Pilotage électrovannes sur collecteur et chaudière
1,320 views
Skip to first unread message
aerox-mat
Nov 28, 2017, 6:20:01 AM11/28/17
to domotique-EIB
Bonjour à tous,
Je progresse dans mon projet. Je planche actuellement sur la partie chauffage pour laquelle j'aimerais placer des électrovannes sur le le collecteur (nourrice) de chauffage.
Chaque radiateur reviens séparément sur le collecteur.
J'aimerais réaliser le principe suivant :
- Sonde de température ou thermostat dans chaque pièce
- Chaudière avec courbe de chauffe via sonde extérieure
Tant la consigne d'ambiance n'est pas atteinte dans une pièce, l'électrovanne est ouverte, la chaudière est libérée et le circulateur aussi.
Lorsque la consigne est atteinte dans toutes les pièces, la chaudière s'arrête ainsi que le circulateur et toutes les électrovannes sont fermées.
Quel actionneur utiliser pour la gestion des vannes et quel actionneur pour libérer la chaudière?
Merci pour vos réponses.
Je progresse dans mon projet. Je planche actuellement sur la partie chauffage pour laquelle j'aimerais placer des électrovannes sur le le collecteur (nourrice) de chauffage.
Chaque radiateur reviens séparément sur le collecteur.
J'aimerais réaliser le principe suivant :
- Sonde de température ou thermostat dans chaque pièce
- Chaudière avec courbe de chauffe via sonde extérieure
Tant la consigne d'ambiance n'est pas atteinte dans une pièce, l'électrovanne est ouverte, la chaudière est libérée et le circulateur aussi.
Lorsque la consigne est atteinte dans toutes les pièces, la chaudière s'arrête ainsi que le circulateur et toutes les électrovannes sont fermées.
Quel actionneur utiliser pour la gestion des vannes et quel actionneur pour libérer la chaudière?
Merci pour vos réponses.
Ives
Nov 28, 2017, 12:07:52 PM11/28/17
to domotique-EIB
Bonjour,
Pour mon installation très similaire à celle-ci, voici comment j'ai procédé :
- la chaudière détermine la température de départ du PC en fonction de la température extérieure par l'intermédiaire d'une sonde extérieure placée au nord qui agit sur la loi d'eau (les réglages dans le setup de la chaudière permettent de déterminer la pente et le pied de la courbe "loi d'eau" en fonction des caractéristiques thermiques du bâtiment) ;
- dans chaque pièce, une sonde de température intégrée dans les boutons de commandes KNX ;
- au niveau des collecteurs, sur chaque retour de circuit de chauffage, une vanne thermostatique est commandée en PWM (MLI) via un module de chauffage KNX MDT AKH ;
- le circulateur associé à la chaudière est électronique ; il n'est donc pas nécessaire d'envoyer des ordres de marche/arrêt via la domotique ; sa vitesse de rotation s'ajuste automatiquement en fonction de la demande (nombre de vannes ouvertes et position des vannes) ; il s'arrête automatiquement lorsque toutes les vannes sont fermées et la chaudière prend en compte cette fermeture complète (toutes les chaudières actuelles disposent de cette fonction).
Tout est en plancher chauffant (RDC et étage) avec en plus dans les SDB des sèches-serviettes alimentés par un circuit eau haute température qui dispose de son propre circulateur que je pilote avec une sortie TOR KNX.
- la chaudière détermine la température de départ du PC en fonction de la température extérieure par l'intermédiaire d'une sonde extérieure placée au nord qui agit sur la loi d'eau (les réglages dans le setup de la chaudière permettent de déterminer la pente et le pied de la courbe "loi d'eau" en fonction des caractéristiques thermiques du bâtiment) ;
- dans chaque pièce, une sonde de température intégrée dans les boutons de commandes KNX ;
- au niveau des collecteurs, sur chaque retour de circuit de chauffage, une vanne thermostatique est commandée en PWM (MLI) via un module de chauffage KNX MDT AKH ;
- le circulateur associé à la chaudière est électronique ; il n'est donc pas nécessaire d'envoyer des ordres de marche/arrêt via la domotique ; sa vitesse de rotation s'ajuste automatiquement en fonction de la demande (nombre de vannes ouvertes et position des vannes) ; il s'arrête automatiquement lorsque toutes les vannes sont fermées et la chaudière prend en compte cette fermeture complète (toutes les chaudières actuelles disposent de cette fonction).
