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Dossier - Janvier-Février 2009

La régulation au cœur du confort et de la performance


EDITO JM DupuisEdito

"Faire évoluer le confort thermique avec des solutions simples"

Qualifelec prend en compte la programmation et la régulation du chauffage électrique traditionnel au travers de ses référentiels Electrotechnique mention Ch et Electrothermie mentions Ch1 et Ch2. La gestion des équipements mettant en jeu les machines thermodynamiques de diverses puissances est introduite par le référentiel Electrothermie mentions Th1, Th2 et Th3.

Ces trois dernières mentions, équivalentes à Qualibat et Qualifroid, demandent certes des connaissances techniques plus approfondies mais sont adoptées aujourd’hui par plus de 600 entreprises. De plus en plus d’installateurs s’y réfèrent, notamment des entreprises du secteur génie climatique qui, pour la plupart, développent en interne une cellule « électricité ». Nous encourageons les entreprises d’électricité à adopter ce référentiel, sachant que nombre d’entre-elles pratiquent aujourd’hui l’installation de pompes à chaleur sans pour autant penser à faire évoluer leur niveau de qualification. C’est là une évolution naturelle de notre métier, à l’heure où les solutions de chauffage électrique directes ne sont pas valorisées par la réglementation thermique.

 

Le référentiel Electrothermie introduit également la capacité à piloter à distance les commandes de confort thermique, c’est une première marche vers la domotique et l’automatisation des fonctions du bâtiment, traitées dans notre référentiel Courants Faibles. Nous invitons les installateurs à hisser leurs offres vers le haut de gamme, en proposant les solutions adéquates.

 

Tant au niveau des programmateurs que des régulateurs, nous en appelons aux fabricants pour mettre sur le marché des produits simples d’emploi, afin que les utilisateurs puissent réellement en tirer les bénéfices. Nous constatons trop souvent que ces produits sont conçus par des techniciens et pour des techniciens ! Régulièrement, les installateurs de retour chez leurs clients remarquent, plusieurs années après installation, que les programmateurs n’ont pas été utilisés !
Si les solutions proposées par les fabricants donnent en théorie une valeur ajoutée au métier de l’installateur, celui-ci est trop souvent dans l’obligation de revenir plusieurs fois pour expliquer à ses clients la façon d’utiliser les fonctions. C’est une perte de temps non négligeable !


Jean-Michel Dupuis,
secrétaire national de Qualifelec
et président de la commission Electrothermie

 


La régulation au cœur du confort et de la performance


Ça bouge dans le régulateur ! Intégré ou pas intégré ? Fil pilote ou protocole de communication ? Gestionnaire d’énergies ou simple régulateur ? D’autant plus que la pompe à chaleur introduit la notion de circuits hydrauliques... Une chose est certaine : c’est au travers de la régulation et de la programmation que passera une partie des économies d’énergie !

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Ce thermostat d’ambiance programmable est capable de déceler une chute brusque de température
synonyme d’une fenêtre ou d’une porte ouverte. Il coupe alors automatiquement le chauffage.

L’orientation vers une solution électrique ouvre la voie à différentes technologies de chauffage direct (convection, rayonnement, système à inertie, plancher chauffant...)(1) ou indirect à l’aide d’une pompe à chaleur. Ce choix du procédé ne doit pas occulter l’importance de la régulation et de la programmation des ambiances. Tout d’abord pour optimiser le confort des utilisateurs en fonction de l’occupation des locaux, mais aussi pour réduire la consommation d’énergie... à confort égal !
La réflexion menée par les fabricants et leurs plans d’attaque pour les marchés de demain conduisent tout droit à une gestion globale des énergies et des charges électriques. Cette recherche, aujourd’hui motivée par le chauffage et la production d’eau chaude sanitaire, devra demain être au service de l’ensemble des énergies et des charges gérées dans le bâtiment. Car, selon les perspectives (à court et moyen terme) de réduction des déperditions thermiques, les dépenses liées au chauffage dans les bâtiments neufs seront largement dépassées par les autres postes de consommation, notamment les appareils électroniques qui envahissent l’habitat. Par ailleurs, chaque bâtiment tend vers une diversification de ses sources d’énergie, dont certaines sont auto-produites. Il faudra bien gérer cela, dans le temps et dans l’espace...

