En France, il est courant de trouver des chauffages électriques. Ils sont simples à installer en rénovation, peu coûteux à l'achat et on peut facilement les gérer grâce à leur fil pilote. Mais concrètement, à quoi sert-il ?
À l'heure du tout connecté, on serait tenté de penser que le chauffage électrique est le premier concerné par cette évolution des pratiques. Pourtant, c'est loin d'être le cas. Certes, on commence à voir des modèles embarquant nativement un système de gestion via des API et autres applications, mais c'est encore loin d'être la règle.
Le fil pilote : basique, mais très répandu
Il faut dire que ces appareils sont principalement appréciés pour leur faible coût, ce qui incite à viser l'entrée de gamme comme avec les modèles connectés de GoodHome proposés par Kingfisher (Castorama, Brico Dépôt). Ou alors à déporter l'intégration de tels gadgets comme Muller Intuitiv en partenariat avec Netatmo (Legrand).
Surtout que cela fait plus de 20 ans désormais que les constructeurs français se reposent sur un système de commande basique mais très répandu : le fil pilote. Il est simple à reconnaître, en général de couleur noire, accompagnant la phase et le neutre servant à l'alimentation de l'appareil (le plus souvent de classe 2, sans terre).
Il s'est rapidement imposé comme un standard dans la construction de bâtiments neufs, dès la fin des années 90, renforcé par l'arrêté du 29 novembre 2000 qui imposait la « réception d'ordres de télécommande pour assurer le fonctionnement en confort, réduit, hors gel et arrêt », qui sont donc au nombre de quatre.
Cela tombait bien, puisque c'est justement ce que proposait le fil pilote, qui est depuis grimpé à six ordres. Mais dans la pratique, comment cela fonctionne et comment l'implémenter dans un système domotique ?
Une question de tension
Vous l'aurez donc compris, le fil pilote n'est pas un dispositif permettant de faire varier la température de consigne ou la puissance du radiateur de manière progressive, mais bien de choisir entre différents paliers. Les quatre ordres de base permettent donc d'éteindre ou d'allumer le chauffage et de fixer une température de consigne.
On commence par celle dite de confort, en général fixée à 19°C. C'est en effet la recommandation minimale de l'ADEME pour une pièce occupée en journée. C'est aussi la valeur maximale de chauffage, fixée réglementairement. Bien entendu, l'utilisateur peut la modifier comme bon lui semble, dans les limites de ce que permet son chauffage.
Le mode réduit ou d'économie, se situe en général 3,5°C en dessous de cette valeur, soit 15,5°C par défaut. Le mode hors gel, lui, revient en général à une consigne de 7°C. Il sert principalement à éviter qu'il ne fasse trop froid dans des pièces non habitées et éviter leur dégradation.
La transmission de ces ordres est assez simple, puisqu'il suffit de fournir (ou non) une tension de 230 V au fil pilote, et éventuellement de la modifier pour n'envoyer que 115V via ses alternances positives ou négatives.
Il aurait semblé logique que l'arrêt et la consigne de température confort se fassent sur la présence ou non d'une tension de 230V classique, mais ce n'est pas le cas. En coupant le signal, on passe simplement du mode confort au mode d'économie. Pour l'arrêt ou le mode hors gel il faut appliquer des demi-alternances :
Une implémentation à la main, ou via des modules prêts à l'emploi
Elles s'obtiennent par l'ajout de diodes de redressement. Les plus bidouilleurs iront donc ajouter eux-mêmes des diodes 1N4007 à leur installation, que l'on peut trouver pour quelques (dizaines de) centimes. Des petits malins ont d'ailleurs senti le filon et les proposent déjà gainées pour 5/10 euros sur différents sites et places de marché.
On peut également utiliser un module spécifique comme celui de GCE Electronics intégrant deux diodes et pouvant fonctionner avec un relais à deux sorties pour générer les quatre ordres de base. Bien entendu, des constructeurs sont allés plus loin en proposant des modules muraux comme NodOn et son module pour chauffage pilote EnOcean (SIN-2-FP-01). Une version Zigbee pourrait suivre. Pour les adeptes de Z-Wave, il y a le Qubino ZMNHJD1.
