Catégorie : Électricien

Concernant les dispositifs à courant différentiel résiduel en général : Pour une installation alimentée selon le schéma TT, la norme NF C 15-100 impose la mise en œuvre d’au moins un DDR associé à la mise à la terre des masses. Dans les installations réalisées en schéma TN, un dispositif différentiel doit protéger les masses de toute partie d’installation située en dehors de la zone d’influence de la liaison équipotentielle principale (extérieur du bâtiment lorsque la prise de terre est constituée par une boucle en fond de fouille). Le conducteur de protection de ces masses est relié à une prise de terre locale ou au conducteur de protection de l’installation, en amont du dispositif différentiel. Dans le cas d’un schéma IT, un dispositif différentiel doit protéger tout groupe de masses mis à la terre séparément ou toute masse mise à la terre individuellement.

Concernant les dispositifs à courant différentiel résiduel haute sensibilité (30 mA)

Dans les établissements soumis au code du travail, le décret du 14 novembre 1988 impose notamment l’emploi de dispositifs différentiels à haute sensibilité pour la protection :

• des circuits alimentant des prises de courant ;
• des installations dont les conditions d’utilisation sont sévères (chantiers, installations foraines, caravanes…).

Dans les locaux d’habitation neufs, tous les circuits doivent être protégés par des DDRHS 30 mA. Le nombre d’interrupteurs différentiels 30 mA prescrits est au minimum :

• 1 de 25 A de type AC et 1 de 40 A de type A, pour une surface habitable inférieure à 35 m²
• 2 de 40 A de type AC et 1 de 40 A de type A, pour une surface comprise entre 35 et 100 m² ;
• 3 de 40 A de type AC et 1 de 40 A de type A pour une surface de plus de 100 m² Dans ce cas et lorsque la puissance de chauffage électrique dépasse 8 kVA, un des interrupteurs 40 A de type AC doit être remplacé par un 63 A de type AC.

Le DDR de type A doit prioritairement protéger les circuits spécialisés, plaques de cuisson et lave-linge.

Pour plus de confort d’utilisation, il est recommandé d’installer d’autres dispositifs différentiels 30 mA, notamment lorsque certains matériels peuvent être la cause de déclenchements intempestifs dus à l’eau : circuits alimentant le lave-linge, le lave-vaisselle, etc.

Les circuits alimentant des appareils situés à l’extérieur et non attenants au bâtiment doivent être protégés par un dispositif différentiel 30 mA spécifique.

Dans l’habitat existant, la mise en œuvre d’une protection différentielle à haute sensibilité (30 mA) permet d’apporter à moindre coût une sécurité acceptable en compensation de l’absence de continuité des circuits de mise à la terre.

Cinq erreurs courantes :

Grâce à une offre domotique assez vaste, les équipements proposés permettent de satisfaire les occupants souhaitant concilier confort d’utilisation (écran tactile murale, pilotage via internet) et performance énergétique.

DES PRODUITS QUI REPONDENT AUX BESOINS DES OCCUPANTS

 

 

De nombreux produits de régulation et/ ou de programmation, du plus simple au plus évolué, répondent aux attentes des occupants en utilisant jusqu’à quatre températures de consigne (confort, éco, hors gel, arrêt). Les échanges de données avec les capteurs et les émetteurs de chaleur s’effectuent par fil pilote, bus de commande, liaison radio ou courant porteur (CPL). Côté interface utilisateur, il existe une offre large de commandes disponibles en saillie, semi-encastrées ou encastrées. L’offre domotique facilite donc aujourd’hui le pilotage de l’installation, par exemple à l’aide d’un écran tactile mural ou d’un ordinateur connecté sur Internet, localement ou à distance.

 

Ce contrôleur est le cœur du système IHC de Schneider-Electric. Installé dans le tableau électrique, il exécute les fonctions programmées en réponse aux informations transmises par les boutons poussoirs et les différents capteurs via les modules d’entrée. (doc. Schneider)

 

De plus, en matière de performance, les produits de régulation certifiés Eu. BAC (certification par tierce partie indépendante) garantissent une plage de précision améliorant d’autant la performance énergétique de l’habitat.

 

 

AFFICHAGE DES CONSOMMATIONS

 

 

Peut-on imaginer conduire une voiture sans disposer d’un compteur de vitesse ? Non. C’est pourquoi la mesure des consommations énergétiques dans l’habitat par type d’équipement constitue la première pierre d’une démarche de sensibilisation des occupants. En apportant cette information au plus près de l’utilisateur (écran mural, ordinateur, téléphone portable), la domotique fait prendre conscience de l’impact énergétique des fonctions et équipements du bâtiment. Elle peut aussi alerter sur des dérives anormales. L’affichage des consommations constitue un des points mis en avant par la RT 2012.