 

Fil pilote et gestionnaires
Chez Hager, la programmation horaire s’applique à 1 ou 2 zones, pour faire la distinction entre les pièces de jour et les pièces de nuit. Dans le neuf est déployée la technologie fil pilote, alors que la transmission radio facilite la mise en place du programmateur en rénovation. « Nous pouvons aussi programmer une troisième zone pour la salle de bain », explique Séverine Liehnart, chef de produits gestion d’énergie chez Hager.


Legrand propose une interface de programmation par fil pilote (chantier neuf) ou par courants porteurs - CPL, pour les chantiers de rénovation. Au pied du convecteur, un module permet “d’extraire” le signal de commande pour le relier à l’entrée fil pilote de l’appareil. « Nous proposons aussi un gestionnaire d’énergie et d’ECS, jouant le rôle de délesteur, en accord avec les signaux de dépassement du compteur électronique », précise Nathalie Roubertou, responsable marketing produits domotique chez Legrand. « Notre programmateur de chauffage répond aux besoins, au bon moment, en facilitant aussi le fait de déroger à la programmation, en cas d’absence ou de présence inhabituelle. Le tout sans chercher à entrer dans la programmation. » Pour cela, 2 touches de raccourcis en face avant permettent rapidement une mise en hors gel ou réduit en choisissant le nombre de jours, ou à l’inverse une commande de confort permanent. Les programmes peuvent aussi être modifiés au niveau des plages horaires avec un programme “école” (lorsque les enfants sont à l’école), un programme “à la maison” (pour les personnes restant au foyer), un programme “mi-temps” (travailleur à mi-temps)... Et qu’apporte la domotique ? « In One By Legrand permet de piloter simultanément, voire à distance, différentes fonctions sous la forme de scénario. Mais globalement, nos clients n’arrivent pas à la domotique par les fonctions liées au chauffage ». « La thermique est liée à des aspects normatifs, donc obligatoires, reprend Loïc Heuzé, directeur des relations extérieures chez Delta Dore. Elle devrait hisser le marché de la domotique, en association avec les différents métiers. »


Quant à la gestion d’énergie, Hager dispose à son catalogue du gestionnaire Pilotec Confort, interfacé avec le compteur (électromécanique ou électronique) pour être en phase avec les options tarifaires du contrat souscrit, tel que Tempo par exemple. « L’objectif d’un tel gestionnaire est de prendre automatiquement en charge les alertes pour assurer les fonctions de délestage ou de réduction de température permettant de faire des économies d’énergie, voire de réduire la puissance d’abonnement. » La production d’eau chaude sanitaire peut aussi être délestée par le gestionnaire sur lequel l’information de basculement jour/nuit sera reprise directement. Le gestionnaire est disposé dans le tableau électrique, avec une interface utilisateur déportée, en liaison 2 fils. « En option, le module Ecotec permet à l’utilisateur de suivre les consommations électriques de 3 circuits distincts. »

 


Pour ne pas réinventer ce qui existe...
> L’Ademe propose, sur son site Internet, différents guides pour les particuliers, dont un guide pratique qui explique ce qu’est la régulation. Vous pouvez, en tant qu’installateur, imprimer et remettre se guide à votre client ou lui indiquer le lien Internet. Vous pouvez aussi vous inspirer de ce document pour parler simplement des possibilités de la régulation dans l’habitat... (http://www.ademe.fr/particuliers/Fiches/chauffage_reg_eau/)


 

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La régulation et la programmation via les supports domotiques
sont accessibles localement ou à distance.


Place aux protocoles
Chez Gewiss, outre les thermostats électroniques programmables classiques, l’offre Chorus sur bus KNX donne la possibilité d’agir sur la commande à distance par GSM ou par Internet. « Sur place, un écran tactile permet de gérer la programmation du chauffage et de l’eau chaude sanitaire », précise Fédérico Pellegri, chef produits gamme Chorus appareillage et domotique Gewiss.
De son côté, Hager travaille actuellement sur une solution domotique avec Thebis pour couvrir, à l’horizon 2010, jusqu’à 9 zones.
Le régulateur ABB FCA/S 1.1 M sous KNX, agit en mode tout ou rien modulé selon un algorithme de type synchrone proportionnel et permet de commander 3 corps de chauffe d’une même pièce avec un seul thermostat. « Nous ne travaillons pas sur fil pilote qui reste une exception française. Nos thermostats sont filaires mais sous bus KNX », souligne Christophe Delachat, responsable activité KNX. « Chez ABB, nous proposons des systèmes ouverts. » Alors comment réaliser une installation de chauffage électrique direct piloté sous KNX ? « Certains intégrateurs utilisent des convecteurs standards équipés de leur propre régulation électronique, le thermostat est au maximum et sur position “jour” afin que la commande soit effectuée en amont du système par notre thermostat. Ce montage fonctionne bien, mais il est regrettable de payer une électronique qui ne servira pas ! C’est pour cela que nous essayons de travailler avec des fournisseurs de radiateurs dépourvus de régulation. »


