Commander un chauffage central par radiateur à eau à distance avec un smartphone ou avec une enceinte connectéeDomotiser son chauffage central par radiateurs à eau (collectif, gaz, fuel, PAC, granules, etc.)

Dans ce tutoriel, nous allons présenter différentes solutions permettant de domotiser son chauffage central avec radiateurs à eau et donc de pouvoir les commander par smartphone, de chez vous ou à distance ainsi qu'à la voix avec un assistant vocal comme Amazon Alexa, Google Home ou Siri d'Apple (via Homekit)

Contrôler son chauffage central individuel avec un thermostat

La solution la plus simple et la moins couteuse pour domotiser un chauffage central individuel est de remplacer le thermostat relié à votre chaudière par un thermostat connecté ou via un thermostat virtuel géré par une box ou un logiciel domotique.

Il faut toute fois noter quelques limitations :

  • L'utilisation d'un seul thermostat mural pour toute une installation ne permettra pas d'atteindre les températures souhaitées dans toutes les pièces, mais uniquement à l'emplacement où sera positionné ce thermostat. Il est fort probable qu'il fera trop froid (ou plus rarement trop chaud) dans les autres pièces.
    Ce phénomène sera d'autant plus présent que la pièce où sera positionné le thermostat sera soumise à des apports de chaleur externes (soleil à travers une baie vitrée, poêle à bois, appareil à raclette, etc.), ce qui provoquera un arrêt de la chaudière pour cause de température de consigne atteinte ou dépassée à l'emplacement où se trouve le thermostat et donc probablement une température insuffisante dans les autres pièces.
  • Dans le cas où il ferait trop chaud dans certaines pièces (ex : chambres), il suffira d'ajouter des têtes thermostatiques sur les radiateurs concernés.
    Généralement, on installe le thermostat mural dans le salon, car on souhaite qu'il y fasse chaud et les têtes thermostatiques dans les chambres.
  • Certaines personnes mettent parfois en place plusieurs thermostats muraux en parallèle sur la même chaudière. Cette solution n'est pas recommandée car, si elle permet d'éviter qu'il fasse trop froid aux emplacements où seront situés les thermostats, il risque de faire trop chaud dans certaines de ces pièces (dès qu'un des thermostats déclenchera la chaudière, cela chauffera toutes les pièces, y compris celles où la température souhaitée aura déjà été atteinte ou dépassée et même si dans ces autres pièces un thermostat mural est présent).

Avec un thermostat connecté

Domotiser un chauffage central avec chaudière (gaz, fuel, granulés) ou PAC - Cas du thermostat filaire   Domotiser un chauffage central avec chaudière (gaz, fuel, granulés) ou PAC - Cas du thermostat sans fil

Plusieurs types de thermostats connectés sont possibles, suivant plusieurs critères :

  • Sur secteur ou à piles : un modèle à piles vous permettra de l'installer à un emplacement ne disposant pas d'une alimentation 230 V.
  • Avec sortie filaire intégrée au thermostat et/ou déportée sur un récepteur à connecter sur la chaudière.
  • Directement en WiFi, avec une application smartphone dédiée ne nécessitant pas de box/logiciel domotique ou, au contraire, conçu pour une intégration dans un système domotique complet.
Attention : tous les thermostats proposés ci-dessous nécessitent que la chaudière / PAC disposant d'une entrée pour thermostat standard, c’est-à-dire pour un thermostat par fermeture de contact libre de potentielle (aussi appelé à "contact sec"). Cliquez sur le lien suivant si votre chaudière / PAC est équipée d'un thermostat relié par un bus



Référence


Protocole


Utilisation directe  avec un smartphone
(sans box domotique)


Temps de prise
en  compte d'un
changement de consigne
par domotique 


Type de régulation


Mesures


Alimentation


Commande de chaudière par sortie 
intégrée au thermostat (contact "sec" / libre de potentiel)


Commande de la chaudière  par récepteur sans fil déporté
(contact "sec" / libre de potentiel)
Thermostat connecté sans fil WiFi pour chaudière (chauffage central) Nivian Tuya-THCH-SF1 WiFi
(via passerelle fournie)

Quelques secondes
Par hystérésis Température

Piles 

alcalines

Récepteur fourni
Thermostat connecté sans fil WiFi Netatmo pour chaudière (chauffage central) Netatmo NTH01-EN-EU WiFi
(via passerelle fournie)

Quelques secondes
Par hystérésis Température

Piles 

alcalines

Récepteur fourni
Thermostat connecté Z-Wave Plus pour plancher chauffant et radiateurs électriques HeatIt Z-TRM3 HeatIt Z-TRM3 Z-Wave Plus1

Instantanné
Par hystérésis 
(réglable de 0,3 à 3 °C) + cycles proportionnels en dessous de 1°C d'écart avec la consigne
Température
230V
2
Via Fibaro FGS-214
Thermostat connecté Z-Wave Plus pour plancher chauffant et radiateurs électriques HeatIt Z-TRM3 Heltun HE-HT01 Z-Wave Plus V21

Instantanné
Par hystérésis
(réglable de 0,3 à 3 °C)
Température 
&
Hygrométrie

230V
2
Via Fibaro FGS-214
Thermostat Z-Wave Plus V2 design HeatIt Z-Temp2 HEATIT Z-TEMP2 Z-Wave Plus V21
Instantané
Par hystérésis
(réglable de 0,3 à 3 °C)
Température
&
Hygrométrie

