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En terme d’affichage, le plus dur reste à faire !

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En terme d’affichage, le plus dur reste à faire !

Delta Dore dispose déjà d’une solution d’affichage des données et prépare pour 2013 une offre globale sur le comptage et l’affichage des consommations d’énergie. (Doc. Delta Dore.) Les systèmes DRV des principaux constructeurs sont capables de comptabiliser les consommations d’énergie en chauffage et en rafraîchissement, unité intérieure par unité intérieure. Puis d’envoyer ces consommations vers une supervision du bâtiment ou bien de les afficher sur les systèmes vendus par les mêmes constructeurs. (Doc. P.P.) L’affichage des consommations n’est pas la principale difficulté. Pratiquement tous les fabricants de régulateurs proposent des écrans embarquant un microprocesseur capable d’assurer cette fonction. (Doc. P.P.)

Bien que la RT 2012 ait rendu obligatoire l’affichage des consommations d’énergie, il n’existe pas, pour l’instant, de réponse technique satisfaisante. Les coûts d’installation et d’entretien des compteurs sont disproportionnés par rapport aux faibles consommations énergétiques annuelles enregistrées.

Afficher les consommations d’énergie, par poste - ECS, chauffage, ventilation, éclairage, prises électriques, etc. - par pièce en logement, ou par local en tertiaire, avec un historique pour observer les évolutions, voire avec une référence pour comparer à un idéal à atteindre, paraît une évidence.

En effet, si les occupants ne connaissent pas leurs consommations d’énergie, comment peuvent-ils savoir si leur comportement est vertueux ou pas, comment peuvent-ils réagir en cas de dérive des consommations, entreprendre des actions correctives et vérifier leur efficacité ? Mais, voilà, nous aurions dû rendre obligatoire cet affichage il y a trente ans, au moment où les consommations d’énergie en construction neuve étaient encore très importantes. Les années passant, un marché de solutions techniques se serait développé et le prix des équipements nécessaires aurait baissé avec le temps.
Cela devient obligatoire aujourd’hui au moment où, en moyenne, la construction neuve ne doit pas consommer plus de 50 kWhEP/m².an. C’est-à-dire, 5 000 kWhEP/an pour un logement de 100 m², par exemple. Ce qui représente un peu moins de 400 € TTC/an en tout électrique, abonnement compris. Si l’affichage permet une économie d’énergie de 10 % par an, ce qui serait un excellent résultat en construction neuve, cela ne fait jamais que 40 €/an.
Delta Dore envisage une solution dont le prix sera compris entre 400 et 1 500 €. Ce sera l’une des moins chères du marché. Autant dire qu’en construction neuve, l’installation et l’amortissement du comptage ou du calcul, et de l’affichage ne seront pas faciles et risquent de se compter en dizaines d’années.