 

 

NEUF OU RENOVATION ?

 

 

La domotique s’inscrit aussi bien dans l’une ou l’autre des situations. Car au-delà d’un câblage filaire par bus de commande, la plupart des fabricants proposent des solutions de communication sans fil suffisamment performantes pour couvrir la commande des équipements dans l’ensemble de l’habitation. Généralement, la solution optimale du point de vue technico-économique résulte d’un mariage entre liaison filaire et communication radio, voire courant porteur (CPL).

 

Les solutions pour automatiser les équipements de son logement (commandes des volets roulants, commande de l’éclairage).

COMMANDE DES VOLETS ET OCCULTATIONS

 

Il existe des automatismes permettant une gestion fine et adaptée des ouvrants (volets roulants ou battants, stores extérieurs, brise-soleil orientables, fenêtres de toit). Ces automatismes, tout en facilitant la vie des occupants, améliorent leur confort et augmentent la sécurité intrinsèque du logement, par exemple en simulant une présence. L’automatisation et la programmation de la commande des ouvrants participent de façon non négligeable à la performance énergétique, non seulement l’hiver, mais également en été lors de fortes chaleurs. L’économie peut dans certains cas atteindre jusqu’à 10 % de la facture de chauffage ! En été, l’automatisation des stores et volets aux heures d’ensoleillement maximum abaisse naturellement la température intérieure de 9 °C. Une automatisation de la gestion des ouvrants peut assurer une gestion optimisée des apports solaires, par l’intermédiaire d’un capteur de luminosité extérieure. Des solutions domotique simples peuvent donc optimiser l’équipement des logements en climatisation.

 

 

COMMANDE DE L’ECLAIRAGE

 

 

Gérer au plus juste l’éclairage à l’aide de capteurs de présence dans les circulations et donner à l’occupant la possibilité d’éteindre en une seule action toutes les lampes lorsqu’il quitte son domicile, génèrent une économie d’énergie, doublée d’un niveau de confort sans égal. Limiter l’allumage des sources permet aussi de limiter les échauffements en été. Les systèmes domotique maîtrisent la commande de l’éclairage sur la base de scenarii paramétrables par l’utilisateur.

Les détecteurs de mouvement permettent l’allumage automatique des points d’éclairage. Cette fonctionnalité est particulièrement utile dans des locaux tels que la cuisine, la cave, le parking, les extérieurs. (doc. Legrand)

 

 

LES « BONUS »

 

 

La commande des stores peut être complétée par un capteur de vent, dont le signal commandera l’enroulement du store en cas de vent violent. Des capteurs de pluie peuvent également être intégrés dans le système d’automatisation. On peut également fermer la porte d’entrée avec une serrure motorisée et des capteurs d’ouverture sur ouvrants peuvent informer d’une fenêtre laissée ouverte. Une horloge peut piloter les volets pour simuler la présence d’un occupant, ou être associée à des commandes d’éclairage pour parfaire la simulation. Outre le fait de gérer les équipements précédemment cités, un système domotique offre la possibilité de composer des scenarii qui n’ont de limites que l’imagination des utilisateurs. Par exemple lors d’un départ, une simple pression sur un bouton actionnera l’ensemble des volets, mettra le chauffage en mode réduit ou hors gel, éteindra l’ensemble des luminaires et mettra l’alarme en service…

 

 

POUR EN SAVOIR PLUS : ALIMENTATION ELECTRIQUE DES OUVRANTS

 

 

• Pour l’alimentation électrique des moteurs (volets et stores), il convient d’utiliser un circuit électrique spécialisé, c’est-à-dire uniquement dédié à cette application. Avec des conducteurs de section minimale 1,5 mm², il sera protégé au niveau du tableau à l’aide d’un disjoncteur de calibre maximal 16 A ou d’un fusible de calibre maximal 10 A. La puissance totale en jeu étant le plus souvent faible, il est recommandé d’adapter le calibre des disjoncteurs et fusibles à la puissance des moteurs.
• Comment doit être considéré le volume situé à l’intérieur d’un coffret (montage sur place) dans lequel est placé un volet roulant électrique alimenté en basse tension, installé dans le volume 1, 2 ou 3 d’un local contenant une baignoire ou une douche ? L’accès à l’intérieur du caisson ne doit être possible qu’à l’aide d’un outil. Alors, l’intérieur du coffret est considéré hors volume.
• En prévision de la motorisation des ouvrants, il est judicieux de prévoir des passages de gaines, voire un précâblage laissé en attente. Ce pré-équipement restera dédié à l’alimentation électrique de futurs moteurs électriques pour volets et/ou stores. Le tout pour un investissement sans commune mesure avec un tirage de câbles post chantier. Le soin initialement apporté à la perméabilité à l’air du bâtiment, paramètre essentiel à la performance énergétique globale du bâtiment, n’en sera que plus bénéfique.

