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Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Version imprimable

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Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 08/05/2020

Hello

Mon ballon d'eau chaude a une résistance de 2200 W que je voudrais utiliser pour stocker le surplus de mon installation photovoltaïque
Pour cela il me faut moduler la puissance, donc la tension que j'applique à cette résistance, le tout en KNX évidemment.

Des idées de solutions ?

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - fabric24 - 08/05/2020

Re
Il faudrait savoir ce que tu as pour le photovoltaïque
car il faut pouvoir récupérer la production instantané pour varier le CE

https://m.youtube.com/watch?v=jnuNzXcd_g8
Dans les commentaires, il lui a été dit d utiliser un triac. ...
Il l a donc modifié et fait faire un CI
http://energie-autrement.blogspot.com/2019/11/pcb-autoconsommation-photovoltaique.html?m=1

https://github.com/sgalvagno/Chaillot_Barnabe_Autoconsommation_photovoltaique


EDIT
https://forum-photovoltaique.fr/viewtopic.php?f=18&t=38146
http://www.capenergie.fr/catalogue/photovoltaique/autoconsommation-photovoltaique/power-reducer.html

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 08/05/2020

(08/05/2020, 17:27:22)fabric24 a écrit : Re
Il faudrait savoir ce que tu as pour le photovoltaïque
car il faut pouvoir récupérer la production instantané pour varier le CE

Pour le photovoltaïque, admettons que j'ai ce qu'il faut (c'est pas tout à fait le cas, mais j'y travaille). Idem pour la consommation. Et donc, j'imagine, via un algorithme dont je ferai mon affaire, être capable de donner un ordre de puissance KNX (en % par exemple) à la résistance de mon chauffe eau.

Ma réflexion du moment, finalement, c'est donc bien : comment transformer un télégramme KNX avec un pourcentage en une variation de tension sur le circuit de mon ballon ? Et ce, en utilisant des produits fiables du commerce (pas un bricolage fait maison).

Mon premier réflexe, c'est un variateur d'éclairage KNX, mais c'est pas du tout prévu pour de telles puissances. Le plus gros font 300 W me semble-t-il. 
J'ai un peu cherché et je n'ai rien trouvé qui ressemble à un variateur de vitesse pour moteur plus puissant par exemple. Je suis allé farfouiller chez des fabricants de participants KNX "ésotériques" (type Arcus-EDS, Elsner...) mais je n'ai rien vu de tel.

Après, manifestement ce n'est pas compliqué de trouver un petit hacheur de 3, 4... 10 kW commandé par un potar. Bon OK. Mais du coup, ça ne se commande pas en KNX directement.
Je me disais qu'il y aurait peut-être de tels hacheurs commandés en 0-10V, que je pourrais relier à une sortie 0-10V d'un actionneur KNX... pas encore trouvé.

D'où cet appel à idées géniales...

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 08/05/2020

(08/05/2020, 17:46:32)Dibou a écrit : Je me disais qu'il y aurait peut-être de tels hacheurs commandés en 0-10V, que je pourrais relier à une sortie 0-10V d'un actionneur KNX... pas encore trouvé.

Ah si, j'ai trouvé ça http://www.verdone.fr/uploads/files/products/variateur-de-puissance-tension-de-cde-230-v-1-phase-puissance-max-10-kw_selm.pdf
ou ça https://tronic-controls.com/fr/producto/regulateur-de-vitesse-0-10v-4-20ma-erv-3a/
Mais cette piste suppose de passer par 0-10V n'est pas forcément ce que je préfère.

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - fabric24 - 08/05/2020

Il y a le modèle 10A
http://www.capenergie.fr/catalogue/photovoltaique/autoconsommation-photovoltaique/power-reducer.html

Chez SetP boitier similaire
https://www.solerpalau.com/fr-fr/accessoires-electriques-reb-5-10-1297-serie/#product_section_description

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 09/05/2020

(08/05/2020, 23:03:03)fabric24 a écrit : Il y a le modèle 10A
http://www.capenergie.fr/catalogue/photovoltaique/autoconsommation-photovoltaique/power-reducer.html

Chez SetP boitier similaire
https://www.solerpalau.com/fr-fr/accessoires-electriques-reb-5-10-1297-serie/#product_section_description

Super ! merci.

