Domotiser son chauffage central par radiateurs à eau (collectif ou individuel gaz, fuel, PAC)

Pour les installations de type chauffage central utilisant des radiateurs à eau, nous préconisons l'utilisation de têtes thermostatiques Z-Wave Danfoss "Living Connect Z" (014G0013) que nous présenterons dans la première partie de cet article (cas 1). 

Nous traiterons en deuxième partie du cas plus simple, mais moins efficace, de la régulation thermostatique via la chaudière (cas 2).

Le cas des planchers chauffants à eau est plus complexe et sera traité ultérieurement dans un article dédié. 

 

 

 

Cas 1 : Régulation par têtes thermostatiques Danfoss Living Connect Z (014G0013) 

Présentation et fonctionnement

L'utilisation de têtes thermostatiques permet un contrôle de la température pièce par pièce. Dans ce cas, l'utilisation d'un thermostat d'ambiance connecté à la chaudière n'est généralement pas recommandé, car cela peut nuire au bon fonctionnement des têtes.

La tête thermostatique Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013 devra être installée à la place de votre bouton de vanne existant, qu'il soit thermostatique ou non.

Il existe des adaptateurspour différents modèles de vannes, le Danfoss RA2000 et le M30x1,5 étant livrés par défaut avec la tête thermostatiques Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013. D'autres adaptateurs sont proposés en option, pour les vannes Comap notamment. Si aucun adaptateur n'est proposé, vous pourrez faire changer les vannes par votre chauffagiste au profit de vannes Danfoss RA2000.

La tête thermostatique Zwave Danfoss Living Connect Z 014G0013 fonctionne de manière autonome avec un système de régulation "intelligent" de type PID avec ouverture / fermeture progressive de la vanne.

Contrairement à un système classique de thermostat "tout ou rien" qui couperait totalement la chaudière et donc le chauffage de toute la maison une fois la température atteinte dans la pièce ou se trouve le thermostat, les têtes thermostatiques Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013 sont capables de réguler chaque radiateur individuellement en ouvrant et fermant progressivement sa vanne en fonction du besoin de chauffage. Le système est même capable de s'auto-corriger en fonction de l'inertie du radiateur et de la pièce (il faut compter quelques jours pour que cette autocorrection se mette en place et peut nécessiter de changer un paramètre via le menu de la tête thermostatique si le radiateur est sous ou surdimentionné.

 

Régulation thermostatique PID des vannes Danfoss Living Connect

La température de consigne peut être configurée directement sur la tête thermostatique Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013 à l'aide des boutons "haut" et "bas" et de l'écran LCD rétro-éclairé. Dans ce cas, le changement de consigne est immédiatement transmis à la box domotique Z-Wave.

Il est aussi possible et souhaitable de gérer la température de consigne avec sa box domotique afin de profiter d'une programmation horaire évoluée, de gérer le chauffage avec des scénarios intelligents ou bien encore gérer le chauffage en local ou à distance via un navigateur, un smartphone ou une tablette.

Dans ce cas, la température de consigne est transmise par la box domotique Z-Wave à chaque réveil de la tête thermostatique. Ce principe de sommeil / réveil permet à la tête d'économiser ses piles en ne se connectant au réseau Z-Wave que toutes les 20 minutes environ et en récupérant la nouvelle consigne à ce moment. Cela n'est pas gênant vu l'inertie d'un chauffage central et étant donné qu'en fonction du moment du dernier réveil, le délai varie entre 1 et 20 minutes dans le pire des cas. Si vous le souhaitez cet intervalle de réveil peut être réduit via un paramètre au détriment de l'autonomie des piles.

Il faut noter que la tête thermostatique Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013 possède deux sondes, une mesurant la température ambiante et l'autre la température de l'eau à travers la vanne. Malheureusement, ces températures mesurées sont uniquement utilisées à des fins de régulation et ne sont ni affichées sur l'écran LCD, ni transmises à la box via Z-Wave (limitation interne du logiciel de la tête Danfoss).

Seule la température de consigne est affichée sur l'écran LCD et échangée par Z-Wave entre la tête et la box.

La tête transmet aussi son niveau de piles permettant ainsi de savoir quand les remplacer d'un coup d'oeil sur l'interface de la box domotique et éventuellement d'être prévenu par mail.

En cas de piles risquant de devenir trop faibles pour alimenter le moteur, la tête thermostatique Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013 se positionne en ouverture intermédiaire pour éviter le risque de sur ou sous-chauffe le temps que vous changiez les piles.

En cas de dysfonctionnement de la box ou du réseau Z-Wave, la tête thermostatique Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013 continue à réguler le chauffage de manière autonome et la température de consigne peut toujours être réglée par ses boutons de façade et son écran LCD. 

Installation

Dans le cas d'un chauffage individuel, il faut impérativement laisser la vanne manuelle d'un des radiateurs ouverte (ex: salle de bain) pour éviter que le circulateur de la chaudière ne force ou faire installer un circuit de délestage. Nous expliquons ces deux cas ci-après : 

Cas 1a) Laisser un robinet ouvert en permanence 

La solution la plus simple à mettre en oeuvre reste de laisser un radiateur ouvert en permanence, par exemple celui de la salle de bain.
Bien que peu économique à l'usage et moins confortable que la solution 1b, celle-ci a le mérite de ne nécessiter aucune modification de l'installation de chauffage.