 

Le pilotage de son installation domotique permet de créer des scénarii et ainsi de gérer simultanément plusieurs commandes. Explications.

CREER DES SCENARII POUR GERER PLUSIEURS COMMANDES

 

Dans l’habitat, la performance énergétique concerne plusieurs familles d’équipements techniques généralement considérées indépendamment les unes des autres : le chauffage, les volets et stores, l’éclairage, l’eau chaude sanitaire… En théorie, le bon sens des utilisateurs permettrait de gérer chacun de ces équipements pour en tirer le meilleur du point de vue énergétique : réduire la température la nuit et en cas d’absence, fermer les volets le soir, baisser les stores l’été au plus chaud de la journée, ou éteindre manuellement toutes les lumières en cas d’absence. En théorie seulement : la répétition quotidienne de ces tâches peut vite s’avérer fastidieuse.

 

C’est pourquoi des automatismes de pilotage et de gestion prennent en main une ou plusieurs de ces missions, selon des besoins spatiotemporels précis. Agissant indépendamment, ces automatismes prennent la forme d’un gestionnaire de chauffage fil pilote (régulation et programmation), d’une motorisation électrique des ouvrants ou encore de détecteurs de présence pour gérer l’éclairage. La performance énergétique d’un logement s’entend de façon globale, en prenant en considération les différents postes.

 

De façon analogue, la domotique permet de gérer les matériels à piloter de manière centralisée et globalisée sous la forme de scenarii. Ainsi, la domotique apporte des réponses concrètes aux enjeux exprimés par la RT 2005 et la RT 2012.

 

La technique du rayonnement infrarouge est utilisée depuis des décennies dans nos équipements audiovisuels. Fiable et bon marché, elle est aujourd’hui extrêmement bien adaptée aux applications de commande à distance et de détection.

 

Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d’une longueur d’onde supérieure à celle de la lumière visible. L’émission d’un signal est réalisée à l’aide d’une diode infrarouge, petit composant électronique qui transforme un signal électrique en un signal lumineux. La réception est assurée par une cellule infrarouge.

Les télécommandes des téléviseurs et autres équipements audiovisuels utilisent cette technique depuis des décennies. Elle est très bien adaptée à cet usage, car les vitesses nécessaires sont réduites et le volume d’informations à transmettre est limité à quelques caractères pour chaque commande. De plus, cette communication est unidirectionnelle (de la télécommande vers le récepteur). Enfin, l’infrarouge présente l’avantage par rapport aux radiofréquences de ne pas interférer avec les autres signaux électromagnétiques comme les signaux de télévision.

 

Image : Exemple de détecteur communicant par radiofréquence avec une centrale. (doc. Delta Dore).

 

 

CONDITIONS D’INSTALLATION

 

L’infrarouge est une technique fiable, éprouvée et bon marché. Un système de transmission se compose d’un émetteur et d’un ou plusieurs récepteurs intégrés ou installés à proximité des équipements à commander. Différents ordres de commande peuvent être émis par un même émetteur vers un ou plusieurs récepteurs grâce à un codage des signaux.

L’installation de ces dispositifs doit tenir compte des caractéristiques spécifiques au rayonnement infrarouge :

• il ne traverse pas les cloisons. L’émetteur et le récepteur doivent donc se trouver dans la même pièce ;
• il est relativement directionnel. Il est donc préférable que l’émetteur et le récepteur soient en vue directe. Aucun obstacle ne doit figurer sur le trajet. Avec les télécommandes mobiles, il faut viser le récepteur pour ne pas avoir d’erreur de transmission de l’ordre ;
• la portée est limitée à quelques mètres ;
• il possède une bonne immunité et ne crée pas de perturbations. Le signal peut cependant être perturbé par les tubes fluorescents et les lampes fluo-compactes à économie d’énergie ou par une lumière trop vive. L’émetteur n’a pas besoin d’être raccordé au réseau 230 V. Du fait de sa faible consommation électrique, une alimentation par piles est suffisante.

