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Domotique et performance énergétique : bouquet gagnant !

Publié le 13 octobre 2017

La domotique prend le rôle de chef d’orchestre de la performance énergétique. Elle optimise les consommations tout en garantissant le confort des occupants. C’est l’un des principaux enjeux sur lesquels l’association Promotelec met l’accent. Gérer efficacement les postes chauffage, ouvrants, éclairage… permet de réduire la facture énergétique du logement.

Piloter son installation domotique

Localement ou à distance, l’utilisateur accède aux commandes et scénarii de son installation afin de gérer précisément et en toutes situations la performance énergétique du logement.

Dans l'habitat, la performance énergétique concerne plusieurs familles d'équipements techniques généralement considérées indépendamment les unes des autres :

  • le chauffage ;
  • les volets et stores occultants ;
  • l'éclairage ;
  • l'eau chaude sanitaire, etc.

En théorie, le bon sens des utilisateurs devrait conduire à une gestion énergétique optimisée : abaissement nocturne et, en cas d’absence de la consigne de température la nuit, fermeture des volets le soir, utilisation des stores en été au plus chaud de la journée, extinction des éclairages en l'absence des occupants… Mais dans la pratique, ce schéma est rarement appliqué, la répétition quotidienne de ces tâches s’avère en effet rapidement fastidieuse et doit être pour certaines effectuée à des moments où le logement est souvent inoccupé.

© Legrand

Le pilotage d’une installation domotique bénéficie aujourd’hui de tous les apports technologiques qui contribuent à simplifier les commandes au service du confort, de la performance énergétique et de la sécurité dans l’habitat.

Associer les fonctions entre elles

Dans ce contexte, l’installation domotique s’appuie sur l’automatisation du pilotage de chacun des équipements et sur la possibilité de marier les actions entre elles. La création de scénarii permet de gérer simultanément plusieurs commandes (chauffage, eau chaude sanitaire, occultations, éclairage) sur un simple ordre. Car la performance énergétique d'un logement s'entend de façon globale, en prenant en considération l’ensemble des postes consommateurs d’énergie.

© Hager

Ce tableau de bord énergétique présente de multiples écrans détaillant les énergies consommées, dont une vue synthétique de la consommation globale.

Mesure des consommations d’énergie

Dans le cadre de l’application de la RT2012, la mesure de la consommation énergétique par poste permet à l’occupant de prendre conscience de l’influence de son comportement et de l’intérêt de recourir à la domotique.

Pour les logements neufs, en lien avec la réglementation thermique, la mesure des consommations énergétiques (chauffage, refroidissement, production d’eau chaude sanitaire, éclairage, réseau de prises électriques, autres consommations) constitue une étape déterminante vers la performance énergétique.

À la manière d’un économètre sur le tableau de bord d’une voiture, la mesure et l’affichage de la consommation par poste engagent chacun à adopter les bons gestes ; ce qui peut être fait en ayant recours aux fonctionnalités de pilotage et de contrôle de la domotique.

Pour le neuf et la rénovation

Une offre mature de solutions de mesure et d’affichage des consommations est désormais disponible. En option, elles permettent d’intégrer également la mesure des autres énergies utilisées dans le logement (gaz, fioul), voire des consommations d’eau.

L’ensemble composé de capteurs de courant et de l’électronique de contrôle, dialogue avec une interface d’affichage, soit par liaison filaire pour les installations neuves, soit par liaison radio en rénovation. Les solutions domotiques intègrent généralement l’affichage, comme une page écran supplémentaire sur l’interface de contrôle générale, disposée dans les pièces de vie.

Des émetteurs de chauffage économes

Grâce aux avancées de l’électronique de pilotage, les émetteurs de chauffage électrique direct ont évolué pour participer à l’efficacité énergétique du logement.

Avec son capteur de présence intégré et son programmateur horaire, ce radiateur électrique rayonnant gère lui-même l’abaissement de la température de consigne de la pièce. L’utilisateur peut programmer les ambiances directement en degrés (°C).

Capteurs et intelligence intégrés

La détection de présence

Premier exemple avec un corps de chauffe électrique pourvu d'un détecteur de présence et d’une logique de commande capable de gérer un abaissement de température : en cas d’absence prolongée, et au-delà des plages d’absence préprogrammées, le corps de chauffe gère lui-même un abaissement automatique et progressif de la température.

