conseil pour installer les thermostats d'ambiance

[PFB]

de régulation de type PWM

PWM (Pulse Width Modulation) en français Modulation par Largeur d'Impulsion indique un système de commande à 2 états dont le rapport cyclique est variable. Et non une régulation.

PFB

[Kouki]

de régulation de type PWM

PWM (Pulse Width Modulation) en français Modulation par Largeur d'Impulsion indique un système de commande à 2 états dont le rapport cyclique est variable. Et non une régulation.

PFB

Je te rassure, je n'ai pas utilisé le terme PWM à la légère (même si j'ai oublié un mot : régulation à action PWM) mais les techniciens auront compris je pense, mais pointilleux comme tu es j'aurais dû m'y attendre...
Ca fait office de régulation bien entendu. Avec le bon régulateur en amont (ici thermostat) sa sortie fonctionne et commande une vanne sur le mode PWM et régule la température.
Tout dépends de la fréquence d'échantillonnage par rapport au temps de réponse du système à régler.
Dans ton esprit, probablement, une régulation est une fonction de transfert appliquée à l'erreur et dont la sortie a une influence continue sur l'élément à régler. Tout au contraire d'un tout ou rien.

Cependant, ce régulateur tout ou rien (calcul de l'erreur et action), lorsqu'il est (beaucoup) plus rapide que le temps de réponse du système à régler, revient à appliquer intrinsèquement un filtrage (amené par la charge du système à régler) sur la grandeur à régler. Celle-ci est lissée et si l'on visualise cette valeur (donc régulateur "en charge") c'est comme si celui-ci devenait continu.

Le même principe est utilisé dans toutes les alimentations à découpage, ce qui ne les empêche pas d'être dites "régulées" et d'être extrêmement précises et réactives à toutes variations et perturbations.

Maintenant, un autre exemple qui va te faire grincer des dents et péter tes tubes, le même principe est utilisé pour l'audio, classe D pour les subwoofers tu connais, mais aussi en haut de gamme selon le même principe, c'est relativement récent car cela nécessite des fréquences de switching et une puissance de calcul importantes pour l'audio haute fidélité.
Tu le sais bien, un ampli est en quelque sorte un régulateur qui permet de transférer un signal haute impédance (pré-ampli) sur une sortie faible impédance (HP et ses filtres) en "régulant" le courant (ou tension) afin de s'affranchir des caractéristiques changeantes (impédence) de la charge en fonction de la fréquence (j'entends crier au sacrilège au sujet de la contre réaction...).
Pourtant cela fonctionne aussi très bien car la conversion PCM-PWM s'opère à des fréquences extrêmement élevées.
http://forum.hardware.fr/hfr/VideoSon/H ... 1780_1.htm
http://www.tactlab.com/Products/T2/T2.html

Donc ne pensez pas que le PWM est juste bon à régler des ventilateurs, s'il est associé à un système extrêmement lent faisant office de filtre, comme c'est le cas pour le chauffage au sol basse température, c'est une régulation tout à fait valable et le fait d'avoir des vannes à commande proportionnelles ne changerait rien.
Certains thermostats disposent de régulateurs de type PI (proportionnel intégral) comme les Taconova RT-D, pour piloter les vannes tout ou rien ou radiateur électrique on/off, cela permet d'anticiper la commande PWM et s'approcher vraiment des performances d'un système à fonction continue.

[PFB]

le même principe est utilisé pour l'audio, classe D pour les subwoofers tu connais, mais aussi en haut de gamme selon le même principe, c'est relativement récent car cela nécessite des fréquences de switching et une puissance de calcul importantes pour l'audio haute fidélité.

Nouveau? les brevets doivent bien dater de la période 1870-1910, faudrait que je regarde. La mise en application les années 1970 mais c'était tellement ridicule et surtout inutile ( il n'y avait pas de besoin) que cela été mis de côté, et il a fallu une trentaine d'année pour miniaturiser les haut-parleur et créer un besoin. Quand on diminue l'efficacité d'un HP on la compense par une augmentation de puissance.

Pour revenir au sujet de la régulation/commande, ce qui m'interpelle c'est le manque chronique de solutions intelligentes, auto-adaptatives et même prédictives dans le domaine de climatique des bâtiments. Car pour réguler il faut mesurer une erreur pour agir.

PFB

[BuBu]

Pour revenir au sujet de la régulation/commande, ce qui m'interpelle c'est le manque chronique de solutions intelligentes, auto-adaptatives et même prédictives dans le domaine de climatique des bâtiments. Car pour réguler il faut mesurer une erreur pour agir.

