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Régulateur de chauffage solaire de l’eau Hackaday.io

La douche froide inattendue a clairement montré que j’avais besoin d’un nouveau régulateur pour notre système de chauffage solaire de l’eau chaude (« architecture partagée » typique de l’Europe centrale et du Nord) – merci @Saabman de m’avoir aidé à réaliser que je n’ai aucune idée de la façon dont l’énergie solaire chauffage fonctionne dans d’autres parties du monde).

Bien sûr, c’est une excellente occasion de mettre en œuvre l’infâme STM8 eForth!

Notre maison est en Allemagne, en hiver un chauffage (combustible fossile) est nécessaire pour chauffer le haut de l’entrepôt. Le régulateur responsable est indépendant de la commande de chauffage solaire et commence à chauffer lorsque la température au sommet du stockage est inférieure à un certain seuil (généralement le matin d’une journée ensoleillée de février). L’avantage de la liaison est que les informations météorologiques peuvent être utilisées pour modifier un tel comportement. Une conception de défaillance sécurisée est requise, mais l’utilisation de capteurs NTC devrait faciliter cela. Un deuxième capteur de stockage sera nécessaire pour se protéger contre la surchauffe: un capteur de stockage défectueux peut conduire à 400l d’eau bouillante!

L’ancien contrôleur utilisait un PIC16C84, et le code a été emprunté à la Microchip AN512 (plus LPF, interface série, etc.). Les capteurs de température que j’utilisais alors étaient des KTY10 (type 2K), des capteurs de terrain et de jardin – à l’époque et ils sont toujours bons.

Pour une solution rapide, j’ai réutilisé l’alimentation 5V et le contrôle de la pompe SSR de l’ancienne solution basée sur PIC. Pour l’instant, j’utilise une plaque de perforation « Mindev » STM8S103F3P6 à 0,80 $ sur une petite « plaque sans soudure » et des fils de connexion.

Le capteur solaire et le stockage d’eau chaude ont chacun un capteur KTY10. Les deux capteurs sont dans un diviseur de tension avec 2000R 1% « résistance de référence »:

 (3.3V)
   |
 2000R
   |
   *------*---(PC4)
   |      |
 KTY10  KTY10
  COL    STO
   |      |
 (PA1)  (PA2)

Le capteur collecteur sélectionne PA1, le capteur de stockage (capteur central sur la figure) PA2. PB4 sélectionnera le troisième capteur, le stockage supérieur.

Le premier hack « solar.fs » avait les caractéristiques suivantes:

  • linéarisation et remplissage passe-bas pour les deux capteurs
  • mesure robuste en tâche de fond
  • limite de sécurité pour la température de stockage
  • Taille du code 820 octets (> 2500 octets gratuits!)

Un autre hack « solar-nrf24.fs » utilise la bibliothèque STM8-nRF24L01 pour ajouter une connectivité de base.

Mon prototype de contrôleur solaire et de récepteur est connecté à un module nRF24L01 + à 8 pôles (plus probablement un clone) comme suit:

Pin nRF24L01 Signal nRF24L01 STM8S103F3
1 (Gnd) (Gnd)
2 (VCC) (3,3 V)
3 CE PD2
4 / CSN PD3
5 SCK PC5
6 MOSI PC6
7 MISO PC7
8 IRQ PC3

Je vois deux options standard bon marché pour la connexion:

  • ESP8266 (par exemple ESP-01) connecté à l’interface série
  • nRF24L01 + une connexion est développée ici

Je prévois de concevoir un PCB qui offre les deux options

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