Le chauffage électrique et sa programmation

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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.
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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.
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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
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Thermor, Econology
Olsberg, Delta Dore
Domotelec