Grâce à cette autonomie, il offre une très grande flexibilité d’installation :

• l’émetteur peut être fixe (sur une cloison) ou mobile ;
• son installation dans des locaux humides, à proximité d’une baignoire ou d’un bac à douche, est possible ;
• il est bien adapté à la rénovation de bâtiments existants ou aux locaux dont les réaménagements sont fréquents (cloisons mobiles, etc.). L’installation reste évolutive : l’intégration d’un émetteur supplémentaire ne pose pas de problème (il suffit d’ajouter un récepteur à l’appareil à commander).

 

 

APPLICATIONS

 

La technologie infrarouge est principalement destinée à des applications de commande à distance et de détection. Elle est très utile pour piloter les équipements domestiques et en améliorer le confort d’utilisation en assurant la commande :

• de l’éclairage (allumage/extinction, variation, etc.) ;
• de volets roulants, de portails, de portes de garage (ouverture/fermeture) ;
• de thermostats ou de gestionnaires d’énergie;
• de centrale d’alarme ;
• d’automatismes ;
• d’équipements audiovisuels.

 

Autre domaine d’application de l’infrarouge : les détecteurs passifs. Une source de chaleur, la lumière, les humains et les animaux à sang chaud sont des émetteurs de rayonnement (chaleur) à des fréquences voisines de l’infrarouge. Ces éléments « perturbateurs » peuvent donc être détectés par une cellule infrarouge. Cette caractéristique permet de concevoir divers capteurs pour assurer une détection de présence ou de chaleur. Les détecteurs passifs sont utilisés, par exemple, pour l’allumage automatique de l’éclairage (en remplacement de l’interrupteur), la détection de passage (barrière infrarouge), la détection d’intrusion, la détection d’incendie, etc.

 

La technologie des Courants Porteurs en Ligne permet de transmettre des informations numériques sur le réseau électrique existant. De fait facile et rapide à déployer, elle permet entre autre une gestion efficace du chauffage électrique.

Le principe consiste à superposer au signal électrique de 50 Hz présent sur les conducteurs phase neutre un signal de fréquence plus élevée et de faible amplitude. Ce deuxième signal se propage sur l’installation électrique et peut être reçu et décodé à distance par tout récepteur CPL qui se trouve sur le même réseau électrique. Cette technologie utilise donc le câblage électrique et les prises existantes. Il suffit de brancher des adaptateurs CPL (émetteur et/ou récepteur). L’installation est évolutive par déplacement (d’une prise à une autre) ou ajout d’adaptateurs ou, le cas échéant, par extension du câblage électrique existant.

Le réseau électrique est un média naturellement très perturbé. Les équipements du marché en tiennent compte en intégrant des coupleurs, des filtres et des procédures de correction d’erreurs qui garantissent un bon fonctionnement. Plusieurs protocoles de transmission CPL existent sur le marché (X2D, KNX, Homeplug, etc.). Leur conformité à la norme NF-EN50065-1 permet la coexistence de plusieurs systèmes CPL sur une même installation.

Le principe des CPL consiste à superposer un signal de commande au signal électrique de l’installation.

CONDITIONS D’INSTALLATION

Facile et rapide à déployer, la transmission par CPL reste cependant tributaire de l’état et de l’architecture du câblage électrique en place, tant pour la mise en oeuvre que pour le bon fonctionnement. L’installation supportant les CPL doit être correctement réalisée dans le respect des normes.

Les systèmes par courants porteurs ne nécessitent pas d’alimentation spécifique puisqu’ils sont autoalimentés par le réseau sur lequel ils sont installés.

Quelques recommandations peuvent être avancées :

• La distance maximale d’une liaison entre adaptateurs CPL est de l’ordre de 200 mètres. Des répéteurs (semblables à de simples adaptateurs) permettent d’atteindre des distances supérieures.
• Dans le cas d’une installation électrique en triphasé, la mise en place d’un coupleur de phases est nécessaire pour émettre sur les trois phases simultanément.
• L’installation d’un filtre en aval du compteur n’est pas indispensable pour empêcher le signal de repartir vers l’extérieur. Les compteurs électriques électroniques, ainsi que les disjoncteurs constituent des filtres naturels. Pour des questions de sécurité, il peut cependant être conseillé de placer un filtre en aval des compteurs « bleus » traditionnels.
• Connecter les adaptateurs directement sur les prises murales et éviter d’utiliser des rallonges ou des multiprises afin de ne pas détériorer le signal. De même, éviter les prises protégées par des parafoudres ou des systèmes de protection contre les surtensions.

