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Chauffage électrique intelligent : performance énergétique au rendez-vous

Publié le 16 octobre 2017 - Modifié le 24 octobre 2017

Grâce à leurs fonctionnalités avancées, les appareils de chauffage électrique direct trouvent leur place dans les projets BBC neufs, comme en rénovation. Les innovations en matière de régulation et d’électronique de pilotage, capteurs inclus, offrent de nouvelles perspectives, en phase avec les attentes de performance énergétique tout en s’adaptant aux besoins de confort.

Du "grille-pain" au chauffage électrique intelligent

Historiquement, il ne faut pas oublier que la régulation des radiateurs électriques a été la première fonction de confort et de performance énergétique à gagner en précision. Le célèbre bilame peu précis (et bruyant) a cédé la place à une régulation électronique, qui assure une parfaite régularité de la température.

Les fluctuations de température et ses conséquences sur le confort de l'occupant, voire sur la facture énergétique (un écart d'un degré sur la température de chauffage équivaut à un écart de consommation de 7 %) appartiennent au passé.

La régulation agit d'une façon dite de tout ou rien sur la puissance de chauffage ou selon un mode appelé chrono-proportionnel, c'est-à-dire en lissant le temps de commutation sur une période donnée.

Chauffage électrique intelligent © Atlantic

Chauffage électrique intelligent © Atlantic

Aujourd'hui, le chauffage électrique intelligent utilise certes encore le principe physique de la convection, couplé à celui du rayonnement, mais en dehors de cela, les corps de chauffe électriques directs prennent leur marque à plusieurs titres.

Au fil des avancées, les fabricants ont su mettre au point des fonctions périphériques permettant d'adapter au mieux la quantité d'énergie délivrée en rapport aux besoins réels (prise en compte de l'inertie du logement et de tous les apports gratuits).

Le gain apparaît alors grâce à l'interactivité entre le corps de chauffe, son environnement proche et l'utilisateur : détection d'ouverture de fenêtres, détection de présence et indicateurs de consommation. Ces fonctions sont soit intégrées au corps de chauffe sans nécessiter le tirage de câbles supplémentaires, soit déportées.

Chauffage électrique intelligent : des fonctionnalités pour réduire la facture

Détection d'ouverture des fenêtres

En détectant une brusque chute de température, le pilote du corps de chauffe en déduit une ouverture de fenêtre. Il se place alors en repli (ce qui équivaut généralement au mode hors gel), en attendant une remontée de la température de la pièce du fait de l'inertie du bâti lorsque l'ouvrant sera refermé.

Le gain énergétique d'un bâtiment équipé de la détection d'ouverture de fenêtre peut être estimé à environ 4 %, plus largement entre 3 à 7 % en fonction de l'enveloppe et de l'inertie du bâtiment.

Les appareils certifiés NF Electricité Performance 3* intégrent cette fonction de détection.

Détection de présence

Détecter la présence de l'occupant est vraisemblablement le moyen le plus efficace de réduire la consommation énergétique pièce par pièce, tout en assurant un confort global.

L'information de présence/absence est traitée par une unité électronique qui décide du mode de chauffage à appliquer en lien avec une programmation et une temporisation donnée.

Les solutions de détection d'occupation doivent être embarquées sur les appareils de chauffage pour optimiser la fonction. Mais dans tous les cas, la programmation reste prioritaire en cas de détection de présence. Par exemple, une programmation de base "éco" ne fera pas l'objet d'un passage automatique en mode "confort".

Le gain estimé sur la facture de chauffage, lié à la détection de présence/absence, est d'environ 20 %, aussi bien pour les maisons individuelles que pour les immeubles collectifs

Plénitude ECOconso, un radiateur à chaleur douce équipé d’un boîtier de commande digital, d’un détecteur d’absence et de fenêtre ouverte et d’un indicateur des consommations.

Indicateurs de consommation

L'indicateur de consommation permet d'avoir immédiatement une visibilité sur le niveau de consommation d'énergie lié à la température demandée. Il ne s'agit pas d'une mesure au sens comptable du terme, mais bien d'une indication de tendance : de "je consomme peu" à "je consomme trop".