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Cas 1b) Utiliser un circuit de délestage

Cette solution est plus économe en énergie et aussi plus confortable que la solution 1a mais peut nécessiter de faire appel à un chauffagiste.

En effet, cette solution consiste en l'ajout d'un circuit de délestage géré par une soupape à pression différentielle en aval de la pompe et qui servira de soupape de sécurité quand toutes les têtes thermostatiques Z-Wave Danfoss Living Connect Z 014G0013 seront fermées.

 

Cas 2) Régulation thermostatique de la chaudière

Cette solution ne peut être mise en oeuvre que dans le cas d'une installation en chauffage central individuel et ne ne permet pas la gestion indépendante de plusieurs zones.

Elle reste cependant intéressante si vos pièces ont un comportement similaire grâce à une isolation comparable et un bon dimensionnement des chauffages.

Cela permet aussi tout de même de réduire le chauffage en journée et/ou la nuit et/ou lors d'absence et de changer les consignes à distance via l'interface web de la box domotique, un smartphone ou une tablette.

Cas 2a) Régulation de type "tout ou rien" (par Hystérésis) via le logiciel de la box domotique

Il s'agit de la méthode la plus simple et la plus abordable car elle ne nécessite qu'une sonde de température (ex: Fibaro FGK101 + sonde DS18B20) et un module actionneur à "contact sec" (ex: Fibaro FGS212 ou Secure SSR303) relié à l'entrée "contact sec" pour thermostat de votre chaudière. 

Gestion thermostatique domotique d'une chaudière

La partie intelligente du thermostat est gérée par le logiciel de la boxMalheureusement, celui-ci utilise généralement une régulation de type "tout ou rien" par hystérésis :

Lorsque la température mesurée descend sous la température de consigne (généralement 0,5° en dessous), la box commande l'allumage du chauffage. Lorsque la température est supérieure à la consigne (généralement 0,5°), la box demande alors l'arrêt du chauffage. 

Ce système de régulation du chauffage peut créer des écarts / oscillations de température d'autant plus importants que vos radiateurs et votre pièce auront d'inertie, ce qui risque d'occasionner un manque de confort pour les habitants et une sur-consommation.

 
Régulation thermostatique de chauffage de type tout ou rien 

Cas 2b) La régulation par un thermostat dédié de type "PID" connecté à une box domotique via Z-Wave. 

Il s'agit de la solution la plus performante pour réguler une chaudière.

Nous conseillons le thermostat Z-Wave Secure SRT321 qui inclut une sonde de température ainsi qu'un système de régulation très évolué de type "PID" (Proportionnelle-Intégrale-Dérivée).

Celui-ci va gérer la chaudière via des cycles dont la durée peut varier en fonction de l'inertie de votre système de chauffage (inertie de la chaudière + inertie des radiateurs + inertie des pièces). Ce paramètre est configurable sur le thermostat Secure SRT321.

Plus la température mesurée sera en dessous de la température de consigne, plus la chaudière sera activée un grand pourcentage du temps de chaque cycle. Plus la température mesurée se rapprochera de la température de consigne, plus le pourcentage de temps ou la chaudière sera activée diminuera. C'est ce que l'on appelle le système proportionnel.

Le système est aussi capable de s'auto-corriger grâce à des formules "Intégrale" et "Dérivée" et ainsi améliorer la régulation en "apprenant" le comportement des radiateurs et de la pièce afin de stabiliser le plus possible la température.

De ce fait, ce système est à la fois plus économique et surtout plus confortable que le système de type "tout ou rien" à hystérésis. 

 

Régulation thermostatique du chauffage de type PID - Proportionnel Intégrale Dérivée

Autre point positif du thermostat Z-Wave Secure SRT321, celui-ci possède une molette permettant de changer la température de consigne par une simple rotation.

Celui-ci affiche également alternativement sur son écran LCD rétro-éclairé la température mesurée ainsi que la température de consigne via un simple appui sur la molette.

Lorsque la consigne est changée via la molette, celle-ci est transmise à la box et/ou à d'autres thermostats liés comme par exemple des têtes thermostatiques Z-Wave Danfoss Living Connect Z (014G0013).

Lorsque la température de consigne est changée sur la box via une programmation horaire pré-établie ou via une action locale ou distante sur l'interface Web / Smartphone / Tablette, celle-ci est récupérée par le thermostat lors de son réveil suivant (cela peut prendre de 1 à 30 minutes suivant le moment du précédent réveil, l'intervalle de réveil peut être configuré afin de trouver un bon compromis entre réactivité et autonomie des piles).

 

Attention : ce module ne possédant pas de sortie "relais", il faut lui associer un module "ON/OFF" avec contact sec.

Vous pouvez utiliser le contacteur Secure SSR303 proposé dans le pack Secure SRT322, qui est conçu pour contrôler la commande de thermostat d'une chaudière, ou bien le micromodule relais Z-Wave Fibaro FGS212.

Controle-domotique-chaudiere-modules-z-wave-(zwave)-SRT321-SSR303-FGS211

 

Il existe désormais un thermostat Z-Wave avec sortie contact sec intégrée :
Secure SRT323.

   


Mis à jour le : 21/02/2017 à 16:52 Auteur : Adrien, technicien domotique-store.fr



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