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Dictionnaire du chauffage électrique






La gestion centralisée du chauffage

Le fil pilote des radiateurs


Le système "fil pilote" est un protocole utilisé en France pour piloter de façon centralisée et par plages horaires les thermostats des systèmes de chauffage. Il est devenu standard du marché pour le logement neuf construit à partir de 1995. En adaptant, la production journalière de chaleur à l'occupation d'un logement, une économie substantielle d'énergie d'environ 20% est généralement constatée.

Les programmateurs horaires et gestionnaires d'énergie "fil pilote" se connectent au thermostat des chaudières, aux thermostats embarqués sur les radiateurs électriques et sur les thermostats d'ambiances compatibles avec cette norme. Ils leur envoient des ordres simples pour contrôler leur allure : Eco, Confort, Hors gel, Arrêt... La régulation et la mesure de température étant toujours réalisée par le thermostat, ces ordres sont appelés abaissement de température, délestage ou encore relance.

L'allure de fonctionnement peut ainsi se gérer de façon centralisée pour piloter un grand nombre d'appareils de chauffage sur des zones d'occupation intermittente. Par rapport aux thermostats programmables embarqués sur chaque radiateur, le fil pilote offre l'avantage de contôler l'ambiance de façon centralisée et donne le moyen d'appliquer rapidement des dérogations par zones sans avoir à manipuler le thermostat de chaque appareil.

Comment brancher les fils pilotes pour gérer 2 zones ?

L'asservissement des thermostats permet donc d'optimiser simplement le fonctionnement des émetteurs de chaleur en programmant des plages horaires pendant lesquelles la température de consigne dite "de confort" sera maintenue ou abaissée en fonction de l'usage du logement (jour, nuit, présence, absence). Le protocole d'origine à 4 ordres a évolué pour 6 ordres. La compatibilité ascendante est assurée.
  • Fil pilote 4 ordres : Confort, éco, hors gel, arrêt
  • Fil pilote 6 ordres (GIFAM) : Confort, confort -1°C, confort -2°C, éco, hors gel, arrêt

Les signaux électriques :

Les commandes appliquées au fil pilote d'un radiateur

Norme :
  • Signaux électriques : 230 Volts 0,1 Ampère max

  • Le standard GIFAM encadre l'impédance d'entrée des récepteurs entre 100 et 500 kilo ohms, ce qui permet de relier de nombreux appareis de chauffage sur la même ligne. Souvent de 10 à 20 selon les caractéristiques du matériel. Par exemple, un programmateur pouvant délivrer 30 mA peut commander environ 15 thermostats d'impédance 200 K ohms.

  • Les signaux "confort -1°C" et "confort -2°C" correspondent à des périodes de présence du 230 volts alternatifs de 3 et 7 secondes espacées de périodes d'absence de signal d'environ 5 minutes.

Confort : température de consigne en usage normal (réglable de 7 à 30 °C)
Eco ou réduit : température de confort abaissée d'environ 3° à 4°C
Hors gel : 7 à 8°C
Arrêt : mise à l'arrêt de l'appareil (ou délestage)


Le fil pilote se reconnaît facilement car il est le plus souvent de couleur noire ou grise. Pour donner la main aux ordres pilote, l'appareil de chauffage doit être positionné en Mode Automatique, à défaut les ordres pilotes seront ignorés sauf si le Mode Automatique n'existe pas. Le cas échéant, les ordres pilote sont prioritaires sur le réglage du sélecteur de modes.

Bouton et molette de réglage du radiateur

Pourquoi le mode ECO ?

L'Ademe recommande de chauffer les logements d'habitation à 19 degrés Celsius en présence de personnes le jour et 16 degré la nuit. Pour une période d'absence inférieure à 48 heures, il est conseillé un abaissement de 3,5°C par rapport à la température de consigne. Baisser d'avantage la température est plus énergivore car les phénomènes thermiques produits par une relance plus importante consomment d'avantage d'énergie. Pour une absence supérieure à 48 heures, il est conseillé de basculer le thermostat en mode Hors Gel.

Dans la versions 6 ordres, les abaissements de 1 et 2°C répondent mieux aux besoins de confort la nuit.