Chez Delta Dore, « Développement durable et confort sont les enjeux de demain pour la régulation et la programmation. Nous nous affirmons dans le domaine de l’efficacité énergétique, explique Loïc Heuzé, directeur des relations extérieures. Il s’agit d’utiliser les liens périphériques existants ou non, tels que contacts de feuillure, capteurs de l’alarme... pour contribuer à l’efficacité énergétique de la régulation. Il faut raisonner de façon globale. D’ailleurs, à partir du diagnostic performance énergétique apparaissent des bouquets de solutions. Il s’agit par exemple de changer une fenêtre en intégrant un contact en feuillure. L’intégration de fonctions conduit à une domotisation “naturelle”. A ce titre, le volet électrique ne joue plus uniquement un rôle de confort, mais de performance énergétique. »


Pour sa part, Honeywell lancera mi-2009 un thermostat domotique qui assurera de façon transparente une passerelle entre le réseau Opentherm et IO Home Control.
Theben dispose d’une offre de régulation / programmation sous protocole KNX orienté tertiaire. « Nous développons cette gamme KNX pour la rendre accessible sur des installations traditionnelles, sous paramétrage Easy, explique Thierry Leroy, directeur marketing de Theben France. Il s’agit quasiment de composants prêts à raccorder. » Vous vous orientez vers les protocoles de communication du bâtiment ? « Nous n’avons pas d’autres choix. C’est aussi l’occasion d’utiliser un seul protocole pour toutes les fonctions de régulation ! »

 

Pompe à chaleur et régulation
Chez Hager, la pompe à chaleur est considérée au même titre qu’une chaudière, du point de vue du thermostat d’ambiance programmable, à la seule différence que le thermostat Digi2 sera capable de gérer le fonctionnement en été d’une PAC réversible.
Legrand propose la commande des PAC (tout comme les chaudières) via un simple thermostat universel avec une sortie contact sec. « Nous avons aussi une version programmable horaire et hebdomadaire dotée de touches de raccourci, souligne Thierry Sanz, responsable marketing produits chauffage. Selon les PAC, le thermostat commande le circulateur, l’électrovanne ou directement l’entrée de commande de la pompe à chaleur. »


Siemens Building Technologies n’a jamais vraiment été impliqué sur le marché du chauffage électrique direct trop « franco-français ». Une tentative a bien été engagée en 2002, mais avortée en 2007, faute d’atteindre une part de marché significative. « Entre temps, SBT a créé une offre de régulation appliquée aux énergies renouvelables, en adaptant les systèmes de programmation / régulation des systèmes de chauffage à eau chaude, lance Michel Rakotoanosy, responsable marketing technique HVAC. De ce fait, nous maîtrisons depuis de nombreuses années le cycle thermodynamique et les circuits hydrauliques appliqués aux installations en petit tertiaire et résidentiel. Une offre accessible aux installateurs chauffagistes et électriciens. » SBT travaille aussi avec les fabricants de systèmes PAC pour l’intégration de ses régulateurs sur les machines. « Les fabricants de PAC européens ont tendance à intégrer nos modules de régulation pour la gestion de la machine et des circuits hydrauliques. En revanche, les fabricants japonais tendent uniquement à intégrer nos modules de gestion hydrauliques. » Actuellement, le régulateur RVS43 de SBT peut à lui seul commander une chaudière et sa pompe à chaleur intégrée en relève. « Début 2009, nous lançons une version du régulateur capable de gérer simultanément une PAC et un chauffe-eau solaire pour l’eau chaude sanitaire. »


Chez Honeywell, le système de régulation HPAC disponible depuis septembre 2008, est spécifiquement conçu pour la relève de chaudière par une PAC. « La régulation est justement là pour gérer au mieux, tel un chef d’orchestre, les solutions mixtes. De plus, il existe de nombreuses façons de relier PACs et chaudières, avec à chaque fois une régulation adaptée », explique Bertrand Converset responsable marketing et communication EVC. Honeywell, issu du monde de l’hydraulique, entend aujourd’hui fournir les divers composants des systèmes de régulation mutli-énergies : « Ce genre d’offre arrive aujourd’hui dans le périmètre des électriciens du fait des pompes à chaleur. C’est pourquoi nous sommes ouverts à toutes discussions avec les enseignes de la distribution électrique ! »


Enfin, Theben travaille au développement d’une régulation de PAC avec un fabricant, afin de gérer le froid, le chaud, l’ECS et aussi le chauffage d’une piscine. « C’est pour nous un galop d’essai dans le domaine de la PAC qui est en train de se concrétiser », conclut Thierry Leroy.

