Centrale de consommation energétique

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Centrale de consommation energétique

Message non lude jmatgou » Mer 3 Avr 2013 16:35

Bonjour,

Voilà maintenant 18 mois que je travaille sur un projet de suivi de consommation énergétique.
Une première version stable est en fonctionnement dans ma maison http://conso.gourdet.net

Cette centrale calcule :
  • La consommation d’électricité, avec le détail pour les gros consommateurs (chauffe-eau, chauffage et électroménager de la cuisine).
  • La production de mes panneaux photovoltaïque.
  • La consommation en eau avec détail eau froide / eau chaude.
  • La température intérieur (rez de chaussé / étage) et extérieur.

Toutes ces données sont transféré à un serveur web et stocké dans une base de donnée.
Elles sont ensuite affichées sur des pages web sous forme de graphique.

Matériel utilisé :
Une carte Arduino Mega 2560 R3
Un shield Ethernet
Une carte électronique maison qui contient :
- Une partie horloge de type DS1307 pour horodater les relevés.
- Une partie Téléinfo pour les compteurs EDF (consommation et production).
- Une partie servant d'interface entre la cartes arduino et les autres capteurs.

Pour les sous-compteur électrique :
- 1 compteur pour le chauffe-eau (une seule phase)
- 1 compteur Tywatt 40 pour le chauffage (plusieurs phases)
- 1 compteur Tywatt 40 pour les prises de la cuisines et les gros électroménager type four, plaques de cuisson, lave vaisselle, ... (plusieurs phases)

Ces différents compteur émettent une impulsion pour chaque watt qui passent.

Pour les compteurs d'eau :
- Compteur eau froide (arrivée générale)
- Compteur eau chaude (en sortie de chauffe-eau)

Ces 2 compteurs émettent une impulsion tous les 0.25 litres d'eau qui passent.
Pour n'avoir que l'eau froide, il faut soustraire l'eau chaude de l'eau totale.

Compter les impulsions
Pour compter les impulsions générées par les compteurs électrique et les compteurs d'eau j'utilise des DS2423

Mesurer la température
J'utilise des sondes de type DS18B20

Fonctionnement :
Pour faire simple, toutes les 5 minutes la carte arduino :
  • lit la téléinfo du compteur de production.
  • lit la téléinfo du compteur de consommation.
  • lit les compteurs DS2423, via une liaison one-wire, des sous-compteurs electrique.
  • lit le compteur DS2423, via une liaison one-wire, des compteurs d'eau.
  • fait un différentiel avec les anciennes valeurs pour connaitre la conso dans les 5 dernières minutes
  • lit les sondes de température DS18B20 via une liaison one-wire.
  • Génère une ligne CSV avec la date et l'heure ainsi que toutes les données collectées.
  • Enregistre cette ligne dans un fichier stocké sur une carte SD (log)
  • Envoi cette ligne CSV sur mon serveur web via le port ethernet

Un script PHP sur mon serveur récupère les infos transmises par la carte Arduino et les stock dans une base de données de type MySql.

Ensuite mon site http://conso.gourdet.net récupère les infos et les affiches sous forme de graphiques.

N'hésitez pas à me contacter pour plus d'informations.
Merci a vous.
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude phil » Mer 3 Avr 2013 22:01

Super boulot !!! Il me tarde que les rubriques DIY de ton site soient complétés.
Il est possible que je mène un projet similaire d'ici peu du coup !!!

Encore bravo !!!
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jmatgou » Ven 5 Avr 2013 10:41

Merci du compliment.
Oui je dois encore remplir la partie DIY, le plus pénible finalement.
Mais promis, je vais essayer de faire ça rapidement.
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude phil » Ven 5 Avr 2013 13:17

cool ;)
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude eco3x » Dim 7 Avr 2013 20:59

Trop bien je veux le même à la maison !
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jbayard » Ven 12 Avr 2013 19:30

Superbe travail, avec une IHM très pro ! Félicitations.
Concernant les sous-compteurs électriques, j'aimerais comprendre les raisons des différents systèmes de comptage.
Je précise tout d'abord que je ne suis pas électricien et vous m'excuserez pour mes termes qui risquent de ne pas être académiques ;)
Les compteurs tywatt 40 utilisent-ils le même principe qu'une pince ampèremétrique ?
J'imagine que ces compteurs (tywatt 40) se justifient car ils faut cumuler plusieurs circuits (= plusieurs phases ?) ?
Le coût de ces circuits étant plutôt important, connaissez-vous des alternatives moins onéreuses ?
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jmatgou » Lun 15 Avr 2013 13:14

Bonjour,

Merci pour les compliments. Pour l'IHM je me suis fait aider par un collègues graphiste.
Je ne suis pas non plus électricien et je ne sais pas comment fonctionne une pince ampèremétrique.