Piles 
alcalines


Via Fibaro FGS-214
Thermostat Z-Wave Plus Secure SRT321-5 SECURE SRT321-5 Z-Wave Plus1  
1 à 15 min
(suivant le moment
du dernier "réveil")
Proportionnelle "PID"
(réglable avec 3
durées de cycles
suivant l'inertie
des radiateurs)
Température
Piles
alcalines



Via Fibaro FGS-214
Thermostat Z-Wave Plus Secure SRT321-5 SECURE SRT322-Z+ Z-Wave Plus1  
1 à 15 min
(suivant le moment
du dernier "réveil")
Proportionnelle "PID"
(réglable avec 3
durées de cycles
suivant l'inertie
des radiateurs)
Température
Piles
alcalines



Récepteur fourni

1 Nécessite une box domotique Z-Wave compatible

2 Le thermostat possède une sortie de puissance en 230 V (normalement destinée à du chauffage électrique) qu'il ne faudra pas utiliser.

  

Régulation par hystérésis ou régulation proportionnelle "PID" ?

RÉGULATION PAR HYSTÉRÉSIS

La régulation par hystérésis est le système de régulation le plus simple.
Quand la température descend en dessous d'un seuil minimum (température de consigne - delta), le chauffage se met en marche puis s'éteint dès que la température a dépassé le seuil maximum (température de consigne + delta). Exemple : pour une température de consigne de 20 °C et un delta de 0,5 °C ; le chauffage se mettra en marche à 19,5 °C puis s'éteindra à 20,5 °C.

Schémas expliquant la régulation de chauffage par hystérésis

Ce type de régulation est parfaitement adapté pour les chauffages rapides et à faible inertie (ex : petite pièce et radiateur électrique à faible inertie comme un convecteur ou un radiant).

En revanche, en cas d'inertie élevée (chauffage central, radiateur électrique à accumulation, plancher chauffant, etc.), il aura tendance à créer des oscillations importantes au dessus et en dessous de la température souhaitée. En effet, à cause de l'inertie importante d'un système de chauffage (ex : radiateur électrique à accumulation), lorsque le thermostat décidera d'arrêter la chauffe parce que la température de consigne + delta (ex : 20,5 °C pour 20 °C demandés + delta de 0,5 °C) aura été atteinte, le radiateur restera chaud encore un moment et continuera donc à faire monter la température de la pièce au dessus de la température souhaitée. De même quand la température minimale aura été atteinte (ex : 19,5 °C pour 20 °C demandés et delta de 0,5 °C), le thermostat rallumera le chauffage, mais, si celui-ci met du temps à chauffer et que la pièce est mal isolée, la température de la pièce continuera à baisser le temps que le radiateur remonte en température.

RÉGULATION PID

Pour palier à ce problème, il existe des thermostats utilisant une logique de régulation plus complexe appelée PID (proportionnel, intégral, dérivé).

Le thermostat, par des calculs mathématiques complexes va tenter de se rapprocher progressivement de la température souhaitée sans la dépasser (ou le moins possible) et ainsi stabiliser la température le plus près possible de la consigne. De plus, afin de stabiliser la température, le thermostat va faire des cycles avec des temps de chauffe de plus en plus courts au fur et à mesure où il va se rapprocher de la température de consigne. À noter que sur des chauffages dont la puissance peut varier, le système PID peut moduler la puissance au lieu de moduler le temps de chauffe par cycles (ex : avec des têtes thermostatiques, la modulation de puissance se fera par une ouverture plus ou moins importante de la vanne).

Régulation de chauffage progressif PID

Ex : à 2 °C de la consigne, le thermostat va chauffer 100% du temps (soit 5 min toutes les 5 min), puis à 1 °C de la consigne, il chauffera 60 % du temps (3 min toutes les 5 min) puis plus que 20% du temps à 0,5 °C (ex : 1 min toutes les 5 min).

Le système PID va aussi s'auto-corriger. En effet, en cas de dépassement trop important de la consigne ou de difficulté à l'atteindre, il va modfifier certains paramètres de l'équation mathématique afin de tenter d'améliorer le résultat au cycle suivant; et ainsi de suite.

Ce système est donc bien plus performant que la régulation par hystérésis ... à condition qu'il soit bien paramétré.
En effet, sur la plupart des thermostats PID, il est à minima possible de régler la durée des cycles (plus courts pour un chauffage à faible inertie, plus longs pour un chauffage à forte inertie) mais il y a parfois des réglages encore plus complexes.
En cas de mauvais paramétrage, les résultats peuvent être très éloignés de ceux attendus et moins bons qu'avec un simple thermostat à hystérésis. Le mieux peut être l'ennemi du bien ...

EN CONCLUSION

  • Dans des petites pièces bien isolées et avec un chauffage à faible inertie, une thermostat avec régulation par hystérésis est amplement suffisant.
  • Dans des grandes pièces (et/ou mal isolées) avec un système de chauffage à forte inertie, un thermostat à régulation PID sera préférable, à condition de bien le configurer.