Lors de la mise en service, il suffit de déterminer la manière dont sera organisée l’installation. La mise en service consiste en l’attribution des différents récepteurs à une fonction de commande (chauffage, ECS, électroménager, automatismes).

L’un des domaines privilégiés d’application des CPL est la gestion du chauffage électrique. Les CPL permettent d’établir directement la liaison entre un gestionnaire d’énergie placé dans le tableau électrique ou un programmateur et les différents radiateurs équipés de récepteurs CPL. Cela permet une gestion par zone ou par pièce sans aucun passage de nouveaux câbles.

De même, un gestionnaire de puissance pourra être associé à un programmateur (utilisant lui aussi les CPL) pour assurer le délestage de plusieurs voies distinctes. Des récepteurs prise permettent d’intégrer dans l’installation d’autres équipements qui seront ainsi pris en compte par la centrale de gestion.

Des interfaces sont disponibles pour transformer les informations fil pilote en informations CPL, ce qui permet de mettre en place des délesteurs ou des gestionnaires d’énergie en cas de rénovation sans possibilité de passer un fil pilote.

Image : Exemple d’installation pour la gestion du chauffage électrique (Flash)

 

Aussi appelées ondes radio, les radiofréquences disposent d’une grande souplesse des conditions d’installation et d’un large champ d’application. Elles constituent une des solutions privilégiées pour les besoins domotiques.

 

Les radiofréquences (ondes radio) utilisent les capacités de propagation des ondes électromagnétiques. Elles constituent la solution privilégiée pour les transmissions sans fil.

De multiples technologies radio peuvent être mises en œuvre en fonction des applications, des bandes de fréquences et des débits supportés. Pour les applications de contrôle-commande des équipements techniques du bâtiment, les émetteurs sont de faible puissance et travaillent dans la bande des 432 MHz ou 868 MHz. Ces bandes de fréquences, réservées aux applications dites ISM (industrial, scientific & medical), sont libres d’utilisation et ne nécessitent pas de licence.

Image : Exemple de gestionnaire d’énergie radiofréquence.

 

 

CONDITIONS D’INSTALLATION

 

L’utilisation des radiofréquences autorise une très grande souplesse d’installation. Les équipements peuvent être disposés quasiment n’importe où, à condition de respecter un minimum de règles :

• Les radiofréquences traversent les murs et cloisons et permettent donc la communication avec des appareils répartis dans plusieurs pièces.
• La portée du signal est de l’ordre de la centaine de mètres. Cependant, l’affaiblissement du signal peut varier sensiblement en fonction de la nature des parois et de l’emplacement des équipements. En outre, la technologie radio peut être sensible aux perturbations électromagnétiques et aux conditions climatiques. Elle peut aussi être une source de perturbations pour l’environnement.
• L’encombrement des bandes de fréquences ISM est important. Un codage ou une possibilité de changement de fréquence doit être prévu pour éviter les interférences (avec un voisin utilisant le même équipement, par exemple).
• Pour des applications de sécurité (centrales d’alarme, par exemple), la fiabilité des transmissions peut être renforcée par l’utilisation simultanée et dynamique, dans un même appareil, de deux fréquences dans des bandes différentes. Si l’une des deux fréquences est perturbée, c’est l’autre fréquence qui assure la transmission. La technologie radiofréquence est consommatrice d’énergie. L’alimentation doit être assurée par le secteur, des piles (attention à l’autonomie) ou des cellules photovoltaïques intégrées aux équipements.

 

 

APPLICATIONS

 

Compte tenu du peu de restrictions, le champ d’applications des radiofréquences est très large :

• commande et variation d’éclairage (boutons poussoirs pour lampes d’ambiance ou plafonniers) ;
• commande d’ouvrants (volets roulants, portails, stores…) ;
• signalisation lumineuse et sonore (carillon, interphone) ;
• programmation et régulation du chauffage (thermostat programmable, gestionnaire d’énergie) ;
• centrale d’alarme anti-intrusion (liaison avec capteurs volumétriques et périmétriques) ;
• commande de motorisation ou d’automatismes (pompe de piscine, arrosage…) ;
• report à distance d’un signal de commande (boîtiers modulaires), etc.

 

La facilité d’installation, la mobilité et le coût modéré en font une solution bien adaptée aux chantiers de rénovation ou d’amélioration de l’habitat.