Coup de chaud à PFC
Enregistrement de la température à plateforme C pendant l'OAVE
L'objectif de ce projet est de réaliser un suivi des températures dans l'enceinte de Plateforme C durant l'OpenAtelier Version Étendue.
Il est réalisé à l'aide d'un capteur DHT22 et d'un arduino. Un petit script python s'occupe d'enregistrer l'humidité et la température mesurée dans un fichier texte.
Sommaire
Dispositif
Montage
Le capteur THR est tout monté et cause avec l'Arduino par un fil de donnée. Le montage et le code Arduino sont directement issu de projet disponibles en ligne:
- http://www.manuel-esteban.com/lire-une-sonde-dht22-avec-un-arduino/
- https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library
Code
Arduino
C'est le code de la DHT-sensor-library d'adafruit qui est utilisé pour arduino
Python
Un petit bout de code python sert à lire le port série toutes les 5 secondes.
#!/env/python
import serial
import time
log_file = '/home/asimov3/Documents/Laurent/temp.log'
serial_id = '/dev/serial/by-id/usb-Arduino__www.arduino.cc__0043_553383435393516142F1-if00'
def write_temp(ff, l):
with open(ff, "a") as myfile:
myfile.write("%s\t %s\t %s" % (time.time(), time.asctime(), l))
with serial.Serial(serial_id, 9600) as ser:
while 1:
l = ser.readline()
if 'Temperature' in l:
print time.asctime(), l,
write_temp(log_file, l)
time.sleep(5)
Le port série "en dur" (serial_id dans le code ci dessus) est obtenu par la commande :
ls /dev/serial/by-id
Limites de la manip
Dans l'idéal, il aurait fallu :
Plusieurs capteurs
Le capteur est pour l'instant placé du côté des imprimantes 3d, et branché à la machine de l'Asimov 1.
- Il aurait fallu placer au moins un capteur à l'extérieur pour voir la différence entre les deux.
- On aurait pu voir la différence de température entre différentes places de plateforme C, notamment le bureau.
- On aurait pu placer plusieurs capteurs en hauteur pour voir l'effet de la stratification thermique.
Des capteurs de température radiante
Les capteurs de température radiante sont entourés d'une boule noire de manière à prendre en compte le rayonnement thermique. En effet, les capteurs de températures sont généralement conçu pour mesurer uniquement la température de l'air et éviter d'être "perturbé" par le rayonnement infrarouge environnant. Or, le rayonnement thermique a un effet très important sur le confort thermique des personnes.
Au plus simple, dans un environnement sans vent, on peut estimer la température ressentie comme la moyenne entre la température de l'air et la température des parois environnantes.
Tressentie = (Tair + Tparoi) / 2
Dans le cas de Plateforme C, avec une température extérieur à 30°C et des parois entre 40°C pour le sol et 50°C pour le toit, on peut estimer que la température ressentie est supérieur d'environ 7 à 8°C.
Résultats
Températures mesurées par le capteur THR
Les températures ont été enregistrées à partir du lundi 29 vers 19h30 de façon discontinue à cause des coupures de courant et lorsque l'ordinateur a été éteint le mardi soir. Elles sont toujours en cours le vendredi soir.
On voit bien les trois jours de canicules (lundi, mardi et vendredi) où la température atteints 43°C le mardi et ne descend pas sous les 22 la nuit.
Mercredi et jeudi étant plus couverts, la température ne dépasse pas beaucoup 30°C et descend même sous les 20°C la nuit de jeudi à vendredi.
Températures de surface mesurées par le thermomètre infrarouge
Contrairement au capteur THR, le thermomètre infrarouge ne mesure que la température de surface à partir de sa température rayonnante. Plusieurs mesures ponctuelles ont été réalisées jeudi et vendredi, notamment du toit et du sol, dont les températures de surface sont déterminantes par rapport au confort thermique.
Globalement, on remarque que la température du toit monte très haut lorsqu'il est ensoleillé (jusqu'à 50°C, rarement moins de 40°C). Dès qu'il passe à l'ombre (dès le milieu de l'après midi coté ouest), la température diminue jusqu'à la température de l'air (environ 30°C).
La température du sol évolue très différemment entre les endroit où il est isolé (OSB) ou pas (béton). La température du sol isolé monte jusqu'à 40°C et ne descend pas en dessous de la température de l'air (environ 30°C) tandis que le sol en béton reste relativement frais (20°C au minimum) et ne dépasse pas la température de l'air. En fin d'après midi, la température du sol en béton redescend rapidement autour de 20°C tandis que le sol en bois reste à 30°C.
Conclusions
Le rayonnement thermique semble être une des principales source d'inconfort thermique dans Plateforme C. Il est du principalement au toit et au sol isolé.
Les solutions qu'on peut envisager pour diminuer le rayonnement thermique sont :
- retirer l'isolation du sol en été
- limiter l'échauffement de la surface intérieur du toit. Plusieurs techniques sont envisageables mais lourdes et coûteuses à mettre en oeuvre :
- isolation de l'intérieur toit, avec au mininum un isolant mince à faible émissivité.
- augmenter la réflectivité de l'extérieur du toit avec une peinture réfléchissante ("cool paint")
- en mode système D, faire un faux plafond en couverture de survie (voir test ci dessous)
