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

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

Une chambre de vieillissement à fromage est un élément essentiel dans le processus de maturation d'un fromage. Le vieillissement du fromage repose sur des conditions de température et d'humidité spécifiques. En général, la température se situe entre 7 et 15°C et l'humidité entre 75 et 95%. L'utilisation d'Arduino offre une solution pour la surveillance et le contrôle de ces paramètres de manière précise et efficace.

Notre projet vise à mettre en œuvre un système de régulation de température et d'humidité pour une boite de vieillissement de fromage. Cette initiative est portée par Fadela ABOUBEKER, Hadi BOUDJEMIA, Manel FEKKANE, Noursine MAHJOUB et Xin YU. Le projet est encadré par M. Jérôme PULPYTEL et a été développé dans le cadre de l'unité d'enseignement MU5Ci803 (Optimisation et contrôle des procédés) en Ingénierie Chimique, sous la responsabilité de M. Jérôme PULPYTEL.

L'objectif principal de ce projet est de réguler la température et l'humidité à l'aide d'Arduino. Cette démarche s'inscrit dans le domaine de l'électronique et de la chimie, soulignant l'importance de la collaboration interdisciplinaire pour relever des défis technologiques complexes.

Matériaux/Outils/Machines :

1 Microcontrôleur Arduino
1 breadboard
1 DHT22 (permet de capter la température et l’humidité). Il permet de capter à une température entre 7 et 15°C et à une humidité entre 75 et 95%
1 écran LCD qui montrera la température et l’humidité
2 LEDs
3 résistances
Câbles et fils de connexion
Alimentation de 12V
2 Relais
Petier
Pompe
Ventilateur
1 support en aluminium
Eau
Plaque de métal
Plaque en plexiglass

Appareils utilisés :

Logiciels utilisés :

Description du procédé :

Le capteur DH22 mesure la température et l'humidité. La température de la chambre doit être comprise entre 7 et 15°C. Si la température de 15°C est dépassée, le Pétier est mis en route jusqu'à atteindre 11°C

Si la température dépasse la consigne de 15°C le Petier est mis en route jusqu'à atteindre 11°C . Pour réguler l'humidité si l'humidité est en dessous de 75% on met en route la pompe pour entrer l'air comprimé dans notre bécher d'eau afin de la faire buller et porter l'humidité à X%.

30/11/2023

Aujourd'hui, nous avons effectué une simulation de notre projet sur Tinkercad et commencé à réaliser les branchements sur la breadboard. Malheureusement, nous n'avons pas pu les finaliser en raison d'un manque de matériel. Nous avons également discuté des aspects techniques de la régulation de l'humidité et de la température. Pour mieux visualiser la suite, nous avons convenu de fabriquer 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 un creuset rempli d'eau dans une boîte hermétique en polystyrène pour maintenir l'humidité ambiante et la 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 boîte en 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 mousse polyuréthane pour combler les trous de notre enveloppe en polystyrène, achevant ainsi la construction de l'enveloppe isolante. Il ne nous reste plus qu'à fixer la porte et à tester notre système de régulation.

Pendant les vacances :

Nous avons réalisé les branchements de notre circuit électronique et testé le code afin de voir si la régulation fonctionne, nous avons donc fixer la température à 25 C afin de voir si une fois la température atteinte le ventilateur s'allume . Tout semble fonctionner, Cependant il ne nous manque plus qu'un second relais pour le Peletier, nous n'avons donc pas pu le tester.

19/01/2024

Nous avons enfin obtenu le relais qui nous manquait. Cependant, un composant de l'alimentation ne fonctionnait plus et nous avons 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 charnières fixées avec du scotch double face.

26/01/2024

Nous avons ajouté un module Peltier à notre circuit après avoir récupéré un deuxième relais. Cependant, le relais que nous avions initialement ne fonctionnait pas correctement, restant constamment en position NC (normalement fermé). Par conséquent, lors de l'envoi du signal d'activation, il ne basculait pas vers la position NO (normalement ouvert), rendant la régulation inefficace. Nous avons donc sollicité un nouveau relais afin de retester notre configuration.

Nous avons tenté de faire fonctionner simultanément les deux composants (ventilateur et Peltier) à l'aide d'un seul relais. Cependant, cela ne réussissait qu'en sens inverse, entraînant une aspiration de chaleur par le ventilateur au lieu de sa dissipation. En essayant de remédier à cela en inversant le sens d'alimentation (+ vers le -), nous avons endommagé le ventilateur. Contrairement à un ventilateur à courant alternatif, un ventilateur fonctionnant en courant continu ne peut pas opérer dans le sens inverse. Ainsi, nous avons dû récupérer un deuxième ventilateur pour poursuivre nos essais.

Avec l'ajout du nouveau ventilateur et du second relais, une fois que nous avons reconfiguré ce dernier, le circuit s'est mis en marche. Le ventilateur et le module Peltier fonctionnent désormais en respectant les consignes. Cependant, le système de refroidissement ne parvient pas à abaisser la température en dessous de la température ambiante, qui est d'environ 20°C. Il est possible que pour atteindre cet objectif, une isolation totale (sans aucun trou ni source d'entrée d'air) et l'utilisation de plusieurs modules Peltier auraient été nécessaires.