En ce qui concerne les compteurs électriques j'ai fait le choix du tywatt 40 car il permet de mesurer la puissance consommée dans plusieurs phases (ex pour le chauffage : salon, chambre 1, bureau, ...)

Il faut passer toutes les phases que l'on souhaite mesurer dans une tore de férite qui est elle-même relier au tywatt.
Image
(sur ce schéma, il n'y a qu'une phase, mais rien n’empêche dans mettre plusieurs)

C'est vrai que le prix de ces tywatt est assez élevé. D'autant plus qu'il est "trop" sophistiqué pour l'utilisation que j'en fait (écran LCD, configuration du poids des impulsions, détail HC/HP, ...) Moi tout ce que je voulais c'était un sous compteur électrique capable de mesurer plusieurs phases et capable d'emetre une impulsion tous les x watts consommée.

Je n'ai rien trouvé d'autre d’équivalant si ce n'est ce sous compteurs que j'utilise pour mon chauffe-eau, mais qui ne mesure qu'une phase.

Les moins cher que j'ai trouvé sont ceux là, et le site permet un paiement en 3x sans frais.
Avec les compteurs d'eau, il s'agit du plus gros poste du projet.

Après on peut se contenter des données de la téléinfo disponible gratuitement sur les compteurs EDF, mais on n'a pas le détail. A vous de voir si celà vaut le cout.

J'espère avoir répondu à vos questions.
Je reste disponible pour d'autre explications détaillées. Et promis je vais rédiger les pages de la rubrique DIY.
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude eco3x » Lun 15 Avr 2013 20:37

Merci pour ce partage, ça va m'être utile je pense pour la suite de mon projet.

j'ai trouvé sur le même site que le premier compteur pour le chauffe eau, ce produit :
http://www.bis-electric.com/67-sous-compteur-electrique/768-sous-compteur-electrique-triphase-100a
qui semble être équivalent que le deuxième triphasé et moins cher car analogique , 82.52€
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jmatgou » Mar 16 Avr 2013 07:48

Bien joué, je n'avais pas trouver ce compteur à l'époque.
Par contre attention, celui-ci est triphasé. Les tywatt que j'ai utilisé sont mono phasé. Il existe 2 version du tywatt 40 (mono et tri)

Après, je n'y connais pas grand chose en électricité et peux être qu'un équipement de mesure triphasé peux convenir pour mesurer du mono. Si quelqu'un peut répondre à cette question.
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude Zebulon » Mar 16 Avr 2013 18:54

Bonjour,
Tout d’abord bravo pour cette super réalisation .

Elle rejoint en grande partie le but que je m’étais fixé c’est-à-dire le monitoring de mon installation photovoltaique et de ma pompe à chaleur. Un data logger constitué d’un arduino 2560 + shield ethernet +carte SD récupère les impulsions en provenance des compteurs d’énergie produite ou consommée. Le tout pouvant être consulté sur internet..c’est là que cela se complique vu que je suis plus à l’aise en technique qu’en informatique. Je reviendrai certainement avec des questions.

Pour répondre aux questions d’ordre technique :
Apparemment le Tywatt « utilise » le principe de la pince ampèremétrique.
Pour faire simple : des lois en électricité sont telles que tout conducteur traversé par un courant émet un champ magnétique proportionnel à ce courant et inversement que tout conducteur se trouvant dans un champ magnétique se verra traversé par un courant . Le tywatt mesure donc le champ magnétique émis par les conducteurs traversant le ferrite. Ce type de mesure est un peu moins précis que celui avec un ampèremètre mais beaucoup plus facile à mettre en œuvre et moins « dangereux » .