POUR EN SAVOIR PLUS

  

Avec un thermostat virtuel

Les box et logiciels domotiques proposent souvent une fonction de thermostat virtuel.

Le principe d'un thermostat virtuel est d'utiliser une simple sonde de température pour mesurer la température et de laisser le travail de régulation à la box ou logiciel domotique.

Le thermostat virtuel commande ensuite l'actionneur relié à l'entrée thermostat de votre chaudière. Vous pouvez sans problème utiliser une sonde de température d'un protocole et un actionneur d'un autre, du moment que votre logiciel ou box domotique communique avec les deux. Notez toute fois que dans le cas d'une sonde Z-Wave ou ZigBee, il peut parfois être plus opportun d'utiliser un actionneur du même protocole afin de, si nécessaire, constituer ou améliorer le réseau maillé de ce protocole grâce à la fonction répéteur intégrée aux modules sur secteur.

Domotiser un chauffage central avec chaudière (gaz, fuel, granulés) ou PAC - Cas du thermostat virtuel (sans fil)

Un thermostat virtuel est potentiellement plus performant qu'un thermostat connecté. En revanche la régulation du chauffage devient dépendante du bon fonctionnement de la box ou du logiciel domotique.

À noter qu'une même box ou logiciel domotique peut généralement créer autant de thermostats virtuels que souhaité.

Comme pour les thermostats connectés, les thermostats virtuels peuvent fonctionner par hystérésis ou avec une logique PID ou équivalente. Mieux, certains thermostats virtuels (eedomus+ ou Jeedom par exemple) sont aussi capables de prendre en compte les variations de température extérieure dans leur logique de régulation et ainsi, par exemple, anticiper les baisses de température dans la maison quand la température baisse rapidement en extérieur. Ce système est d'autant plus utile avec une installation de chauffage à forte inertie et qui plus est si l'isolation de la maison n'est pas très bonne.

Bonne nouvelle : il n'est pas forcément nécessaire de disposer d'une sonde de température extérieure pour intégrer ces mesures dans la logique de régulation. La plupart des box et logiciels domotiques disposent de fonctions météo basées sur Internet et récupérant les mesures en quasi temps réel auprès de la station météo la plus proche. En général, les mesures sont très proches de ce que vous auriez mesuré par vous-même et sont même souvent plus fiables car mesurées avec des sondes parfaitement protégées du soleil et autres éléments qui pourraient perturber les mesures.

EXEMPLE AVEC UNE EEDOMUS+

L'actionneur connecté à votre chaudière devra être définit en usage "chauffage" afin que les macro temporelles permettant de l'activer 10% du temps, 20% du temps, etc. soient crées (nécessaires au fonctionnement du thermostat virtuel de la eedomus).

Par défaut, la eedomus créé des cycles de 5 à 10 minutes suivant les pourcentages de chauffe demandés par le thermostat virtuel. Ex: pour 10% de chauffe, la eedomus va allumer la chaudière 1 minute toutes les 10 minutes. Pour 20%, ce sera 1 minute toutes les 5 minutes. Si ce mode de fonctionnement est parfaitement adapté pour des radiateurs électrique, il l'est beaucoup moins pour un chauffage central et plus particulièrement pour du plancher chauffant hydraulique. En effet, ces cycles trop courts peuvent ne pas laisser assez de temps à l'eau de chauffer ni d'arriver vers les circuits de plancher chauffant les plus éloignés. De plus, des cycles trops courts ne sont pas forcément très bon pour les chaudières. Nous préférons recommander des cycles de 30 minutes (soit, au minimum 3 minutes ON pour 10% de chauffe). 

Nous allons donc devoir modifier les macros de l'actionneur de la chaudière :

Modification des macros chauffage de l'actionneur de chaudière

  • 10% :
    • passer "Attendre 1 minute puis off" à "Attendre 3 minutes puis off"
    • passer "Attendre 9 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 27 minutes puis répéter la macro"
  • 20% :
    • passer "Attendre 1 minute puis off" à "Attendre 6 minutes puis off"
    • passer "Attendre 4 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 24 minutes puis répéter la macro"
  • 30% :
    • passer "Attendre 3 minute puis off" à "Attendre 9 minutes puis off"
    • passer "Attendre 7 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 21 minutes puis répéter la macro"
  • 40% :
    • passer "Attendre 2 minute puis off" à "Attendre 12 minutes puis off"
    • passer "Attendre 3 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 18 minutes puis répéter la macro"
  • 50% :
    • passer "Attendre 5 minute puis off" à "Attendre 15 minutes puis off"
    • passer "Attendre 5 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 15 minutes puis répéter la macro"
  • 60% :
    • passer "Attendre 3 minute puis off" à "Attendre 18 minutes puis off"
    • passer "Attendre 2 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 12 minutes puis répéter la macro"
  • 70% :
    • passer "Attendre 7 minute puis off" à "Attendre 21 minutes puis off"
    • passer "Attendre 3 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 9 minutes puis répéter la macro"
  • 80% :
    • passer "Attendre 4 minute puis off" à "Attendre 24 minutes puis off"
    • passer "Attendre 1 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 6 minutes puis répéter la macro"
  • 90% :
    • passer "Attendre 9 minute puis off" à "Attendre 27 minutes puis off"
    • passer "Attendre 1 minutes puis répéter la macro" à "Attendre 3 minutes puis répéter la macro"

Nous allons ensuite créer un thermostat virtuel via "configuration du système" > "Programmation" > "Nouvelle programmation" puis "Zone de chauffage".
Lors de la création du thermostat virtuel, la eedomus va vous demander de sélectionner l'actionneur relié à l'entrée thermostat de votre chaudière.

