Autoconstruire un Micro-Poêle pour caravane

Je présente ici un mini (micro?) poêle à bois que j’ai réalisé pour répondre à un besoin de chauffage dans ma micro-caravane la Ker-Kouet !

Quoi de plus sympa que de partir en vadrouille hors saison.. oui mais parfois, le froid est de la partie, il vous saisit, vous glace de la tête aux pieds.. Quoi de plus désagréable que de

rentrer dans des draps humides…

Nouveau cahier des charges, on commence à chercher des idées sur le net, Webasto (ça pue et c’est dangereux niveau monoxyde vue l’espace entre l’entré d’air et l’echapement) Truma-gaz (il faut stocker le(s) gaz, et ça coute cher !) le poêle à bois à l’intérieur (même pas la peine, si c’est pour foutre le feu aux draps..)

Du coup il faut un chauffage extérieur qui envoie de l’air chaud à l’intérieur…

Je ne souhaitais pas de chauffage gaz car dans un souci environnementale et renouvelabilité, je ne suis pas pour.. par contre le bois, oui. On en trouve partout (même à l’étranger), et du coup c’est gratuit, ça sent bon (avis très perso j’en conviens), et c’est efficace.

L’idée est là, fabriquer un mini poêle à bois avec échangeur de chaleur air/feu intégré.

Trouver l’idée

Je commence bien sur par des recherches sur Pinterest… je ne trouve bien sûr pas de modèle semblable à mon besoin, mais plein d’idées de design sympa..

C’est parti, j’ai sous la main un bouteille de remplissage de réseau primaire d’une vieille installation de chauffage… C’est lourd mais ça fera le taff ! (acier de 4mm d’épaisseur ::).

Vient ensuite tout le travail de découpe / soudure pour réaliser le poêle en question :

La partie supérieur du poêle sert de déflecteur de flammes pour augmenter la température interne est augmenter les performances de l’échangeur.. j’y ajoute aussi un rond d’épaisseur 6mm pour chauffer la popote, tant qu’à faire!

Le tirage sera régulé par une ouverture latérale cylindrique.

Une grille pour séparer le bois des cendres, des arceaux pour retenir les casseroles et faire sécher les chaussettes / gants de toilette.

Je fait ensuite une première chauffe pour décoller la peinture… elle cloque et s’enlève facilement avec une spatule (ne pas trop chauffer pour ne pas la bruler..)

Cahier des charges de L’échangeur de chaleur :

• étanchéité parfaite
• ventilateur partie basse pour éviter qu’il ne fonde..
• le ventilateur pousse l’air froid dans l’échangeur (et non aspire l’air chaud..)
• l’échangeur doit avoir un fond incliné et percé pour évacuer les condensas résultant du refroidissement rapide de la paroi du poêle.
• échangeur interne & externe

Finitions

LA vitre, j’ai demandé à un artisan fabricant de cheminée un bout de vitre cassé, ils en ont en quantité, et c’est gratuit !!!

Un joint plat de poêle à bois, de la colle qui va avec, 2 conduits diam. 80 de poêle à granules, une poignée en manche d’outils en hêtre..

Un anneau anti-vol pour enchainer le poêle à la caravane la nuit…

le ventilateur

J’ai trouvé un ventilateur de pc en 12v continu 2 fils, j’ai soudé 4 boulons pour le maintenir en position et j’ai inséré un joint en silicone (découpe d’un plat à tarte en silicone, au top !) pour isoler le ventilo de la chaleur dû à la conduction du poêle.

Idem pour le conduit d’air souple diam 60mm (7 euros) trouvé chez Poujoulat !

Contrôle et automatisme

Le tout maintenant est de contrôler le ventilateur car ça chauffe vraiment dur (79°C en sortie de conduit) !!

Du coup je choisi d’automatiser le tout à l’aide d’un ARDUINO.

Pour ceux qui connaissent c’est juste incroyablement génial… De l’électronique en open source,  »lowtech » selon certains, accessible à tous.

