La domotique, pourquoi faire?

Posté le 09/05/08 par Bruno De Latour dans La Domotique,  Aucun commentaire

 

La domotique pour le confort L’accroissement du niveau de confort des locaux est le domaine de prédilection de la domotique. Les fonctions de commande à distance simples opérant sur toutes sortes d’appareils sont maintenant banalisées. Des commandes agissant en même temps sur des appareils différents de manière à les placer dans un état fonctionnel déterminé était jusqu’à présent impossible sans passer par une étape fastidieuse et compliquée de “programmation” sur une “centrale” quelconque. Les systèmes de la dernière génération tels que GHS permettent de s’affranchir de ces contraintes et de proposer une commande à distance d’un nouveau type appelé “bouton d’ambiance”. L’intérêt de cette innovation est de permettre de commander la restitution d’états complexes correspondants à des situations données mettant en oeuvre des appareils de types différents avec une ergonomie compatible avec un marché de masse. Il s’agit dans une première étape de placer un bouton d’ambiance en position d’enregistrement, de positionner les appareils souhaités dans l’état fonctionnel qu’il s’agira de retrouver ultérieurement puis de revenir toucher le bouton d’ambiance lorsque tous les appareils concernés auront été réglés convenablement. Après cette phase d’enregistrement, chaque sollicitation du bouton d’ambiance concerné replacera les appareils concernés dans l’état préalablement enregistré. Ce nouveau type de commande, simple mais puissant, correspond bien à ce que les utilisateurs attendent c’est à dire la prise en compte de situation qui ont un sens dans la vie quotidienne. Par exemple l’utilisateur peut associer un bouton d’ambiance ‘je regarde la télévision”, un simple appui sur ce bouton peut provoquer la mise en marche du téléviseur sur une chaîne donnée, l’extinction de l’éclairage principal, l’allumage d’une lampe d’ambiance à un niveau d’éclairement adapté, la fermeture de volets roulants, l’adaptation du chauffage à la situation etc. De même un autre bouton d’ambiance peut être associé à la situation “je lis” pour reconditionner tout ou partie des appareils affectés par la commande précédente et les adapter à la nouvelle situation. On peut imaginer une infinité d’usage au bouton d’ambiance comme l’installation à proximité de la porte d’entrée d’un bouton “présence” et un bouton “absence” qui place le local dans l’état qui convient en cas de présence ou d’absence humaine par action sur le chauffage,l’eclairage, les volets, le système d’alarme etc. De même des boutons “bonjour” et “bonne nuit” peuvent trouver leur place à proximité d’un lit. La gestion de l’énergie Il existe d’autres couples produit/service en phase d’émergence, moins spectaculaires mais très utiles notamment pour abaisser les coûts d’exploitation des locaux dans lesquels ils seront installés. Parmi ces services, beaucoup vont apparaître dans le domaine de la gestion de l’énergie électrique. En effet l’énergie disponible va devenir une ressource rare compte tenu de l’augmentation croissante des besoins et de la limitation des capacités de production. Cette réalité mondiale est encore peu perceptible en France, cas d’exception, à cause de la part importante de l’électricité d’origine nucléaire. La domotique peut intervenir en trois points de la gestion de l’énergie électrique: – la gestion de la tarification de l’énergie, – la gestion de la puissance consommée, – l’information du consommateur. La gestion de la tarification Le moyen le plus souple pour coupler la demande et la production d’énergie c’est de faire varier son prix. Ainsi les variations de tarif sont suffisamment initiatives pour que la plus grande partie de la demande suive les directives de la production sans que celles ci soient imposées de manière trop autoritaire. Le but du producteur étant de lisser la demande en dessous du niveau à partir duquel il doit avoir recours à des capacités de production dont le coût par kilowatt est plus élevé. La tendance va donc être à la multiplication des paliers tarifaires au-delà des tarifs à deux états communément pratiqués (par exemple en France: heures creuses/heures pleines ( EJP). On voit apparaître en France par exemple le tarif Tempo à trois fois deux états tarifaires. Or l’utilisateur de base est perturbé par la complexité de ce type de structure tarifaire qui sort de la dichotomie habituelle cher/pas cher. De plus l’utilisateur n’accepte pas longtemps de devoir aller modifier des réglages sur une “centrale” à chaque fois qu’il souhaite changer les conditions de fonctionnement d’un appareil. Par ailleurs il existe des contraintes antagonistes relatives au marché des sous-ensembles nécessaires pour permettre une gestion intelligente de la tarification: Les distributeurs d’électricité, qui sont des entités régionales ou nationales, souhaitent personnaliser leurs tarifs. Les constructeurs d’appareils susceptibles d’offrir le choix d’un fonctionnement économique ou immédiat, par exemple les produits électroménagers, souhaitent standardiser leur production pour réaliser des économies d’échelle sur des marchés supranationaux. La mise en oeuvre d’un système de la nouvelle génération tel que 0115 permet d’offrir une solution élégante à tous ces problèmes. Une interface unique avec le système de gestion amont du distributeur d’électricité appelée gestionnaire de tarification. Ce produit est réalisé selon les caractéristiques d’un ou de plusieurs tarifs d’un distributeur donné. Il permet à l’utilisateur de fixer le palier tarifaire à partir duquel il estime que l’énergie devient chère de manière globale ou par grandes catégories d’usage dans des versions plus élaborées. Le gestionnaire de tarification diffuse dans le réseau des informations tarifaire standardisées, en particulier l’information binaire cher/pas cher, lors de chaquechangement d’état tarifaire ou sur requête d’autres appareils