HA-Gestion piscine-2_Mesure de puissance électrique

Intro

Dans la série « gestion piscine », faisant suite au premier article sur la filtration, je vous propose de découvrir le dispositif de mesure de puissance électrique du coffret piscine.

Module PZEM

Mon choix, pour des raisons de coût et de facilité d’intégration dans HA, s’est arrêté sur le module PZEM-004T 100A associé à un ESP8266, l’ensemble intégré via ESPHOME.

Il permet de surveiller la consommation électrique de la piscine (W), de comptabiliser l’énergie (kWh) et accessoirement de visualiser la tension du réseau (V), la fréquence (hz) et le facteur de puissance.

Rien de révolutionnaire dans cet article, si ce n’est de vous faire découvrir le module PZEM-004T qui permet de monitorer à moindre cout une installation électrique. Il existe en 10A (mesure directe) et 100A (avec TOR de Mesure).

Principales caractéristiques

Tension

  • Plage de mesure: 80 ~ 260 V
  • Résolution: 0,1 V
  • Précision de mesure: 0,5%

Facteur de puissance

  • Plage de mesure: 0,00 ~ 1,00
  • Résolution: 0,01
  • Précision de mesure: 1%

La fréquence

  • Plage de mesure: 45Hz ~ 65Hz
  • Résolution: 0,1 Hz
  • Précision de mesure: 0,5%

Intensité

  • Plage de mesure: 0 ~ 10A (PZEM-004T-10A); 0 à 100A (PZEM-004T-100A)
  • Courant de mesure de départ: 0,01A (PZEM-004T-10A); 0,02 A (PZEM-004T-100A)
  • Résolution: 0.001A
  • Précision de mesure: 0,5%

Puissance active

  • Plage de mesure:
    • 0 ~ 2,3 kW (PZEM-004T-10A);
    • 0 à 23 kW (PZEM-004T-100A)
  • Puissance de mesure de départ: 0,4 W
  • Résolution: 0,1 W
  • Format d’affichage: 
    • < 1000W, il affiche une décimale, telle que: 999.9W
    • ≥1000W, il n’affiche que des entiers, tels que: 1000W
  • Précision de mesure: 0,5%

Énergie active

  • Plage de mesure: 0 ~ 9999.99kWh
  • Résolution: 1Wh
  • Précision de mesure: 0,5%
  • Format d’affichage: 
    • > 10kWh, l’unité d’affichage est Wh (1kWh = 1000Wh), par exemple: 9999Wh
    • ≥10kWh, l’unité d’affichage est le kWh, par exemple: 9999.99kWh

Mise en oeuvre

Le matériel

Le matériel nécessaire à la réalisation est réduit au minimum:

  • un module PZEM-004T 100A permettant de mesurer des courants de 0-100A sous une tension alternative de 80-260V.
  • un module esp8266 d1 ou équivalent.
  • une alimentation 220VCA-5VCC courant continu.
  • divers composants et accessoires

Je préfère intégrer mes composants sur un circuit imprimé, c’est plus propre et donc plus fiable. Je conçois mes schémas et mes circuit imprimés avec le logiciel Eagle et je les grave avec une CNC de ma fabrication.

Schéma électronique

Codage

La programmation de l’ESP est réalisée avec ESPHOME. Un composant PZEM-004 V1 est inclus dans la bibliothèque mais la nouvelle version des PZEM-004 V3 nécessite la version pzemac.

Je vous invite à parcourir mon article la programmation des ESP avec ESPHOME.

Vous trouverez ci-dessous le code de l’ESP, le Wifi est à adapter à votre configuration

esphome:
  name: esp137-pzem-piscine
  platform: ESP8266
  board: d1_mini

wifi:
  networks:
    - ssid: !secret wifi_mi4
      password: !secret mdpwifi_mi4
      priority: 2    
    - ssid: !secret wifi_esp
      password: !secret mdpwifi_esp
      priority: 1
    - ssid: !secret wifi
      password: !secret mdpwifi
      priority: 0
  reboot_timeout: 5min

  manual_ip:
    static_ip: 192.168.0.137  
    gateway: 192.168.0.1
    subnet: 255.255.255.0
    

# Enable logging
logger:
  baud_rate: 0

# Enable Home Assistant API
api:

ota:

web_server:
  port: 80

# Configuration UART
uart:
  rx_pin: GPIO3
  tx_pin: GPIO1
  baud_rate: 9600

#Etat de la connection
binary_sensor:
  - platform: status
    name: "esp137_Status"

sensor:
  - platform: pzemac
    current:
      name: "pzem_pisc_courant"
      unit_of_measurement: "A"
    voltage:
      name: "pzem_pisc_tension"
      unit_of_measurement: "V"
    energy:
      name: "pzem_pisc_energy"
      unit_of_measurement: "kWh"
      filters:
        - multiply: 0.001
    power:
      name: "pzem_pisc_puissance"
      unit_of_measurement: "W"
    frequency:
      name: "pzem_pisc_frequence"
      unit_of_measurement: "hz"
    power_factor:
      name: "pzem_pisc_factpuiss"
      unit_of_measurement: "fp"
    update_interval: 30s

switch:    
  - platform: restart
    name: "ESP137_Restart"

Affichage

Comme décrit dans l’article sur la filtration, je compare la valeur de la puissance instantanée pour déterminer si la pompe de filtration est en marche et comptabiliser les temps de marche.

Conclusion

Simple, peu onéreux, précis, facilement intégrable à HA, le module PZEM-004T remplit correctement son rôle.

Liste des publications en lien avec cet article:

  1. Filtration avec « AppDaemon » ou avec « Pool Pump Manager« 
  2. Mesure de puissance électrique
  3. Mise à niveau automatique
  4. Mesure du pH
  5. Régulation du Ph
  6. Mise Hors Gel
  7. Mesure de pression

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