D'autres solutions plus classiques, mais d'intégration plus aisée puisque nécessitant un simple réseau Wi-Fi à 2,4 GHz existent également, comme celles des Français de chez Heatzy ou Konyks. Mais elles sont loin d'être parfaites comme nous aurons l'occasion de le voir dans de prochains articles.
Quid des appareils gérant six ordres ?
Ce dernier se distingue d'ailleurs de son concurrent sur un point : il gère six ordres et non quatre. Quelle différence ? Cela ajoute tout simplement deux températures de consigne : Confort -1°C ou Confort -2°C. C'est loin d'être essentiel, mais cela donne une meilleure granularité que certains rechercheront.
Générer ces ordres en « bidouillant » sera moins aisé puisqu'il faut cette fois envoyer un signal plein à 230 V, mais seulement pendant 3 ou 7 secondes, par tranches de cinq minutes. C'est pour cela que vous ne le retrouverez en général que dans certains modules clé en main.
Commentaires (46)
#1
Ah bon article, c’est bien plus simple que ce que j’imaginais.
Du coup n’importe quel bricoleur peut se faire un boitier de commande connecté avec quelques relais, 2 diodes, et un esp8266
#2
Oui c’est aussi parce que l’on avait des questions récurrentes à ce sujet qu’on a publié l’article, ne serait-ce que pour en évoquer les limites mais aussi la simplicité (relative selon que l’on bidouille ou pas) à produire les signaux reconnus par les chauffages à fil pilote.
#3
Yeah !
Merci David 👍
Vais étudier ça avant de mettre mes relais statiques ;)
#4
Super article. J’ai appris quelque chose aujourd’hui.
#5
Ha un sujet qui me plait (encore !), je suis en plein dedans.
Je suis à la recherche d’un thermostat “connecté” pour piloter mes fils pilotes. Mais je recherche un thermostat fonctionnant sans compte sur une plateforme cloud (bah oui, si le fournisseur coupe ses serveurs dans 10 ans, j’ai plus de chauffage ?), juste avec une connectivité LAN et bien entendu une API… Mais je crois que ça n’existe pas… et flemme de bidouiller une carte relais, etc.
#6
Une tablette ! :)
C’est ce que j’ai fait de mon côté, une vieille hp touchpad qui affiche juste thermostat et la météo pour permettre de régler la chaleur que l’on veut dans la pièce :)
#7
La diode déjà gainé & soudé, ça reste un gain de temps quand on n’a pas de fer à souder
#8
Moi j’ai des relais Qubino ZMNHJD1 qui se branchent sur le fil pilote. Un raspi avec jeedom et ça roule…
#9
Moi j’ai viré mes fils pilote, les chauffages sont réglés à fond, et j’ai mis des relais Qubino Zwave+ qui font du on/off.
J’ai des sondes de températures dans chaque pièces et des thermostats virtuels dans mon Jeedom : nickel :p
#10
Oui c’est plus le ratio de prix qui me laisse dubitatif. Mais bon, chacun fait avec ses moyens/possibilités
Et une clé ZWave… accessoirement (mais bon un Raspberry Pi, un OS, une clé tout ça pour envoyer quatre commandes, ça fait un peu Bazooka à mouche quand même
)
#11
Pour ma part c’est Shelly + diode 1N4007 pour la commande (wifi) , capteur xiaomi aqara pour la température (zigbee) et jeedom pour le thermostat (plug-in thermostat).
J’ai toujours lu qu’il ne fallait pas piloter en on/off des convecteurs ëquipés d’un fil pilote, leur électronique interne n’apprciant pas.
Puis quand tu rajoute le besoin de commander ou surveiller tes radiateurs à distance, gérer l’ouverture des fenêtres et autre scénarios pièces par pièce, les solutions domotique de ce genre deviennent très intéressante.
Maintenant si c’est pour êtreaà la température confort le soir et le matin, même pas besoin de brancher quoi que ce soit sur le fil pilote !
#12
Oui c’était le sens de ma remarque : si le dispositif s’intègre à une solution complète, existante ou visant à gérer différents appareils, ça peut avoir son utilité. Mais monter un ensemble pareil pour juste contrôler le radiateur, c’est un peu coûteux/overkill.
#13
Mais c’est simple en fait ! Très bon article merci !