Je trouve aussi. Avec toutes les informations qu'on a aujourd'hui (température extérieure voir prévisions météo) je suis étonné qu'il n'y ait pas des systèmes plus intelligents qui permettent de prendre un peu d'avance. Surtout quand on parle de chauffage au sol avec un temps de réaction hyper lent.

[PFB]

Surtout quand on parle de chauffage au sol avec un temps de réaction hyper lent.

Et en plus quand tu multiplies les énergies comme solaire, poêle et PAC avec accu et tout le tralala. Il a fallu aux pros une bonne dizaine d'année pour que le merdier de tubes soient à peu près branchés correctement, tu va pas quand même leur faire configurer une "climatic management unit" sur le ouaibe non? Vont serrer les pôvres...

Non, rien ne vaut un bon chauffage sur dimensionné, qui marche en tout ou rien, comme au siècle passé.


PFB

[Kouki]

Nouveau? les brevets doivent bien dater de la période 1870-1910, faudrait que je regarde. La mise en application les années 1970 mais c'était tellement ridicule et surtout inutile ( il n'y avait pas de besoin) que cela été mis de côté, et il a fallu une trentaine d'année pour miniaturiser les haut-parleur et créer un besoin. Quand on diminue l'efficacité d'un HP on la compense par une augmentation de puissance.
PFB

Je pense que la classe D d'antan est très éloignée de l'amplification numérique qui a été développé pour ces amplis TACT, en terme de performances. Bien que grossièrement le principe est le même. Ce sont des recherches assez récentes (environ ~10ans) qui ont permis d'atteindre un niveau de fidélité soit disant fabuleux.
Je ne me souviens plus des détails mais il me semble que des brevets ont été déposés par TACT sur la manière de générer ce PWM. Il doit y avoir une sorte de compensation ou anticipation des défauts de switching des ponts et réponse du filtre passif 2ème ordre, nécessaire lorsqu'on va taper dans les très hautes fréquences (relatif au spectre sonore) en gardant une résolution et un slew rate digne de la haute fidélité. J'aurais voulu retrouver un article technique sur cette technologie mais sans succès...

Pour revenir au sujet de la régulation/commande, ce qui m'interpelle c'est le manque chronique de solutions intelligentes, auto-adaptatives et même prédictives dans le domaine de climatique des bâtiments. Car pour réguler il faut mesurer une erreur pour agir.
PFB

C'est théoriquement tout à fait possible.
En régulation cela s'appelle Feed-Forward, commande anticipée, qui permet d'éviter d'attendre bêtement l'erreur pour corriger.
Mais pour cela tout le problème est de modéliser et connaitre parfaitement le système à régler, à savoir combien de temps ouvrir la vanne pour augmenter la température de 1°C.
Sachant cela la vanne ouvrirait juste le temps nécessaire et la refermerait avant que la température soit atteinte, tout en sachant que par intertie, elle serait bel et bien atteinte (avec une petite marge d'erreur).
Cela permettrait d'économiser de l'énergie.
C'est bien beau et semble tout simple, mais c'est sans compter l'influence des déperditions thermique des murs fenêtres etc..., du soleil qui tape selon les saisons et sa position, des portes et fenêtres ouvertes et courants d'air, de la présence et activité humaine dans les pièces, etc...
Très complexe à modéliser.
Et même en y arrivant, il y aurait énormément de paramètres physiques à connaitre (plus des éléments non prédictibles), alors essaie donc d'obtenir ces paramètres physiques de ton architecte.... j'ai essayé, je n'ai même pas pu obtenir les caractéristiques de mes fenêtres alors pour le reste...
Et si tu avais tout cela, tu pense que le chauffagiste de base va savoir les interpréter et régler le super thermostat ? Chez mes parents le chauffagiste ne sait même pas régler 3 paramètres...
Alors il reste à développer un système de régulation avec compensation cyclique sur 365/24, qui incluerait des paramètres astronomiques (position soleil), habitudes des occupants, et pertes d'énergie de la construction et réponse du système de chauffage, état d'ouverture des fenêtres, état de présence des occupants et plus de la simple mesure de la température extérieure... M'est avis que si cela n'existe pas déjà, cela sera probablement un jour sur le marché... patience.

[cox]

Ouah, je suis assez impressionné par cette discussion qui est très pointue.
Mais en fin de compte que gagne-t-on quand on passe à ce genre de systèmes ? En termes financiers, en termes de confort, en termes d'économies d'énergie ?

Est-ce que ce ne sont pas des solutions hyper chères pour gagner en fin de compte pas grand chose à part un mal de crâne

En fin si j'ai bien compris

Marc

[PFB]

Mais en fin de compte que gagne-t-on quand on passe à ce genre de systèmes ? En termes financiers, en termes de confort, en termes d'économies d'énergie ?

