Le chauffage électrique et sa programmation
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Le chauffage électrique et sa programmation
7 Le chauffage électrique et sa programmation Sept 2014 Présentation : De nombreux bâtiments publics sont, encore aujourd’hui, chauffés par des radiateurs électriques (ou systèmes à effet joule). En moyenne, les consommations de chauffage pour une collectivité représentent plus de 70 % des dépenses énergétiques liées aux bâtiments. Afin de réduire à moindre coût ces dépenses, la 1ère action à mettre en place est une programmation du chauffage. En effet, l’usage des bâtiments communaux (administratif, scolaire ou sportif ) ne justifie pas que toutes les pièces conservent la même température, tous les jours, en continu. Cependant le réglage de chacun des appareils reste compliqué et fastidieux. Qu’est-ce qu’une centrale de programmation ? Une centrale de programmation permet de changer le mode de fonctionnement d’un radiateur électrique (Confort/Eco) par rapport à un créneau horaire pour chacun des jours de la semaine. • Potentiel d’économie : 25 % selon l’occupation des lieux • 1°C de surchauffe équivaut à + 7 % de consommation d’énergie en plus Comment installe-t-on une centrale de programmation ? Il existe 3 grands principes d’installation d’un programmateur : par fil pilote, par Radio Fréquence (informations envoyées par ondes radio) ou par Courant Porteur/CPL (informations envoyées par le réseau électrique du bâtiment). Quel est le coût des appareils ? Le coût dépend du système de programmation. Dans le cas d’une installation par fil pilote, il suffira de prévoir une centrale de programmation (1 ou 2 ou 3 zones) dont le prix public se situe entre 100 et 230 € HT (hors frais de pose). Si les lignes ne sont pas équipées du fil pilote, une installation par courant porteur ou par radio fréquence est nécessaire. Dans ce cas il faudra installer une centrale de programmation (1 ou 2 ou 3 zones), et prévoir un récepteur par radiateur (pour la technologie CPL, un coupleur de phase est également nécessaire avec une installation en triphasé). Le prix public de la centrale se situe entre 160 et 280 € HT, le prix d’un récepteur entre 60 et 100 € HT et 40 à 60 € HT pour un coupleur de phase (hors pose). Afin de réduire ces dépenses à moindre coût, la 1ère action à mettre en place est une programmation du chauffage. L’installation par fil pilote : Un fil pilote est un fil qui sert à véhiculer une information depuis une centrale de programmation vers des radiateurs électriques. Le fil pilote (fil noir) est incorporé dans le câble d’alimentation du chauffage électrique partant du tableau électrique jusqu’au radiateur. Dans ce cas, pour les installations en monophasé, le câble dispose de 4 fils (phase, neutre, terre et fil pilote). Dans les bâtiments publics, le câblage du fil pilote à la centrale de programmation est souvent inexistant et peut s’avérer compliqué à réaliser. Dans ce cas, les systèmes par Radio Fréquence ou par Courant Porteur CPL peuvent s’affranchir de cette difficulté. 7 Le chauffage électrique et sa programmation Sept 2014 L’installation par Radio Fréquence : Les principaux radiateurs électriques : Pour pouvoir réaliser une programmation Radio Fréquence, il faudra impérativement équiper l’installation d’une centrale de programmation RF. Des récepteurs RF compatibles avec la centrale devront également être installés sur chacun des radiateurs devant être programmés. Cette installation nécessite peu de câblage par rapport à une installation sur fil pilote. Il existe 4 familles principales de radiateurs électriques dont les caractéristiques sont les suivantes. Pour cela 2 solutions : Solution 1 : Installation de récepteurs RF type « cassette » s’insérant directement dans les radiateurs Avantages : Mise en oeuvre très simple Peut piloter plusieurs zones Inconvénient : S’assurer de la compatibilité des cassettes avec la marque des radiateurs Les convecteurs électriques Les panneaux rayonnants Solution 2 : Installation de récepteurs RF branchés sur radiateurs. Avantages : Compatible avec toutes les marques de radiateurs Permet la pose de détecteur d’ouverture Inconvénient : Nécessite la présence d’un fil pilote Une plaque contenue dans le radiateur rayonnant, chauffée par une résistance, diffuse sa chaleur aux corps, objets, et parois environnants, qui réchauffent à leur tour l’air ambiant. En option L’air froid entre par la partie basse du radiateur. Il est chauffé par une résistance et ressort par le haut. Il mettra très rapidement la pièce à température, mais sa consommation reste élevée par rapport à ses concurrents. Détecteur d’ouverture Programmateur radio Avantages Récepteur radio Inconvénients Fil pilote Convecteurs Noir Bleu Prix Avantages Le prix d’achat Chaleur sèche, écarts de températures avec sensation de pieds froids, salissures. Confort médiocre. Selon caractéristiques, entre 80 et 200 € TTC. Inconvénients - Appareil peu encombrant et léger. Bonne répartition de la chaleur. Sensation de confort immédiate. Grande précision de régulation. Chaleur sèche. Inefficace si encombrer par un meuble. Apparition possible de traces noires sur les grilles et les murs. Selon caractéristiques, entre 80 et 200 € TTC. Prix Marron Les radiateurs à inertie et chaleur douce Les radiateurs à accumulation L’installation par Courant