Controleur de VMC

 

 

 

Aujourd'hui nous allons voir comment fabriquer un contrôleur de VMC.

Cette installation permet de réguler la vitesse de ventilation de votre VMC. La vitesse sera déterminée en fonction de la qualité de l'air (taux de CO2), de la température, du taux d'humidités et du mode de fonctionnement choisi par l'utilisateur.

Le taux de CO2 à l'extérieur est d'environ 400 ppm, dans une maison il doit rester inférieur à 1000 ppm, personnellement je règle ma ventilation à 700 ppm. La ventilation ce régulera autour de la valeur que vous aurez choisie.

Le taux d'humidité idéal pour votre confort doit être d'environ 40 %. Vous remarquerez très rapidement  que hormis les jours de pluie le taux humidité dans la maison est plus faible l'hiver que l'été. Cela est du à l'écart des températures entre l'intérieur et l'extérieur.

Le contrôleur baissera automatiquement la ventilation lorsque vous ne serez pas dans la maison et inversement augmentera sa vitesse lorsque vous recevrez des amis par exemple. Elle saura optimiser la vitesse de votre VMC en fonction du mode été ou du mode hiver, conserver la chaleur ou rafraîchir la maison la nuit pendant l'été. Bref des économies d'énergie en perspective.

Pour gérer tout cela, elle mesure le taux de CO2, la température et le taux d'humidité de l'air extrait de la maison. Une sonde extérieur, un BME280, permet de connaître la température, l’humidité et la pression atmosphérique. En plus de la gestion de la VMC, l'ensemble est aussi une petite station météo qui permet de connaître la tendance météo.

L'interface tactile est connectée grâce à un module radio à la carte de gestion de la VMC. Elle est aussi connectée à un module de mesure de puissance qui sera décri dans un autre article. Ainsi vous pourrez connaître la consommation en temps réel de votre maison.

Optionnel, un module wifi permet d'accéder aux informations via une page web intégrée. Je l'utilise pour alimenter ma base de donnée via un fichier json envoyé régulièrement à mon serveur web qui est hébergé sur un NAS Synologie.

En lien à la fin de l'article, vous trouverez tous les documents nécessaires à la réalisation de ces objets. Lien de mon compte Github sur lequel je tiens à jour mes réalisations.

Je vous laisse regarder cette vidéo pour de plus amples informations sur son fonctionnement:

 

 

Sommaire

 

 

Matériel nécessaire pour l'écran d'interface

 

Comme interface j'ai choisi un Arduino méga couplé avec un écran tactil de 2,8". Un module NRF24L01 permet de communiquer avec la carte qui contrôle la VMC et avec le module de mesure de puissance. Un ESP8266, optionnel, permet de se connecter en Wifi et de récupérer les données sur une base ou via une page web.

gestionnaire

arduino mega   tft 2 8 240 320
Un Arduino Méga, permet de developer une interface confortable. Ses nombreux ports séries permettent de connecter l'interface wifi.  Un écran TFT tactile de 2,8 " permet une intégration facile grâce à son shield. D'un coût réduit ,il est aussi très fiable. Grâce aux différentes bibliothèques d'Adafruit il est simple d'utilisation.
NRF24L01   ESP8266 serial
Le Module NRF24L01 permet de communiquer entre les différents modules, très peu onéreux, il offre une solution de communication sans fil intéressante. Cependant tel qu'il est, j'ai rencontré des soucis de communication que j'ai pu solutionner en ajoutant un fil de 7 cm à l'antenne imprimée.  Le module ESP8266 sert d'interface avec ma base de données. Il intègre une page web sur laquelle il est possible de consulter les valeurs mesurées. Sa mise à jour peut être faite grâce à un fichier .bin via une page web.

 

 

 

L'assemblage et le schéma de l'interface

Pour réaliser ce montage j'ai essayé de le minimiser afin de réduire l’encombrement. C'est un choix purement esthétique. Le câblage est réalisé en fil souple silicon. J'ai du conserver le connecteur du module WIFI afin de pouvoir le programmer, cependant sa programmation peut être faite à distance via une interface web. 

main board

Pour connecter le 3,3 volts au module NRF24L01, j'ai retiré l'isolant sur la carte de l'écran tactile. cela a libéré de la place pour  pouvoir y souder un fil.

3v connection

 

 

Vous trouverez le schéma sur mon compte Github: https://github.com/InnoGreenTech

Drawing home controller

 

 

Boîtier de l'écran d'interface

 

Le boitier est réalisé en PLA, la carte se glisse à l'intérieur, il est ensuite fermé par un bouchon qui est lui même glissé sur la boîte. Vous pouvez trouver les fichiers STL sur mon compte Github: https://github.com/InnoGreenTech

box screen

 

 

 

 

Matériel pour la réalisation de la carte de contrôle de la VMC

 

Le contrôleur est construit sur une carte PCB qui réunie une alimentation, un Arduino nano et des relais statiques de 2 ampères pour activer les vitesses de la VMC. Les connexions 230 Volts sont protégées par le boitier tandis que les connexions basse tension sont accessibles. Un petit PCB permet de réunir les capteurs qui sont installés dans le conduit de la VMC.

 

front box vmc card box vmc card
vmc board vmc probe

 

 

 

Le matériel utilisé:

 

nano Alimentation 800ma  G3MB 202P
Un Arduino Nano, il permet de gérer la vitesse de la VMC. Il est autonome.  Une alimentation 230 VAC/5 volts Vcc. Celle-ci peut fournir 800 mA en sortie. 3 relais statics Omron G3MB-202P. Ils permettent d'actionner les 3 vitesses du moteur de la VMC. 
 Bornier  Fuse 2amp  NRF24L01
3 borniers double au pas de 5 mm et  5 borniers doubles au pas de 3 mm. 2 fusibles 2 ampères . Un module NRF24L01  qui permet de communiquer avec l'interface. Il travaille en esclave.
BMP280 MH Z19B DHT22
 Un capteur BME280, qui permet de mesurer la température, l'humidité et la pression atmosphérique. Un capteur MH-Z19B qui permet de mesurer le taux de CO2 de manière fiable et précise de l'air ventilé.  Un DHT22 qui permet de mesurer  la température et l'humidité de l'air ventilé.

 

 

 

 

PCB et schémas de la carte de contrôle de VMC

 

Les schémas sont réalisés grâce au logiciel Kikad, il en est de même pour les PCB. Les cartes sont gravées à l'anglaise grâce à une CNC. Pour plus d'information sur cette méthode: https://www.youtube.com/watch?v=TDLYcnVbY08&t=312s

Pour accéder aux schémas à jour, connectez vous à mon compte Github https://github.com/InnoGreenTech, vous y trouverez ce projet et bien d'autres.

Schéma de la carte:

Drawing vmc controller 

PCB de la carte:

PCB vmc controller

Schémas de la sonde:

Drawing vmc probe

PCB de la sonde:

 

PCB vmc probe

 

 

Les boîtes  pour le contrôleur de la VMC

Les boîtiers sont réalisés grâce à Freecad, puis imprimés en PLA. Les fichiers sont disponibles sur mon compte  Github https://github.com/InnoGreenTech

 

box vmc box probe

 

 


  

 

 

Veuillez vous connecter ou créer un compte pour pouvoir poster un commentaire.