(on trouve des centaines de super tuto en français sur le net..)

Une sonde de température intérieur, une sonde en sortie de poêle, un potentiomètre pour le mode manuel, un écran LCD, quelques interrupteurs et un mode auto qui fonctionne comme suit :

• Le programme lit en boucle les températures des sondes intérieur (int) et sortie air chaud (hot)
• SI température int < température consigne : ventilo à 100%
• SI température int > ou = à la consigne : ventilo à 20% (ça évite qu’il ne fonde…)
• Un interrupteur 2 positions pour consigne de nuit à 16°C et de jour 20°C
• Un interrupteur pour mode automatique et mode manuel
• SI température hot < à la température int : on arrête le ventilo, c’est que le poêle est surement éteint…
• Un potentiomètre pour régler la vitesse du ventilo en mode manuel
• Un écran LCD pour lire la température des deux sondes en permanance
• Un interrupteur pour allumer ou non le LCD (bien pour la nuit..)

Programme et schéma :

Si dessous, le programme à copier dans votre carte uno ou nano, sur l’interface IDE (open source!)

//automate pour poele à bois avec échangeur de chaleur pour chauffage caravane.
 // 2 sondes de température un ventilo 12v un potentiometre et une carte nano
 include  // librairie pour capteur OneWire sonde
 include 
 OneWire ds(6);  // sondes sur le pin 6
 byte addr1[8] = {
   0x28, 0xD8, 0x68, 0x3E, 0x3A, 0x19, 0x01, 0xBD};//capteur température int
 byte addr2[8] = {
   0x28, 0x8F, 0x1C, 0x5D, 0x3A, 0x19, 0x01, 0x7C};//capteur température sortie hot
 int SignBit = 0;
 int StartCol = 8;
 LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
 int in1 = 8;        //entrées pour Ln298N
 int in2 = 9;        //entrées pour Ln298N
 int ConA = 10;      //entrée en PWM pour L298N
 int speed1;         //vitesse definie via potensiometre
 int BOUTON1 = 7;    //bouton manu/auto
 int BOUTON2 = 13;   //bouton consigne
 int valtempin;      //variable de la température interieur
 int valtemphot;     //variable température de sortie d'air chaud
 int cons ;          //variable de température de consigne
 void setup() {
 pinMode(BOUTON2,INPUT);     //bouton consignes
   pinMode(BOUTON1, INPUT);    //BOUTON auto/manu
   pinMode(8, OUTPUT);
   pinMode(9, OUTPUT);
   pinMode(10, OUTPUT);
 Serial.begin(9600);
   // colones et lignes lcd
   lcd.begin(16, 2);
   // Print le message sur le LCD.
   lcd.print("Tint:");
   lcd.setCursor(0, 1);
   lcd.print("Thot:");
 }
 int tc_100(byte* addr) {
   int HighByte, LowByte, TReading;
   byte data[12];
   byte i;
 ds.reset();
   ds.select(addr);
   ds.write(0x44, 1);
 delay(1000);              // defini le nombre de mesrures par seconde
 ds.reset();
   ds.select(addr);
   ds.write(0xBE);            
 for ( i = 0; i < 9; i++) {  
     data[i] = ds.read();
   }
 LowByte = data[0];
   HighByte = data[1];
   TReading = (HighByte << 8) + LowByte;
   SignBit = TReading & 0x8000;     // test most sig bit
   if (SignBit)                     // si negatif
   {
     TReading = (TReading ^ 0xffff) + 1;     // 2's comp
   }
   return (6 * TReading) + TReading / 4;     // multipli par (100 * 0.0625) or 6.25
 }
 //////////////////Void pour écriture de la température des sondes//////////////////////////////
 void mypr(int Tc_100, int line) {
   int Whole, Fract;
 Whole = Tc_100 / 100;  
   Fract = Tc_100 % 100;
 if (SignBit) // si temp negative
   {
     lcd.setCursor(StartCol, line);
     lcd.print("-");
   }
   lcd.setCursor(StartCol + 1, line);
   lcd.print(Whole);
   lcd.print(".");
   if (Fract < 10)
   {
     lcd.print("0");
   }
   lcd.print(Fract);
   lcd.print("C");
 }
 ///////////////////////////////////////////////////boucle du programme//////////////////////////////////////////////////////
 void loop() {
 byte i;
   byte data[12];
   int Tc_100;
 Tc_100 = tc_100(addr1);
   mypr(Tc_100, 0);
 Tc_100 = tc_100(addr2);
   mypr(Tc_100, 1);
 ///////////lectre Temperature de consigne////////////////////
 if ( digitalRead(BOUTON2) == HIGH){ //////bouton 2 defini le mode jour (20deg et nuit 17deg)
     cons = 1700 ;
   }
 else {
     cons = 2000 ;
   }
 ///////////////mode manuel//////////////////////
 if (digitalRead(BOUTON1) == HIGH) 
 { 
     digitalWrite(in1, LOW);
     digitalWrite(in2, HIGH);
     speed1 = analogRead(A0);
     speed1 = speed1 * 0.2492668622;
     analogWrite(ConA, speed1);
   }
 ////////////////mode auto/////////////////////////
   else { 
     byte i;
     byte data[12];
     int Tc_100;
 Tc_100 = tc_100(addr1); 
mypr(Tc_100, 0); 
valtempin = tc_100(addr1);
 Tc_100 = tc_100(addr2); 
mypr(Tc_100, 1); 
valtemphot = tc_100(addr2); 