C'est un peu le principe du "downsizing" en automobile. Dans une main tu as un gros moteur sur dimensionné de technologie standard et dans l'autre main tu as un plus petit moteur mais bardé de technicité. Le but étant une réduction de la consommation pour une puissance identique. Dans nos maisons ce phénomène commence tout doucement.

Au final tu gagnes de l'énergie, donc des sous.

Je suis étonné par exemple qu'une installation de chauffage n'ai pas de capteur solaire pour simplement éviter que l'indication du gain solaire soit mesurée indirectement par une vanne thermo-stastique. De même les flux d'énergies devraient êtres modulés en fonction des prévisions météo. Et pour finir quand tu multiplies les sources d'énergie avoir qqch qui gère les flux de manière intelligente fait gagner des %.

En termes de gain c'est chaque fois quelques % qui additionnées font qu'un chauffage consomme moins. Après tout dépend de ta consommation de ta maison, en rénovation d'installation ancienne "simple" (brûleur-radiateur) ce système est une tuerie. Car l'utilisateur fait face à des problèmes d'intégration (panneaux solaires, poêle récupérateur ECS, accumulateurs, brûleur à bûches). Pour ma part dans ma vieille baraque, sans assainir l'enveloppe j'ai un gain d'environ 25% juste avec des vannes thermo et des réglages cohérents.

Est-ce que ce ne sont pas des solutions hyper chères pour gagner en fin de compte pas grand chose

C'est à mettre en rapport avec le prix de la maison, ou des rénovations, et de la consommation surfacique. Dans une maison minergie P ça sert à rien, dans une vieille baraque comme la mienne c'est une urgence.

PFB

[BuBu]

Pour y avoir réfléchi, je pense qu'il faudrait, à ce stade, prévoir un système qui ne soit pas parfait, mais qui fasse déjà mieux et qui (surtout) le fasse simplement. Par exemple, à mon avis le plus facile à mettre en œuvre serait un système qui apprend différents éléments facilement mesurables:

1) une mesure statique: temps de réaction nécessaires, et amplitude constatée, lorsqu'il faut réchauffer ou refroidir une pièce. Cela devrait typiquement être calibré une fois, de nuit ou par temps couvert, à la fin de la construction.
2) une série de mesures mise à jour quotidiennement et automatiquement: heures habituelles durant lesquelles les locaux se chauffent naturellement (impact du soleil, utilisation d'un poêle, ou utilisateur d'un four pour la cuisine).

Et chaque jour les mesures obtenues au point 2) seraient mis à jour, par exemple via 24 points de mesures horaires chaque jour.
Grâce à ces infos (qui sont plutôt faciles à obtenir), il devrait être relativement simple de gérer le chauffage de manière approximative, en faisant mieux que le système réactif actuel, et en restant relativement simple. Le système saura par exemple facilement qu'à 10h, il peut diminuer légèrement le chauffage car le(s) jour(s) précédent(s) ça a chauffé naturellement vers 14h.
Et ceci, géré pièce par pièce bien entendu.

Bien sûr il y aura des imperfections, elles seront gommées en ouvrant ou fermant les vannes comme c'est déjà le cas actuellement. Mais grâce aux différentes données à disposition, le système saura combien de temps il faut ouvrir les vannes pour retrouver la température voulue, et pourra les fermer avant de l'avoir atteinte.

Ce serait déjà une belle évolution, qu'on pourrait obtenir rapidement chez soit. Si on va chercher trop loin dès le départ, on court le risque de ne jamais voir un tel système.


Hors sujet:
J'avais aussi réfléchi à des applications similaires pour les ascenseurs par exemple: on sait que, selon l'heure de la journée, l'ascenseur sera plutôt utilisé pour descendre d'un bâtiment, ou au contraire pour y remonter. Grâce à ces infos (à mesurer et adapter chaque jour) l'ascenseur pourrait par exemple se positionner de manière idéale pour anticiper les prochaines demandes. Et les déplacements par anticipation pourraient être effectués à faible vitesse, ce qui diminue la consommation d'électricité. Donc gain de temps, de consommation, et de bruit. Appliqué à de gros bâtiment munis de nombreux ascenseurs, ça pourrait même diminuer légèrement le nombre d'ascenseurs nécessaires.

[vivelebois]

pour en revenir au sujet de départ: les thermostats sont-ils obligatoires ?

sur les radiateurs a eau ( quelque soit le système de fabrication de l'eau chaude), les vannes de réglages thermostatiques suffisent-elles ?
planchers chauffants: la mise en route dépendant d'une sonde extérieure et d'un thermostat d'ambiance, ça suffit ou pas ?