Thermostat virtuel de la eedomus+

Vous pourrez aussi spécifier :

  • La sonde de température
  • La température extérieure (facultatif) : donnée météo ou sonde de température extérieure
  • Le ou les détecteurs d'ouverture de fenêtre (facultatif), afin de couper automatiquement le chauffage pendant les périodes d'aération.
  • Les coefficients "C" et "T" servent à paramétrer la régulation type "PID" mais peuvent généralement être laissé par défaut (plus d'explications sur l'algorithme de chauffage de la eedomus en suivant ce lien).
  • Il sera ensuite possible de piloter ce thermostat virtuel via le widget dédié sur l'interface web ou l'app smartphone mais aussi planifier les températures souhaitées via la fonction "Agenda" de la eedomus+ et/ou via des règles.
La fonction "Agenda" de la eedomus permet de définir des journées types (ex : WE, semaine au travail, mercredi avec enfants à la maison, absence vacances, etc.) avec des périodes (ex : lever, absence, soirée, coucher, etc.) planifiées différemment suivant les journées types. Vous pouvez ensuite définir des semaines types puis des dates d'exceptions (vacances à la maison, absences, etc.). Ce système, une fois correctement paramétré est bien plus puissant qu'une programmation hebdomadaire figée.

Fonction Agenda de la eedomus

EXEMPLE AVEC JEEDOM

Sur Jeedom, vous pouvez utiliser le plugin officiel thermostat (8€). Comme souvent, l'approche est plus complète et plus personnalisable mais aussi un peu plus complexe que ce que l'on trouve sur eedomus.

Thermostat virtuel de Jeedom

Vous pourrez définir pour ce thermostat virtuel :

  • Le mode de fonctionnement : "Temporel" (comparable au PID) ou Hystérésis.
  • La sonde de température (il est aussi possible, via un "virtuel", de faire une moyenne de plusieurs capteurs).
  • La température extérieure (mesure météo ou capteur dédié).
  • Les actions à effectuer pour chauffer (ex : activer la sortie de l'actionneur relié à la chaudière) ou arrêter de chauffer (ex : couper la sortie de l'actionneur) 
  • Créer des modes portant les noms que vous voulez (ex : mode nuit) et effectuant les actions que vous voulez (température, arrêt du chauffage, etc.)
  • Le ou les capteurs d'ouverture (facultatif) afin de couper automatiquement le chauffage pendant les périodes d'aération.
  • Les actions à effectuer en cas de défaillance d'une sonde ou du chauffage (ex : couper la chaudière et vous envoyer une notification).
  • Régler la durée des cycles et d'autres paramètres en fonction de votre système de chauffage.

Vous trouverez plus de détails dans la documentation du plugin chauffage de Jeedom.

QUELLE SONDE DE TEMPÉRATURE CHOISIR ?

De nombreux choix sont possibles mais nous avons retenu les sondes suivantes (en grande partie pour leur réactivité / régularité dans la transmission des mesures) :



Référence


Connexion / technologie
sans fil


Fonctions


Coût


Réseau
maillé1


Fiabilité du
protocole sans fil


Nombe max.
de sondes


Intervalle de transmission de la température
Sonde de température filaire pour micromodule domotique Z-Wave Qubino

Sonde filaire ZMNHEA1 pour micromodules Qubino 
+ boitier mural ZMNHGA1

Filaire(Z-Wave Plus via micromodules Qubino) Température À travers les modules Qubino 230 max. Variable (et souvent configurable) suivant le micromodule et la box/logiciel domotique utilisés.
Sonde de température et humidité Z-Wave Plus V2 Aeotec AerQ ZWA039 (remplace le ZWA009) Aeotec ZWA039-C aërQ V2  Z-Wave Plus V2 Température
Hygrométrie
€€€ 230 max. Sur variation (seuil paramétrable de 0,1 à 100 °C)
+ Cyclique toutes les 15 min à 18h (réglable)
Sonde de température, humidité et luminosité ZigBee Qontrols ZIGBEE-THLe ZigBee 3.0 Température
Hygrométrie
Luminosité
Écran eInk
€€ 65 000 max. Sur variation (quasi temps réel)
Sonde de température et hygrométrie 433 MHz Qontrols 433-THLCD8C 433 MHz Température
Hygrométrie
Écran LCD
8 Toutes les 1 min environ.

1 Les protocoles Z-Wave et ZigBee fonctionne en réseau maillé, c'est à dire que les modules alimentés sur secteur intègrent une fonction répéteur et que le protocole calcule automatiquement la route optimale entre les équipements.

QUEL MODULE ACTIONNEUR CHOISIR ?



