Thermoblock mode de fonctionnement

Bonjour à vous chers spécialistes,
Je me permets de relancer ce post, car il me tient à cœur.
Comme Marco83, je souhaiterais réguler la température d’un thermo block. Je partage avec lui l’envie de m’upgrader une machine du commerce. Comme en théorie c’est assez compliqué, j’ai donc modifié une Nespresso Krups hs.
La carte électronique a été éliminée.
La pompe fonctionne en manuel
Le thermo block (tb) est géré par un régulateur de T° non PID chinois.
Puis j’ai fait des mesures, voici les résultats ;
Au départ la t° du tb est de 16°
Avec un point de consigne = 30° le tb monte à 62°
Avec un point de consigne = 40° le tb monte à 56.5°
Avec un point de consigne = 50° l’eau vaporise à 60° et le tb monte à 98.5°.
La T° monte de 50° en 30s
La T° baisse de 10° en 30s
Pensez-vous qu’avec de telles valeurs, un PID puisse maîtriser les températures d’un thermo block svp.
Si vous avez tenté une telle aventure quels sont vos conseils svp
Merci à vous

Welcome pabo in my world
Pour discuter de tes essais il faudrait un peu plus de détails sur ton install et câblage.
Comment mesure tu la température ? Et où exactement (corps du thermoblock ou température de l’eau en sortie). Peut être qques photos ou croquis de ton câblage.

Ça va m’aider à analyser tes valeurs qui sont surprenantes.

Mon thermoblock comporte une NTC10k montée sur le corps et un bilame pour enclencher la chauffe (régulation de base). Faut que je prenne le temps de faire des essais de régulation avec PID via la sonde NTC, et voir ce que ça dit en sortie sur des débits compris entre 1 et 4 ml/s.

Bonjour Marco et autres lecteurs

Comment mesures tu la température ?
Mon régulateur affiche la température prise sur le haut du TB avec la sonde coincé à la place de l'ancien fusible haute température.
Je mesure la temperature de l'eau à la sortie du tuyau après le TB

Peut être qques photos ou croquis de ton câblage ? Oui dès que j'ai 5mn et retrouvé le mode opératoire.

Pour te donner mon num de tél ? oui, mais il me faut d'abord écrire 5 messages pour être autorisé à répondre TE en mp.


Mon thermoblock comporte une NTC10k montée sur le corps et un bilame pour enclencher la chauffe (régulation de base) ? Ouais je vais chercher les valeurs pour comprendre

Faut que je prenne le temps de faire des essais de régulation avec PID via la sonde NTC ? (j'attends un PID chinois )

voir ce que ça dit en sortie sur des débits compris entre 1 et 4 ml/s ? Je vais d'abord essayer de gérer correctement la température, puis je m'attaquerai à la pression.

Amitiés

Bonsoir Marco et les autres
J'espère que les photos sont visibles.
Dans ce cas tu vois une machine expresso réduite à une fonction expérimentale notamment sans carte électronique ni sécurité.
La pompe fonctionne en appuyant sur le bouton poussoir.
Le régulateur lance le chauffage du TB par rapport à un point de consigne.

1er résultat édifiant . Dès que la T° de consigne est franchie la température du TB s'envole allégrement, quelque soit sa valeur, démontrant que toute régulation par capteur à fonction TOR (tout ou rien) est une aberration.
Ceci constater;
Est ce qu'un PID acheté dans le commerce est capable de gérer un TB ?
Si OUI merci de me le confirmer , ce serait parfait.
Si NON dès réception de mon PID RPC en commande, après test sur ma cafetière expérimentale, je vous donnerai le résultat.

Amitiés et au plaisir de vous lire et à votre disposition si besoin

Oh! j'ai oublié de présenter mes excuses auprès des concepteurs de Thermo Block.
Mes expériences trés basiques ainsi que mes compétences me font certainement constater des faits erronés, qu'ils ne m'en veuillent pas. Mais j'attends d'eux un minimum d'éclairage constructif sur la régulation du TB pour corriger mes expériences et mon avis.

