Remplacer la carte électronique poêle à granulés

[manu71]

Bonjour,

Je projette de piloter finement mon poêle à granulés. Je souhaite donc le domotiser mais pas que... Je souhaite également remplacer tout la partie électronique pour m'affranchir de ses défauts actuels.

A première vue, le fonctionnement ne me paraît pas très compliqué bien que pour la partie électronique, je suis complètement néophyte ! Actuellement, le poêle fonctionne grâce à un pupitre de commande relier à une carte électronique de laquelle part quelques câbles qui vont alimenter les différents éléments du poêle (vis sans fin, résistance d'allumage, ventilateur, circulateur) et arrive quelques autres câbles qui vont apporter des données (température de l'eau, température des fumées, température ambiante, pression de l'eau dans le circuit, pressostat, température dans le réservoir à granulé).
J'ai imaginé au départ remplacer uniquement le pupitre de commande. Mais voyant que le câble qui relie le pupitre à la carte électronique n'est composé que des 2 fils (comprenant donc l'alim + les données), ça m'est vite devenu complexe à gérer (il faut déjà décoder le protocole de communication entre les 2).
Ca me semble donc plus simple de gérer directement chaque élément du poêle (j'ai une bonne connaissance du fonctionnement du poêle, c'est à dire à quel moment les éléments doivent se déclencher ou non et la partie programmation m'inquiète moins que la partie électronique même si ce n'est pas forcément gagné).

Pour ceux qui sont toujours là, ma première question est est-ce que ça vous paraît faisable ou bien je suis complètement à coté de la plaque ?

Je poursuis en détaillant différents éléments et les questions que je me pose :
Les éléments mécaniques :
vis sans fin : on/off. Il n'y a pas de vitesse de rotation différente sur ce poêle. Elle tourne, ou elle tourne pas. Ce qui change c'est sa fréquence. Par exemple à l'allumage, il y a un 1er chargement de granulés. La vis tourne pendant 1mn non stop. Ensuite il y a la séquence d'allumage ou elle tourne pas du tout. Puis la séquence de chauffe ou en fonction de la puissance sélectionnée, sa fréquence est variable. Je l'utilise toujours en puissance moyenne ou elle tourne pendant 3 secondes toutes les 5 secondes. Tout ça sera dans le programme. Pour la partie électronique, je pense utiliser un port GPIO. J'arriverais à m'en sortir en utilisant un relais pour envoyer le 220v au moteur de la vis sans fin. Mais un relais qui se colle et décolle toutes les 3 à 5 secondes, ça me paraît pas top... Des avis, idées, conseils ? J'ai entendu parler des relais statiques... ca sert à ce genre de choses ? ou faut-il partir sur une autre idée ?
résistance d'allumage : on/off. Idem ci-dessus. C'est alimenté en 220 et c'est on ou off. Là par contre, la fréquence étant nettement moins importante, le port GPIO + relais me semble moins problématique. D'ailleurs, actuellement c'est déjà géré par un relais (on l'entend claquer).
ventilateur : là ça se complique dans ma petite tête. Le ventilateur est alimenté par une tension variable (entre 0 et 220v). Mon programme saura dire quelle vitesse est nécessaire à quel moment mais je n'ai aucune idée de comment gérer cette tension variable...
circulateur : on/off. Comme les 2 premiers éléments, soit il est alimenté en 220, soit il ne l'est pas. Relais or not relais, telle est la question.

Les sondes :
les sondes de température ont vraisemblablement un fonctionnement classique (résistance variable). Mais je n'ai aucune idée de comment récupérer la valeur de la résistance dans mon programme... En faisant des recherches j'ai trouvé des infos de lecture de température pour des sondes bien particulières (les tutos sont plus orientés programmation) mais rien qui s'applique à mon cas.
la sonde de pression de l'eau fonctionne sur le même principe je suppose mais je n'ai pas encore testé cet élément... y compris pour le pressostat...
il y a aussi une sonde de niveau bas des granulés... mais elle ne sert jamais. En fait, d'origine j'aurais aimé que cette sonde déclenche un message d'info et non une alarme (surtout qu'il peut rester encore une nuit de chauffe dans le réservoir quand la sonde se déclenche). Du coup j'ai pris l'habitude de remplir le réservoir quasi chaque soir et ça ne me dérange pas. Après si je peux récupérer l'info (la sonde me paraît assez complexe... il y a 5 fils dans le câble), pourquoi pas. Mais ce n'est pas prioritaire.

Voilà... vaste chantier au final !