raccordés au réseau. Des produits compatibles tels que chauffe-eau,lavelinge et autres appareils électroménagers gros consommateurs d’énergie peuvent dès lors proposer des modes de fonctionnement relatifs au tarif électrique. Il peut s’agir par exemple d’offrir en façade des appareils deux boutons de mise en marche, un bouton de mise en marche “préférence aux économies” qui n’autoriserait le démarrage du cycle fonctionnel qu’en période de tarif “pas cher” un autre bouton “préférence au temps” assurerait une mise en route inconditionnelle et immédiate. Cette solution offre l’avantage de n’avoir dans le système que le gestionnaire qui soit typé en fonctions de la structure tarifaire du fournisseur d’énergie, tous les autres produits sont standards. Les contraintes d’ergonomie sont également satisfaites par l’offre qui est faite à l’utilisateur de choisir le comportement des appareils en fonction du coût de l’énergie directement sur les produits concernés. La gestion de la puissance Le deuxième volet de la gestion de l’énergie dans les locaux concerne la maîtrise de la puissance cumulée pour qu’elle ne dépasse pas un seuil déterminé. Dans beaucoup de pays les ressources énergétiques sont limitées, et les raccordements domestiques sont généralement de faible puissance, par exemple de 3 kW. Dans d’autres pays l’énergie est disponible en quantité mais le prix des abonnements croît avec la puissance souscrite. Dans ces deux cas il est intéressant pour le consommateur de gérer la puissance appelée par son installation. L’objectif étant de pouvoir utiliser davantage d’appareils que ce que la puissance souscrite permettrait sans gestionnaire. Selon les pays, le dépassement de la puissance souscrite provoque une disjonction ou l’application de pénalités tarifaires. Des solutions existent depuis longtemps sous la forme de d’appareils appelés délesteurs. Cependant les inconvénients inhérents aux délesteurs ont limité leur usage au cas extrême du chauffage électrique. Ils nécessitent une modification importante des installations électriques avec le câblage de lignes dédiées à chaque niveau de priorité, ceci engendrant des coûts non négligeables et un manque de flexibilité évident. Une fois encore les nouveaux systèmes apportent une réponse souple et efficace au problème. Un appareil appelé gestionnaire de puissance est raccordé au réseau. L’utilisateur lui indique la puissance cumulée à ne pas dépasser qui est déterminée en fonction de la puissance souscrite diminuée de la puissance susceptible d’être consommée par les appareils non compatibles. Les appareils compatibles avec ce système sont par défaut délestés, c’est à dire que seul leur sous-ensemble de commande est alimenté, pas leurs sous-ensembles de puissance. Lorsqu’un appareil de ce type est mis en marche, il négocie avec le gestionnaire de puissance une autorisation de relestage. Cette négociation s’effectue en fonction de la quantité d’énergie demandée et du niveau de priorité associé qui est comparée par le gestionnaire au seuil de limitation compte tenu de la somme des puissances déjà engagées. Le gestionnaire calcule l’effet qu’aurait la satisfaction de la demande et autorise ou refuse le relestage de l’appareil demandeur en fonction du résultat de la simulation. L’autorisation de relestage peut être accordée après que le gestionnaire a délesté des appareils moins prioritaires. Un appareil dont le relestage a été refusé sollicite de nouveau le gestionnaire à chaque fois qu’il est informé par l’intermédiaire du réseau que d’autres appareils ont arrêté de consommer de la puissance. Cette nouvelle vision du délestage n’est donc plus basée sur la mesure du dépassement effectif d’un seuil de puissance et la déconnexion autoritaire des charges mais sur des transactions entre appareils et des simulations. Les avantages sont nombreux: aucune modification de l’installation électrique du local n’est nécessaire, les appareils peuvent être raccordés à n’importe quelle prise du réseau électrique, les cycles de fonctionnement des appareils peuvent être pris en compte dans la gestion, par exemple il doit être impossible de délester un lave-linge en cours de fonctionnement, les niveaux de priorité pour l’accès à la puissance peuvent varier en fonction de critères interne à l’appareil, par exemple un congélateur peut être non prioritaire et délestable tant que ses réserves de froid sont suffisantes et devenir prioritaire lorsque le démarrage du groupe frigorifique devient impératif. Un autre avantage, qui est significatif sur le plan économique, est l’utilisation des moyens de commutation qui équipent déjà les appareils consommateurs dotés d’un contrôleur électronique, pour le délestage des sous-ensembles de puissance. L’information du consommateur L’augmentation inévitable du coût de l’énergie électrique va faire apparaître une demande visant à obtenir des informations détaillées sur les différents postes de dépense tant sur le marché résidentiel qu’en environnement professionnel où une imputation plus précise des charges sera demandée. Les nouveaux systèmes permettent d’offrir ce type de service sans surcoût dans les appareils compatibles. En effet il suffit de doter chaque appareil communicant dont la consommation énergétique est significative d’un compteur d’énergie virtuel, basé sur le comptage du temps de fonctionnement des charges internes dont les puissances nominales sont nécessairement connues par les constructeurs des produits. D’autres appareils du réseau peuvent exploiter les informations fournies par les compteurs intégrés pour fournir les informations attendues en cumulant les énergies selon des critères déterminés par exemple selon le type ou en fonction de la localisation des appareils. L’affichage des consommations peut se faire avantageusement en unité monétaire Si l’on intègre la logique de calcul associée au mode de tarification utilisé.

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