Lorsque le capteur détecte une présence, la consigne de température de confort reprend la main. Cette fonction associée à une programmation peut engendrer une économie d’énergie de 20 à 25 %.

La détection d’ouverture des fenêtres

En cas d’ouverture de la fenêtre ou de la porte pour aérer une pièce, l’émetteur est capable de réagir et de couper le chauffage instantanément jusqu’à ce que la fenêtre ou la porte soit refermée.

L’innovation vient de l’intégration des capteurs et de l’intelligence de contrôle dans un équipement standard permettant d’offrir de nouvelles fonctionnalités sans coût supplémentaire d’installation.

Verrouillage parental

En proposant un verrouillage parental sur l’interface du corps de chauffe, l’impossibilité pour un enfant de manœuvrer le thermostat garantit le confort et évite les surconsommations.

Bien choisir son émetteur

Au moment de choisir son émetteur, vient la question du type de chauffage à adopter pour répondre aux besoins du logement.

Aujourd’hui, plusieurs types d’émetteurs sont disponibles sur le marché :

Le convecteur

Les émetteurs sont équipés d’une résistance électrique qui conduit par convection naturelle l’air froid du bas vers le haut tout en le réchauffant.

L’utilisation de ces émetteurs convient pour satisfaire de faibles besoins en chauffage.

Les panneaux rayonnants

Les radiateurs électriques rayonnants fonctionnent avec une plaque qui chauffe grâce à des résistances. Les caractéristiques de cette plaque, ou panneau, lui permettent de diffuser des rayons infrarouges en mesure de chauffer sur une plus grande distance. Le confort est amélioré.

Le radiateur électrique à chaleur douce

Aussi appelé radiateur à inertie, ce système de chauffage fonctionne avec une résistance qui transmet sa chaleur au corps de chauffe. Ce dernier conserve la chaleur pour la diffuser de manière douce et enveloppante en respectant une température homogène.

Le radiateur sèche-serviettes

Cet équipement permet de chauffer la salle de bains et de sécher les serviettes en même temps. Ce système garantit un séchage sécurisé et permet d’assurer une meilleure hygiène au niveau des serviettes de bain.

Capacités de communication

Côté interface avec l’utilisateur, l'affichage de la consigne en degrés (°C) assure un réglage précis et immédiat. L’ensemble de ces fonctionnalités évoluées invite l'utilisateur à totalement maîtriser sa consommation d’énergie pour le chauffage. Le tout avec un niveau de confort garanti pièce par pièce et selon des plages horaires définies.

Le chauffage électrique nouvelle génération a prouvé qu’il pouvait contribuer à la performance énergétique du logement, un chapitre ouvert pour lequel il n'a pas dit son dernier mot, seul ou dans le cadre d'un système domotique. Car arrivent sur le marché les premières offres de corps de chauffe électriques directs, capables de dialoguer entre eux via un protocole radio et en lien avec le compteur électrique communicant Linky.

De quoi mettre en pratique le concept de "smart grid" par le biais de l’installation de chauffage.

Un pilotage efficace du chauffage

Piloter efficacement le chauffage consiste à réguler la température pour accroître le niveau de confort et la performance énergétique, et programmer les plages d’utilisation pour réduire sa facture.

S'agissant du chauffage, il importe de distinguer la régulation de la programmation.

Ce thermostat d’ambiance permet de piloter les corps de chauffe électriques par liaison radio, dans le cadre d’une solution de domotique flexible (crédit : Schneider Electric).

Réguler pour une température constante

La régulation calcule instantanément la différence entre la température réelle mesurée dans la pièce et la température souhaitée (dite de consigne). Elle agit directement sur le fonctionnement du chauffage (durée des cycles marche-arrêt) et tient compte des apports gratuits extérieurs (soleil) et intérieurs (activité et nombre d'occupants). Elle garantit la performance et le confort en limitant les variations de température dans la pièce.

Au niveau de l'émetteur de chaleur, la régulation s’appuie sur un thermostat électronique. Elle vérifie la température toutes les 40 secondes afin de l’ajuster en fonction des exigences renseignées. La régulation prend également en compte les changements de température extérieure ainsi que l’impact que peuvent avoir le soleil ou l’utilisation d’appareils (électroménager, éclairage) sur la température.