Tout est en plancher chauffant (RDC et étage) avec en plus dans les SDB des sèches-serviettes alimentés par un circuit eau haute température qui dispose de son propre circulateur que je pilote avec une sortie TOR KNX.
Laurent
Nov 29, 2017, 9:18:24 AM11/29/17
to domotique-EIB
Bonjour,
Voici une piste à creuser, si tu as une chaudière qui "cause" en Opentherm, tu as un produit chez Theben qui pourrait répondre à ton besoin.
En page 5 tu as un schéma intéressant pour comprendre rapidemement le principe.
Pour information, viessman font des modèles de chaudières avec le protocole opentherm.
Bonne lecture.
aerox-mat
Nov 30, 2017, 4:41:55 AM11/30/17
to domotique-EIB
Merci Le schèma est clair en effet.
Bien à toi,
Bien à toi,
aerox-mat
Nov 30, 2017, 4:56:21 AM11/30/17
to domotique-EIB
Bonjour,
Content que quelqu'un puisse faire un retour d'expérience.
Je te remercie pour les précisions. Si je comprends bien, tu possèdes des vannes progressives (1-10v) de type servomoteur sur ton collecteur ? si oui, de quels marque et type ? On m'a déconseillé des vannes de type TOR qui ne fonctionnent pas super bien apparemment...
Je vais placer une chaudière murale (donc circulateur intégré) donc je ne sais pas si celui-ci sera à vitesse variable, et c'est cela qui pose un gros problème car s'il n'y a aucune demande de chauffe et que toutes les vannes sont fermées, la chaudière doit s’arrêter ainsi que le circulateur. Car une chaudière qui continue à chauffer sans irrigation = corps de chaudière qui casse !
Es-tu bien certain que toutes les chaudières disposent d'un système qui coupe la chaudière lorsqu'il n'y a plus de demande en chauffage ? Tu possède quoi comme chaudière ?
PS : pour une chaudière avec communication Opentherm, le problème serait résolu puisque l'on communiquerais à la chaudière qu'il n'y a aucune demande.
Bien à toi,
Content que quelqu'un puisse faire un retour d'expérience.
Je te remercie pour les précisions. Si je comprends bien, tu possèdes des vannes progressives (1-10v) de type servomoteur sur ton collecteur ? si oui, de quels marque et type ? On m'a déconseillé des vannes de type TOR qui ne fonctionnent pas super bien apparemment...
Je vais placer une chaudière murale (donc circulateur intégré) donc je ne sais pas si celui-ci sera à vitesse variable, et c'est cela qui pose un gros problème car s'il n'y a aucune demande de chauffe et que toutes les vannes sont fermées, la chaudière doit s’arrêter ainsi que le circulateur. Car une chaudière qui continue à chauffer sans irrigation = corps de chaudière qui casse !
Es-tu bien certain que toutes les chaudières disposent d'un système qui coupe la chaudière lorsqu'il n'y a plus de demande en chauffage ? Tu possède quoi comme chaudière ?
PS : pour une chaudière avec communication Opentherm, le problème serait résolu puisque l'on communiquerais à la chaudière qu'il n'y a aucune demande.
Bien à toi,
upsa Maldetete
Nov 30, 2017, 6:11:38 AM11/30/17
to domotique-EIB
Bonjour.
Sur les nourrices, ce sont des vannes électrostatique qui contiennent un ressort qui ferme le passage de l'eau a froid et qui alimenté, la bobine interne chauffe ce ressort qui se contracte et ouvre le circuit progressivement.
