Régulation de température et d'humidité pour une boîte de vieillissement de fromage

IntroductionRégulation de température et d'humidité pour une boîte de vieillissement de fromage.

Une chambre de vieillissement àà fromage est un éléélément essentiel dudans le processus de maturation d'un fromage, car elle contribue au développement de ses propriétés sensorielles distinctives [1].fromage. Le vieillissement du fromage consisterepose ensur lades stabilisationconditions de plusieurs paramètres sur une durée allant de quelques jours à quelques mois, les paramètres les plus importants sont la tempétempérature et l'humiditéd'humidité relative [2].spécifiques. En génégénéral, la tempétempérature se situe entre 7 et 15°15°C et l'humiditéhumidité entre 75 et 95% [3]. L'utilisation d'Arduino offre une solution pour la surveillance et le contrôcontrôle de ces paramèparamètres de manièmanière préprécise et efficace. 

Notre projet vise àà mettre en œœuvre un systèsystème de rérégulation de tempétempérature et d'humiditéhumidité pour une boite de vieillissement de fromage. Cette initiative est portéportée par Fadela ABOUBEKER, Hadi BOUDJEMIA, Manel FEKKANE, Noursine MAHJOUB et Xin YU. Le projet est encadréencadré par M. JérôJérôme PULPYTEL et a étéété développédéveloppé dans le cadre de l'unitéunité d'enseignement MU5CI803MU5Ci803 (Optimisation et contrôcontrôle des procédéprocédés) en IngéIngénierie Chimique.Chimique, sous la responsabilité de M. Jérôme PULPYTEL.

L'objectif principal de ce projet est de réréguler la tempétempérature et l'humiditéhumidité d'une boite destinée au vieillissement du fromage àà l'aide d'Arduino. Cette dédémarche s'inscrit dans le domaine de l'éélectronique et de la chimie, soulignant l'importance de la collaboration interdisciplinaire pour relever des dédéfis technologiques complexes.

MatéMatériaux/OutilsOutils/Machines :

• 1 MicrocontrôMicrocontrôleur Arduino
• 1 breadboard
  
• 1 DHT22 :(permet de capter la température et l’humidité). Il permet de capter l'humiditéà une température entre 7 et la15°C températureet dansà lesune plageshumidité voulues)entre 75 et 95%
  
• 1 éécran LCD :qui affichemontrera la tempétempérature et l’humiditél’humidité
  
• 2 LEDs
  
• 3 rérésistances
  
• CâCâbles et fils de connexion
  
• Alimentation de 12V
• 2 Relais
• PeltierPetier
• Pompe
  
• Ventilateur
• 1 support en aluminium
• Air comprimé
  
• Eau
• Plaque de mémétal 5mm
• Plaque en plexiglass X mm
• Plaque de polystyrène X mm
• Plaque en CP peuplier 3mm
• Cutteur
• Ruban adhésif double face
• Mouse polyuréthane
• Découpeuse laser Trotec Speedy 100

LogicielsAppareils utiliséutilisés :

• Thinkercad
• Arduino.cc
• Inkscape couplé avec Trotec JobControl

FabricationLogiciels et montage de la boite

On a choisi un cube composé de cinq faces en polystyrène et une en aluminium. Le polystyrène, un isolant, est utilisé pour maintenir le froid à l'intérieur de la boîte. Les liaisons entre ces plaques sont réalisées à l'aide de ruban adhésif double face, renforcées par de la mousse polyuréthane pour garantir l'étanchéité et l'isolation thermique. Le dispositif Peltier est positionné sur la face supérieure, qui est en aluminium, favorisant ainsi la conduction du froid à l'intérieur de la boîte. L'air refroidi par le Peltier a tendance à descendre, créant ainsi une circulation d'air froid et assurant une homogénéisation de la température dans la boîte.

Pour des raisons esthétiques, nous avons décidé de revêtir les faces de la boîte avec du contreplaqué peuplier à l'aspect boisé, ce qui confère un rendu rustique rappelant les cuves traditionnelles de vieillissement du fromage.