A priori un compteur triphasé devrait pouvoir mesurer une consommation en monophasé à condition de raccorder le tout sur une seule borne (ou phase) donc pas grand intérêt à utiliser un tri à la place d'un mono.De plus 3 compteurs mono (largeur 3 X 1 module)ne sont pas plus encombrants qu'un modèle triphasé (largeur de 3 à 4 modules),raisonnement similaire pour le prix.

Des magasins d’électronique vendent des petits transformateurs pour quelques euros. Cela peut être utile pour des mesures en «local » c’est-à-dire à proximité de l’appareil à monitorer ou piloter. Pour l’application évoquée ici, des modules à monter sur rail DiN dans les tableaux électriques sont certes plus onéreux mais plus faciles à installer.

Bonne soirée
Zebulon
 
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude Zebulon » Jeu 18 Avr 2013 20:40

Bonsoir à tous ,
jmatgou: sur quelle version IDE as-tu développé ton code? Pour ma part je compte m'inspirer d' exemples de codes pour utiliser l'Arduino comme webserver mais ces derniers ne sont utilisables qu'avec IDE version 1.0.1 minimum.
Par contre les librairies pour les compteurs DS2423 que m'avait généreusement prodiguées HenriLeopold ne sont compatibles qu'avec IDE 0023. As-tu recompilé ces librairies pour développer ton projet sur une version IDE (1.0.1 ou plus) ou es-tu resté sur IDE 0023?
Merci d'avance .
Zebulon
 
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jmatgou » Jeu 18 Avr 2013 22:04

Hello.
J'ai commencé à travailler avec l'IDE 0.23, puis j'ai tout converti pour finalement travailler avec la 1.0

Par contre, je n'utilise pas l'arduino comme serveur web. C'était pourtant l'idée initiale, mais je me suis vite rendu compte que ce n'était pas stable. Toute la partie Web est hébergé sur un serveur externe chez OVH. L'arduino ne fait qu'envoyer un CSV à ce serveur en tant que client web.
Le serveur traite le CSV, enregistre les données dans une base de type MySql puis renvoi une réponse à l'arduino ; en fonction de cette réponse, la ligne CSV est supprimer ou conservé pour une nouvelle tentative.

Pour info, je suis développeur web, donc toute cette partie est assez aisée pour moi.

Autrement, j'ai moi aussi utiliser la librairie DS2423 de HenriLeopold et pas de problème avec l'IDE 1.0
Je joins la librairie à ce post si tu veux. L'exemple fourni est un .pde, mais il fonctionne sans soucie une fois converti en .ino

J'ai voulu utiliser la 1.01 mais mon code n'est pas compatible et puis bon, ça fonctionne comme ça. :)

A ta dispo pour d'autres compléments d'information
Fichiers joints
DS2423.zip
librairie DS2423
(3.34 Kio) Téléchargé 192 fois
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jbayard » Sam 20 Avr 2013 09:20

Bonjour et merci pour les explications sur le TYWATT 40.

En cherchant sur le sujet des compteurs de conso électrique, je suis tombé sur ceux-ci : http://www.robotshop.com/eu/capteur-cou ... tudio.html
Ils existent en différentes intensités max (jusqu'à 100A).
Chaque capteur ne mesure qu'une charge/phase mais je pense en mettre plusieurs pour mesurer les principaux circuits de mon tableau.
Comme ce type de capteur n'émet pas d'impulsion, je pense qu'il faut le mesurer à intervalle régulier (chaque seconde ?) puis faire une moyenne pour obtenir la conso.

Un utilisateur de ce type de capteur peut-il confirmer leur efficacité pour mesurer la conso ?

En entrée, je pense mettre un compteur mécanique tel qu'indiqué dans la présentation du projet (http://www.bis-electric.com/67-sous-com ... rtifie-mid) pour avoir la conso globale. Il sera relié à un compteur d'impulsion (compteur double de chez hobby-boards utilisant un DS2423 - http://www.hobby-boards.com/store/produ ... unter.html). Ce dernier est alors interrogé à intervalle régulier par une arduino (via communication 1-wire) pour remonter la conso globale.
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude Zebulon » Sam 20 Avr 2013 22:30

Bonsoir,
Jmatgou :-quand tu dis "ce n'était pas stable".Que veux-tu dire ...?A quoi d'après toi cela était-il dû ?
Existe-t-il de telle différence en IDE 1.0 et 1.01 que ton code n'est pas compatible?
Quant à la conversion de fichier de .pde en .ino: suffit-il simplement de changer d'extension ?
Merci d'avance
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jmatgou » Dim 21 Avr 2013 08:52