Référence


Technologie
sans fil


Format


Coût


Fiabilité du protocole
sans fil
module actionneur à contact sec (libre de potentiel) 433 MHz compatible Chacon DiO1 Intertechno ITL-1000 433 MHz DiO1 module
encastrable
micromodule actionneur à contact sec Z-Wave Fibaro FGS-214 Fibaro FGS-214 Z-Wave Plus micromodule
encastrable
€€€
micromodule actionneur EnOcean 10A Nodon SIN-2-1-01 Nodon SIN-2-1-01 EnOcean micromodule
encastrable
€€€
micromodule actionneur ZigBee 16A Nodon SIN-4-1-20 Nodon SIN-4-1-20 ZigBee 3.0 micromodule
encastrable
€€
Module actionneur à contact sec pour chaudière ZigBee Casa.ia CSLC-601-R ZigBee 3.0 module €€

Contrôler individuellement les radiateurs à eau avec des têtes thermostatiques connectées

Une autre solution permettant de gérer son chauffage par domotique est d'installer des têtes thermostatiques connectées sur chaque radiateur (ou presque). Vous pourrez alors régler la température de chaque radiateur individuellement ou en grouper certains (par pièce ou par zone) en fonction de vos besoins et préférences.

Pour cela, il faut que vos corps de vanne soient déjà équipés de têtes thermostatiques (ex : mécaniques) ou prête pour cela. Il faudra alors remplacer simplement la tête, avec l'aide d'un adaptateur de corps de vanne si nécessaire (et si celui-ci existe).

Afin de savoir si les têtes thermostatiques s'adaptent sur vos corps de vanne, nous vous recommandons de consulter ce tableau regroupant les photos et logos des principaux modèles de vannes thermostatiques : 

Si vos corps de vanne ne sont pas thermostatiques mais simplement équipés d'une manette de type robinet, il sera probablement nécessaire de remplacer le corps de vanne pour un modèle compatible avec les têtes thermostatiques. Il en sera de même si vous avez un corps de vanne non standard pour lequel aucun adaptateur existe. Rassurez vous, on trouve des corps de vanne de ce type pour 15 à 20 € TTC sur Internet et le remplacement est relativement aisé si vous êtes suffisamment bricoleur et que votre chauffage est individuel (il faudra couper le chauffage le temps de l'opération puis purger le circuit après, ce qui peut être compliqué dans le cas d'une installation collective). Si vous souhaitez changer vos corps de vanne, nous vous recommandons chaudement les modèles Danfoss RA-N (RA2000) car, en plus d'être un produit de qualité, il a l'avantage que toutes les têtes thermostatiques connectées sont systématiquement livrées avec l'adaptateur nécessaire. De plus, son système de fixation de la tête est très fiable et évite les desserrages intempestifs.

Domotiser son chauffage central avec des têtes thermostatiques connectées

Le principe des têtes thermostatiques électroniques est de faire varier dynamiquement l'ouverture de la vanne du radiateur en fonction de la température de consigne et de la température mesurée dans la pièce. La majorité de ces têtes fonctionnent en "PID", ce qui veux dire qu'elles s'ouvrent et se ferment progressivement et proportionnellement au besoin et possèdent un système d'autocorrection (il peut d'ailleurs être parfois nécessaire d'attendre quelques jours pour que la tête adapte ses algorithmes à l'inertie de votre installation de chauffage avant d'avoir des résultats optimums).

Pour qu'elles fonctionnent convenablement, elles ont absolument besoin d'avoir de l'eau chaude à tout moment, même si la température est atteinte (mais pas dépassée), car elles vont tenter de stabiliser la température de la pièce, même après avoir atteint la température de consigne, en laissant passer un faible débit d'eau chaude afin de garder les radiateurs tièdes et ainsi compenser les pertes naturelles de la pièce en évitant l'effet "yoyo". Évidemment, si la température continue à augmenter et à dépasser la température de consigne, elles continueront à réduire le débit jusqu'à fermer totalement la vanne.

Dans le cas où l'arrivée d'eau chaude ne serait pas permanente, les têtes risqueraient de passer leur temps à s'ouvrir de trop (inutilement) puis à se refermer quand l'eau chaude arriverait enfin; le système d'autocorrection serait perturbé et cela augmenterait fortement la consommation de piles (le moteur passerait son temps à corriger l'ouverture) et amènerait une perte de confort avec un effet "yoyo" plus ou moins marqué.

Si votre système de chauffage est collectif, vous pourrez probablement installer des têtes thermostatiques sur tous les radiateurs et vous n'aurez pas à vous préoccuper de la gestion de la chaudière. Le résultat sera donc optimum avec une mise en place très simple.

En revanche, si vous êtes dans le cas d'un chauffage individuel, vous devrez sans doute laisser un ou deux radiateurs avec leur vanne toujours ouverte et il se posera la question de la gestion de la chaudière.