#14
Dans mon cas, je suis équipé principalement en zwave. Le module Qubino irait parfaitement, mais… le prix (env 60€) est rédhibitoire.
Les relais zwave sont quasi aussi chers (50€). Il faut des relais doubles, car il faut 2 interrupteurs avec 1 diode chacun pour faire les 4 ordres de base.
A ce prix là, je ne veux pas en mettre un à chaque radiateur. Le ratio intérêt/coût est pas très bon. Va falloir que je change de techno.
PS: ca fait 3 ans que j’attends que le prix des qubino baisse… Ils n’ont pas bougé d’un centime, hors-promo en pack. Le marché zwave est trop peu concurrentiel, non?
#15
A mais c’est sur. Après pour ma part, j’ai évaluer comme ça :
) + gaines thermorétractables (je n’en ai pas et j’en ai pas spécialement besoin), le fer à souder, le facteur flemme … Finalement les 5 pour 18.50 euros, ce n’était pas la folie :)
Le prix des diodes (bon ok 50 centimes
je ne parle pas du 10 euro l’unité sur amazon, il vaut mieux aller sur le site du vendeur pour les acheter en lot :)
#16
Le moindre coût, c’est diode + module shelly (en wifi), de loin le meilleur rapport qualité prix :)
#17
On peut se poser la question de la nécessité des 4 ordres.
Avec un thermostat externe, seuls deux ordres sont vraiment nécessaires (confort/off ou confort/hors-gel).
À regarder aussi du côté des solutions intégrables au compteur, si les fils pilotes de tes radiateurs y sont remontés. Ça permet de faire des circuits de plusieurs pieces/radiateurs. Par exemple on peut imaginer que toutes les chambres du foyer soient régulées de la même manière. Par contre pas sûr que de tels modules existent en zwave.
Le fil pilote est un truc franco-français, donc le marché est restreint. L’arrivée des qubino a déjà été accueilli avec soulagement, car il s’en est fallu de peu pour qu’aucun module zwave ne soit disponible. C’est d’ailleurs le cas en Zigbee.
Et puis le coût du module est le gros point noir du zwave.
#18
Ce que les radiateurs “intelligents” n’aiment pas c’est les “gradateurs à train d’onde” autrement dit les variateurs pour lampes halogènes, ou les modulations du genre “PWM”
Parce que forcément les allumer/ éteindre plusieurs fois par secondes ça laisse pas le temps à leur petit microcontrôleur de démarrer et donc problème…
La solution c’est d’avoir une modulation “soft” donc faire en sorte que l’algo de régulation ait une constante de temps longue (plusieurs secondes grand minimum) De toute manière vu l’inertie d’un convecteur, on peut le commuter ON/OFF par tranches de 5 minutes, c’est largement assez rapide
#19
Comme dit dans l’article, en Zigbee ça arrive (de mémoire Legrand a aussi sa sortie murale connectée qui peut être utilisée pour du ON/OFF).
#20
L’avantage de ce cas là c’est que si on n’utilise pas le fil pilote, le chauffage fonctionne quand même en mode confort. On peut ensuite programmer directement le radiateur.
#21
Oui que le mode confort soit celui actif en cas d’absence d’alimentation est une bonne chose. C’est surtout que si on envoie du 230V, il n’est pas éteint ou en mode hors gel mais en éco. Du coup il faut forcément passer par du 115V (forcément plus complexe) pour avoir un fonctionnement minimal.
#22
Mais le gros pb du zigbee, c’est qu’il n’y a pas de controle de reception des ordres.
L’info est envoyé, mais on ne sait pas si c’est arrivé, alors qu’en ZWave on est sûr.
Pour moi, le zigbee est comme le protocole 433Mhz : c’est bien pour certains trucs, mais si tu veux etre sur que l’ordre/info est passée, il faut du zwave, ou du wifi (son/off, espeasy….)
La solution par jeedom a un super plugin pour le chauffage : celui-ci peut apprendre les caractéristiques de la piège pour anticiper au mieux les cycles de chauffe pour atteindre la température voulu au moment voulu.
Pour moi, c’est un vrai gros plus.
#23
Tu fais références à quoi exactement ? Aaprès comme souvent dans ce genre de cas, la décision se fait souvent sur l’équipement déjà en place plutôt que sur des considérations protocolaires.