 

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Le gestionnaire d’énergie capable de délester et de gérer la production d’eau chaude sanitaire
reste une solution performante alliée à la commande par fil pilote

 


Les télécoms…  entrent dans le jeu
Loïc Heuzé, Delta Dore : « Depuis janvier 2009, nous proposons un détecteur de fumées relié à une Live Box. Nous travaillons depuis un an avec Orange qui commence à s’intéresser à la domotique. C’est une première étape. Depuis l’automne 2008 nous avons établi un partenariat avec Nokia concernant l’interface téléphonique qui permettra demain de commander l’installation de l’intérieur comme de l’extérieur de la maison ! »



Quelle gestion pour demain ?
« Chez Hager, nous imaginons un tableau de bord énergétique capable de récupérer les informations liées à l’électricité, à l’eau ou au gaz. Le traitement des données permettra de réaliser des comparaisons et surtout d’avertir l’utilisateur de dérives ou d’anomalies en proposant des actions correctives, explique Séverine Liehnard. Nous travaillons dans cette perspective via l’offre Thebis, car il s’agit surtout d’une problématique de collecte des données. Pour cela, la mise en réseau KNX apporte une souplesse indéniable. Certes, nos premières offres de ce type seront plutôt orientées haut de gamme, mais à terme avec des perspectives de généralisation sur un marché plus large. »
Pour Michel Rakotoanosy, SBT, « Le marché va évoluer vers la gestion mutli-énergies. Soit le régulateur intégré à la pompe à chaleur prendra le rôle de chef d’orchestre, soit il s’agira d’un boîtier extérieur. »
Chez ABB, l’idée d’intégration prend la forme d’un thermostat multi-fonctions dénommé “Room Master”. « Celui-ci est capable de réguler et de contrôler l’ensemble des fonctions électrique d’une chambre : chauffage, climatisation, contacts en feuillure, prises commandées », précise Christophe Delachat, en rappelant que le système est paramétrable et intègre toutes les fonctions sous KNX.


Demain, le confort thermique s’appuiera sur des solutions bi, voire tri-énergies, explique Loïc Heuzé de Delta Dore : « Le tout en combinant le chauffage électrique et solaire thermique, ou électrique et pompe à chaleur, sans oublier la relève de chaudière. D’où une régulation complexe. Par ailleurs, produire localement son électricité sera un impératif dans 10 à 15 ans ! La notion de réglementation thermique devrait céder la place plus largement à une réglementation énergétique. »

 

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Le développement de la pompe à chaleur remet à plat
certaines stratégies de régulation dans le monde de l’électricité.
Car intervient à présent un circuit hydraulique !


Quel chef d’orchestre énergétique peut-on imaginer pour demain ? « La domotique ouverte vers les télécommunications permettra d’élever le niveau de service, explique Thierry Leroy de Theben France. Il ne s’agira plus d’une maison communicante à laquelle on téléphone pour enclencher une fonction, mais d’une maison connectée, capable de liaisons automatiques avec certains services. » Theben s’oriente de plus en plus vers des régulateurs sous forme de systèmes. « Nous avons identifié un marché de la régulation devenu très OEM. C’est pourquoi nous développons beaucoup de solutions sur cahiers des charges, par exemple pour des chaudières ou des PAC à puissance modulante, précise Thierry Leroy. De ces développements naissent de réels appairages entre le système de chauffage et sa régulation. Cela permet d’accroître les rendements. »
Quel avenir pour les régulations en tant que composant ? « Les chiffres de la profession montrent que les ventes OEM sont depuis 2 ans supérieurs à ceux des ventes de composants. Il existe de plus en plus d’offres packagées, de même temps de secteur électrique où les offreurs de solutions de chauffage intègrent leur propre régulation. Ce qui est plus simple en cas de disfonctionnement. La tendance est aussi à la labellisation entre marques, au rapprochement entre fabricants de régulations et de corps de chauffe. Nous fournissons aussi des fabricants d’émetteurs qui revendent sous leur propre marque. »

(1) Voir Electromagazine n° 22 d’octobre 2008.



Michel Laurent

 

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