Radiateur électrique open source

1 Introduction :

La réalisation et programmation d’un thermostat de convecteur électrique open source semble aisée. Pourtant, il y a de nombreuses notions de régulation, de capteur, de filtrage et de la thermie, de l’énergie, de puissance pour connaitre l’isolation d’une pièce et d’avoir un contrôle stable et performant de la température de l’air.
Cette activité (présentée sous forme de TP) peut être faite avec de nombreuses filières car elle demande très peu de matériels.

2 Principe :

Pour faciliter la compréhension de la régulation d’un radiateur électrique, il faut un modèle thermodynamique de la pièce pour connaitre les enjeux liés à l'isolation des bâtiments auprès des étudiants.
Les essais effectués sur le contrôle de radiateur permettent d'évaluer la convection, la conductivité, l’inertie thermique des matériaux offrant une compréhension de base des pertes de chaleur d’une pièce et son modèle.
La régulation de la température de l’air, la limitation de la température du convecteur, la régulation du mode hors gel font que le programme a différents degrés de difficulté.

3 – Contexte :

Dans un contexte où les ressources sont limitées et l’énergie a un cout non négligeable dans les revenus des ménages, la réparabilité des convecteurs devrait être facile. Mais à ce jour, aucun radiateur électrique n’est open source. Pourtant, un thermostat électronique peut se faire facilement avec des cartes électroniques élémentaires.

La règlementation thermique RTE 2012 a imposé d’avoir des compteurs d’énergie et de mesure de puissance pour que les gens aient une connaissance de leurs consommations et leur permettre de savoir si une rénovation de l’isolation de la pièce doit être faite. Mais à ce jour, aucun radiateur électrique ne donne ces informations.

4 – Travaux entrepris :

Cet article démontrera qu'il est possible de programmer facilement un microcontrôleur pour faire un thermostat hebdomadaire.
Il y est présenté notamment :

• Une introduction au modèle thermique d’une pièce d’habitation
• Les normes des radiateurs électriques.
• Les différentes technologies de capteur de température
• Commande de la résistance Régulation de température de l’air et du convecteur
• Mesure de la puissance moyenne
• Filtrage mesure de la température de l’air et de la mesure puissance moyenne
• Programmation, affichage, thermoception, couts

5 – Contenu de la ressource :

• Un article présentant et décrivant les travaux de simulation et d’expérimentation.
• Le modèle de simulation utilisé (Proteus – ISIS) thermie, et programmation
• Le modèle de simulation Scilab de contrôle de la puissance.

lien vers le forum arduino précisant les détails de l'étude [6]