Zbulon : Pour que la partie serveur web fonctionne correctement, il faut que la carte Arduino ne fasse que cela, car il faut qu'elle soit prête au moment ou un internaute s'y connecte. Or un internaute peux s'y connecter à n'importe quel moment, et si la connexion à lieu au moment où, dans ton code, tu es en train de faire des relevés de compteurs (par exemple) la connexion échoue. En tout cas, c'est ce que j'avais constaté ; mais peux être que je m'y prenais mal.
Je ne connais pas trop les différence entre l'IDE 1.0 et 1.01, mais je sais que me code ne compilait plus à cause d'une librairie. Je ne sais plus laquelle.
Pour convertir un fichier .pde en .ino, tu l'ouvres avec l'IDE 1.0 (ou plus) et tu demande à l'enregistrer. sinon, oui je pense aussi qu'en changeant l'extension ça devrait marcher.

jbayard : J'avais moi aussi trouvé ce système de pince ampèremétrique, mais je ne savais pas comment les lire ensuite avec l'arduino. Et puis j'ai l'impression qu'elles ne fournissent que l'intensité instantanée et non pas un cumul entre 2 relevée. Si tu as un pique de conso entre 2 relevé, on ne pourra pas le voir. Je me trompe peux être, je ne connais pas trop ce système.

A+
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jbayard » Dim 21 Avr 2013 09:02

C'est ce qui me semble mais en faisant une mesure dans la loop, on doit avoir pas mal de mesure par seconde ce qui permet de ne pas louper un pic de conso. Je vais faire quelques essais.
J'ai d'ailleurs trouvé un site qui décrit (en anglais :-( ) ce type d'utilisation, avec le code Arduino qui va bien : http://openenergymonitor.org/emon/build ... troduction
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude Zebulon » Dim 21 Avr 2013 17:26

Bonjour,
à Jmatgou: pour la première phase de mon projet c'est que je puisse lire mes relevés à distance ;donc seul à me connecter.De plus arduino ne fera un relevé que toute les 1 ou 2 minutes je vais donc essayer sur ces paramètres.Merci pour les renseignements concernant les librairies , je vais essayer le tout.

à Jbayard :les mesures avec les pinces ampèremétriques sont effectivement des mesures de courant (voire puissance) instantané.Pour la consommation il faut multiplier la puissance instantanée par le facteur temps.Le plus représentatif est de cumuler les consommations : par exemple pour une mesure par seconde : P1+P2+P3.......P3600=la puissance en w pour 3600 sec ou w/h. Si P1 = ( I1*230)/3600 où I1 est le premier relevé courant,230 est la valeur de la tension alors la formule devient (I1*230)/3600 + (I2*230) / 3600 + .......+ (I3600*230) /3600= consommation en W pour une heure.Cette formule brute peut être transformée.
Remarque :si ces pinces doivent être dans un coffret électrique, bien vérifier l'espace disponible ....

Salutations
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude csebou » Lun 19 Aoû 2013 19:29

Bonjour,

Avant un grand bravo pour ta réalisation qui est vraiment impressionante !
Pour ma part je dispose d'une box domotique vera et voilà quelques temps que je souhaite développer une page dans la même lignée que la tienne. Tout comme toi je stocke mes données dans une base mysql et je me suis essayé à générer des graphs avec Highcharts ou highstock et c'est opérationnel. Bref il ne me reste plus qu'à mettre tout cela en page et c'est là que ca devient compliqué car mes compétences sont pour le moment limitées... C'est pourquoi je souhaiterais savoir si tu accepte de mettre à disposition ta réalisation pour que je puisse m'en inspirer et arriver à mes fins.
En espérant à mon trou dans le futur être assez compétent pour aider à mon tour d'autres personnes.

Par avance merci !
csebou
 
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude marjun » Ven 30 Aoû 2013 12:55

En tout cas bravo! et bonne continuation
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Re: Centrale de consommation energétique

Message non lude jmatgou » Sam 7 Sep 2013 09:04

Bonjour,

Désolé pour ma réponse tardive, vacances obligent ! :D
Je veux bien te filer un coup de main pour la réalisation des pages de ton interface, dis moi où ça coince !
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