  • Radiateurs sans tête thermostatique :
    • Si vous équipez tous vos radiateurs de têtes thermostatiques, vous risquez par moment de faire forcer la pompe de circulation de votre chaudière. En effet, quand toutes les têtes auront atteint voir dépassé leur consigne de température, les vannes seront toutes fermées ou presque, le débit d'eau dans les radiateurs deviendra alors trop faible et fera forcer la pompe.
    • Cet effet est variable suivant la puissance des pompes mais aussi du fait qu'elles aient un système de débit variable automatique (pression constante). Avec ce système, le problème est fortement réduit voir totalement supprimé.
    • Dans le cas où vous utilisez un thermostat dans la pièce principale, le plus simple est sans doute de ne pas mettre de tête thermostatique dans cette pièce et de garder des vannes 100% ouvertes. Il est aussi possible de laisser un radiateur/sèche serviettes ouvert dans la salle de bain.
  • Gestion de la chaudière : L'utilisation de têtes thermostatiques, suivant l'objectif visé peut cohabiter ou non avec un thermostat général.
    • Si vous souhaitez réguler la température d'une pièce principale (ex : salon) équipée du thermostat général sans tête thermostatique et de limiter la température de pièces secondaires (ex : chambres) équipées de têtes thermostatiques; l'utilisation d'un thermostat relié à la chaudière est adapté à cette situation. En revanche, il est possible, comme expliqué en introduction de ce tutoriel, que vous n'arriviez pas à atteindre la température souhaitée dans les pièces secondaires, vous obligeant alors, ponctuellement ou non, à augmenter la température dans la pièce principale pour déclencher la chaudière et ainsi chauffer les pièces secondaires. Ce n'est donc pas une solution optimale, mais elle a l'avantage de la simplicité, surtout si votre chaudière est équipé d'un thermostat relié par "bus" et ne possède pas d'entrée pour thermostat standard.
    • Si vous souhaitez pouvoir réguler librement la température de chaque pièce, y compris chauffer convenablement des chambres (ex : chambre d'enfant en bas âge ou devant faire ses devoirs dans des conditions de température adaptées), alors, l'utilisation d'un thermostat central positionné dans la pièce principale ne sera pas adapté et vous pourrez opter pour une de ces solutions :
      • Mettre des têtes thermostatiques sur tous les radiateurs et laisser "tourner" le circulateur de la chaudière en permanence. Cala peut nécessiter d'ajouter un circuit de délestage par vanne de pression différentielle qui aura pour rôle, en cas de surpression (causé par un débit insuffisant), de laisser s'échapper l'eau dans une boucle courte qui sortira de la chaudière et y retournera immédiatement (c'est le type de système qui est utilisé en chauffage collectif). La chaudière, récupérant une eau déjà chaude, réduira sa puissance de chauffe au minimum voir arrêtera de chauffer (mais le circulateur continuera de tourner). Dans ce cas, vous pourriez laisser la chaudière "tourner" en permanence afin que les têtes puissent avoir de l'eau chaude à la demande. A noter que c'est la pompe de circulation qui tournerait en permanence (en faisant varier sa puissance dans le cas d'une pompe à pression constante / débit variable) mais la chaudière ne produirait de l'eau chaude qu'en cas d'ouverture de certaines têtes (avec donc un écoulement à travers le circuit de chauffage et les radiateurs concernés), le reste du temps, l'eau chaude "bouclant" par le circuit de délestage, la chaudière sera au minimum de sa puissance de chauffe ou coupera sa production de chaleur. Reste que ce système n'est pas optimal et nécessite l'intervention d'un plombier/chauffagiste pour installer un circuit de délestage. Notez qu'il existe aussi des solutions basées sur un ballon d'eau chaude dédié au chauffage et servant de tampon. Demandez conseil à votre plombier chauffagiste afin de trouver la solution la plus adaptée à votre système de chauffage.

Circuit de délestage par soupape de pression différentielle

      • L'autre solution, à condition que votre chaudière dispose d'une entrée pour thermostat standard par fermeture de contact "sec" (libre de potentiel) et que vous disposiez d'un système domotique évolué (Jeedom, eedomus, etc.) est de mettre en place un module actionneur à contact sec sur l'entrée thermostat de la chaudière (vous ne devrez pas avoir d'autre thermostat ou celui-ci devra être coupé). Cet actionneur permettra d'allumer "intelligemment" la chaudière sur ordre du système domotique, qui pourra lui-même décider de la nécessiter de l'allumer en fonction du pourcentage d'ouverture de têtes (solution idéale, si les têtes et le système domotique supporte cette fonction, ce qui est par exemple le cas des têtes POPP ZigBee POPZ701721 couplées à Jeedom) ou en se basant sur l'écart entre la température de consigne et la température mesurée de chaque tête (mais cette solution est moins bonne car, comme nous l'avons vu précédemment, les têtes peuvent avoir besoin de garder un faible apport d'eau chaude, même quand la température est atteinte; ce sera donc une solution à défaut de mieux). Nous verrons ces solutions dans le chapitre suivant consacré au contrôle intelligent de la chaudière couplée à des tête thermostatiques.

Tête thermostatiques recommandées



Référence


Nécessite une passerelle
ou une box domotique compatible


Protocole
sans fil


Réseau
maillé1


Temps de réaction aux changements
de consignes
par domotique


Transmet la
température
mesurée


Transmet le % d'ouverture


Type der égulation


Silence de
fonctionnement


Tarif
Tête thermostatique connectée WiFi Netatmo Pack Netatmo NVP01
(passerelle WiFi fournie)
RF868
+
WiFi

Quelques secondes
NC
(PID ?)
€€€€
Tête thermostatique connectée ZigBee Moes Moes ZTRV-BY-100 ZigBee
Immédiat
Hystérésis
Tête thermostatique connectée ZigBee Danfoss Ally 014G2420 / Popp Smart Thermostat POPZ701721 Popp Smart Thermostat ZigBee (POPZ701721) ZigBee
Immédiat
PID €€
Tête thermostatique POPP 010101 POPP 010101 Z-Wave
Au "réveil"
de la tête

(jusqu'à 30 min)

Au "réveil"
de la tête

(toutes les 30 min)
PID €€

1 Les protocoles Z-Wave et ZigBee fonctionnent en réseau maillé, c'est à dire que les modules alimentés sur secteur intègrent une fonction répéteur et que le protocole calcule automatiquement la route optimale entre les équipements. En absence de réseau maillé, la distance de communication risque d'être limitée.