Exigences précises dans la RT 2012

L’arrêté du 26 octobre 2010 « relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des constructions » qui établit la RT 2012, pose les exigences en terme d’affichage des consommations.
L’article 23 de l’arrêté rappelle que les maisons individuelles ou accolées sont équipées de dispositifs permettant de mesurer ou d’estimer leur consommation d’énergie, sauf pour les consommations des systèmes individuels au bois. Cette information doit être délivrée dans le volume habitable, par type d’énergie (sauf pour le bois) et, au minimum, avec une répartition entre les usages suivants : chauffage, refroidissement, production d’ECS, réseau de prises électriques, autres.
En logements collectifs, l’article 23 demande de mesurer ou d’estimer les consommations d’énergie de chaque logement. Ces systèmes doivent permettre d’informer les occupants de leur consommation d’énergie au moins mensuellement. De plus, l’information est délivrée dans le volume habitable et distingue : chauffage, refroidissement, ECS, réseaux électriques et « autres ». Si le maître d’ouvrage est aussi le futur propriétaire bailleur du logement (cas d’un logement social), l’information peut être délivrée par voie électronique ou postale, et pas nécessairement par affichage dans le volume habitable.
Pour le tertiaire neuf, c’est plus complexe. Le chapitre VIII « Dispositions diverses dans les bâtiments ou parties de bâtiment à usage autre que d’habitation » de l’arrêté du 26 octobre 2010 rend obligatoire, la mesure ou le calcul localisé de la consommation d’énergie pour le chauffage, le refroidissement, la production d’eau chaude sanitaire, l’éclairage, le réseau des prises de courant, les centrales de ventilation, ainsi que pour les départs électriques d’une puissance supérieure à 80 A, quel que soit le processus qu’ils alimentent. Le texte précise qu’en ce qui concerne le chauffage, le refroidissement, l’éclairage et le réseau des prises de courant, ce comptage ou calcul de consommation d’énergie s’effectue par tranche de 500 m² de Surt (Surface utile au sens de la RT, définie à l’Annexe III de l’arrêté du 26 octobre), ou par tableau électrique, ou par étage, ou par départ direct. Dans le cas du tertiaire neuf, un bâtiment de 5 000 m² pourra compter au minimum 70 compteurs divisionnaires. Il n’est pas envisageable de les relever manuellement. Bien que la RT 2012 ne le demande pas, il est virtuellement impossible de compter, agréger et afficher les consommations d’énergie, même en logement individuel, sans utiliser des équipements liaisonnés. C’est-à-dire capables, d’une manière ou d’une autre - par courant porteur, bus, liaison radio - de transmettre leurs informations à un agrégateur intelligent, qui répartit et affiche les consommations dans les termes requis par la RT.

Procédure en maison individuelle

En maison individuelle, il faut afficher, dans le volume habitable, les consommations par type d’énergie, sauf pour le bois, en distinguant chauffage, refroidissement, production d’ECS, réseau de prises électriques, autres.
Prenons le problème pas à pas. Pour afficher par énergie et par usage, il faut commencer par compter par énergie et par usage. En ce qui concerne le réseau de prises électriques, cela impose une conception rigoureuse de l’installation : chaque départ alimentant les prises électriques doit être associé à un compteur au tableau. Ces compteurs doivent envoyer leurs informations à un module de centralisation qui se charge de l’archivage et de l’affichage.
Legrand a mis au point une solution entièrement propriétaire : l’offre MyHome Domotique, associée aux appareillages de sa gamme Céliane. Cet ensemble offre des solutions de communication aussi bien en bus de terrain propriétaire, les BUS/SCS de Legrand, en courants porteurs, ou en radio HF à l’aide du protocole ZigBee. Pour le comptage départ par départ, Legrand propose son interface 035 55 qui s’installe au tableau électrique et fonctionne avec des tores. L’interface 035 54, pour sa part, reçoit des impulsions de compteurs volumétriques d’eau, de gaz, etc. Ces interfaces transmettent les consommations par le biais du BUS/SCS à l’afficheur 672 83 qui permet de visualiser les consommations d’eau, de gaz et d’électricité (3 circuits différents) sur un même écran. Les données sont enregistrées heure par heure et mémorisées pendant un an.
Delta Dore prépare une solution pour le printemps 2013. Sa solution mesurera l’ensemble des consommations, toutes énergies confondues, pour tous les usages dans la maison, proposera un archivage sur deux ans et permettra un affichage par poste, par énergie et une comparaison d’une année sur l’autre, avec un redressement possible tenant compte des températures intérieures et extérieures enregistrées pour les deux années.
Les autres fabricants, dont Hager, Schneider Electric et Siemens, disposent de solutions utilisant le protocole ouvert KNX, mais conçues à l’origine comme des offres domotiques, avec des prix à leur mesure.
Ces diverses offres constituent un bon pas en avant, mais elles ne répondent pas entièrement aux exigences de la RT, sauf si chaque fonction est assurée par un générateur spécifique : un chauffe-eau thermodynamique pour l’ECS, une chaudière ou une pompe à chaleur pour le chauffage. Dans ce cas, il suffit de mesurer les consommations d’énergie de chaque générateur, en posant un compteur de gaz divisionnaire - ce qui n’existe pas vraiment en installation domestique - sur l’alimentation de la chaudière pour distinguer les consommations de gaz pour le chauffage, de celles liées à la cuisine.
Imaginons cependant, ce qui est tout de même un cas très fréquent, que l’eau chaude et le chauffage soient produits par un même générateur mixte, qu’il s’agisse d’une chaudière ou d’une pompe à chaleur. Le problème devient plus complexe, a fortiori si le générateur est une Pac réversible qui assure aussi le rafraîchissement, voire une machine quatre-en-un qui se charge également de la ventilation. La seule solution est que le fabricant du générateur installe un dispositif qui extrait les données nécessaires et les met à la disposition de l’appareil agrégateur.
Un court inventaire a montré que les constructeurs de générateurs, à l’exception de Panasonic pour ses Pac et de Hora pour sa machine quatre-en-un Twin-R, ne proposent ni de fonction de comptage par usage, ni d’extraction vers un système d’agrégation et d’affichage. Panasonic extrait les informations pour ses Pac Aquarea conçues pour la construction neuve et les met à disposition soit sous KNX, soit sous son propre protocole. Hora, qui sera prêt début 2013, s’oriente vers KNX d’abord et sans doute vers d’autres protocoles ensuite. Lorsqu’on dispose des données, l’affichage ne présente plus aucune difficulté : tous les fabricants proposent à la fois un afficheur mural et une passerelle wifi qui, transitant par la box Internet de la maison, est capable de pousser les données vers un Smartphone, une tablette ou un ordinateur, même distants.