[EVOTk]

Salut,

Voici mes avis :

vis sans fin : on/off. Il n'y a pas de vitesse de rotation différente sur ce poêle. Elle tourne, ou elle tourne pas. Ce qui change c'est sa fréquence. Par exemple à l'allumage, il y a un 1er chargement de granulés. La vis tourne pendant 1mn non stop. Ensuite il y a la séquence d'allumage ou elle tourne pas du tout. Puis la séquence de chauffe ou en fonction de la puissance sélectionnée, sa fréquence est variable. Je l'utilise toujours en puissance moyenne ou elle tourne pendant 3 secondes toutes les 5 secondes. Tout ça sera dans le programme. Pour la partie électronique, je pense utiliser un port GPIO. J'arriverais à m'en sortir en utilisant un relais pour envoyer le 220v au moteur de la vis sans fin. Mais un relais qui se colle et décolle toutes les 3 à 5 secondes, ça me paraît pas top... Des avis, idées, conseils ? J'ai entendu parler des relais statiques... ca sert à ce genre de choses ? ou faut-il partir sur une autre idée ?

Pour moi aucun soucis, peut etre faudra prévoir le remplacement du relais pendant la maintenance de la chaudiere par exemple ( 1 fois par an ? ) ( donc concevoir le systeme avec un relais sur embase et non soudé ) mais certain relais miniature industriel encaisse beaucoup plus que sa !

résistance d'allumage : on/off. Idem ci-dessus. C'est alimenté en 220 et c'est on ou off. Là par contre, la fréquence étant nettement moins importante, le port GPIO + relais me semble moins problématique. D'ailleurs, actuellement c'est déjà géré par un relais (on l'entend claquer).

Oui, aucun probleme avec relais, juste faire attention a la puissance des résistances et choisir le relais en fonction !

ventilateur : là ça se complique dans ma petite tête. Le ventilateur est alimenté par une tension variable (entre 0 et 220v). Mon programme saura dire quelle vitesse est nécessaire à quel moment mais je n'ai aucune idée de comment gérer cette tension variable...

Avec du PWN ( que le raspberry sait faire ) et un transistor adapté, je pense que cela est possible. Il faudrai creuseur un peu plus la question ( voir les caractéristique du ventilo, ... ? peut etre est til remplacable par un 12V avec les meme caractéristique est donc cela simplifirai le truc ... )

circulateur : on/off. Comme les 2 premiers éléments, soit il est alimenté en 220, soit il ne l'est pas. Relais or not relais, telle est la question.

Oui, relais.

les sondes de température ont vraisemblablement un fonctionnement classique (résistance variable). Mais je n'ai aucune idée de comment récupérer la valeur de la résistance dans mon programme... En faisant des recherches j'ai trouvé des infos de lecture de température pour des sondes bien particulières (les tutos sont plus orientés programmation) mais rien qui s'applique à mon cas.

Pour moi, le plus simple est de voir s'il n'est pas possible de metre des sondes DS18B20 ( il existe des version etanche ), elles sont pas cher, tres fiable, et simple a metre en oeuvre !

la sonde de pression de l'eau fonctionne sur le même principe je suppose mais je n'ai pas encore testé cet élément... y compris pour le pressostat...

Si c'est un simple pressostat, alors aucun soucis, il a normalement un contact sec NO ou NF ( ou les deux ) que tu va pouvoir utiliser pour communiquer avec le raspberry

il y a aussi une sonde de niveau bas des granulés... mais elle ne sert jamais. En fait, d'origine j'aurais aimé que cette sonde déclenche un message d'info et non une alarme (surtout qu'il peut rester encore une nuit de chauffe dans le réservoir quand la sonde se déclenche). Du coup j'ai pris l'habitude de remplir le réservoir quasi chaque soir et ça ne me dérange pas. Après si je peux récupérer l'info (la sonde me paraît assez complexe... il y a 5 fils dans le câble), pourquoi pas. Mais ce n'est pas prioritaire.

Sur ta sonde tu doit avoir un numero de modele ? Voit si tu trouve la doc thenique sur internet, il faut commencer pas la !

[manu71]

Salut EVOTk, et merci pour ces premiers éléments.

Pour moi aucun soucis, peut etre faudra prévoir le remplacement du relais pendant la maintenance de la chaudiere par exemple ( 1 fois par an ? ) ( donc concevoir le systeme avec un relais sur embase et non soudé ) mais certain relais miniature industriel encaisse beaucoup plus que sa !

Oui pourquoi pas vu que ça simplifie le truc. Je me sens capable de réaliser ça sans plus d'aide.

Oui, aucun probleme avec relais, juste faire attention a la puissance des résistances et choisir le relais en fonction !

