Domotisation d’un chauffe-eau avec Zigbee ou Z-Wave

par | Oct 27, 2022 | Chauffage

Le quotidien et le prix des énergies nous rappellent souvent à optimiser nos consommations d’énergies. Un des postes important d’une habitation est le chauffe-eau standard ou thermodynamique. Nous vous proposons un article sur la domotisation de celui-ci qui vous permettra avec un minimum de modification d’augmenter le contrôle sur votre production d’eau chaude.

Fonctionnement du chauffe-eau

Le fonctionnement d’un chauffe-eau, sans rentrer dans les détails techniques, est assez simple : il permet de produire de l’eau chaude en réchauffant l’eau froide du réseau de votre domicile. En fonction de votre abonnement électrique, celui-ci est généralement activé pendant les heures creuses via le contact du compteur d’énergie électrique qui pilote un contacteur « Jour/Nuit » qui permet une marche forcée (position sur « I »), un fonctionnement automatique (activation via le contact du compteur d’énergie électrique) ou un mode arrêt (position « 0 »). C’est à cet emplacement que nous allons intervenir pour domotiser la production d’eau chaude.

Branchement du chauffe-eau avec utilisation du compteur d’énergie

ATTENTION : l’intervention dans un tableau électrique comporte des risques d’électrocution, couper le courant au disjoncteur général afin de réduire les risques et utiliser des outils conformes aux règlementations électriques est très important.

Le câblage peut être différent d’une installation à une autre, vérifiez le branchement (ou faites vérifier par un électricien) avant de modifier votre installation.

Branchement avec un chauffe-eau classique

Le schéma ci-dessous nous montre le câblage standard avec un chauffe-eau classique avec un câble de puissance. Celui-ci possède une résistance électrique de forte puissance qui permet de réchauffer l’eau.

Schéma câblage chauffe-eau
Câblage électrique d’un chauffe-eau classique

Branchement avec un chauffe-eau thermodynamique

Le schéma ci-dessous nous montre le câblage standard avec un chauffe-eau thermodynamique avec un câble de puissance et un câble de commande. Celui-ci possède un système de pompe à chaleur pour réchauffer l’eau, il est aussi équipé d’une résistance électrique de faible puissance qui est utilisée si la pompe à chaleur ne permet pas d’atteindre la température souhaitée. En général il possède un panneau de contrôle permettant une programmation et plusieurs réglages.

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Smarthome Academy - Épisode 145: Les atouts d'une installation Domotique avec Jeedom Pro Knx
cablage chauffe eau th
câblage électrique d’un chauffe-eau thermodynamique

Domotisation du chauffe-eau avec autorisation de fonctionnement et/ou mode vacances

Le schéma de câblage ci-dessous permet d’avoir une autorisation de fonctionnement du chauffe-eau pendant les heures creuses. Il vous permet également d’économiser l’énergie électrique lors de départ en vacances suivant vos scenarii ou modes programmés sur votre habitation.

Ce schéma de câblage utilise un module à un contact sec qui permettra de mixer trois commandes :

  • Autorisation de fonctionnement
  • Mode vacances
  • Forçage/Mode auto/Arrêt depuis le contacteur Jour/Nuit
cablage chauffe eau standard avec module 1
câblage électrique d’un chauffe-eau classique – autorisation et/ mode vacances

Le même câblage avec un chauffe-eau thermodynamique.

cablage chauffe eau th avec module 1
câblage électrique d’un chauffe-eau thermodynamique – autorisation et/ mode vacances

Domotisation partielle du chauffe-eau

Avec le schéma de câblage suivant nous utilisons une entrée du module, cette entrée permettra de piloter directement le contact sec. La possibilité de forçage à distance du fonctionnement sera également possible, mais ne permettra pas facilement d’utiliser le mode vacances.

Ce schéma de câblage utilise un module a un contact sec qui permettront de mixer trois commandes :

  • Mode vacances
  • Forçage a distance
  • Forçage/Mode auto/Arrêt depuis le contacteur Jour/Nuit
cablage chauffe eau standard avec module 2 1
câblage électrique d’un chauffe-eau classique – domotisation partielle

Le même câblage avec un chauffe-eau thermodynamique.

cablage chauffe eau th avec module 2 1
câblage électrique d’un chauffe-eau thermodynamique – domotisation partielle

Domotisation totale du chauffe-eau

La solution de la domotisation totale est possible avec un module à doubles contacts secs ou deux modules un contact sec.