Quand je cherche des infos sur des produits, j'aime bien remonter à la source. En l'occurrence, il y a donc :
  • Ce Power Reducer de chez 4-noks qui supporte jusqu'à 3 kW et qui est complètement pensé pour ce dont on parle : variation de la puissance injectée sur la résistance électrique d'un ballon d'eau chaude à partir d'une consigne en 0-10V. Par contre, 429 € !  Confused
    (Nota : Il existe aussi une version « Power Reducer SA » (comme « Stand Alone ») qui inclut une régulation, à partir d’une mesure par transformateur de courant, de la puissance injectée ou soutirée sur le réseau public, mais elle n'est pas nécessaire dans notre cas)
  • Des variateurs de tension normalement destinés à des moteurs monophasés de ventilation-conditionnement d'air. Mais je ne vois pas bien ce qu'on pourrait craindre du remplacement d'une charge pleine de phénomènes inductifs ou capacitifs par une bête résistance. D'ailleurs dans les docs de ces variateurs, je n'ai pas vu de mention de type « usage réservé à […] ». Ça fait également ce qu'on cherche : transformer un consigne en 0-10V en modulation de tension. J'ai repéré 2 modèles d'origine espagnole :
    • Le VAPZ de S&P, dont la version VAPZ 11 qui supporte jusqu'à 11 A (2,5 kW). Il y a des possibilités de réglage de la pente de réglage, des entrées-sorties pas inutiles : forçage à Pmax ou à l'arrêt, contact qui se ferme lorsque la puissance injectée est non nulle... Petit détail : la tension minimale en sortie est 90 V, ça veut que la puissance minimale sera 15 % [1] de la puissance maxi (dans mon cas, 330 W, ce qui est déjà beaucoup, finalement). Au niveau prix, la première offre que je vois est à 274 €
    • Le Tronic ERV avec une version 10 A (2,3 kW). Plus simple que l'autre. On peut quand même régler le min et le max. Je n'ai pas trouvé de valeur de tension mini, si ce n'est une vague référence à 70 V (ce qui fait 9 % en puissance [1] soit 200 W, ce qui toujours mieux que 330. Et au niveau prix, le fabricant indique 72 € HT.

J'avoue que la première solution (y compris traitée en standalone hors KNX) ne me laisse pas indifférent car réellement pensée pour l'usage dont on parle. Ce qui m'amène à penser que nos amis d'outre-Rhin ont probablement une offre pléthorique sur ce besoin et, pourquoi pas, en KNX... Je vais explorer (malgré mon allemand rudimentaire).

[1] Je rappelle que P = U × I et U = R × I donc R = U² / P, et que donc pour une résistance donnée, U₁² / P₁ = U₂² / P₂ (= R) ce qui conduit à P₁ / P₂ = (U₁ / U₂)², donc P = (U / Uₙ)² × Pₙ ce qui revient à dire que une variation relative de la tension se répercute au carré sur la puissance. Donc si U / Uₙ vaut 90 / 230 = 0,39, alors P / Pₙ vaudra 0,39² = 0,15

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 09/05/2020

Suite de mes investigations :

Plusieurs discussions sur le forum allemand. Les plus pertinentes sont celles-ci : (Google Translate est mon ami...)
Et elles tournent autour de la même idée d'attaquer en 0-10V un variateur de tension, en l'occurrence un variateur à Thyristor et là l'offre semble très large et très peu onéreuse. Par exemple Thermokon,

J'ai également dégoté un produit qui papa-maman mais à un coût exorbitant (739 €). Le AC-Thor de MyPV. Mais bel objet, assurément : interface web de contrôle, multi entrées (dont une analogique 0-10V) mais, pour autant, pas de KNX en direct...