Dès que la T° de consigne est franchie la température du TB s'envole allégrement, quelque soit sa valeur, démontrant que toute régulation par capteur à fonction TOR (tout ou rien) est une aberration.

tu l'as fait fonctionner à vide ou avec de l'eau dedans ? avec de l'eau ça irait peut etre moins vite à chauffer

Est ce qu'un PID acheté dans le commerce est capable de gérer un TB ?

en théorie oui mais contrairement à une résistance de chaudière classique, j'imagine que le thermobloc monte beaucoup plus vite en température (une question de secondes).
du coup, ta sonde de température doit etre hyper reactive : si elle est trop lente à réagir, tu auras beau avoir le meilleur PID du monde ca ne suivra pas. et pareil côté PID, si le temps d'échantillonage est trop lent, tu réagiras pas assez vite ou bien sur une trop longue période.
(pour info un PID régule en pourcentage mais en réalité c'est un "tout ou rien" très rapide)

ca c'est en théorie, en pratique si tu vois ta température monter très rapidement sur ton montage, déjà c'est bon signe.
si tu as une vidéo ^^

Salut tout le monde,
voici mes dernières mesures
13s de marche du tb entraine une montée de température de 0.5°
si l'on arrête la chauffe du tb la température continue à grimper allègrement, ainsi au bout de ;
40s la température du tb monte de 10° de plus
120s la température du tb monte de 10° de plus pour atteindre le max.
Pendant 30s la température du tb reste stable.
l'utilisation de la pompe pendant 10s entraine une diminution de la température du tb de 1°.
Puis la température décroit naturellement au bout de
120s le tb perd 10°
Du coup y a de bonnes nouvelles
la température reste stable assez longtemps
l'utilisation de la pompe rafraichi faiblement le tb
Moins interessant 13s de chauffe génère une montée de 20°.
Voilà le défi à relever ou plutôt le PID y arrivera t'il
NB :
Le TB est vide car dans mon système le peu d'eau dans le tb se vaporise rapidement.
Je doute que le temps de réactivité de la sonde perturbe le système, mais j'ai bien noté.
Amitiés et à votre disposition si besoin

si l'on arrête la chauffe du tb la température continue à grimper allègrement, ainsi au bout de ;
40s la température du tb monte de 10° de plus

ce n'est pas logique
- soit ta sonde n'est pas assez réactive
- soit ta sonde est placée au mauvais endroit

pour avancer, est ceque tu peux vérifier la réactivité de ta sonde :
tu mets de l'eau du robinet dans un verre, ta sonde dedans => devrait afficher 15 degrés ou moins
tu mets ta sonde entre tes doigts (ou encore mieux dans un bol d'eau chaude) => devrait monter presque instantanément à 25 - 30°C. si ça met 40 secondes à se stabiliser, tu sais que ta sonde est pas assez réactive

Bonjour à tous
Et si on mettait 2 thermoblocs en série avec une sonde sur chacun, reliées au P.I.D., sachant que le premier (gros volume) chargé par une pompe est connecté au deuxième(petit volume) qui est la tête porte filtre. Une électrovanne dédiée qui purge entre les deux pour accélérer le montée en température du premier à un seuil intermédiaire à la consigne du P.I.D. (93°C).
C'est le circuit eau chaude SAECO SE50 et GRAEF Comtessa, le circuit vapeur marche en parallèle indépendamment avec sont gros thermobloc isolé et sa pompe dédiée.
Le constructeur annonce 5mn pour un premier shot, c'est faux, il faut attendre 10mn pour être à la consigne P.I.D., j'ai fait des mesures avec uns sonde de cuisinier .
Que pensez-vous de mettre 2 thermoblocs en série pour un circuit dédié à l'extraction.
Jean-Michel

Bonjour Jean michel,
"Que pensez-vous de mettre 2 thermoblocs en série pour un circuit dédié à l'extraction"
dans quel but stp, pour réduire le temps de chauffe ou pour stabiliser la température au point vde consigne malgré les shots.

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Bonjour
J'espère que le lien marche et si c'est le cas, vous lirez les explications sur la régularisation des thermoblocks des cafetières imaginées par les professionnels.
Les explications s'appuient sur le descriptif issus des différents Brevets déposés par les grandes marques.
Bonne lecture. J'attends mon PID avec impatience.
Amitiés

Bonjour
Historiquement depuis 40 ans je n'ai eu que des machines à thermobloc et la première une Krupp expresso  made in France que j'ai gardé 15 ans qui se démontait et réparait(je ne me souciait pas du type de chauffe) après les enfants nous ont fait cadeau une Krupp combo expresso cafetière (made in china) qui a durait 1 ans avant du fumer et fuir !!!.
Après, je suis revenu à la cafetière à filtre...
En 2006, on s'est offert une R&B CE834a (Breville cloné, on en voit actuellement dans toutes les séries anglaises et US) broyeur réglable, expresso réglable pour moi c'était parfait jusqu’en 2018 ou la carte électronique a lâché.
Je l'ai remplacé par une SAECO SE50 (Graef Comtessa clone de ....)et un moulin Fiorenzato F4 Nano.
A l'insu de mon plein gré      je n'ai utilisé que des machines à thermoblocs (pas trop apprécié sur le site).
La SAECO fonctionne très bien elle est très rapide en montée en température et avec ces 2 circuits vapeur et eau chaude séparés, est stable en température, ce qui est intéressant, l'extraction est sur 2 thermoblocs un conséquent en taille et volume à double résistances verticales en série sur un autre située dans la tête porte filtre, on a un circuit long avec sonde sur chaque thermobloc et une E.V. dédié à la purge à la mise en chauffe.
Ton lien est très complet mais montre des machines simples à un seul T.B. sur de la capsule(je n'ai pas tout regardé).
Ballade toi sur le site j'ai mis pas mal de photos sur ma machine ouverte quand j'ai remplacé la tête porte filtre.
Je joint 2 extraits de nomenclature pièces envoyée par le SAV Philipps, le circuit des fluides est bien détaillé avec les thermoblocs
Amicalement
Jean-Michel

Bonsoir Plula,
Oui je suis persuadé que les TB fonctionnent trés bien. Ensuite sur ta machine je vois des tb d'une qualité très très supérieure au mien qui est trés basique puisque expérimental.
Le défaut que je constate, c'est que, à la louche.
20 s de chauffe font gagné 10°
mais ensuite lorsque le point de consigne est franchi l'inertie thermique va durer
2 mn et faire monter la température de 40°. C'est impressionnant.
Comment procède les concepteurs pour y arriver sans PID ?
Est ce qu'avec un PID on y arrive ?
j'attends le mien avec impatience.
Amitiés
NB je ne vois que la partie hydraulique sur ce schéma, je vais chercher la partie électrique ?

Bonjour, ce fil semble inactif depuis un bail, mais pourtant intéressant. Je pense que la faible inertie d'un TB pourrait justifier le recours à une résistance qui serait commandée par un circuit variable plutôt qu'en tout ou rien, considérant que le mode ON à la puissance max, conduirait systématiquement au dépassement de la consigne. Donc pour éviter cet écueil, je vois deux solutions qui finalement se rejoignent de manière relative
1) augmenter l'inertie du TB, donc sa masse, donc son prix
2) réduire la puissance dissipée de la résistance au moyen d'un régulateur qui agirait sur la puissance instantanée plutôt que sur la puissance moyenne comme le font les thermostats avec ou sans PID. Un simple gradateur à angle de phase pourrait suffire pour y parvenir, on démarreront plein pot pour la montée en température et on réduirait la tension, donc la puissance à mesure que la température s'approcherait de la consigne. On aurait un système qui serait plus proche d'une régulation de vitesse de moteur que d'un système de chauffe, un peu plus complexe sans doute mais qui réglerait les problèmes évoqués plus haut.
En fait, ces problèmes viennent du fait qu'on cherche à atteindre deux objectifs différents avec le même système.
1) Atteindre rapidement la bonne température.
2) Maintenir cette température sur une durée assez longue de manière stable.
Bien entendu, on pourrait aussi utiliser 2 résistances différentes, une grosse pour la montée limitée par un thermostat à 90° et une autre beaucoup plus faible dédiée au maintient limitée à 95°. Et là, miracle plus de dépassement !
En fait, le gradateur ferait le même taf pour moins cher et plus simple, un peu à la manière d'un Inverter...
Pour le dire autrement, plutôt que de travailler sur le temps et les cycles à la manière d'un PID, on travaillerait directement sur la puissance instantanée de la résistance.
J'espère que je suis clair, ce n'est qu'une piste de réflexion...

puissance instantanée? Non, tardive, en retard.
pid, pas pid, thermoblock, chaudière .... Les contraintes dynamiques sont les même pour toutes , l'électronique ne peut pas déroger au réel.
L'inertie sera toujours présente, le facteur temps et volume.
En statique tout va bien , on peut réguler avec une précision diabolique  mais lors d'une extraction tout système refroidit plus vite que le temps qu'il faut pour le réchauffer et le stabiliser , l'électronique ne peut compenser ça . C'est une aide, pas un faiseur de miracle.
La base  doit être conçue pour que l'inertie soit suffisante et le système de régulation règle après coup.
Un pid peut être une aide pour arriver à une tempértature donnée précise, mais vu que le volume d'extraction est variable , c'est cette fois le volume inertiel du block qui devrait changer pour s'adapter aux variations de volume d'extraction. Le chauffage physique n'est jamais assez rapide, quelle que soit le type de régulation.
La seule possibilité c'est une réserve d'eau chaude ou un autre thermoblock en secours déjà chaud, mais ça se complique vraiment.

Ah non je ne suis pas d'accord, on peut obtenir une très bonne régulation électronique via des capteurs bien positionnés et une résistance puissante bien contolée et c'est bien le pari du thermobloc ou thermocoil. Il est même assez simple d'anticiper l'apport d'eau fraîche, sachant qu'il est toujours lui même la conséquence d'une commande électrique.

Ca n'existe pas, aucune machine n'arrive à réguler sans qu'il n'y aie aucune variation de température selon le débit demandé,
Vous oubliez l'inertie.
Grosses résistances? Inertie dans l'autre sens , on coupe carrément le contact, la température continue de monter parce que les éléments chauffants ont emmagasiné de l’énergie et la restituent progressivement.
On peut réguler, mais il y a du retard  , plus ou moins.
On en a moins avec des réserves et des apports ponctuels et mesurés.
" Il est même assez simple d'anticiper l'apport d'eau fraîche, sachant qu'il est toujours lui même la conséquence d'une commande électrique."
Oui parfaitement, anticiper , mais le résultat de l'action n'est pas atteint en temps réel , le retard est là  , tu chauffes trop fort ça continue de chauffer , il faudra attendre le refroidissement.

C'est la raison pour laquelle j'ai pensé à une régulation de puissance plutôt que tout ou rien. Le dépassement est dû au fait que , sur un système classique, on vient couper une résistance qui était à son maximum (tout ou rien). Si on prend une analogie c'est un peu comme si tu cherchais à conduire une voiture à deux positions moteur à fond ou moteur arrêté. Tu aurais du mal à t'arrêter au feu rouge, à cause de l'inertie, tu dépasserais toujours. Mais après quelques déboires, tu finirais par couper ton moteur bien avant le feu 1fin que l'inertie t'y amène gentiment. En faisant cela, tu ferais exactement ce que fait une régulation PID.
moi, ce que je propose, c'est d'ajouter un accélérateur à ta voiture de manière à moduler sa puissance et donc sa vitesse...

Une machine à PID est confrontée aux même problèmes et la régulation ne suffit pas .
Alors suivons cette analogie qui est tout à fait applicable
montée en température =accélération
descente en température = pertes et freinage
température A à température B = distance
inertie thermique = inertie de masse
résistance chauffante=moteur

Quand tu vas d'un point A à un point B avec ta voiture, sa masse emmagasine de l'énergie cinétique . Tu as les freins pour la stopper en un temps et une distance donnée, ce n'est pas immédiat.
Là dessus nous sommes encore d'accord.
Avec la résistance chauffante tu n'as pas de frein. Alors tu nous dit qu'il n'y a qu'à anticiper le lâcher de gazs pour que l'arrêt se fasse, oui , c'est vrai.
Mais il ne faut pas oublier qu'il faut arriver du point A au point B dans un temps donné et que pour y arriver, si le temps imparti est court, il va falloir accélérer fort. Accelerer fort et freiner plus fort , car à un moment il faudra utiliser un frein sinon l'inertie t’emmènera dans le décor.
En fait, je pense que tu sous estime l'énergie nécessaire et ses conséquences inertielles.
Même sur une petite machine à PID la température fait le yoyo , la température chute pendant l'extraction , plus ou moins selon les machines mais la remontée en température après chauffe et arrêt de chauffe n'est pas maitrisée , le PID est carrément off mais la température  continue de monter. Il faut attendre quelques minutes pour que la température baisse suffisament. Si la résistance était plus grosse ce serait la même chose car le PID devrait moins tirer dessus pour anticiper l'inertie de  montée en température.
Le PID anticipe , c'est un compromis, comme il n'y a pas de freins le temps est rallongé. La chauffe modérée , le temps d'utilisation après extraction dans la limite de l'acceptable.
Sur ma petite machine à PID j'ai fait l'experience, réglée à 95°, je fais une extraction, la température que m'indique l'afficheur est descendue à 89/90° . La température remonte , je vois que le PID a stoppé la chauffe (l'indicateur ne clignote plus) , mais elle va monter jusqu'à 99/100° Il lui faut 4min 30 pour redescendre à 95°.
Je fais la même experience en coupant l'interrupteur de la machine quand elle arrive à 95 après extraction , j'attends 4 minutes pour remettre le contact , elle affiche 96 puis 95 30 secondes après.
Exactement la même chose.
Le PID a anticipé, mais ça ne suffit pas.

Oui, comme tu le dis fort justement, dans une régulation de chaudière, on n'a pas de frein !
Donc une régulation PID ne peut qu'anticiper le bon moment pour stopper la chauffe. C'est la raison pour laquelle je propose un système qui diminuerait la puissance de chauffe à mesure que la consigne approche. De cette manière, on couperait la chauffe au moment où elle serait à son minimum, donc permettrait un accostage lent et sans dépassement. De même qu'il est plus facile de s'arrêter pile au feu rouge si tu roules à 5 km/h plutôt qu'à 130.
En réalité, je crois que nous sommes d'accord, non?

théoriquement oui.
Deuxième experience que je viens de faire , ma machine à PID est decendue à 87° , j'attends quelques secondes pour qu'elle remonte à 88° , je coupe l interrupteur général , je rallume après une minute, elle est montée à 97° sans aucun apport d'énergie.
Tu vas me dire que le PID a accéléré trop fort , c'est possible mais je ne crois pas que le seul problème se situe là.
On peut sûrement dire qu'il y a des PID plus ou moins intelligents , plus ou moins bien programmés aussi.
Je pense que le PID réagit de la même façon pour chauffer l'eau à partir du moment où la machine est froide que par rapport au complément de chaleur à ajouter après extraction .
Le bouton manuel pour l'exctraction est autonome, il n'est pas relié à un microprocesseur ou autre forme de programme. Le PID n'a qu'un mode de fonctionnement.
Il faudrait un PID super intelligent et une programmation plus complexe, prenant plus de facteurs en compte.
Mais le prix grimperait pas mal.

Non je ne vais pas dire que ton PID a accéléré trop fort car il ne le peut pas. Les régulateurs PID fonctionnent en tout ou rien justement donc c'est soit ON, soit OFF, seule la durée de fonctionnement peut varier, pas la puissance instantanée. Dans ton exemple, on doit aussi considérer le temps nécessaire à la convection de l'eau une fois chauffée, le temps qu'elle monte et vienne baigner la sonde.

oui je suis bien d'accord, la chauffe devrait être régulée en intensité , d'ailleurs j'ai fait un bain marie pour la photo argentique fonctionnant comme ça et j'arrivais à 0.1° de précision pour quelques euros d'électronique.
Il fait sa correction par petites impulsions au travers d'un triac, comme un variateur.
Mais ce n'est pas un circuit intelligent, il n'anticipe pas, il n'a pas besoin parce que la température ne chute pas beaucoup.
Il existe des régulations  progressives à anticipation mais les prix grimpent.

Certes, on n'anticipe pas, mais on s'en fout, on cherche juste à atteindre la consigne sans la dépasser. Si c'est à quelques secondes près, je ne crois pas que ce soit un critère essentiel, non?

Si puisque dans la dernière experience je n'ai attendu que 5 secondes de chauffe seulement pour passer de 87 à 88 ° , contact coupé on est monté à 97°.
Ce qui veut dire que l'inertie est importante et que les erreurs de mesure de la sonde nous obligent à conclure qu'il faut chauffer très modérément , mieux mesurer aussi et s'adapter au fonctionnement et contraintes de la machine.

Non, car comme tu le dis, il faut chauffer très modérément à l'approche de la consigne, c'est ce que permet justement une régulation de puissance à l'inverse d'un PID qui lui, coupe la résistance alors qu'elle délivre sa pleine puissance . Un régulateur de tension va progressivement diminuer la valeur de la tension et par conséquent, la puissance dissipée. Une fois la consigne atteinte, c'est donc une très faible puissance qui sera coupée et donc pas ou très peu de dépassement.
En calculant bien, on pourrait couper la résistance alors que sa température est égale à celle de l'eau, donc plus de conséquence due à l'inertie, plus de dépassement.