Si vous le souhaitez, vous pouvez aussi consulter notre comparatif des têtes thermostatiques connectées (plus complet)

contrôle intelligent de la chaudière avec des têtes thermostatiques connectées

Nous allons voir dans ce chapitre comment commander "intelligemment" la chaudière afin que celle-ci produise de l'eau chaude (uniquement) lorsque les tête en ont besoin.

Gestion automatique intelligente par domotique d'une chaudière avec des têtes thermostatiques connectées

Pour que cela soit possible, il faut :

  • Une chaudière disposant d'une entrée pour thermostat standard (déclenchement par fermeture d'un contact libre de potentiel aussi appelé contact "sec"), afin que nous puissions y connecter un actionneur qui permettra de commander la chauffe en ON/OFF.
  • Des têtes thermostatiques transmettant si possible leur % d'ouverture (ou à défaut la température mesurée en quasi temps réel). Dans notre exemple, nous allons utiliser une Popp Smart Thermostat ZigBee (POPZ701721) (car elle propose ces fonctions et n'est actuellement pas en longue rupture fabricant liée aux problèmes mondiaux d'approvisionnement en composants)
  • Une box ou logiciel domotique gérant correctement ces têtes afin de récupérer les informations souhaitées (si possible le % d'ouverture) et des capacités de programmation de scénarios suffisamment évolués. Nous allons prendre pour exemple les deux systèmes domotiques les plus populaires que sont Jeedom et la eedomus. Vous verrez que pour cet usage, Jeedom sera le plus adapté (meilleur gestion de la tête POPP et système de scénarios plus souple bien que plus complexe).

Concernant le choix de l'actionneur, nous vous recommandons de consulter le tableau comparatif des actionneurs de chaudière recommandés du chapitre concernant le thermostat virtuel.

Une fois les têtes et l'actionneur de chaudière correctement ajoutés à votre système domotique, il restera à créer le scénario de gestion du démarrage/arrêt de la chaudière.

Sous Jeedom, en fonction du pourcentage d'ouverture

Commençons par la gestion en pourcentage d'ouverture sous Jeedom (vous pourrez vous en inspirer pour une application sur un autre système domotique, pour peu que celui-ci réponde aux prérequis).

L'idée est d'allumer la chaudière lorsque au moins une tête a besoin d'eau chaude (on le sait grâce à leur pourcentage d'ouverture supérieur à 0) ou, dans le cas où vous auriez mis des têtes sur tous les radiateurs, lorsque le pourcentage d'ouverture cumulé équivaut à une vanne totalement ouverte.

Nous pourrions utiliser un "déclenchement" de scénario "programmé" toutes les minutes mais le plus efficace est de mettre un mode "provoqué" par un "événement" sur le pourcentage d'ouverture de chaque tête (appelé "puissance" par Jeedom), de la sorte, à chaque fois qu'une tête enverra son pourcentage d'ouverture, le scénario sera exécuté et pourra décider s'il est nécessite d'allumer ou d'éteindre la chaudière. 

Choix des événements de déclenchement de scénarios

  • Si vous avez un radiateur avec vanne totalement ouverte (ou que votre circulateur peut supporter que toutes les vannes soient quasi-fermées ou encore, que vous avez un circuit de délestage ou un ballon tampon), vous pourrez avoir un scénario du type :
    • SI [Puissance Tête 1] > 0 OU [Puissance Tête 2] > 0 OU [Puissance Tête 3] > 0 (et ainsi de suite en fonction du nombre de têtes)
    • ALORS
      • SI [Contacteur Chaudière] OFF
      • ALORS [Contacteur Chaudière] ON
    • SINON 
      • SI [Contacteur Chaudière] ON
      • ALORS [Contacteur Chaudière] OFF
Nous décrivons ici le principe en écriture simplifiée, voir la copie d'écran pour l'écriture exacte du scénario.
Les SI [Contacteur] ON ALORS [Contacteur] OFF (ou inversement) sont là pour éviter d'envoyer inutilement des ordres ON ou OFF à un module qui est déjà dans le bon état. En effet, en fonction du nombre de têtes et de la régularité de la transmission de leur pourcentage d'ouverture, le scénario pourrait s'exécuter assez souvent et ainsi occuper inutilement le protocole utilisé par l'actionneur.