#24
En zigbee, comme en Zwave, tu as le retour d’état.
#25
Tu confonds avec le simple radio je pense
#26
Et sinon comme beaucoup ici, Shelly 1 pour piloter, mais sans diode, le switch mode confort / eco me suffit. Une fois l’hiver passé je coupe le chauffage à la main ou au tableau.
#27
Du coup le chauffage tourne 24⁄7 ? Tu es dans le sud de la France, rassure moi ?
#28
Ouep et je ne sais pas si on peut qualifier mes convecteurs d’intelligent… 😅
Et effectivement quand le système allume le radiateur, il l’allume pour un certain temps : en gros la température de la pièce doit dépasser de 0.5° al température de consigne pour que le chauffage s’arrête, et ne se rallume que 0.5° en dessous de la température de consigne ; soit un bon degrés de différence… je ne risque pas de griller quoique ce soit :)
#29
un interet de piloter en PWM rapide est de pouvoir moduler la puissance de ton convecteur …
dans mon futur appart, j’ai 9.5kW de convecteurs … + le chauffe-eau, machines, plaque induction … et le reste de l’appart !
du coup, pouvoir faire tourner un convecteur à 700W au lieu de 1500, ça permet de faire cuire ses pates sans faire sauter le général ^^
#30
Perso, je suis plus sur un système pour couper les radiateurs (et le chauffe-eau) quand la conso monte, et de faire “tourner” les radiateurs intelligemment (1⁄4 ou 2⁄4) selon la conso possible restante - bref, un “super délesteur”.
L’article arrive à point nommé, j’allais justement m’y coller pour que ce soit prêt en fin d’année!
#31
Abonnement 12 KVA
#32
Honnêtement en éco si t’as maison est un minimum isolé il ne doit pas s’allumer souvent.
Quand il a fait -10° toute la semaine dernière, le chauffage en eco dés 9h (16°) ne se déclenchait pas avant 15h. Pourtant ma maison n’est pas isolé du tout au rdc (mais mitoyenne entre deux maisons), elle est seulement bien isolé dans les combles et j’ai du double vitrage.
La raison est que sans courant d’air ça ne refroidit pas si vite. (~ -0,75°C/h chez moi quand il fait -10° dehors)
Maintenir une température à 16° c’est aussi s’assurer que ça ne pas mettre des heures à retrouver la température confort.
#33
Et tu as une idée du nombre de KWh par jour que demande l’installation en moyenne et dans les périodes de pic (négatif durable en extérieur) ?
#34
Il ne faut jamais couper un seul radiateur d’une pièce ou baisser sa puissance. Quand on pose des radiateurs électriques on calcule la puissance de chauffage nécessaire selon le volume d’air de la pièce, et on adapte le nombre de convecteurs / et leur puissance.
Si tu n’as pas assez de puissance de chauffage pour le volume d’air les radiateurs tournent à fond sans réussir à chauffer suffisamment. Résultat tu surconsommes sans pour autant avoir une température confortable. => Ça semble paradoxal mais plus tu as de puissance de chauffe moins tu consommes de courant !
La solution chez toi est un délesteur (avec le chauffage de la chambre et le chauffe-eau par ex), et si tu peux de programmer chaque pièce selon des horaires différents (pour que tout ne se mette pas en marche à 6h par ex)
Tout ne tourne jamais en même temps (ex tu ne fais jamais de pâte pendant que la chambre chauffe), et les rares cas, le délesteur entrera en action pour éviter de disjoncter.
Ensuite si ton abo est juste il faut avoir le réflexe de faire tourner les machines la nuit, ou l’apm (même en présentiel vers 15h il y’a toujours un creux de conso : les pièces sont à température, pas de cuisson en cours…) Mais il faut toujours prévoir un abo plus grand (ou un délesteur) rien de pire que les plombs qui sautent quand tu reçois du monde et que tournent plaques / four / Lave-vaisselle
#35
perso, j’ai intégré des modules maison dans les sorties de câbles de mes radiateurs :)
un MOC3043 (opto-isolator triac), une diode 1N4007, un wemos D1 mini et une alim 220AC->5V (HLK-PM01) et le tour est joué, c’est pas gros, y’a pas de relais (j’aime pas le bruit la nuit ;)) et un contrôle via le module thermostat de jeedom. ça me permet de passer le radiateur en hors gel (et en cas de pb, le thermostat du radiateur fonctionne toujours).
merci pour l’article, c’est très clair !