Sur le circuit de chauffage, il est possible de mettre un bypass réglable qui d'après une certaine pression dans le circuit primaire, il réinjecte l'eau de départ vers le retour, a l'image d'une vanne 4 vois. L'eau circule normalement moyennent une légère surpression de 0.1 bar par exemple. Sur mon installe cela fonctionne correctement avec une chaudière gaz,italienne,pas cher vielle de 15 ans acheté cher bricodepot .
J'ai 4 circuits, 2 vanne motorisées, 2 vanne 3 voies avec circulateur.
Je bosse sur la régulation avec 2 nest , 6 capteur de température en rf433, un arduino pour commander tout ça.
Si cela peut t'aider.....
A+
Sur les nourrices, ce sont des vannes électrostatique qui contiennent un ressort qui ferme le passage de l'eau a froid et qui alimenté, la bobine interne chauffe ce ressort qui se contracte et ouvre le circuit progressivement.
Sur le circuit de chauffage, il est possible de mettre un bypass réglable qui d'après une certaine pression dans le circuit primaire, il réinjecte l'eau de départ vers le retour, a l'image d'une vanne 4 vois. L'eau circule normalement moyennent une légère surpression de 0.1 bar par exemple. Sur mon installe cela fonctionne correctement avec une chaudière gaz,italienne,pas cher vielle de 15 ans acheté cher bricodepot .
J'ai 4 circuits, 2 vanne motorisées, 2 vanne 3 voies avec circulateur.
Je bosse sur la régulation avec 2 nest , 6 capteur de température en rf433, un arduino pour commander tout ça.
Si cela peut t'aider.....
A+
jean-christophe Dous
Nov 30, 2017, 1:46:15 PM11/30/17
to domotique-EIB
Bonjour,
Pour compléter l'information de Laurent chez viessmann il existe une passerelle KNX directement pour commander une partie des fonction de la chaudière mais également une carte 0-10v pour donner l'instruction de puissance donc sur cette marque il y a de la possibilité. Malheureusement c'est une des seul à aller aussi loin aujourd'hui, tu avait budérus à l'époque mais depuis le rachat par bosch il y a plus ces options.
Ives
Dec 1, 2017, 3:06:29 AM12/1/17
to domotique-EIB
Bonjour
Bonjour,
Content que quelqu'un puisse faire un retour d'expérience.
Je te remercie pour les précisions. Si je comprends bien, tu possèdes des vannes progressives (1-10v) de type servomoteur sur ton collecteur ? si oui, de quels marque et type ? On m'a déconseillé des vannes de type TOR qui ne fonctionnent pas super bien apparemment...
Non j'ai installé des vannes électrothermique de ce type. Dans la régulation PWM (MLI) les vannes sont commandées en TOR ; le rapport cyclique variable du signal de commande est asservi à l'écart de température entre la valeur de consigne consigne et la valeur mesurée.
Je vais placer une chaudière murale (donc circulateur intégré) donc je ne sais pas si celui-ci sera à vitesse variable, et c'est cela qui pose un gros problème car s'il n'y a aucune demande de chauffe et que toutes les vannes sont fermées, la chaudière doit s’arrêter ainsi que le circulateur. Car une chaudière qui continue à chauffer sans irrigation = corps de chaudière qui casse !
Es-tu bien certain que toutes les chaudières disposent d'un système qui coupe la chaudière lorsqu'il n'y a plus de demande en chauffage ? Tu possède quoi comme chaudière ?
Actuellement j'ai une Chafotaux murale mais les circulateurs sont externes (2 pour le PC et 1 pour les sèches-serviettes ); dans ma maison précédente j’avais le même type d'installation avec une chaudière De Dietrich posée au sol.
Si la chaudière n'est pas équipée d'un circulateur électronique il faut installer un bypass (vanne différentielle) qui assure un débit minimal lorsque toutes les vannes sont fermées et dans ce cas l'écart très faible entre la température de retour et la température de départ est pris en compte par la chaudière. Demande à ton chauffagiste car ce principe d'installation existait bien avant le KNX !
jean-christophe Dous
Dec 1, 2017, 9:16:45 AM12/1/17
to domotique-EIB
Suivant votre modèle de chaudière je confirme ce que ives a marqués étant chauffagiste.