Ce suivi de consommation énergétique de premier niveau permet de réaliser une économie significative pour les usagers. La notion de consommation étant immédiatement perçue, l'utilisateur peut alors régler ses dispositifs de chauffage en temps réel. Les solutions d'indication peuvent être de nature centralisée ou déportée au niveau de chaque émetteur de chauffage.

Au niveau du corps de chauffe, le gain apporté par cette fonction est valorisé par un passage de la classe B à la classe A selon la norme NF EN 15232. Plus concrètement, il correspond à 8 % d'économie d'énergie.

La régulation électronique

La régulation électronique vient remplacer la régulation mécanique et permet d’ajuster automatiquement la température en fonction du besoin défini par l’utilisateur, au dixième de degré près, en effectuant un contrôle toutes les 40 secondes.

Ce dispositif prend en compte les évolutions de la température extérieure ainsi que les apports gratuits de chaleur (soleil, éclairage, appareil de cuisson, etc.). Un système de régulation électronique se traduit par 15 % d’économie d’énergie par rapport à une régulation mécanique.

La programmation embarquée ou centralisée

Dans l’article 22 de l’arrêté du 28 décembre 2012, la RT 2012 impose à tous les bâtiments à usage d’habitation neufs qu’ « une installation de chauffage comporte, par local desservi, un ou plusieurs dispositifs de réglage automatique en fonction de la température intérieure de ce local ».

La programmation par appareil est davantage adaptée aux petits logements, équipés au plus d’un ou deux émetteurs.

Au-delà, la programmation centralisée permet de régler la température de consigne au jour le jour, à la semaine ou au mois, en fonction des différentes pièces ou zones définies et du rythme de vie des occupants.

En technologie radiofréquence ou par courant porteur en ligne (en rénovation), par fil pilote et/ou par bus de commande (pour le neuf), les solutions de programmation s’adaptent à toutes les configurations de logements.

Gestionnaire d’énergie avec affichage des consommations par usage.

L’auto-programmation

Actionnée par une simple touche "auto", cette fonction permet aux appareils d’analyser le rythme de vie des occupants et les caractéristiques du logement, grâce à un algorithme intégré. Ils adaptent ensuite d’eux-mêmes leur fonctionnement en conséquence.

La communication entre appareils

Les émetteurs, équipés de capteurs, peuvent désormais communiquer entre eux : en cas d’absence, d’ouverture de fenêtre ou de changement de température détecté par un appareil, celui-ci transmet l’information aux autres émetteurs, qui reproduisent la commande ou coupent le chauffage dans la pièce.

Le paramétrage à la carte et à distance

Paramétrer sa présence dans le logement est une première approche permettant d'abaisser la température en période d'inoccupation.

Centralisée au niveau d'un gestionnaire de type fil pilote ou radio, ou d'un gestionnaire d'ambiance, l'interface de programmation peut aussi se trouver localement sur le corps de chauffe.
L'unité électronique gère alors le mode d'un ou plusieurs corps de chauffe, voire de plusieurs zones données (par exemple : zone jour/zone nuit). La régulation en température restant individuelle à l'échelle de chaque pièce.

La programmation est une des missions du système de gestion d'énergie, qui peut également être une porte d'entrée au pilotage via les fonctions automatisées de la maison. Cette solution ouvre la voie au pilotage à distance, véritable source d'optimisation énergétique.

Thermostat programmable pour le pilotage à distance de l’installation de chauffage.

Disponibles sur le marché depuis plusieurs années, les box domotiques permettent un pilotage global de tous les équipements connectés du logement, géré de près ou à distance à partir d’un ordinateur, d’un smartphone ou d’une tablette.

Grâce à la gestion du chauffage, on peut adapter la température pièce par pièce, passer la maison en mode éco et éteindre les veilles en appuyant sur un bouton, qu’on soit sur place ou non.

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