#36
Article intéressant pour ma culture personnelle. J’aime beaucoup ce genre d’article.
#37
C’est intéressant, mais le mieux est quand même d’éviter le chauffage électrique ^^
#38
De mon côté maison moyennement isolée (pas Basse consommation, mais pas totalement pourrie) avec 7500w de chauffage CDI (Chaleur Douce à Inertie) sur 100m² + un grille pain pour qu’un bâtiment soit hors gel (ca pique) + tout un tas de merdier connectés non stop et 2 télétravailleurs.
J’ai des pics réguliers a 9.2kVA, et j’ai eu un pic exceptionnel à 11.6kVA quand on a eu -10°C, et avec les conditions météo de cette année. Pour cette période hivernale je suis aux alentour de 75kWh de moyenne quotidienne, sachant que je n’ai aucune mesure d’économie d’énergie sur mes radiateurs, car étant a 2 en télétravail, la maison est chauffée en température de confort non stop.
Sinon une chose que j’ai remarqué avec les radiateurs CDI pilotés :
En conclusion, l’usage du fil pilote en “usage normal” est loin d’être optimal.
J’étudie la solution suivante, mais pas encore réalisé par manque de temps, car il me faudrait intercepter les ordres RF de mon programmateur sans fil équation (marque Leroy Met le Brin) :
#39
tu as fait toi même tes PCB ou tu as juste câblé par brasure ?
#40
pcb maison :) kicad et petite cnc pour le pcb et boitier imprimés 3d.
j’ai ajouté un bouton externe pour donner un coup de boost (30 minutes à consigne confort par scenario jeedom) sans avoir a passer l’interface web. Espurna sur le D1 mini et roule :)
#41
Je serai en loc, distri EDF vétuste, pas sûr de pouvoir monter l’arrivée … La marge de manœuvre en hard est limitée…
Je mise tout sur un gros jeedom bien velu, avec delesteur soft et gestion de présence, et des pilotes de convecteur maison
Si j’ai quelque chose de propre je proposerai un billet a David :)
#42
Joli combo 😉
#43
Oh, voilà qui répond à une question que je me posais il y a peu !
#44
pour info, j’utilise des capteurs de temperatire zigbee xiaomi aqara à raison d’1 par pièce
et petit truc sympa, le plugin thermostat de jeedom “apprend” l’inertie de tes pièces et du coup, va anticiper la consigne de chauffe pour atteindre la température programmée à l’heure voulue automatiquement ;)
si tu veux échanger ou que je te passe ce que j’ai fait, pas de soucis ;)
#45
J’habite dans un appartement neuf dans Marseille, l’appartement est prééquipé de rayonnants Thermor 6 ordres avec une commande murale Thermor 3 programmes 2 zones.
Les programmes préenregistrés de la commande murale ne me sont pas d’une grande utilité vu que je n’ai besoin que de contrôler le chauffage de ma chambre et que l’amplitude horaire des programmes est trop vaste.
Sachant que je n’ai jamais allumé le chauffage du salon (mon ordinateur suffit à lui tout seul à chauffer la pièce même quand il fait 0° dehors … :) ), que le chauffage de la chambre tourne essentiellement en décembre et janvier, et que je me sert que très ponctuellement des deux autres (SdB et chambre enfants), est ce qu’il y aurait une solution à moindre frais (et sans travaux, je ne suis pas propriétaire) qui permettrait de contrôler le chauffage de la chambre de manière un peu plus précise ?
Je n’ai rien trouvé de mon côté qui ne coute pas un prix qui me prendrait des années à rentabiliser.
#46
Effectivement un solution très simple et très répandu en France. Ça se bidouille pour pas cher avec une paire de relais et une diode connecté à un Rasberry pi. Un simple script shell permet de tout contrôler :
https://github.com/nagius/heatman/blob/master/misc/heaters.sh
J’ai aussi fait un firmware pour ESP-8266, un petit curl et ça marche ! :
https://github.com/nagius/RemoteRelay/