Installations individuelles en collectif : problématique complexe

En immeubles collectifs, si les solutions techniques de ventilation, chauffage et production d’ECS sont individuelles, nous sommes alors dans le cas de la maison individuelle. Bien qu’il faudra tout de même répartir les consommations d’énergie collectives : éclairage des parties communes, ascenseurs, etc. En revanche, si les solutions techniques retenues sont collectives, la difficulté technique et le coût croissent et les solutions techniques disponibles ne sont pas légion. La plus aboutie est l’offre Synco Living de Siemens Industry Building Technologies (IBT). En logements collectifs, elle comporte à la fois des fonctions de pilotage des divers processus techniques, de comptage et d’agrégation des consommations, puis de mise à disposition.
Tout commence avec la centrale d’appartement QAX903 qui pilote le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire, la ventilation et la climatisation, ou bien avec la centrale QAX913 qui ajoute la conduite des volets, de l’éclairage et des fonctions de surveillance (fuite d’eau...). Ensuite, l’interface de mesure WRI892 transfère aux centrales QAX, les informations de consommation en provenance des compteurs. Tous types de compteurs, eau, chaleur, froid, électricité, gaz, peuvent être relevés. Le transfert de données, entre les compteurs et l’interface WRI892 s’effectue, soit grâce au protocole M-Bus (comptage en anglais) développé par l’industrie du comptage, soit en comptabilisant les impulsions envoyées par chaque compteur. Physiquement, ce transfert de données entre interfaces WRI892 et centrales d’appartement QAX, s’effectue en KNX radio. Troisièmement, un serveur Web OZW772 est installé dans chaque immeuble. Il relie les centrales d’appartement à Internet à travers un bus KNX sur paire torsadée (KNX TP1). Il acquiert les données collectives, les répartit et envoie par mail à chaque centrale d’appartement, les données de consommation qui la concernent. En effet, les compteurs et les centrales d’appartement ne voient que la partie « privée » des consommations de chaque logement.
Si le bâtiment est équipé d’un chauffage et d’une production d’ECS collective, il faut en plus affecter les consommations des parties collectives. Le système Synco Living effectue cette affectation par un dialogue entre le serveur Web ZW772 et les centrales d’appartement. Il répartit les consommations collectives en proportion des consommations privées, agrège le tout et renvoie l’information complète à chaque centrale d’appartement.
Tout cela fonctionne parfaitement, mais coûte, en fonction des compteurs nécessaires, plus de 1 000 e par logement.

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