Effectivement. Mais la résistance ne consomme pas tant que ça. Elle consomme moins de 500w ce qui laisse pas mal de choix possible dans les modèles de relais.

Avec du PWN ( que le raspberry sait faire ) et un transistor adapté, je pense que cela est possible. Il faudrai creuseur un peu plus la question ( voir les caractéristique du ventilo, ... ? peut etre est til remplacable par un 12V avec les meme caractéristique est donc cela simplifirai le truc ... )

C'est quand même un ventilateur bien spécifique avec une forme bien particulière. Il doit aussi rester assez silencieux tout en ayant un débit d'air assez puissant. Et vu le canal d'amener d'air, l'adaptation d'un ventilo 12v me paraît assez complexe... C'est aussi un organe important de la combustion et de l'allumage. Je connais les vitesses nécessaires de ce ventilo suivant les phases d'allumage et de combustion. Je ne saurais pas du tout reproduire les mêmes débits avec un autre ventilo.

Pour moi, le plus simple est de voir s'il n'est pas possible de metre des sondes DS18B20 ( il existe des version etanche ), elles sont pas cher, tres fiable, et simple a metre en oeuvre !

Là franchement non, ça devient trop complexe pour moi sauf si je n'ai pas le choix. Pour la sonde de température ambiante, ok. En revanche les autres je ne sais même pas comment y accéder. Les câbles partent derrière une tôle qu'on ne peut pas démonter sans déposer complètement le kit hydraulique je pense. Il faut s'attaquer à du lourd pour envisager changer ces sondes.

Si c'est un simple pressostat, alors aucun soucis, il a normalement un contact sec NO ou NF ( ou les deux ) que tu va pouvoir utiliser pour communiquer avec le raspberry.

Il a à priori les 2 je pense (il y a 3 contacts sur le pressostat). A ce propos, quelqu'un sait si un pressostat sur un poêle peut avoir une autre fonction que de détecter si le conduit est obstrué ? Je pense que non mais on ne sait jamais...

Sur ta sonde tu doit avoir un numero de modele ? Voit si tu trouve la doc thenique sur internet, il faut commencer pas la !

J'ai rien trouvé dans les docs techniques que je possède... Et j'ai pas souvenir d'avoir vu quelque chose noté dessus... Je vais vérifier dès que possible (il faut que j'attende que le niveau des granulés baissent car là elle est inaccessible )

Merci pour ces 1ers éléments. Pour les relais, ça ma rassure un peu sur mon projet.
Par contre pour le ventilo, je ne sais pas trop... en y réfléchissant ce matin, je me suis dit que je pourrais peut-être me baser sur des tutos qui propose de réaliser des gradateurs de lumière. Je dois en avoir un dans mes favoris... il faut que je cherche et que je vois si je peux s'adapter à mon cas, non ?
Et pour les sondes, pour le moment je ne sais pas trop... Mais à part la sonde de température ambiante (d'ailleurs je pense la supprimer à terme pour carrément utiliser des données couplées entre température intérieure des pièces et température extérieure), je n'envisage pas de changer les autres.

[EVOTk]

Salut,
Pour les sondes resitives, je ne sait pas si d'autre on des idées mais il est possible d'utilisé se montage : http://razzpisampler.oreilly.com/ch08.html
Par contre j'ai un doute sur la précision dans notre cas, si la valeur de ta sonde ne change pas beaucoup alors il sera dur d'avoir une mesure précise !

Trouvé sur internet :

– le pressostat permettant de tester la pression dans le conduit de raccordement et le conduit de fumée,

Lorsque votre poêle à granulés démarre, c est l’extracteur des fumées qui va se lancer en premier afin que le pressostat puisse analyser la pression dans le conduit de fumées et ainsi s’assurer de sa vacuité.

[manu71]

Salut,
Pour les sondes resitives, je ne sait pas si d'autre on des idées mais il est possible d'utilisé se montage : http://razzpisampler.oreilly.com/ch08.html
Par contre j'ai un doute sur la précision dans notre cas, si la valeur de ta sonde ne change pas beaucoup alors il sera dur d'avoir une mesure précise !

C'est une bonne piste ! Ca ne demande pas grand chose pour tester.
Pour la température des fumées, j'ai pas besoin d'avoir une grande précision. En gros il me faut récupérer une différence entre poêle éteint (température ambiante), poêle allumée (température supérieure à une cinquantaine de degrés) et poêle en surchauffe (température supérieure à 200 ou 250°).
Pour l'eau c'est un peu plus gênant car le circulateur doit se lancer et s'arrêter qu'à partir d'un seuil (autour de 60°). Je suis pas à 5°près ceci dit...

