INTEGRER LE CHAUFFAGE DANS L'AUTOMATISATION?

RAFRAICHISSEMENT DOMOTIQUE ET EXEMPLES

Surveiller à distance la chaudière avec un smart­phone, est-ce la domotique? Ou régler le chauffage dans le living depuis le travail, est-ce qualifié de domotique?
Pas tellement. La domotique est bien plus que cela. Via la domotique, on peut réellement intégrer tous les appareils électriques d'une maison dans un seul système. Le chauffage n'est qu'un maillon. Les possibilités sont grandes mais ceci fait aussi en sorte que les différentes disciplines professionnelles s'entremêlent.

DOMOTIQUE

Eclairage, chauffage, ventilation, surveillance de l'énergie, audio, protection ou entertainment. La domotique, aussi dénommée automatisation de bâtiment, peut intégrer toutes les fonctions centrées sur l'électricité dans un seul système de gestion. Via ce système, les appareils électriques sont commandés et surveillés. L'intégration peut être limitée à certaines fonctions essentielles, par exemple le réglage de la température ou la montée et la descente automatiques des volets roulants, mais tout ce qui peut être commandé de façon électrique peut être logé dans le système de gestion. Les possibilités sont infinies. D'autant que les appareils électriques peuvent interagir. C'est ainsi par exemple qu'on peut régler que le chauffage dans une chambre baisse automatiquement d'intensité quand une fenêtre est ouverte et que la protection solaire coulisse quand il fait trop chaud dans le living.

Différence avec une installation classique?

Dans un système classique, des câbles 230 V pour le courant de réseau partent d'un tableau de distribution en direction des différents points de prélèvement. Le câble d'alimentation rejoint directement les prises de courant, cela se fait via un interrupteur vers les objets à brancher et débrancher, comme une lampe ou un volet roulant. Par pièce, les prises ou interrupteurs sont couramment accouplés dans un groupe. Au départ du tableau de distribution par le câble de distribution vers la première prise d'un groupe. De la première prise part à nouveau un câble vers la prise suivante du groupe et ainsi de suite. Un groupe peut comporter au maximum huit prises ou interrupteurs. Le câble ne transporte que du courant. Il en va autrement dans un système domotique.

SYSTEME DOMOTIQUE CENTRALISE

Disposition

Dans les systèmes centraux se situe à proximité ou dans le tableau de distribution le coeur, ou autrement dit l'intelligence, du système domotique. Cette intelligence est logée dans une unité de traitement centrale (processeur d'ordinateur). Tant les capteurs que les acteurs sont accouplés à la centrale, en étoile, ceci veut dire que chaque capteur ou acteur a une connexion directe avec la centrale.

Fonctionnement

Les signaux des capteurs sont transmis à la centrale. Ceci s'effectue soit directement soit via des modules d'entrée. Les modules d'entrée sont une sorte de décodeurs qui convertissent les signaux des capteurs en instructions compréhensibles par la centrale. Ensuite, la centrale active les acteurs (aussi dénommés modules de sortie). Les acteurs interprètent les signaux de la centrale et commandent, sur base de l'information reçue de la centrale, l'éclairage, le chauffage, la climatisation, les prises, les volets roulants et ainsi de suite (p.e. une lampe s'allume par la fermeture d'un contact relais).

Exemple concret

Dans un bâtiment équipé d'une automatisation de bâtiment centralisée, la lumière dans le living est automatiquement allumée et le chauffage est également intensifié quand quelqu'un entre, du moins si la température extérieure est plus froide que 15 °C. Dans le living est installé un détecteur de mouvement (capteur). Celui-ci est directement relié à la centrale. La station météo suspendue dehors sur la façade (capteur) est reliée à la centrale via un module d'entrée. Depuis la centrale sont pilotés deux modules de sortie (les acteurs), l'un étant accouplé à l'éclairage et l'autre étant accouplé à la commande des vannes des radiateurs dans le living (les consommateurs). Quand quelqu'un entre dans le living, le détecteur de mouvement envoie un signal vers la centrale. La centrale envoie un signal vers l'acteur, relié à l'éclairage, qui allume ensuite les lampes. Si la station météo indique que la température extérieure est inférieure à 15 °C, la centrale transmet aussi un signal à l'acteur, relié à la commande des vannes des radiateurs. Celui-ci ouvre les vannes, ce qui fait que la température dans le living commence à grimper.

Programmation

La programmation du système domotique s'effectue entièrement via la centrale. Dans la centrale réside un module avec une interface USB ou ethernet, ou un gateway to internet. Via ce module, un ordinateur est accouplé à la centrale et le programme pour la maison est écrit avec un logiciel adapté.

SYSTEME DOMOTIQUE DECENTRALISE

Disposition

Dans un système décentralisé, l'intelligence réside dans les capteurs et les acteurs proprement dits. Il n'y a pas d'unité de traitement centrale. Chaque capteur et acteur dispose d'une propre unité de traitement (ou processeur). Les capteurs et acteurs sont accouplés les uns aux autres en parallèle sur un câble central intelligent, par exemple un câble bus (la disposition du système est parallèle, comparable à la façon dont les prises et les interrupteurs dans un système classique reçoivent le courant du même fusible dans l'armoire électrique), ou sont reliés sans fil les uns aux autres. Il est important que l'unité de traitement des composants soit aussi dotée d'une alimentation. Ceci peut se faire via un câble séparé ou via le câble intelligent lui-même.