if ( valtempin > valtemphot) { //sécurité si le poele vient à s'éteindre   
digitalWrite(in1, LOW);   
digitalWrite(in2, LOW);   
analogWrite(ConA, 0); } 

if ( valtempin < cons && valtempin < valtemphot) { //vetilletion à fond si consigne non atteinte   
digitalWrite(in1, LOW);   
digitalWrite(in2, HIGH);   
analogWrite(ConA, 255); } 

if ( valtempin > cons && valtempin < valtemphot) { //régulation de la vitesse du ventilo si consigne atteinte   
digitalWrite(in1, LOW);   
digitalWrite(in2, HIGH);   
analogWrite(ConA, 140); }
 }
 }
 //////////////////////////// --- Fin programme ---////////////////////////////////////

Bon ok c’est peut être pas très conventionnel comme code mais ça marche nickel !!

Il y a un petit temps de latence quand les consignes sont atteintes, c’est volontaire : pour éviter l’oscillation des décisions du prog.. (hystérésis)

Pour la partie électronique :

Mesures :

Températures en sortie d’air chaud  »hot » après 5min de chauffe	Température  »int » en mode jour (Cons=20°C)
+1min 30,40°C	11,83°C
+5min 40,00°C	13,23°C
+10min 44,50°C	14,23°C
+15min 60,05°C	16,01°C
+20min 78,46°C	17,03°C
+22min 78,49°C	19,03°C
+25min 79,01°C	20,10°C
Réduction du tirage à 25% pour voir si la consigne reste atteinte et limiter la conso de bois
+35min 64,06°C	20,58°C
+45min 66,71°C	20,39°C
+50min 69,60°C	20,44°C

Si dessus la photo du boitier de l’automate avec les différents éléments.

On, peut également apercevoir le sonde de sortie de poêle (HOT) placée juste au dessus du boitier ainsi que l’autre sonde (INT) placée en dessous de celui ci. La sonde INT est d’ailleurs placée au plus bas de l’habitacle car la chaleur n’est pas répartie de façon homogène (Chaud en haut et froid en bas). Ainsi on s’assure que la température de consigne est atteinte même au point bas.

-> Il pourrait éventuellement être envisagé de prévoir un ventilateur pour le brassage de l’air.

J’ai oublié la réalisation du passe-cloison en acier pour la caravane.. du bon diamètre bien sur..

Pour toutes questions : atelierdepeyo@gmail.com

A la prochaine !!!