Soit vous avait une très vielle chaudière qui s’en regule sur un Aquastat tous simple donc avec l’installation d’une vanne différentielle l’es retour vont augmenter en température et la chaudière va ce réguler seul en TOR
Deuxième cas vous avait un contact thermostat d’ambiance qui sur 80% des machines n’est rien plus qu’un contact TOR
Troisième cas un peu plus embêtant votre chaudière peut être réguler par un thermostat d’ambiance sur protocole propriétaire dans ce cas quelque recherche sur Google vous permettra de sortir de ce mauvais pas.
Dernier cas les chaudiere qui accepte d’être réguler par signal 0-10v ou directement knx ce qui est rare
Cordialement
Soit vous avait une très vielle chaudière qui s’en regule sur un Aquastat tous simple donc avec l’installation d’une vanne différentielle l’es retour vont augmenter en température et la chaudière va ce réguler seul en TOR
Deuxième cas vous avait un contact thermostat d’ambiance qui sur 80% des machines n’est rien plus qu’un contact TOR
Troisième cas un peu plus embêtant votre chaudière peut être réguler par un thermostat d’ambiance sur protocole propriétaire dans ce cas quelque recherche sur Google vous permettra de sortir de ce mauvais pas.
Dernier cas les chaudiere qui accepte d’être réguler par signal 0-10v ou directement knx ce qui est rare
Cordialement
jean-christophe Dous
Dec 1, 2017, 9:31:13 AM12/1/17
to domotique-EIB
Après dans tous les cas de figure je te conseille d’installer une vanne différentiel car si il y a le moindre souci de régulation tu pourrais avoir une casse
keldo
Jan 17, 2018, 11:57:48 AM1/17/18
to domotique-EIB
Bonjour.
Petit retour d'expérience sur ma situation :
Grande maison, radiateurs classiques à eau chaude, chaque radiateur revient vers un grand collecteur dans la pièce chaufferie.
Chaque pièce dispose d'un "thermostat" KNX, souvent un Theben RAM713.
Sur le grand collecteur, chaque radiateur/circuit dispose d'une vanne à pointeau classique mais la tête thermostatique est remplacée par une tête elctro-thermique 230V (C'est pas cher et ça marche, les vrais "moteurs" de vanne KNX ou 0-10V sont hors de prix) commandées en PWM (Modulation de largeur d'impulsion, en français) par un module KNX ad-hoc (Theben HMT8 je crois, mais il est assez ancien et il en existe d'autres aujourd'hui).
Ca c'est pour le coté "simple" : la commande des radiateurs ... la régulation par pièce est assurée par la régulation PI intégrée dans chaque RAM 713.
Le coté "compliqué" c'est la régulation de la chaudière !
C'est à dire, "comment expliquer à la chaudière la puissance de chauffe nécessaire pour la maison, à un instant donné ?".
En gros, il y a deux écoles :
A) Le plus simple, laisser la régulation de la chaudière tranquille, donc hors KNX, éventuellement on peut couper le circulateur (avec un simple module KNX On/Off) quand toutes les vannes de radiateurs sont fermées (ce qui demande tout de même un petit module logique KNX ou une supervision pour gèrer cette coupure).
J'ai fonctionné durant quelques années dans ce mode, avec une ancienne chaudière Buderus des années 80 et une régulation (Ecomatic 3000) sur la température extérieure ... résultat moyen mais OK. Je pense qu'une régulation sur la loi d'eau conviendrait mieux ici, mais je ne suis pas chauffagiste.
Il y a UN gros problème avec ce système : cette saloperie de "thermostat" d'ambiance ou "optimiseur" à placer dans la pièce de vie la plus chaauffée de la maison, c'est à dire souvent le salon (mais j'ai un poele au bois dans le salon et cela fausse la régul ...) ou bien dans la salle de bain (mais pourquoi devoir la chauffer à 22°C toute la journée quand elle ne sert que 1 heure par jour ???) ou bien un modèle portable sans fil ... qu'il faut balder avec soi comme un toutou ??? bref un objet ridicule et inefficace digne de la régul de chauffage des années 50 et qui entre en conflit avec la régul PI de chaque pièce. Pas le TOP, mais ça marche + ou - bien et ce n'est pas trop cher. Autre avantage, il ne faut (quasi) rien bricoler sur la chaudière.