Fonctionnement

Les capteurs et acteurs se comprennent, sans devoir engager une centrale comme communicateur. Dès qu'un capteur est activé (un bouton-poussoir est p.e. enfoncé), un signal est placé sur le câble (ou envoyé sans fil), comportant l'adresse et le canal de l'acteur censé répondre. L'acteur capte le signal et réagit comme programmé (p.e. ouvrir le contact pour allumer la lumière).

Exemple concret

Dans une maison avec un système domotique décentralisé, la protection solaire descend quand la température dans le living excède

21°C. Le thermostat d'ambiance (capteur) est, tout comme l'interrupteur du système de protection solaire, raccordé sur le câble intelligent de l'installation domotique. Lorsqu'une température de plus de 21°C est mesurée dans le living, un signal est placé sur le câble (ou envoyé sans fil). Dès que le signal arrive à l'interrupteur, celui-ci le capte, puis ouvre le contact et la protection solaire descend.

Programmation

Via une interface USB ou ethernet, ou via un gateway to internet, intégré dans un module, un ordinateur est accouplé au câble intelligent. Tous les composants raccordés sur le câble peuvent être programmés de cette manière.

OUVERT OU FERME?

Quel protocole?

Dans une installation domotique, on décrit via par le biais d'un protocole comment les capteurs et les acteurs communiqueront les uns avec les autres. Le protocole est logé dans un logiciel informatique. Le logiciel montre chaque pièce (cuisine, living et chambre etc.), avec par pièce les capteurs, acteurs et consommateurs présents. Via le logiciel, les instructions par capteur et les réactions des acteurs à ces instructions sont programmées.

Ouvert ou fermé?

Le protocole est soit ouvert soit fermé. Les systèmes domotique utilisent un protocole ouvert. Ceci veut dire que le fabricant du système débloque le protocole, à savoir les codes et spécifications généraux sous-jacents. Chaque fournisseur qui le désire peut en principe fabriquer des composants pour le système. En conséquence, des appareils de marques différentes peuvent être intégrés dans le système domotique.

Les protocoles fermés appartiennent à l'entreprise qui les crée. Les codes du système sont cachés au public. On peut uniquement travailler avec les composants du système, comme les capteurs, les acteurs et le câblage d'une seule marque (mais il existe bien des modules d'entrée sur lesquels un interrupteur d'une autre marque peut être raccordé). Un protocole, et donc aussi la programmation, diffère donc selon la marque.

Gateway to internet

Pour permettre la commande à distance, via le smartphone ou la tablette par exemple, l'unité de traitement centrale ou le câble intelligent du système domotique doit être connecté à l'internet. Ceci s'effectue via un gateway to internet. Ce gateway est raccordé à un routeur et traduit le protocole du système domotique vers le protocole internet. Le gateway relie donc le réseau domotique à l'internet. De cette manière, les capteurs peuvent être surveillés et gérés via un smartphone, une tablette ou un PC en dehors de l'habitation (même sans wi-fi), et le réseau domotique peut être intégré dans the internet of things (voir encadré en page suivante).

DOMOTIQUE ET CHAUFFAGE

Les possibilités

Quid du chauffage et de l'automatisation de bâtiment? A l'instar de tous les autres appareils électriques, le chauffage central peut également être intégré dans l'installation domotique. L'ampleur de cette intégration est fonction du type de domotique. Est-ce un système ouvert ou fermé?

• Dans un système ouvert, une intégration extrême du chauffage est possible.
  Les composants du chauffage, p.e. la chaudière, la pompe à chaleur, les panneaux PV, le chauffage par le sol, les radiateurs etc., sont repris dans le système domotique via un module de sortie (un acteur de chauffage).
  Via le module de sortie, le chauffage est connecté aux capteurs (à savoir le thermostat d'ambiance, la station météo, le détecteur de mouvement, etc.). C'est le fabricant de la chaudière, de la pompe à chaleur, etc., qui développe ce module de sortie selon le protocole du système ouvert et détermine donc également quels paramètres de la chaudière, de la pompe à chaleur, etc., peuvent être ajustés via le module de sortie (p.e. la température de la chaudière, la technique de régulation, etc.) ou avec quelle précision les radiateurs, par exemple, peuvent être ajustés (p..e. uniquement marche-arrêt ou les vannes peuvent-elles être ajustées au moyen de la modulation de largeur d'impulsion?). Bon nombre de capteurs peuvent bel et bien influencer le fonctionnement du chauffage. E.a. les instructions du thermostat d'ambiance (température ambiante), la station météo (les conditions climatiques), l'hygromètre (le facteur de confort) et le détecteur de mouvement (la présence ou pas de quelqu'un dans la pièce) peuvent inciter le chauffage à agir.
• Dans un système fermé, une telle intégration extrême n'est pas possible. Du fait que le protocole n'est pas public, et que les marques de système domotique fermé sont nombreuses sur le marché, nous voyons peu de fabricants de chauffage développer un module de sortie spécialement pour une seule marque. En conséquence, les modules de sortie pour systèmes fermés ont une construction assez simple et ne peuvent rien faire de plus qu'allumer et éteindre le chauffage (p.e. la chaudière, la pompe à chaleur, les radiateurs, etc.). L'intégration d'un chauffage (et certainement pas d'un chauffage par le sol qui libère lentement la chaleur) est dès lors nettement moins intéressante.

Opportunités pour l'installateur

Intégrer le chauffage dans le système domotique peut uniquement se faire par quelqu'un qui possède les bonnes connaissances de la domotique et dispose du logiciel adéquat pour la programmation. Mais il est conseillé de demander à l'installateur HVAC des informations supplémentaires sur les meilleurs réglages possibles pour le chauffage. L'installateur HVAC peut jouer un rôle important à ce sujet