Trouvé sur internet :

– le pressostat permettant de tester la pression dans le conduit de raccordement et le conduit de fumée,

Lorsque votre poêle à granulés démarre, c est l’extracteur des fumées qui va se lancer en premier afin que le pressostat puisse analyser la pression dans le conduit de fumées et ainsi s’assurer de sa vacuité.

Ok. Effectivement, c'est l'extracteur qui se lance en premier.

[Romuald]

...

[EVOTk]

Des relais directement sur les gpio du PI, ca ne marche que dans les rêves (on en fait tous).

Ha bon ? Pourrais tu développer stp ? Cela m’intéresse, car chez moi sa marche sans soucis.

[manu71]

Bonjour Romuald,

Projet sympa, mais attention ...
vouloir piloter une chaudière directement depuis les gpio du PI relève de la pure folie à mon avis (ne serait ce qu'en terme de sécurité).

En fait, j'ai réfléchi au niveau sécurité mais je ne vois pas trop ce qui peut arriver... L'avantage des granulés c'est que si un maillon de la chaîne vient à manquer, ça s'éteint. Sauf si ça prend feu (par exemple si le feu remonte dans le réservoir à granulés) mais actuellement c'est déjà le cas. Il y a normalement une alarme qui se déclenche dans ce cas... mais si on n'est pas là, ça change pas grand chose. Si on dort à l'étage en revanche c'est sans doute pas mal de se faire réveiller. Mais à la limite par sécurité, il suffirait de prévoir un système autonome (comme il en existe dans le commerce) de détecteur de chaleur (en plus des détecteurs de fumées déjà présent dans la maison).

La bonne idée serait plutôt de se donner la possibilité d'utiliser le pi pour piloter un étage de puissance intelligent et autonome qui serait lui securisé et capable de piloter seul la chaudière. Des relais directement sur les gpio du PI, ca ne marche que dans les rêves (on en fait tous). Pour avoir quelques chose de fiable, il faut passer par un isolement galvanique et une alimentation de relais qui ne provienne pas directement de la sortie elle meme (bon ca encore, c'est pas dur a faire).

ouai, je pense comprendre le problème. L'étage de puissance intelligent et autonome, là on est en pleine science-fiction vu mes compétences en électronique. Mais c'est vrai que ça serait top. Pour les relais sur les gpio, où peut se poser le problème de fiabilité (à part effectivement un relais qui charbonne) ? Quand on a besoin d'avoir un état on/off, la fiabilité n'a pas besoin d'être bien importante. A moins que ce soit les port GPIO en eux-mêmes qui ne sont pas fiables ???
Pour l'isolement galvanique, je comprends le risque. Par contre pas dur à faire, peut-être mais là, j'ai aucune idée pour réaliser un isolement galvanique ! Il me semble avoir lu qu'il existe une carte adaptée à ce genre de situation ? Je vais faire des recherches.

Un relais qui switch régulièrement toute les quelques secondes avec au bout une charge inductive (le moteur de la vis d'après ce que j'ai compris),il va fatiguer et peut être même charbonner et les cycles de maintenances risquent de se transformer en cycles de réparations et de façon beaucoup plus fréquente que prévue.

Oui, c'est bien le moteur et c'était bien mon inquiétude de départ pour ce point.

Pour ce genre d'application, on utilise des triacs ou des mosfets (qui eux aussi on intérêt a être galvaniquement isoler de la logique de commande).

J'y connais rien en triac ou mofset. Je vois a peu près le principe mais ça s'arrête là...

Pour les sortie a vitesse variable, oui, un signal pwm peut faire l'affaire, mais on peut aussi utiliser un dac (circuit de conversion digital/analogique). Dans les 2 cas, il faut de toutes façons un étage de puissance bien dimensionné derrière. Pour la récupération des températures et autres valeurs 'variables', c'est l'inverse. Il faut passer par un adc (analogic/digital converter). Le tout étant de bien convertir les valeurs rendues par les sondes et de savoir ou placer les curseurs de seuil de détection dans la logique. Forcement il faut préalablement adapter les sondes au niveaux d'entrés de l'adc. Bon j'ai vu que ca parlais de sonde 5 fils, donc ca peut être un transducteur et dans ce cas, c'est du gâteau .. normalement ...

ok pour les circuits de conversion digital / analogique. Là encore je vois le principe "en gros". C'est une bonne piste que je vais explorer. La sonde avec 5 fils c'est celle pour le niveau de granulé... et dans un premier temps je ne pense pas m'en occuper. Les autres sont sur 2 fils.