Concernant le découpage des faces en polystyrène, un cutter a été utilisé. Quant aux faces en contreplaqué peuplier, la découpe a été effectuée à l'aide de la découpeuse laser "Trotec Speedy 100" du FabLab, aprèutilisés une brève formation. La plaque en aluminium a été fournie par un membre du groupe, aux bonnes dimensions.:

Description du procédé de régulationprocédé :

Le capteur DHT22DH22 mesure la tempétempérature et l'humiditéhumidité. La tempétempérature de la chambre doit êêtre comprise entre 7 et 15°15°C. Si la tempétempérature de 15°15°C est dépassédépassée, le peltierPétier est mis en route jusqu'àà atteindre 11°11°C

qui est la température de consigne. 

Si la tempétempérature dédépasse la consigne de 11°15°C le peltierPetier est mis en arret.route jusqu'à atteindre 11°C . Pour assurer un taux d'humidité élevé, un bac d'eau est placé à réguler l'intérieurhumidité de la boite, un tuyau relie ce bac à une pompe. Sisi l'humiditéhumidité est en dessous de 75% on met en route la pompe pour entrer l'air comprimé dans notre bacbécher d'eau afin de la faire buller et porter l'humiditéhumidité àà 85%X%.

30/11/2023

OnAujourd'hui, anous réaliséavons laeffectué une simulation sur tinkercad de notre projet sur Tinkercad et nouscommencé avonsà commencé à réréaliser nosles branchementbranchements sur la breadboardbreadboard. maisMalheureusement, nous n'avons pas pu les finaliser paren raison d'un manque de matématériel. Nous avons aussiégalement échangédiscuté surdes l'aspectaspects techniquetechniques de la rérégulation de l'humiditéhumidité et de la tempétempérature. NousPour mieux visualiser la suite, nous avons décidéconvenu de réaliserfabriquer une maquette en carton.

07/12/2023

Nous nous sommes réunis pour fabriquer une maquette en carton de notre enceinte. Nous avons également discuté des moyens de réguler l'humidité, qui semble être notre principal défi. Nous avons opté pour dimensionnerun creuset rempli d'eau dans une boîte hermétique en polystyrène pour maintenir l'humidité ambiante et avoirla température.

14/12/2023

Nous avons découpé des plaques de polystyrène au cutter pour fabriquer la boîte, ainsi qu'une grille et des supports en plexiglas. Nous les avons ensuite collés ensemble, mais la colle ne tenait pas suffisamment.

19/12/2023

Nous avons finalement utilisé du scotch double face pour fixer les plaques de polystyrène. Nous avons ajouté une meilleureboîte idéeen bois pour protéger les plaques de plexiglas et créer une deuxième enveloppe pour isoler l'intérieur. Nous avons rencontré un problème avec des espaces entre les plaques de polystyrène découpées au cutter. Idéalement, nous aurions dû utiliser un fil chauffant pour les couper, mais nous n'avons pas réussi à faire fonctionner l'appareil.

21/12/2023

Nous avons utilisé de la suite.mousse

polyuréthane

Perspectives

pour

Essaiscombler surles du fromage et recherchetrous de lanotre température et humidité optimales.

Références

[1] Codex Standard 283-1978 Précédemment CODEX STAN A-6-1973. Adoptéenveloppe en 1973.polystyrène, Révisionachevant 1999.ainsi Amendéla en 2006, 2008, 2013. NORME GÉNÉRALE CODEX POUR LE FROMAGE

[2] L'affinage des fromages maison (ateliersfromagers.com)

[3] Contrôleconstruction de l'humiditéenveloppe isolante. Il ne nous reste plus qu'à fixer la porte et à tester notre système de régulation.

Pendant les vacances :

Fadela a réalisé les branchements de notre circuit électronique et testé le code. Tout semble fonctionner, il ne nous manque plus qu'un second relais pour le Peletier.

19/01/2024

Nous avons enfin obtenu le relais qui nous manquait. Cependant, un composant de l'affinagealimentation ne fonctionnait plus et lenous stockageavons passé du temps à en identifier la source. Après résolution du problème, nous avons commencé à souder les composants. Nous avons également installé la porte avec des fromagescharnières |fixées Humidificationavec &du Déshumidificationscotch (condair.fr)double face.