B) Le plus complèxe, c'est à dire essayer de faire avaler à la chaudière les informations de demande de chaleur que nous fournissent tous les "thermostats" KNX (je met les guillemets car ce sont des régulateurs).
Il y a un an et demi, j'ai du changer de chaudière et je suis parti à la recherche d'une chaudière "KNX-friendly" condensation à gaz naturel. Galère galère !
En résumé, ce que j'en ai retenu :
- Buderus : il existe/existait un module KNX pour la régulation Ecomatic 4000 ... qui n'est pas celle des chaudières gaz à condensation. Il est possible d'adapter le bazar et de faire des choses intéressantes avec le KNX mais, de toute manière, c'est minimum le prix d'un porte-avion nucléaire ... donc on oublie.
- Viessmann : Il existe des interfaces KNX mais ce sont en réalité des passerelles KNX-LON. Les possibilités réelles avec le KNX ne sont pas super claires, cela permet surtout la reprise d'information depuis la chaudière mais pas trop la commande semble-t-il ... Et cela coute un bras ... donc j'ai laissé tombé.
- La passerelle Theben KNX-Opentherm : Sur papier, le produit à l'air sympa, le prix est ... payable, donc à priori c'est positif. Le problème c'est le protocole Opentherm qui ... n'est pas vraiment standardisé entre différents fabriquants. Donc le module Theben fonctionne parfaitement avec la régulation de chaudière fabriquée par ... Theben ; elle semble aussi fonctionner plus ou moins bien avec d'autres marques et modèles, avec plus ou moins de limitations ... il faut en discuter avec Theben ... et il faut que ces modèles de chaudière existent encore, ce qui n'est pas gagné car le système à tendance à disparaitre au profit d'autres protocles relativement propriétaires (eBus, etc).
- Réaliser sa propre interface à la main, à l'aide d'un plugin dispo sur internet et une supervision quelconque qui tourne sur un RaspberryPI ou micro serveur similaire. Oui, pourquoi pas, mais il faut avoir du temps pour tester et développer soi-même ... ce que je n'ai pas vraiment. Et puis la pérénité du système est tout de même légère.
Bref, j'ai laissé tombé l'idée d'une passerelle KNX dédiée ... mais pas le but final.
Mon choix : une chaudière pas trop chère qui accepte de remplacer son "thermostat d'ambiance" (chouette, on peut s'en passer !) par un module de commande en 0-10V , un acteur 0-10V KNX et un sérieux module logique KNX pour calculer la consigne à envoyer vers la chaudière.
Mon choix s'est porté vers une chaudière Vaillant car elle est facile à obtenir et à entretenir dans mon coin (Belgique), elle n'est pas hors de prix, le module 0-10V ne coute pas non plus une fortune (une centaine d'euros ?) et, petit bonus, le module dispose d'un contact pour signaler une panne/erreur vers le KNX via un petit module d'entrée 24Vdc KNX. En plus, je ne dois pas acheter ni payer le "thermostat d'ambiance" qui ne me sert à rien.
Je ne conseille pas spécialement la Vaillant plus qu'une autre mais jusqu'ici j'en suis content.
Pour le module de sortie 0-10V KNX, un module Berker 2 sorties analogiques d'occasion ne m'a pas couté cher et, passé le temps pour comprendre le système de calcul de conversion entre valeur KNX et voltage de sortie réel pas très clair, cela fonctionne. Attention, il faut bien prendre un "acteur analogique 0-10V", et non pas une commande pour "dimmer 0-10V" qui n'est pas du tout adapté au travail demandé.
Le plus complexe reste de faire calculer au système KNX la valeur de consigne qu'il faut envoyer à la chaudière pour déterminer la température de l'eau, car dans ce mode de fonctionnement la chaudière ne régule rien, elle travaille en esclave de la régulation KNX ... qu'il faut donc réaliser à la main.