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 09/05/2020

Finalement j'ai commandé un petit relais statique à thyristor : A-Senco SR-800-10Vdc280V10 avec son support pour rail DIN et je le monterai derrière un actionneur Merten 647091 (qui commute un canal 16 A + avec une sortie 0-10V).
Ça me permettra de voir ce que ça donne en pratique...

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 20/05/2020

(09/05/2020, 09:41:55)Dibou a écrit : Finalement j'ai commandé un petit relais statique à thyristor : A-Senco SR-800-10Vdc280V10 avec son support pour rail DIN et je le monterai derrière un actionneur Merten 647091 (qui commute un canal 16 A + avec une sortie 0-10V).
Ça me permettra de voir ce que ça donne en pratique...

Après essai, ça ne marche pas : le Merten a une sortie 0-10 V passive alors que le A-senco a besoin d'une entrée active.
J'entrevois plusieurs solutions : ajouter une alimentation avec une résistance pour fournir la tension, ou remplacer le module Merten par un module avec sortie 0-10 V active.

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 06/12/2020

update : J'ai résolu tout ça au prix d'une étude plus poussée de l'interface 0-10 V.
Les articles concernés sont ceux là :

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - cyril77 - 06/12/2020

Bonjour,

Étant dans la même situation (Photovoltaique + résistance chauffante), je voulais savoir si le relais à thyristor A-Senco te donnais satisfaction ?

Concernant la logique du variateur, sur quel base est tu partis ? (palier 10% en 10%, 4-5 valeurs prédéfinis, module logique)
Personnellement pour ma résistance de 2000w j'envisageais d'utiliser un module logique pour transformer la valeur de consommation totale de la maison (+16000W -> -3000W) en valeur de pourcentage (0-100%) (plusieurs opérations nécessaire mais globalement PuissanceResistance = (ConsoMaison x -1) + PuissanceResistance limité sur la plage 0-2000w -> Convertis en 0-100%

Merci
Pour la partie 0-10v, pas de problème, j'ai déjà l'alimentation 10v et actuateur0-10 pour piloter la pompe de piscine.

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 06/12/2020

(06/12/2020, 18:35:28)cyril77 a écrit : Étant dans la même situation (Photovoltaique + résistance chauffante), je voulais savoir si le relais à thyristor A-Senco te donnais satisfaction ?

Je n'ai pas trop de recul mais ça marche.
Ce dont je doute, c'est qu'on puisse finement contrôler la puissance consommée par la résistance en appliquant simplement un pourcentage sur l'actionneur 0-10 V, et ce même en compensant la non linéarité (qui est avérée, voir la doc du variateur A-Senco). Il est probable que la résistance d'une résistance de ce type varie fortement avec sa température... En temps normal, on se fout de ce genre de détail, mais là ça pourrait jouer. Qui sait ?
Pour affiner, il faudrait faire une boucle d'asservissement PID sur la base d'une mesure précise de la puissance (active !) effectivement consommée… Avis aux amateur… Mais je pense que ce serait pisser dans un violon car de toute façon la consigne va varier tout le temps.

(06/12/2020, 18:35:28)cyril77 a écrit : Concernant la logique du variateur, sur quel base est tu partis ? (palier 10% en 10%, 4-5 valeurs prédéfinis, module logique)
Personnellement pour ma résistance de 2000w  j'envisageais d'utiliser un module logique pour transformer la valeur de consommation totale de la maison (+16000W -> -3000W) en valeur de pourcentage (0-100%) (plusieurs opérations nécessaire mais globalement PuissanceResistance = (ConsoMaison x -1) + PuissanceResistance limité sur la plage 0-2000w -> Convertis en 0-100%

Comme j'ai commencé à l'évoquer dans l'autre fil de discussion, j'ai envisagé ce genre de chose, mais aujourd'hui l'algorithme que j'ai en tête est plutôt itératif. C'est bien qu'on en parle car ça m'oblige à le formaliser. Voilà une tentative :

Si :
  • Pc(n) la puissance envoyée dans le chauffe-eau (n − 1 : cycle précédent, n : cycle en cours)
  • Pm la puissance consommée par la toute maison (Pm < 0 signifie production, Pm > 0 consommation)
  • Pp la puissance produite par les panneaux
On pourrait dire Pc(n) = Max(0 ; Min(Pp × a ; Pc (n − 1) − Pm × b)) 

a et b étant des coefficients de l’ordre de 0,9.