Comment brancher le fil pilote ?

La gestion du chauffage par fil pilote a été initialement prévu pour les habitations disposant d'un câblage électrique équipé d'un fil supplémentaire entre chaque emplacement destiné à recevoir un émetteur de chaleur et le tableau électrique. Dans ce cas, un programmateur hebdomadaire fil pilote ou un gestionnaire d'énergie compatible est installé dans le coffret électrique ou déporté dans le logement. Les fils pilotes sont reliés par zones et connectés au système qui fournit les signaux. Tous les dispositifs de gestion du chauffage doivent être protégé par le même différentiel de 30 mA qui protège les émetteurs de chaleur.

Le sectionnement des fils pilotes : La norme NFC 15-100 qui fixe les règles concernant les installations électriques prescrit une coupure des fils pilotes en laissant plusieurs possibilités. Dans le logement neuf, les disjoncteurs seront généralement de type 1P + N + CA, soit une phase, un neutre et un contact auxiliaire pour coupure du pilote. Dans l'existant amélioré, le sectionnement obligatoire peut se réaliser de différentes manières. Dans un dispositif couplé avec un lien mécanique au disjoncteur du radiateur ou de façon indépendante et dans ce cas avec une étiquette sur laquelle est marqué en rouge "Attention fil pilote à sectionner" :
  • sur le tableau de répartition,
  • à l'intérieur de la boîte de connexion encastrée au dos de l'appareil de chauffage,
  • dans un dispositif général comprenant tous les interrupteurs du chauffage.

Exemple de communication par ondes radios : Dans les logements anciens qui ne disposent pas d'origine du câblage du fil pilote, il possible d'utiliser des kits composés d'un programmateur horaire mural qui communique par ondes radios ou par courant porteur (cpl) avec des récepteurs fixées à côté ou au dos de chaque radiateur. Ces cassettes sont reliées au secteur et connectées au fil pilote du thermostat.

Câblage d'un programmateur fil pilote par onde radio

Dans cette exemple, chaque radiateur est protégé par un disjoncteur 10 ampères. Le programmateur est protégé par disjoncteur 2 ampères. En amont, l'ensemble du dispositif de chauffage électrique est contrôlé par interrupteur différentiel 30 milliampères assurant également une coupure en cas de surintensité à 40 ampères.

Programmation de plages horaires en fonction de l'occupation du logement

L'utilisation habituelle du mode pilote donne la possibilité à l'utilisateur de choisir entre des programmes prédéfinis en usine et/ou de régler pour chaque jour de la semaine et pour chaque période d'une demi-heure ou d'une heure, une allure de chauffe aux niveaux "confort" ou "économiques". Les gestionnaires d'énergie plus évolués que les simples programmateurs donnent la possibilité de gérer le délestage et la mise hors gel en fonction de signaux délivrés, par exemple par le fournisseur d'énergie.

Exemple de plages horaires programmées pour le chauffage


Remarques :

Le branchement des alimentations électriques 230 volts de tous les appareils communiquant entre eux par le protocole pilote doit impérativement respecter le repérage de la phase et du neutre. A défaut, les signaux ne sont pas correctement interprétés.

Sur les installations qui ne sont pas équipées d'un fil pilote, le fil de terre même s'il n'est pas utilisé, ne doit pas pour des raisons de sécurité être utilisé pour véhiculer les ordres pilotes.

Lorsque le fil pilote n'est pas utilisé, il est laissé "en l'air" au dos du radiateur et isolé au moyen d'un ruban adhésif.

L'utilisation d'un thermostat d'ambiance mural (redondant avec celui embarqué sur le radiateur mais plus précis) est possible. Dans ce cas, le contacteur de puissance du thermostat ne doit pas commander l'alimentation électrique de l'émetteur de chaleur mais être relié au thermostat de façon à donner les ordres "confort" et "arrêt". Les thermostats électroniques ou numériques supportent mal les mises sous tension et coupures répétées d'une régulation. La demi-alternance positive 230 volts (ordre arrêt) est fabriquée en insérant une diode en série avec le contacteur.


 
 
 
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