Cette régulation prend la forme d'un gestionnaire de chauffage centralisé, voire intégré à une installation domotique. Dans ce cas, l'installation s'ouvre aux multiples possibilités de commande à distance et de scenarii.

La mise en œuvre d’une régulation électronique efficace entraîne jusqu’à 15 % d’économie d’énergie. Pour optimiser les résultats, la régulation doit s’accompagner d’une programmation qui vient modifier la température de consigne selon les modes de vie des habitants.

Programmer pour économiser

La programmation se charge, quant à elle, d'adapter de façon temporelle le confort de l'habitat, en modifiant automatiquement les températures de consigne en fonction de différentes zones du logement et du rythme de vie de ses occupants.

Cette souplesse n'a d'autre objectif que d'ajuster, d'une façon fine, la température de consigne pour accroître la performance énergétique et élever le niveau de confort. Un gestionnaire d'énergie, par exemple à fil pilote multi-zones, peut ainsi assurer une programmation journalière, hebdomadaire ou mensuelle (ou une combinaison des trois), à l’échelle de l'ensemble du logement ou de zones prédéfinies.

La programmation autorise également une commande pièce par pièce, permettant d'ajuster au mieux le besoin de confort.

La commande à distance (sur PC, smartphone ou tablette) via Internet donne, en complément, toute latitude à l'utilisateur pour faire évoluer à distance cette programmation, toujours dans le but d’accroître le confort et de réduire la facture énergétique.

Les températures de consigne les plus appliquées :

  • Confort : 19 °C, en présence des occupants ;
  • Éco : 16°C, la nuit ou en cas d’une courte absence ;
  • Hors gel : 7°C, en cas d’absence prolongée.

La programmation peut également être automatisée. Activée à l’aide d’une touche dédiée, l’auto-programmation fonctionne alors avec un algorithme qui donne la possibilité aux appareils d’intégrer les modes de vie des habitants du foyer et les spécificités du logement afin de leur permettre de réguler eux-mêmes leur fonctionnement.

Pour mémoire, abaisser la température de 1°C sur une saison de chauffe permet de réduire la facture de 7 à 10 %. En moyenne, la mise en place d’une programmation entraîne une baisse de 12 % de la consommation.

Les bénéfices de la programmation peuvent même aller jusqu’à 30 % d’économie si associée à un programme de régulation et de délestage (fonction qui permet de suspendre temporairement l’alimentation d’un groupe d’appareils pour éviter la saturation de l’alimentation électrique).

Des produits adaptés et performants

Grâce à une offre domotique assez vaste, les équipements proposés permettent de satisfaire les occupants souhaitant concilier confort d'utilisation (interface tactile murale, pilotage sur tablette ou smartphone) et performance énergétique.

De nombreux produits de régulation et/ou de programmation, du plus simple au plus évolué, répondent aux attentes des occupants du logement. Les échanges de données avec les capteurs et les émetteurs de chaleur s'effectuent par bus de commande filaire, fil pilote traditionnel (à partir du gestionnaire d’énergie), par liaison radio ou encore sur courant porteur (CPL).

Piloter la maison sur son smartphone

Côté interface utilisateur, la grande majorité des systèmes domotiques permet aujourd’hui un pilotage local en WiFi et par Internet. En d’autres termes, l’utilisateur maîtrise des fonctions de son logement via des interfaces généralistes qui lui sont familières : ordinateur, tablette ou smartphone.

En complément, il existe une offre étoffée de commandes murales disponibles en saillie, semi-encastrées ou encastrées. L'interface domotique d’information sur l’état de son logement et de pilotage s’est rapprochée de l’univers des nouvelles technologies de communication.

©Delta Dore

Localement ou à distance, le pilotage de son installation électrique et domotique à partir d’une interface mobile est aujourd’hui devenu une action courante.

La domotique radio sans refaire la déco

Neuf ou rénovation ? La domotique s'inscrit aussi bien dans l'une ou l'autre des situations. Car au-delà de la mise en œuvre traditionnelle d’un bus filaire, la plupart des fabricants proposent des solutions de communication sans fil suffisamment performantes pour couvrir la commande des équipements dans l'ensemble de l'habitation.

L’offre radio permet l’installation de fonctions domotiques sur la base d’un coût de mise en œuvre réduit. La domotique radio, ce sont aussi des kits clés en main ouvrant de nouvelles perspectives de domotique répondant à des besoins ponctuels. Pour une installation complète, la solution optimale du point de vue technico-économique résulte cependant d'un mariage entre liaison filaire et communication radio, voire courant porteur (CPL).