Bon, en principe, la régulation est déjà faite - par pièce - par les "thermostats KNX" , donc les RAM 713 dans mon cas.
Dans mon cas, je suis parti de la théorie suivante :
1) Attribuer un "poids thermique" fixe à chaque pièce. A évaluer selon la taille de la pièce, son exposition, son isolation et une petite dose de "pifomètre".
2) Toutes les minutes et pour chaque pièce, relever le pourcentage d'ouverture de vanne demandé (par le RAM 713) et le multiplier par le "poids thermique" de la pièce.
3) Toutes les minutes, faire la somme des produits précédents, "normaliser" la valeur obtenue (controle du minimum et maximum, forçage, etc.) et la convertir en une consigne de chauffe pour la chaudière.
J'ai la chance d'avoir une vieux module logique EIB "FunktionsModul" GIRA 513.00 qui dispose de plein de blocs logiques et de calcul pour ce genre de travail ... même si la doc en allemand n'est pas toujours soimple à piger et le logiciel de programmation fait très "Windows 3.1", pour ceux qui ont connu ... mais une supervision plus récente (GIRA HomeServer ou autre) fera sans doute aussi l'affaire.
Pour ce qui est de la programmation horaire, pour adapter le mode de chauffage selon le jour et l'heure, c'est un autre module KNX qui fait le boulot et commande uniquement les RAM 713 en poussant le bon mode (confort, eco, nuit, hors-gel) pour chaque pièce. Il n'y a aucune commande envoyée en direct vers la chaudière pour l'instant, tout ce fait via les RAM 713.
Cela fait quelques mois que le système fonctionne mais il est encore loin d'être optimal, je vais devoir encore afiner mes divers coefficients comme les "poids thermiques" par pièce et ce que j'apelle la "normalisation", prévoir un mode "été" aussi, mais dans les grandes lignes, cela fonctionne, de plus la maison est encore en travaux, je préfère faire le forcing sur l'isolation avant de trop chipoter sur les paramètres de mon calcul de régulation. A affiner sur le moyen terme donc.
Point de vue prix, comme je disposais déjà du module logique, le surcout du à la "KNXification" de la chaudière est resté très très raisonnable, on parle d'environ 200 euros en matériel mais j'ai aussi économisé le "thermostat d'ambiance" de la chaudière qui est plus simple et du coup, un poil moins cher.
Bien entendu, je ne compte pas le temps passé à la recherche des produits, comprendre leur fonctionnement, établir les calculs et blocs logiques, programmer le bazar, tester, râler parce que cela ne fonctionne pas, rassurer Madame par des "Mais oui chérie, les radiateurs vont bien chauffer avant qu'il ne commence à geler dehors" etc.
keldo
Jan 17, 2018, 12:03:53 PM1/17/18
to domotique-EIB
Petite remarque supplémentaire : je vote aussi pour la vanne différntielle afin de ne pas fliguer la pompe circulateur.
Ou alors prendre un circulateur avec régulateur de charge intégré qui va ralentir automatiquement quand toute les vannes se fermeront.
petitdragon999
Jan 18, 2018, 12:13:24 PM1/18/18
to domotique-EIB
Merci pour ce retour très très instructif Keldo !!
Philippe Collignon
Feb 23, 2018, 3:13:43 AM2/23/18
to domotique-EIB
Dans mon installation j'ai des vannes thermostatique Theben sur chaque circuit du collecteur.
Il y a un circuit par pièce et un thermostat KNX, et un détecteur KNX dans chaque pièce.
En fonction de la température et de la présence dans la pièce la vanne s'ouvre ou pas.
Les vannes sont reliées à un actionneur Merten 645129
En plus de ça je pilote la sortie thermostat de la pompe à chaleur avec un actionneur simple.
Si au moins une vanne est ouverte, j'active l'actionneur pour que le thermosat de la pompe à chaleur soit en mode demande.
Le mardi 28 novembre 2017 12:20:01 UTC+1, aerox-mat a écrit :
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages