Sauvegarde de serveur écologiquement soutenable (à froid)

Pour les besoins de mes activités pro et associatives, j’ai besoin de faire de la sauvegarde quotidienne de serveur. Les serveurs c’est déjà plutôt énergivore en électricité/climatisation (quoi que pas tant que ça si on s’auto-héberge – pas de climatisation par exemple). Je cherche à faire diminuer le coup énergétique tant que je peux, et les sauvegardes ne sont pas en reste.

Je suis donc parti sur une solution :

  • Froide : c’est-à-dire qui ne serait allumée qu’au besoin (au moment de la sauvegarde) et pas allumée 24h/24 comme à l’habitude dans un datacenter.
  • Faible consommation : Puisque composée d’un Raspberry Pi et d’un disque dur 2,5° = consommation ~3Wh
  • Auto-hébergée : ça veut dire « à la maison », ça évite les climatiseurs des datacenters (vitaux quand la concentration de serveurs est forte) et on garde le contrôle sur les données/le matériel.

En solution logiciel, j’utilise Dirvish, qui est une surcouche à Rsync, qui permet (en gros) de faire des sauvegardes « full » tous les jours en ne copiant que les différences. En gros il ne télécharge et enregistre que les fichiers différents de la veille et utilise l’adresse INODE sur le disque des fichiers qui n’ont pas changé. De cette façon, toute l’arborescence est complète tous les jours mais elle ne prend pas plus d’espace disque que la différence (un peu magique quand on ne connait pas le fonctionnement d’un partitionnement sous linux). De cette façon, ma sauvegarde quotidienne prend ~1h pour sauvegarder ~150Go sur 4 serveurs.

Le matériel utilisé

J’utilise donc pour mes sauvegardes à froid :

  • Un Raspberry Pi (4 ici mais pas vraiment d’importance – quoi que avec un Zero j’ai essayé c’est pas terrible en perf…)
  • Un disque dur 2,5° mécanique (ça serait encore plus économe en électricité avec un SSD) dans un boîtier USB 3.0

Consommation totale : 3Wh constaté au Wattmètre

Comparatif consommation

Pour comparaison (discutable j’en conviens) dans mon cas avec la solution choisie et une VM ou un serveur que j’aurais pu louer dans un datacenter :

RaspberryPi + DisqueDatacenter
Temps d’allumageLe temps de la sauvegarde (ici ~1h mais variable)24h/24h
Consommation électrique (W)38 à 170 (1)
Consommation journalière (Wh/j)3192 à 4080

(1) Consommation serveur nuancée entre une VM (8W) et un serveur physique dédié (170W) – chiffres de l’ADM (source). C’est tout relatif, ça dépend des cas, c’est une hypothèse de travail. Je n’ai pas non plus considéré les équipements actifs pour simplifier (chez moi juste une box, dans un datacenter beaucoup de switch/routeurs : même s’ils sont mutualisés, ça a un coût énergétique).

Avec cette méthode de sauvegarde à froid, dans mon cas, on est entre 64 et 1360 fois moins énergivore que dans le cas d’une sauvegarde ‘classique » en datacenter.

L’allumage automatique peut se faire de différente façon :

  • BIOS : certain bios permette un « réveil » à heure fixe mais ce n’est pas le cas du Raspberry Pi
  • WakeOnLan (fait par le serveur a sauvegarde par exemple)
  • Une prise programmable avec l’heure
  • PvMonit (dans mon cas) logiciel avec lequel je gère le surplus de mon énergie solaire

Dans tous les cas, le Raspberry Pi s’éteint de lui même après la sauvegarde (shutdown -h now dans le script à la fin de la sauvegarde).

Il y a quand même des désavantages à faire la sauvegarde « à la maison » :

  • Débit montant limité : dans le cas ou il faut remonter le serveur en entier (toute la sauvegarde) ça peut prendre un certain temps car le débit montant d’une box est souvent faible
    • Ce cas est très très rare
    • Ce défaut n’est plus si on est en situation auto-hébergée : on va brancher notre disque dur avec la sauvegarde directement sur le serveur à reconstruire
  • Restaurer à distance peut être problématique : si on est pas sur site et qu’on a besoin d’accéder aux sauvegardes, ça peut être problématique
    • Tout dépend de la conception pour l’allumage automatique. Dans mon cas, je peux allumer à distance au besoin avec PvMonit.

Après quelques tests de débits/écritures, voici ce que je constate sur ce « nas » de sauvegarde :

root@nas(ro):/mnt/nas# curl -4 -o ./test100M http://bouygues.testdebit.info/100M.iso
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 95.3M  100 95.3M    0     0  7145k      0  0:00:13  0:00:13 --:--:-- 7509k

En comparaison avec mon ordinateur :

david@monordinateurportable:/tmp$ curl -4 -o ./test100M http://bouygues.testdebit.info/100M.iso
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 95.3M  100 95.3M    0     0  8424k      0  0:00:11  0:00:11 --:--:-- 8689k

A ~100k de différence ça me semble pas significatif voir même plutôt bon ! (surpris même que ce soit si bon…)

Plus gros, plus redondant

Pour ceux qui ont de plus gros besoins en capacité / redondance de disque, il y a des HAT pour Raspberry Pi où il est possible de connecter plusieurs disques :

Fabriquer une batterie de vélo avec des batteries d’ordinateurs de récup’ (18650)

J’ai dans le projet de monter un kit électrique pour pédalier sur mon vélo (transformer un vélo classique en vélo électrique). Dans le but de réduire mon impact sur l’environnement (et aussi parce que j’aime bien les défis techniques) et après avoir vu la vidéo de Barnabé et son vélo électrique, je me suis dit que moi aussi j’essayerais bien de me fabriquer ma propre batterie pour mon vélo. L’économie de l’achat d’une batterie pour vélo est aussi un argument de poids (environ 3/4 du prix d’un kit).

Mon objectif : fabriquer une batterie 48V ~13Ah (soit 13 séries / parallèles)

Faire une batterie a base de cellules lithium issues de vieilles batteries d’ordinateurs

  • C’est donner une seconde vie à un déchet actuellement non recyclé (le litium)

Inconvénient :

  • C’est un projet sur le long court :
    • La récup’, de mon côté ça a été plutôt vite : le dépanneur informatique du village m’a donné un plein carton de vieilles batteries
    • La désossage : c’est pas le plus long…
    • Le test – je vais le détailler juste après, c’est plutôt fastidieux.
  • Sur un vélo les batteries sont vraiment sollicitées (fort courant de décharge), donc quand on part avec des batteries qui ont déjà eu une vie, même si les tests qu’on a effectués sont bons, elles vont vivre moins longtemps (l’avantage étant qu’on sera en capacité de la réparer…). J’ai lu qu’il faut envisager de renouveler 20%/an, ça veut dire que le travail de récup’ / tri / test est quasi perpétuel :-/
    • Pour minimiser cet effet, j’ai choisi de faire une batterie en 48V (en général pour les vélo c’est plutôt 36V), ce qui permet, à stockage égal, de diminuer le courant de décharge et donc de moins solliciter les batteries.

Récup’ démontage

Pour moi la récup’ a été vite faite – l’informaticien de mon village avait tout une caisse de batteries – mais ça peut être fastidieux.

A noter que maintenant, certains dépanneurs ont compris que ça valait de l’argent les cellules lithium, et n’hésitent pas à faire payer pour qu’on revalorise leur déchet…

Protocole de test

Après démontage des batteries, il y a un premier test visuel pour éliminer celles qui ne semblent pas bonnes, comme par exemple celle-ci :

Ensuite je teste la tension de chacune au multimètre et j’élimine toutes les batteries où la tension est <2V (même si certains disent que même à 1V elles peuvent être bonnes, je pense que les chances sont moindres…).

Ensuite je mets dans le testeur, (un OPUS BT C3100 pour ma part, il marche bien !) et je lance un « quick test » le testeur va tester la résistance interne (RI) de la cellule. Je garde uniquement les cellules ou le RI < 300 ohms (plus la résistance est faible mieux c’est !) pour comprendre le RI je vous conseille cette lecture.

De nouveau sur le chargeur je lance un « charge test » à 1000mA de courant. Ça va lui faire faire un cycle : charge – décharge – charge et ça va compter les « mA » qui lui reste dans le ventre (ça donne la capacité de la batterie). A cette étape, j’ai gardé uniquement les cellules >2000mA. Il faut compter 9h pour le test complet. C’est le test le plus long… En plus de mon côté je fais ça « quand il y a du soleil » avec mon installation solaire autonome donc l’hiver c’est pas tous les jours…. J’ai testé 165 cellules, avec un OPUS à 4 slot, faut compter 52 jours (à raison d’1 test/j).

Suite à la charge, j’élimine toutes les batteries qui ne montent pas au dessus des 4V une fois chargées.

2 mois après les cycles de tests, si la batterie s’est « autodéchargée » à plus de 0.07V, je l’élimine aussi.

Donc pour résumer :

  • Tension de départ (en l’état) >2V
  • Un RI < 300
  • Capacité encore > 2000mA
  • Un voltage en fin de charge >4V
  • Une autodécharge <0,07V

Pour les curieux, je vous mets une image du tableau de synthèse :

Le fichier source au format odt (open document tableur).

Statistique

J’avais récupéré une grosse trentaine de batteries de PC, chacune contient entre 4 et 8 (fréquemment 6) cellules.

Pour un total de ~210 cellules 18650, au final j’en ai utilisé 78 (et encore en cherchant bien).

Un taux de réutilisation de 36%

Assemblage

Il faut un équilibre dans les cellules, chaque parallèle doit avoir la même capacité (Ah testé plus haut). Pour cela vous pouvez utiliser un site qui fait ça pour vous : https://www.repackr.com. Un extrait de ce que ça m’a donné :

2457   2364   2563  …
2445   2331   2346  …
2440   2273   2331  …
2132   2264   2281  …
2108   2243   2092  …
2098   2207   2067  … encore 10 colonnes...

Ici chaque colonne représente une parallèle. la première colonne = 13680mA, la seconde 13682mA… bref le logiciel mixe les cellules pour obtenir une capacité uniforme sur chaque parallèle.

Pour l’assemblage « physique » Il y a 2 grands choix :

  • Assembler soudé avec bus bar + fil fusible, c’est une solution très économique mais pour changer quelques cellules défectueuses, ça devient très pénible je trouve ;
  • Assembler par « serrage ». Il y a différents types : vruzend, 18650.lt… C’est plus cher, mais ça me semble plus simple à démonter en cas de pépin isolé…

J’ai choisi un assemblage par serrage pour faciliter le démontage (dans l’optique ou il faut changé 20% des cellules / ans ça me semble plus pratique…).

Le schéma global 13 séries, 6 parallèles :

Le BMS

Le BMS (Battery Management System) est un système électronique permettant le contrôle et la charge des différents éléments d’une batterie d’accumulateurs

Il surveille l’état de différents éléments de la batterie, tels que : tension température, état de charge, état de santés…

Wikipedia fr BMS

C’est donc un élément indispensable pour gérer les batteries 18650. Il se choisi en fonction du nombre de cellules que vous avez à connecter en série (ici c’est donc un 13S).

Pour faciliter le branchement, j’ai installé un connecteur étanche XT90 (que vous voyez en jaune).

Petite sacoche

Ma couturière préféreé ma confectionné une sacoche étanche. Pour éviter le poinçonnage sur la sacoche j’ai ajouté une chute de membrane EPDM (de reste de ma toiture) mais elle n’est pas visible sur ces photos.

Rendu sur le vélo

Voilà ce que ça donne sur le vélo. Je n’explique pas ici comment j’ai installé mon kit moteur Bafang car c’est déjà bien documenté sur internet.

J’ai mis la batterie sous le cadre avant ce qui permet de mieux équilibrer le poids du vélo (c’est un vélo hollandais, la roue arrière porte déjà beaucoup a cause de la posture du cycliste) et ça permet aussi de conserver un porte bagage utilisable.

Prix

En gros voilà ce que ça m’a coûté en €.

  • Connecteurs XT90 M/F : 2,5€
  • BMS 13S 48V 20A Li-ion Cell Battery ANN Balanced E-bike 18650 : 25€
  • Pour l’assemblage : Vruzend V2 18650 Battery Kit : 35 x 3 = 105€

Total : ~130€, une batterie similaire (13A 48V) coûte entre 250€ et 400€

Et comme dit plus haut c’est énormément de temps… donc ce n’est économiquement pas hyper viable mais écologiquement ça se tient, c’est donner une seconde vie à des batteries qui seraient parties à la poubelle (en France il n’y a actuellement aucun circuit de recyclage pour les cellules lithium, ça coûte moins cher d’exploiter les gens loin…).

Retour d’expérience

Cela fait maintenant plusieurs mois que j’utilise mon vélo (maintenant) électrique avec mon moteur Bafang et franchement, ça change la vie. Moi qui n’ai pas de voiture, ça permet d’étendre son périmètre de circulation de façon non négligeable. De plus le vélo est encore utilisable « sans l’électricité » en retirant la batterie car le moteur est placé à un endroit qui ne déséquilibre pas le vélo.

Notez que j’ai acheté mon kit avec une batterie. J’ai donc 2 batteries, une « neuve » et une « de récup » (dont cette page rend compte). Pour le moment, je ne constate pas de grande différence en terme de tenue de charge (complexe à comparer). En tout cas, la batterie « de récup » me satisfait. Je fais entre 50 et 80km avec un charge de batterie (ça dépend comment j’appuie sur les pédales/le chargement… Mais pourquoi diable as-t-il acheté une batterie « neuve » ? Et bien :

  1. Parce que je suis en situation d’autonomie électrique et l’hiver il y aura certainement des moments ou je ne pourrai pas recharger, ça me fait du stockage en plus donc.
  2. Parce que c’est BEAUCOUP de temps de faire sa batterie de vélo, et que je commençais à douter d’y arriver et je ne sais pas si je vais avoir le jus pour changer 20% des cellules / ans…

Aller plus loin

Isolation / inertie ? Isolation intérieur/extérieur ?

Pour discuter souvent de bâtiment j’ai le sentiment que cette notion / différence entre l’inertie et l’isolation n’est pas comprise. Peut-être qu’il faut être passé par un bâtiment sans inertie (nous la yourte) pour en comprendre l’intérêt :-p

Pour faire une analogie avec ton lit :

  • L’isolation : ça sera la couette sur ton lit. Sa fonction c’est de retenir la chaleur (de ton corps) pour éviter qu’elle s’échappe trop vite. Plus la couette est épaisse moins la chaleur va s’échapper rapidement (si vous dormez dehors avec la même couette par 15° ou 0° vous pouvez constater cette différence…
  • L’inertie : ça serait une bouillotte que tu met dans le fond de ton lit. Elle agit comme une « batterie thermique ». Elle a emmagasiner de la chaleur (exemple de l’eau qu’on a fait chauffé) et elle la restitue tout au long de la nuit. La couette ralentie le processus d’échappement de la chaleur.

S’il fait froid on est content d’avoir une bonne couette (isolant) et même une bouillotte (inertie). L’un sans l’autre (toujours s’il fait froid) n’aurait pas de sens…

Alors pourquoi isoler par l’intérieur me semble pas pertinent ?

Est-ce que tu aurais l’idée de mettre ta boulotte sur ton lit/par dessus ta couette ? Non ça n’a aucun sens… Et bien pour un bâtiment c’est la même chose. L’inertie permet d’avoir une température stable.

Pond thermique sur un planché (isolation intérieur)
Problème identique sur un mur de cloison
  • Il est très complexe en isolation par l’intérieur de ne pas avoir de pond thermique (illustration ci joint) et donc des point froid qui vont vous donner de l’inconfort et plus de dépense de chauffage
  • Un bâtiment isolé par l’intérieur va être sujet à la surchauffe l’été. En effet il n’y a pas de batterie thermique donc une fois que la chaleur est dans l’air il faut attendre et ventiler la nuit pour arriver à faire tomber un peu la température (c’est pour ça qu’un bâtiment en pierre – très forte inertie mais pas d’isolation va être agréable l’été)
    • J’ai eu le témoignage de quelqu’un qui avait fait une maison avec un label passif ou autre norme payante avec une épaisseur d’isolation complètement folle MAIS isolé par l’intérieur. L’été sa maison est invivable…
  • Un bâtiment isolé par l’intérieur ne va pas bénéficier de l’inertie des murs. Votre chauffage chauffe l’air de votre maison mais peut aussi (dépend du moyen utiliser) réchauffer vos murs si vous avez isolé par l’extérieur. Les murs vont donc par la suite aigre comme batterie thermique, ils vont capter de la chaleur et la restitué de façon douce et progressive.
© 2017 Ma Maison Container.

Isoler par l’intérieur peut être pertinent si l’espace est occupé très occasionnellement. Dans ce cas l’hiver le poêle va uniquement avoir besoin de chauffer l’air, pas plus (pas les murs ils sont derrière l’isolant)… ça va donc plus vite chauffer (mais ça va aussi vite redescendre)

Tout ça est un peu vulgarisé mais ça me semble nécessaire d’en passer par là…

PvMonit 3.0 : Cloud + Programmation surplus d’énergie par Blockly

La version 3.0 de PvMonit vient de sortir ! Au programme service de Cloud et gestion simplifié de la programmation des relais pour gérer le surplus d’énergie via Blobkly.

PvMonit c’est un logiciel libre de monitoring de système électrique solaire autonome qui est capable de gérer le surplus d’énergie solaire. Pour en savoir plus c’est par ici

Un petit tour vidéo des nouvelles fonctionnalités :

Démonstration de l’interface blockly dans PvMonit c’est par ici.

Pour souscrire au service Cloud c’est par ici.

Programmer les ordres (surplus électrique)

La doc écrite est ici : https://framagit.org/kepon/PvMonit/-/blob/master/domo/relay.script.d/README.md et la doc vidéo c’est juste en dessous :

Installation / mise à jour

Pour l’installation de PvMonit le tuto se trouve dans le INSTALL.md du projet : https://framagit.org/kepon/PvMonit/-/blob/master/INSTALL.md

Pour les mises à jours, reportez vous au UPGRADE.md : https://framagit.org/kepon/PvMonit/-/blob/master/UPGRADE.md

Si vous n’avez pas les compétences (ou pour soutenir le projet) je propose le service d’installation sur mesure « clef en main » ou le téléchargement d’une image pour la carte SD prêt à l’emploi.

Vous pouvez soutenir le projet par ici.

PvMonit v2.0 + Domotique : Gestion surplus électrique solaire en autonomie

Ou comment utiliser le surplus d’une installation solaire autonome

Dans le cas d’une installation solaire autonome (non raccordée au réseau EDF), une fois que les batteries sont rechargées (ce qui se produit aux alentours de 11h-12h pour moi 80% du temps), il y a de l’énergie potentielle de perdue. Plus précisément, si je n’utilise pas cette énergie au moment où il y a du soleil (de la production), cette énergie n’est pas utilisée. On peut augmenter le stockage mais c’est infini, coûteux en argent et en ressource environnementale. Voilà un graphique pour illustrer ce propos :

Courbe production solaire estivale en situation d’autonomie électrique avec des panneaux photovoltaïques

Du coup, il m’a semblé pertinent de réfléchir à un moyen d’automatiser certaines tâches qui me permettent d’utiliser ce surplus d’électricité quand il est là. Actuellement, je le fais de façon tout à fait manuelle : quand les batteries sont pleines et qu’il y a du soleil, je lance une machine à laver, je lance la pompe de relevage de la phyto, je recharge mes batteries d’outils portatifs…. Cette automatisation va aussi me permettre d’aller plus loin & d’envisager d’installer un petit chauffe-eau électrique de camion (~10L) ou autres…

Grâce à PvMonit, j’avais déjà une remontée d’informations sur l’état de l’installation solaire, des batteries, de la production qui m’arrivait sur un Raspberry PI. Il ne me restait plus qu’à « piloter des prises électriques » en fonction de l’état de l’installation solaire et des conditions que je donne au programme.

Soutenir / Commander

Si vous voulez soutenir le projet ou que vous n’avez pas suffisamment de compétences pour faire tout ça, je peux tout vous préparer à la maison, il n’y aura plus qu’à brancher… C’est à prix libre et c’est sur mesure selon vos compétences/besoins, on en parle ? : https://david.mercereau.info/pvmonit/#shop

Le projet, en vidéo

Le projet, en image

Voilà de quoi est composé le tout :

  • Le raspberry pi (zéro ça suffit) sur lequel est installé PvMonit (expliqué ici) : compter entre 110 et 200€ de matériel
  • Carte module 8 relais 8,99€
  • TM1638 Afficheur 8 chiffres 7 segments, 8 LEDs, 8 boutons (option) 5,49€

Si vous n’aimez pas les vidéos je vous mets des z’images :

Installation

Pour l’installation, vous pouvez vous reporter au dépôt du code source PvMonit, dossier « domo » : https://framagit.org/kepon/PvMonit/blob/master/domo/

Si vous avez des questions / bugs, c’est par ici : https://framagit.org/kepon/PvMonit/issues

PvMonit Domotique v1 béta

Note : c’est une version béta car j’ai pas mal de BUG avec le tm1638, du coup je vais changer mon fusil d’épaule pour la version 2, donc cet article c’est « pour la mémoire », « pour la gloire », mais pas pour la vrai vie…

Ou comment utilisé le surplus d’une installation solaire autonome

Dans le cas d’une installation solaire autonome (non raccordé au réseau EDF), une fois que les batteries sont rechargé (ce qui se produit au alentour de 11h-12h pour moi 80% du temps) il y a de l’énergie potentiel de perdu. Plus précisément si je n’utilise pas cette énergie au moment ou il y a du soleil (de la production) cette énergie n’est pas utilisé. On peut augmenter le stockage mais c’est infini, coûteux en argent en ressource environnementale.

Du coup m’a semblé pertinent de réfléchir à un moyen d’automatisé certaine tâche qui me permette d’utilisé ce surplus d’électricité quand il est là. Actuellement je le fait de façon tout à fait manuel : quand les batteries sont pleine et qu’il y a du soleil, je lance une machin à laver, je lance la pompe de relevage de la phyto, je recharge mes batterie d’outil portatif…. Cette automatisation va aussi me permettre d’aller plus loin & d’envisagé d’installé un petit chauffe eau électrique de camion (~10L) ou autres…

Grâce à PvMonit j’avais déjà une remonté d’information sur l’état du système solaire, des batteries, de la production qui m’arrivait sur un Raspbery PI. il ne me restait plus qu’a « piloter des prises électrique » en fonction de l’état du système solaire et de conditions que je donne au programme.

Le cahier des charges c’était :

  • De pouvoir piloter ce que je veux, mon choix c’est donc porté vers un système de contrôle de relais (en gros des interrupteur contrôlé de façon électronique)
  • Que le système consomme très peu. C’est réussi le système consomme ~0,153W (tout les relais d’éteint), 0,4W avec 1 relais d’allumé (hors PvMonit…)
  • Que je puisse passé certain appareil en « marche forcé » ou en « stop forcé »
  • Que le système soit résilient, qu’il puisse encore fonctionné sans l’apport d’information du raspbery pi en cas de panne

Voilà de quoi est composé le tout :

  • Le raspbery pi (zéro ça suffit) sur lequel est installé PvMonit (expliqué ici)
  • Un arduino UNO qui reçois de potentiel ordre du Raspbery PI avec le protocole i2c. (6€)
  • Un afficheur 8 chiffres + 8 leds + 8 boutons (tm1638) nous permet d’interagire avec le système (forcé l’alumage, interdir l’allumage…) (~6€)
  • Une plaque de 8 relais (mais vous pouvez envisagez en avoir autant que vous voulez… ça correspond à mon besoin…) qui allume tel ou tel appareil pour (9€)

ça nous fait un projet à ~25€ (hors PvMonit) si on considère les fils de prototypage, le câble usb pour l’arduino…

Actuellement je m’en sert pour :

  • Allumer ma box et mon téléphone fixe quand les batteries sont presque pleines (quand le régulateur passe en ABS)
    • Éteindre le téléphone après 19h
    • Éteindre la box après 19h SI plus aucun PC n’est allumé (scan réseau IP)
  • Démarrer la pompe de relevage de la phytoépuration quand les batteries sont pleines
  • Recharger mes batteries d’outils électroportatifs quand la pompe de relevage c’est allumé puis c’est éteinte
  • Démarrer un disque dur externe et ma box pour sauvegarder un serveur en ligne si les batteries ne sont pas trop basses

Et dans le futur :

  • Recharger un vélo électrique l’été
  • Démarrer un petit chauffe eau
  • ?

Le champs des possibles :

  • Allumer un groupe électrogène automatiquement par contacteur si les batteries passe sous un certain seuil
  • Remplir un surpresseur
  • Remonter de l’eau d’un puits
  • Lancer une production d’hydrogène ? …
  • …All is possible …

A l’heure actuelle mes relais sont majoritairement connecté sur un bandeau de prise, ça me permet d’être résiliant. En cas de pépin, si ça marche pas/plus, je peux repassé en mode manuel et débrancher/brancher les prises facilement.

Prés-requis :

  • PvMonit installé et fonctionnel
  • Un BMV de chez Victron de connecté sur PvMonit c’est le mieux, sinon un MPPT de chez Victron toujours (seul constructeur supporté par PvMonit à l’heure actuel)
  • En matériel :
  • Compétence : programmation python (a l’heure actuelle aucune interface graphique n’est à disposition pour organiser les ordre au relais, c’est envisagé pour le futur…)

Pour l’installation, rendez-vous sur la page du projet, dossier « domo » : https://github.com/kepon85/PvMonit/tree/master/domo

Douche à recyclage d’eau version 0.1 : qui filtre presque…

Edit 11/11/2019 : Un retour de Jason (monsieur showerloop.org) qui fait suite à la lecture de cet article (un lecteur l’a contact) : Hi, that was an interesting read. I honestly haven’t got much feedback from people even though that’s the sole purpose of producing and sending out the kit. David built his own version so I can’t speak about his results but it seems like he got pretty far but not all the way. Indeed the plans he used I wrote them up in 2015. I have dealt with many of the issues he expressed in his blog but wasn’t aware that he was going through them. Since then we have added valves for backwashing and also optimised the drainage. I would say it’s still experimental as we don’t have data over a broad range of users and water qualities but I would wager that our current setup works better than his. In anywise we are still in a testing phase.

Ma première tentative de douche à recyclage n’a pas été une très grande réussite. Le début de piste donnée en fin d’article à propos du sous dimensionnement des filtres était pertinent… Petit rappel :

C’est quoi une douche à recyclage ?

La douche à recyclage : l’eau est en circuit fermé : elle retombe sur ma tête une fois filtrée et donc propre. Elle est pertinente en terme d’économie d’eau et d’énergie, ce que la calculette ci-après démontre : http://showerloopcalculator.zici.fr/

  • 80% d’économie d’eau par rapport à une douche classique
  • 82% d’économie d’énergie par rapport à une douche classique

Attention, tout ça n’est pas magique ! Si vous croyez en la magie, allez directement au paragraphe « les limites / les problèmes… »

L’inspiration

Cette fois-ci, je suis parti sur le modèle de Jason, créateur du projet OpenSource showerloop.org; et plus particulièrement sur son modèle présenté au POC21. Il a l’avantage d’être simple, dénué d’électronique… Et en plus il a été documenté :

Cet article ne va donc pas être très détaillé sur la conception.Si vous voulez la reproduire, lisez bien la documentation ci-dessus.

Pourquoi ça ne filtrait pas sur la version beta ?

Le début de réponse apporté par Jason concernant la taille des filtres était bien une bonne piste :

Four 10cm diameter x 50cm filters are required to have an appropriate flow rate of 10l/min. With 6.6l/min two filters are sufficient and 1 filter for 3.3l/min. The surface area is more important than the length of the filter because that determines the flow rate through the filter and thus reaction times.

Source : https://www.instructables.com/id/Showerloop/

Pour 10L/min, sur la showerloop de Jason, il préconise un filtre à charbon de 200cm x 10cm (linéaire), alors que ma première version était équipée d’un filtre de 20cm x ~7cm. On est bien loin de ce que préconise Jason pour que ça fonctionne… Du coup, mon eau passait trop vite dans trop peu de charbon actif.

Mais ce n’était pas tout, des camarades suisses qui bossent aussi sur le projet m’ont aussi rapporté que :

La différence entre les deux systèmes de filtration est que il y a une plaque de compression chez celui de Jason, en effet le charbon actif est censé absorber quelque corps de l’eau savonneuse, mais dans le prototype lowtech c’est juste un sac de charbon actif, l’eau peut circuler « à coté » des particules et ne pas être filtrée. Dans le prototype de Jason, il y a déjà beaucoup plus de charbon qui est compacté, ce qui augmente les contacts avec l’eau, et le sable a aussi son efficacité dans cette absorption.

Voilà…

Fabrication des filtres

J’ai fait une version de la showerloop « by moi, avec ce que j’avais sous le coude d’abord ». Par exemple j’avais de l’EPDM (une feuille de caoutchouc fonctionnerait tout aussi bien) qui me restait de ma toiture végétalisée, ce qui me permet de faire « joint ». Ça m’évite d’avoir à utiliser du silicone en pistolet, et l’étanchéité est parfaite si s’est bien bien serré. En gros, j’ai serré les filtres jusqu’à être en limite de déformation des couvercles.

Préparation des contenant :

Les cercles de compression

Remplissage des filtres (ajout du sable tamisé à 0-2 rincé et du charbon actif)

Durée de vie annoncée : jusqu’à 2 ans pour une utilisation quotidienne, mais par précaution, je compte 1 an (tout dépend de la saleté des gens qui se lavent…) Au bout de ce temps là, il faut intervenir / vider les filtres :

  • Changer ou nettoyer le sable (le rincer peut suffire)
  • Changer le charbon actif (il est apparemment possible de le « régénérer » mais il faut le faire monter à ~500°C).

Pour le reste du matériel

Il faut privilégier une pompe à membrane, pour moi ce n’est pas nécessaire d’avoir un vase d’expansion parce que soit la pompe fonctionne à fond, soit elle ne fonctionne pas (stoppée électriquement), donc le vase n’est pas justifié. Il n’est pas non plus nécessaire d’avoir une pompe automatique avec pressostat (démarrage quand on ouvre le robinet), ce type de pompe met le réseau sous pression quand le robinet est fermé. Pression qui est trop importante pour les filtres : ils se mettent à « pisser » d’air ou d’eau quand il y a trop de pression (ils ne sont pas faits pour ça).

Le pré-filtre est chez moi un filtre 50 microns lavable. Il est illusoire d’utiliser la crépine souvent vendu avec la pompe. En effet, elle se bouche très rapidement de cheveux ou autres car trop petite par rapport au filtre…

Lampe UV

La lampe UV (UVC) permet de détruire 99,9% des bactéries présentes dans l’eau. Personnellement c’était surtout contre la Listeria que je voulais utiliser la lampe UV. En effet c’est une bactérie qui se développe avec les déjections :

  • Je compte utiliser l’eau de mon puits pour la showerloop, et la probabilité que de l’eau souillée de déjections animales ruisselle dans le puits n’est pas nulle ;
  • Étant donné que l’eau qui est recyclée est aussi en contact avec mes fesses (be oui) peut-être que des bactéries présentes sur celles-ci ne feraient pas bon ménage dans mes yeux… Dixit Jason :

|…] Finally the UV-lamp is used to sterilize the water so that bacteria can no longer reproduce. It might not seem like a big deal since our bodies are covered in bacteria but the main concern is bacteria from your bum coming into contact with your eyes.

https://www.instructables.com/id/Showerloop

Traduction :

[…] Enfin, la lampe UV est utilisée pour stériliser l’eau afin que les bactéries ne puissent plus se reproduire. Cela ne semble pas très grave puisque nos corps sont recouverts de bactéries, mais le principal problème est que les bactéries de vos fesses entrent en contact avec vos yeux.

Notez que ce type de bactérie (la listeria) n’a pas besoin d’être ingérée pour causer des problèmes, un simple contact cutané suffit.

Voilà c’est terminé

Enfin c’est vite dit, j’ai passé des heures à la monter / démonter / ajuster / colmater les fuites… pfff

Le problème : ça filtre mais pas encore foufou…

Pourtant j’ai fait un paquet de tests, mon charbon actif est tassé de chez tassé (tellement que la purge par gravité de la douche met plusieurs heures à se vider), mais force est de constater que l’eau ne sort pas aussi claire que j’aurais souhaité… Peut-être même pas suffisamment claire pour être filtrée par la lampe UV (pour que la filtration par UV fonctionne, il faut que l’eau soit transparente).

Les limites observées

Shampoing impossible

Le shampoing ou tout autre produit à base de tensioactif (qui mousse) ça filtre vraiment vraiment mal (l’eau sort encore « mousseuse »). Pour moi, ce n’est pas un problème je n’utilise plus de shampooing depuis ~4-5 ans. Je me rince les cheveux à l’eau régulièrement et je me les « lave » avec du bicarbonate de soude, rincé avec une pointe de vinaigre de cidre une fois par mois. Attention, ça se fait pas en claquant des doigts, ça demande une période de transition si comme moi vos cheveux étaient drogués aux shampooing indus. C’est une méthode qui s’appelle le « no-poo », vous trouverez plein de choses à ce sujet, moi ma principale lecture fût le blog d’antigone21.

10L d’eau quand même…

Je dis « quand même 1OL » parce qu’actuellement je me lave avec un gant et une bassine d’eau donc j’utilise bien moins de 10L…

Au départ, je voulais faire mon malin et ne mettre que 3L pour remplir le système de filtration (ça suffit pour remplir le système et boucler). Jason préconise 10L… je ne comprenais pas bien pourquoi au début. Après plusieurs tests, mon hypothèse c’est que c’est pour diluer l’eau souillée. En effet je pense que les filtres fonctionnent mieux si on envoie beaucoup d’eau peu sale que peu d’eau très sale.

Chauffer l’eau

Chauffer l’eau de ce truc reste complexe, comme détaillé dans cet article. J’ai acheté le plus petit chauffe eau gaz que j’ai trouvé sur le marché (en terme de puissance : 6kW pour 6L/min). Même ça, mis au minimum de chez minimum ça fait quand même grimper la température. Et pour cause : par la suite j’ai observé une perte de 0,4°/min quand le chauffe eau est coupé et que le circuit est « chaud » (quand il est froid c’est beaucoup plus forcément…). Ce qui laisse quand même le loisir de se doucher longtemps même chauffe eau coupé.

C’est sûr que sur ce point, un chauffe eau électrique avec sonde à l’entrée et à la sortie est le plus pertinent. Mais je n’ai pas les capacités électriques d’avoir un tel engin énergivore (je suis uniquement sur des panneaux solaires).

Odeur de l’eau

Si je n’utilise pas la douche pendant un certain temps, l’eau du début sort avec une odeur d’eau stagnante… Pourtant, je la purge, mais il reste toujours un petit fond d’eau dans les filtres (2, 3 mm).

Jason, dans sa showerloop entaille le couvercle pour que l’écrou y entre, ça permet d’éviter que de l’eau ne stagne dans le filtre et ça évite les odeurs je pense. C’est pertinent mais pas simple à faire, ou il faut un plexiglas plus épais et une défonceuse – à défaut d’avoir une découpeuse laser…

Et si c’était à refaire

Je ferais une showerloop avec 1 seul gros filtre de 20cm de diamètre (pour le même débit de 6,6L/m). Ça permet de limiter l’encombrement, de diminuer le risque de fuite / raccord et donc c’est à mon avis plus économique. Ceci étant, la version avec filtre et répartiteur permet de « voir » l’état de filtration en bas (avant filtrage) et en haut (après filtrage) ce qui est plutôt sympa, ça permet de voir quand l’eau est « propre » ou non…

Je suis plutôt content de l’usage de l’EPDM, ça évite l’usage de silicone et c’est plutôt simple à faire. Avec cette méthode « EPDM » je n’étais même pas obligé d’avoir des plaques de plexi en guise de couvercle, j’aurais pu me contenter de bois. Ça aurait été moins cher (mais j’avais déjà commandé le plexi avant de trouver ce truc là).

Notez qu’on peut faire tout ça dans des tube PVC et non plexi, c’est moins cher mais c’est moins joli…

C’est fini ?

Je ne sais pas trop par ou le prendre pour avancer sur ce dossier de la showerloop. J’aimerais bien la voir fonctionner mieux mais je ne vois pas trop comment… Peut-être que les filtres finiront par filtrer l’eau de mon puits, peut-être que je me motiverais plus tard à y revenir, ou peut-être les deux…