Nouvelle certification de qualité pour les émetteurs muraux

La certification de qualité des émetteurs muraux a été modifiée le 1er janvier 2014. Les catégories A, B et C ont été remplacées par les certifications NF Électricité Performance catégorie 1 étoile, 2 étoiles, 3 étoiles et 3 étoiles œil.

La catégorie NF Électricité Performance catégorie 3 étoiles concerne les équipements qui regroupent les fonctionnalités les plus avancées : système de programmation et de régulation électronique, détection d’ouverture de fenêtre, mesure des consommations.

Les appareils qui présentent en plus les fonctions d’auto-programmation et de détection de présence reçoivent l’appellation « 3 étoiles œil » et remplissent les conditions d’obtention du certificat d’économie d’énergie (CEE).

Commande des volets et de l’éclairage

Fonction historique de la domotique, la gestion des volets et de l’éclairage permet également de réduire les consommations d’énergie.

En automatisant finement le pilotage de l’éclairage, des volets roulants, des stores occultants et pourquoi pas des circuits sur lesquels des appareils restent actifs en mode veille, la domotique fait feu de toutes les économies pour réduire au maximum la facture d’énergie, sans aucune contrainte pour les occupants.

Les automatismes permettant une gestion fine et adaptée des ouvrants (volets roulants ou battants, stores extérieurs, brise-soleil orientables, fenêtres de toit), fonctionnent selon les capteurs météo (température, ensoleillement, pluie, vent) et les détecteurs de présence. Ces automatismes, tout en améliorant leur confort et en contribuant à la performance énergétique, peuvent aussi participer à la sécurité intrinsèque du logement, par exemple en simulant une présence.

Lors de la pose de volets roulants, en prévision de la motorisation de ceux-ci, il est judicieux de prévoir des passages de gaines, voire un précâblage laissé en attente. Ce prééquipement sera dédié à l'alimentation électrique de futurs moteurs électriques pour volets et/ou stores. Le tout pour un investissement sans commune mesure avec un tirage de câbles après la fin d’un chantier.

Par ailleurs, le soin initialement apporté à la perméabilité à l'air du bâtiment, paramètre essentiel à la performance énergétique globale du logement, n'en sera que plus bénéfique pour l’efficacité énergétique du logement.

© Legrand

Cet interrupteur domotique pour les volets roulants adapte automatiquement le niveau d’ouverture aux conditions climatiques.

Confort d’hiver et d’été assurés

L'automatisation et la programmation de la commande des ouvrants participent de façon évidente à la performance énergétique, non seulement l'hiver, mais également en été lors de fortes chaleurs. L'économie peut dans certains cas atteindre jusqu'à 10 % de la facture d’énergie !

En été, l'automatisation des stores et volets aux heures d'ensoleillement maximum abaisse naturellement la température intérieure de 9 °C. Une automatisation de la gestion des ouvrants peut assurer une gestion optimisée des apports solaires par l'intermédiaire d'un capteur de luminosité extérieure.

Des solutions domotiques simples peuvent donc optimiser, voire éviter l'équipement des logements en climatisation.

Commande de l'éclairage

À l’instar des occultations, il faut percevoir la gestion automatisée de l’éclairage selon une approche multiple mariant performance énergétique, confort et sécurité.

De façon évidente, toute lampe éteinte ne consomme pas d’énergie et gagne en longévité. Voilà pourquoi allumer les lampes utiles à son activité et à ses déplacements uniquement pendant la durée de ceux-ci, est une action qui prend tout son sens.

Deux cas de figure se présentent :

  • pour les couloirs, escaliers et circulations intérieures comme extérieures, les capteurs de présence et de luminosité prennent tout leur sens et provoquent automatiquement l’allumage si nécessaire ;
  • pour l’extinction générale, un scénario peut, à partir d’une commande unique, couper l’ensemble des éclairages. Il est généralement couplé à d’autres fonctions du logement (alarme anti-intrusion, gestion des volets, consigne de température réduite…). Ce scénario peut être activé au départ du domicile.

Pour mémoire, rappelons que limiter les sources lumineuses permet de limiter les échauffements en été (même pour les lampes LED).

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