J'arrête la pour ne vous décourager, mais une chaudière c'est censée tourner h24 plusieurs mois dans l'année (même quand vous n'êtes pas la ou que vous dormez) donc faut pas prendre la chose à la légère et surtout pas vouloir mettre le pi au dessus de ses godasses. Autant pour un électronicien (et aussi un peu développeur) averti, ca peut être finger in the pif, mais pour un néophyte ...

Elle ne tourne jamais h24 même pas grand froid. On a heureusement une maison plutôt bien isolée et au pire du pire de l'hiver, en cas de présence à la maison elle tourne la journée en alternant des cycles de chauffe et des cycles d'économie (et d'ailleurs j'aurais aimé optimiser un peu cette partie), 2h au milieu de la nuit puis le matin 1h avant le réveil. Mais le programme du milieu de la nuit ne tourne pas si souvent.
Bon après ça ne change pas grand chose sur l'importance de la fiabilité de mon système... J'ai quand même peut-être effectivement sous-estimé la difficulté vu mon niveau en électronique. Je vais quand même continuer de creuser pour ma culture personnelle mais je garde en tête l'éventualité d'un échec

Aller, une petite suggestion pour me faire pardonner de tout le mal que viens de vous faire :
Le pupitre est relié par 2 fils, ca c'est plutôt une bonne nouvelle, ca veut dire que tout l'étage de puissance est détachée et qu'il est parfaitement adapté (forcement, il a été j'imagine bien pensé par le constructeur). En se penchant un peu sur le pupitre et la carte de commande, il y a peut être moyen d'identifier le type de liaison, et en fonction étudier les possibilité d'analyse du protocole (perso, je commencerais par la).

Mouai... C'était mon idée de départ effectivement. Le pupitre doit contenir tous les paramètres de chauffe et la carte interroge le pupitre pour les connaître (ou un truc dans ce genre là). Mais mon manque de connaissance sur un bus pirate pour tomber éventuellement sur un protocole propriétaire m'a (trop ?) vite découragé dans cette piste. Mais je ne suis pas fermé à cette idée. Par contre je ne sais pas du tout comment trouver une piste concernant le type de liaison en regardant les cartes. J'imagine qu'il faut rechercher un composant en particulier ? Le pupitre et la carte sont facilement démontable. Est-ce que si je fais des photos que je poste ici ça permettrait d'en savoir plus ?

Ensuite, si l'idée de reconstruire l'étage de puissance persiste, ca me parait quasi indispensable d'étudier l'existant avant de commencer quoi que ce soit. Souvent la logique est inaccessible parce qu'embarquée dans des circuits propriétaires (et évidement japonais ...), mais c'est rarement le cas des étages de puissance (ce qui toutefois n'est pas impossible non plus).

Idem... Sur la carte, je vois des relais et plein de trucs dont j'ignore le rôle. Bien trop nul en électronique... Je ne vois pas ce que je pourrais apprendre en regardant le circuit... en tout cas seul.
Je m'étais mis en tête de reconstruire l'étage de puissance car je pouvais compenser une grande partie de mon ignorance en électronique par mes compétences en développement et ma connaissance du produit. Déjà à la base les poêles à granulés n'ont pas des fonctionnements très complexes je trouve. Mais c'est vrai que l'optimisation se fait avec des paramètres finalement plus ou moins précis. Là, pour tout avouer, c'est un poêle mixte granulés - bûches donc un brin plus complexe... encore que pas tant que ça. Mais j'ai bien étudié le produit en effectuant des recherches de docs ou carrément des tests dessus. Je connais bien les différents cycles et les différents paramètres des composants pour ces cycles ainsi que les seuils de déclenchement, autant d'un point de vue optimisation que sécurité.

A part ca, je salut votre clairvoyance d'esprit. En effet, si il y a un moment idéal pour se lancer dans ce genre de truc, c'est bien au début du printemps et je constate que vous avez pris en compte ce paramètre très important (un coup de bol peut être )

Ha ha ! Oui et non. Je me donne du temps pour ce projet ! En fait, je ne pense pas qu'il sera réalisé avant l'hiver prochain. J'y ai pensé tout l'hiver mais effectivement, c'était pas trop le moment de couper le courant pour démonter des trucs. Là, ça l'est plus (encore que, on avait de la neige hier matin).

[Romuald]

...

[EVOTk]

Désolé de t'avoir demandé decrire un si gros roman mais en faite je suis bien d'accord !

Quand je dit relais sur gpio il est bien entendu que je parle avec transistor style 2n2222 et diode de roue libre. Il est vrai que je n'est pas précisé, mais pour moi cetait evident merci d'avoir précisé