Scénario Jeedom / JeeBox de déclenchement de la chaudière dès qu'au moins une tête a besoin d'eau chaude

  • Si vous avez mis des têtes sur tous les radiateurs et que votre circulateur nécessite qu'au minimum une vanne soit 100% ouverte, nous allons appliquer le scénario suivant :
    • SI [ouverture Tête 1] + [ouverture Tête 2] + [ouverture Tête 3] > 99%
      • ALORS
        • SI [Contacteur Chaudière] OFF
        • ALORS [Contacteur Chaudière] ON
      • SINON 
        • SI [Contacteur Chaudière] ON
        • ALORS [Contacteur Chaudière] OFF
Nous décrivons ici le principe en écriture simplifiée, voir la copie d'écran pour l'écriture exacte du scénario.
Les SI [Contacteur] ON ALORS [Contacteur] OFF (ou inversement) sont là pour éviter d'envoyer inutilement des ordres ON ou OFF à un module qui est déjà dans le bon état. En effet, en fonction du nombre de têtes et de la régularité de la transmission de leur pourcentage d'ouverture, le scénario pourrait s'exécuter assez souvent et ainsi occuper inutilement le protocole utilisé par l'actionneur.

Scénario Jeedom / JeeBox de déclenchement de la chaudière dès que le cumul des ouvertures de têtes dépasse l'équivalent d'une vanne 100% ouverte

Sur eedomus, en fonction de l'écart entre température de consigne et température mesurée

Le dongle Zigate utilisé par eedomus pour le ZigBee ne gérant pas (encore) le retour d'état en pourcentage d'ouverture sur les têtes ZigBee POP, nous allons nous baser sur l'écart entre température de consigne et température mesurée pour gérer la chaudière. Ce sera moins performant que la gestion basée sur le pourcentage d'ouverture avec Jeedom mais doit tout de même donner des résultats bien plus convaincants qu'une gestion avec un thermostat général ou une chaudière tout le temps allumée.

Pour commencer, vérifiez que les changements manuels de consigne de température ainsi que la température mesurée remontent bien vers la eedomus. Si ce n'est pas le cas, il faut aller dans les "paramètres experts" des fonctions thermostat et thermomètre des têtes et régler le "polling" à 30 s (pour un bon fonctionnement de notre scénario, nous avons besoin d'informations réactives).

Nous partons aussi du principe que vous avez laissé au moins un radiateur 100% ouvert (ex : salle de bain).

Une fois cela fait, nous allons pouvoir créer deux règles, une pour allumer la chaudière, l'autre pour l'éteindre :

  • La première règle va allumer la chaudière dès que au moins une tête mesure une température inférieure à sa consigne :
    • Critères :
      • [Tête 1 : Température mesurée] [est] [inférieure au périphérique] [Tête 1 : Température de consigne (thermostat)]
      • [OU] [Tête 2 : Température mesurée] [est] [inférieure au périphérique] [Tête 2 : Température de consigne (thermostat)]
      • [OU] [Tête 3 : Température mesurée] [est] [inférieure au périphérique] [Tête 3 : Température de consigne (thermostat)]
      • ... et ainsi de suite en fonction du nombre de têtes
      • [ET] [actionneur de la chaudière] [est] [égal à] [OFF]  (cela permet d'éviter que que la eedomus envoie des ordres ON plusieurs fois par minutes, à chaque fois qu'elle reçoit une mise à jour de la température d'une des têtes. De fait, elle n'enverra un ordre au module actionneur que s'il doit changer l'état de sa sortie). Ce critère de type [ET] doit absolument être le dernier pour que la règle fonctionne correctement.
    • Actions :
      • [actionneur de la chaudière] [ON]

Règle eedomus d'allumage automatique de la chaudière avec des têtes thermostatiques connectées

  • La deuxième règle va éteindre la chaudière dès que la température mesurée par chaque tête aura dépassé la consigne de 0,1 °C (ou plus).
    Nous nous basons sur un dépassement de 0,1 °C parce que la eedomus ne permet pas de faire une règle de type supérieur ou égal mais aussi parce que, comme expliqué précédemment, les têtes ont généralement besoin d'eau chaude même quand la consigne est atteinte, dans le but de continuer à chauffer légèrement pour compenser les pertes naturelles de la pièces. Nous partirons du principe que les 0,1°C de dépassement suffiront au bon fonctionnement de ce mécanisme. Enfin, afin d'éviter que la chaudière passe son temps à faire des cycles courts, le fait d'avoir au moins 0,1 °C d'écart entre allumage et extinction limitera ce phénomène.
    • Critères : 
      • [Tête 1 : Température mesurée] [est] [supérieure au périphérique] [Tête 1 : Température de consigne (thermostat)]
      • [ET] [Tête 2 : Température mesurée] [est] [supérieure au périphérique] [Tête 2 : Température de consigne (thermostat)]
      • [ET] [Tête 3 : Température mesurée] [est] [supérieure au périphérique] [Tête 3 : Température de consigne (thermostat)]
      • ... et ainsi de suite en fonction du nombre de têtes
      • [ET] [actionneur de la chaudière] [est] [égal à] [ON]  (cela permet d'éviter que que la eedomus envoie des ordres OFF plusieurs fois par minutes, à chaque fois qu'elle reçoit une mise à jour de la température d'une des têtes. De fait, elle n'enverra un ordre au module actionneur que s'il doit changer l'état de sa sortie).
    • Actions : 
      • [actionneur de la chaudière] [OFF]

Règle eedomus d'extinction automatique de la chaudière avec des têtes thermostatiques connectées


Mis à jour le : 26/11/2021 à 10:09 Auteur : Jérôme Massiaux, technicien domotique-store.fr



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