Porteur (CPL) : Comme pour la Radio Fréquence il faudra installer une centrale courant porteur (CPL) et des récepteurs CPL compatibles avec la centrale. Pour cela 2 solutions : Solution 1 : Installation de récepteurs CPL type «cassette » s’insérant directement dans les radiateurs ainsi qu’une cassette émettrice CPL. Avantage : Mise en oeuvre très simple Inconvénients : S’assurer de la compatibilité des cassettes avec la marque des radiateurs Chaque cassette émettrice ne peut gérer qu’une seule zone. Pas de possibilité de pouvoir centraliser toutes les zones sur une seule cassette émettrice Solution 2 : Installation d’une centrale de programmation courant porteur CPL et d’un récepteur CPL pour chacun des radiateurs à piloter. Ces récepteurs se raccordent sur l’alimentation électrique du radiateur. Le fil pilote se raccorde sur le 3ème fil du récepteur. Avantages : Compatible avec toutes marques de radiateurs Peut piloter plusieurs zones Inconvénients : Nécessite la présence d’un fil pilote Nécessite une alimentation électrique pour la centrale de programmation. Le radiateur à accumulation emmagasine, dans un bloc accumulateur constitué de briques réfractaires à haute densité, la chaleur produite par le courant électrique pendant les heures Creuses EDF. Le cœur de chauffe de ces radiateurs peut être une matière sèche (fonte, aluminium,…) ou un fluide caloporteur. Dans le cas d’une matière sèche, le radiateur emmagasine la chaleur pour la diffuser même quand le chauffage est éteint. Le corps de fonte est plus inertiel que l’aluminium, par contre l’aluminium permet une mise en température beaucoup plus rapide. Avantages Dans le cas d’un fluide caloporteur, ce fluide transporte la chaleur en circuit fermé afin de restituer ses calories à la carrosserie puis à la pièce. La rapidité de chauffe est beaucoup moins forte qu’avec un corps en matière sèche. Avantages Sur cet exemple, la centrale de programmation est située sur un des radiateurs qui pilote tous les autres du même réseau électrique. Il est appelé ici « appareil maître ». Le récepteur universel est utilisé pour des radiateurs de marques différentes non compatibles avec les cassettes de la marque. La chaleur emmagasinée est restituée par rayonnement. Si cela est nécessaire, un ventilateur, situé dans le bas de l’appareil et contrôlé par un thermostat d’ambiance, accélère la diffusion. Cette fonction permet ainsi de régler avec précision la température des pièces. Inconvénients Attention : Dans le cas d’une installation en triphasé, il est nécessaire d’utiliser un coupleur de phases pour émettre sur les 3 phases simultanément. Prix - N’assèche pas l’air Fonctionnement économique Chaleur homogène et enveloppante Fiabilité et robustesse. Très bon rapport qualité / prix Inconvénients Investissement de départ plus important qu’un simple convecteur ou rayonnant. Selon caractéristiques, entre 500 et 1500 € TTC. Prix - Chaleur permanente. - Une robustesse à toute épreuve. - Une montée en température rapide. - Appareil imposant et lourd (en moyenne 200 Kgs). - Nécessité de tirer une nouvelle ligne d’alimentation pour prendre les impulsions «heures creuses», avec une section et une protection différentielle adaptées à la puissance installée. - Si la puissance n’est pas suffisante, plus de chauffe en fin de journée. - Peut nécessiter une augmentation de la puissance souscrite du contrat d’électricité Selon caractéristiques, entre 800 et 2000 € TTC. 7 Le chauffage électrique et sa programmation Sept 2014 Dans le cas de remplacement de radiateurs, quelles technologies choisir ? En fonction de différents critères comme la consommation, le confort d’utilisation ou le type de chaleur voulu, le type de radiateur à choisir peut paraître assez compliqué. Une étude comparative sur les différentes technologies des radiateurs électriques présentées auparavant peut aider à la prise de décision. Système de cotation de 0 (Médiocre) à 4 (Excellent). Plus le diagramme radar est rempli, meilleure est la performance. Spécifiquement aux bâtiments communaux où l’on recherche à la fois une baisse de consommation, un investissement faible, une température homogène et un air sain, on favorisera le remplacement des convecteurs électriques par des radiateurs à inertie avec fluide caloporteur (ou thermo-conducteur). Afin de pallier au manque de rapidité de chauffe, on anticipera la montée en température par une programmation fine en lien à l’occupation des lieux. Rappel : la meilleure des économies d’énergie est celle que l’on ne consomme pas. Donc, avant tout remplacement de radiateurs, il est fortement conseillé de réduire les besoins en isolant le bâtiment. Les technologies des planchers chauffants électriques et des plafonds rayonnants électriques n’ont pas été abordées dans cette fiche mais le principe de la programmation expliquée précédemment leurs est également appliquée. La technologie des planchers chauffants peut s’apparenter à celle des radiateurs à accumulation (la dalle joue le rôle d’accumulateur de chaleur). Celle des plafonds rayonnants électriques peut s’apparenter à celle des panneaux rayonnants (mais moins efficace avec une hauteur sous plafond importante). Plus d’informations Crédits photos Pôle Climat SM SCOT Grand Douaisis 03 27 98 52 00 [email protected] www.douaisis-pourleclimat.fr Thermor, Econology Olsberg, Delta Dore Domotelec