Dit avec des mots : je prends l'ancienne puissance envoyée dans le chauffe-eau (Pc (n − 1)), et l'augmente de ce que j'injecte encore dans le réseau (Pm) mais en le minorant un peu (d'un coefficient b), le tout sans jamais dépasser une fraction a de la puissance produite par mes panneaux (Pp). Et le max initial c'est juste pour que la valeur ne passe pas dans le négatif.
J'imagine faire tourner ça à une fréquence d'un cycle par minute uniquement pendant les périodes où il y a un ensoleillement (mesuré par ma station météo) supérieur à une valeur à déterminer (3000 lux ?). Le but c'est surtout d'éviter de faire tourner inutilement toutes ces requêtes la nuit, ou lorsqu'il n'y a pas de soleil.

Ce qui me turlupine toujours, c'est faut-il viser d'être toujours « juste un peu en consommation », ou toujours « juste un peu en injection ».

En outre, il y a forcément un thermostat à prévoir dans le ballon pour ne pas dépasser une valeur de l'ordre de 85/90 °C. Moi, ma résistance comporte un thermostat mécanique qui fera très bien l'affaire. À la limite, je pourrais ne l'utiliser uniquement par sécurité et prévoir une régulation tout-ou-rien via le KNX (c'est facile, j'ai une sonde KNX dans le ballon) pour pouvoir régler plus précisément cette consigne.

Et puis évidemment , un robinet thermostatique obligatoire en sortie de ballon pour limiter à 45/50 °C l'ECS. Moi, comme j'ai une boucle ECS, c'était un peu plus compliqué, mais ça y est, c'est fait.

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - fabric24 - 01/01/2021

Bonjour
Au détour d une recherche sur le solaire thermique, je suis tombé sur
https://www.ta.co.at/en/x2-freely-programmable-controllers/uvr16x2/

Il y a option knx ou modbus via leur can bus
https://www.ta.co.at/en/x2-operation-interfaces/can-bc2/
https://www.ta.co.at/en/x2-operation-interfaces/


Et dans leur catalogue ils ont
aton power , kit pour ecs 487€hT + 158€ can bus converter 2+66€ pour le module knx
https://www.ta.co.at/en/x2-energy-management/aton-power-to-heat/
Sinon le modèle général
https://www.ta.co.at/en/x2-energy-management/can-ez3/

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - fabric24 - 03/01/2021

Bonjour
certains utilisent une résistance en continu pour ne pas passer par l onduleur
https://david.mercereau.info/pvmonit-v2-0-domotique-gestion-surplus-electrique-solaire-en-autonomie/

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - fabric24 - 25/03/2021

Bonjour
Je suis tombé sur un montage "DIY" beaucoup mieux que celui de la vidéo de Barnabé
et qui gère si le ballon n'a plus besoin de chauffe
https://m.youtube.com/watch?v=r0o6uWTO2Bw
https://m.youtube.com/watch?v=yLEv1khMI3Y

RE: Varier en KNX la puissance apportée à une grosse résistance - Dibou - 26/03/2021

Pour ma part, j’ai (enfin) mis en œuvre ce week-end, dans mon HomeServer Gira, l’algorithme que j’avais proposé. J’ai un peu galéré (à cause du Home Server dont je ne maîtrise pas tous les modules logiques) mais maintenant c’est bon, le fonctionnel de base est assuré et je n’injecte plus rien dans le réseau (ou en tout cas pas grand-chose) .
Il me reste maintenant à optimiser tout ça, notamment à réduire la charge sur le bus, car 3/4 des informations qui circulent ne servaient qu’à déboguer (valeurs de puissance, tension, courant, retours d’infos, etc.). Je vais ensuite pouvoir réduire la durée du cycle de rétroaction (pour l’instant c’est 20 s)