Ce dernier schéma de câblage utilise un module à deux contacts secs qui permettra de mixer quatre commandes :

  • Autorisation de fonctionnement
  • Mode vacances
  • Forçage a distance
  • Forçage/Mode auto/Arrêt depuis le contacteur Jour/Nuit
cablage chauffe eau standard avec module 3 1
câblage électrique d’un chauffe-eau classique – domotisation totale

Le même câblage avec un chauffe-eau thermodynamique.

cablage chauffe eau th avec module 3 1
câblage électrique d’un chauffe-eau thermodynamique – domotisation totale

Quel module utiliser ?

Pour effectuer ces modifications électriques vous aurez besoin d’un, ou deux, modules de domotique en fonction du protocole utilisé (Zigbee, Z-Wave, Wifi, etc…) par votre système ; le tout étant d’avoir des modules à contacts secs (libre de potentiel).

Nous vous proposons quelques équipements pour le pilotage de votre contacteur Jour/Nuit qui est alimenté et piloté en 230Vac.

En Zigbee :

Le premier module est le Nodon SIN-4-1-20 Multifonction Zigbee 3.0, ce module est 100% interopérable Zigbee

FONCTIONS:

  • Commandez un éclairage/appareil à distance
  • S’installe derrière des interrupteurs existants
  • Fonction ON/OFF
  • Sortie libre de potentiel
  • Petit, discret et esthétique
  • Facilité d’utilisation et d’installation
  • Compatible avec toutes les passerelles Zigbee 3.0
  • Mise à jour over-the-air (OTA)

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES:

  • Alimentation : 230V AC ~ 50Hz
  • Capacités de commutation : 230V AC – 16A
  • Consommation : < 1W
  • Puissance Max. : 3680W – Zero crossing intégré
  • Protocole radio : Zigbee 3.0
  • Bande de fréquences radio utilisée : 2,4 GHz
  • Puissance radio maximale : +10dBm
  • Portée radio : jusqu’à 40m en intérieur
  • Température de fonctionnement : -20°C à 60°C
  • Indice de protection : IP 20
  • Device ID Type : On/Off Output (0x0002)
  • Garantie commerciale : 2 ans

Vous trouverez le manuel d’utilisation disponible ici.

Le deuxième est le Orvibo CM10ZW

FONCTIONS :

  • Contrôler jusqu’à 3 dispositifs électriques en contact sec (NO) à distance.
  • Créer des automatismes.
  • Trois modes de fonctionnement: mode haute tension, mode basse tension, mode relais de puissance.
  • Facile à utiliser. 
  • Réseau maillé : La transmission de données sur de longues distances en passant des données à travers un réseau maillé de périphériques intermédiaires pour atteindre des périphériques plus distants, permet ainsi de créer un réseau ZigBee plus stable et plus fiable. 
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Comment se connecter à une caméra IP à distance grâce à Jeedom?

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES :

  • Modèle de produit: CM10ZW
  • Taille: 70x70x23mm (LxWxH)
  • Alimentation: AC100V ~ 240V
  • Courant de charge maximum: 5A
  • Fréquence de communication: 2,4 GHz
  • Puissance de transmission sans fil: 20dBm
  • Consommation d’énergie statique: < 0,1 W
  • Sensibilité de réception sans fil: ≥-90dBm
  • Protocole: ZigBee
  • Mode réseau: mise en réseau automatique ZigBee
  • Chiffrement: AES128
  • Distance: pas de limite
  • Température de fonctionnement: -20 à +60°C
  • Humidité de fonctionnement: ≤80%

Vous trouverez le manuel d’utilisation disponible ici.

En Z-Wave :

Le module Fibaro FGS-214

FONCTIONS :

  • Commandez un éclairage/appareil à distance
  • S’installe derrière un interrupteur existant (bi-stable ou mono-stable)
  • Fonction ON/OFF
  • Relais libre de potentiel (Contrôle de portail, chaudière, porte de garage etc..)
  • Intègre la puce Z-Wave série 500
  • Communication 250% plus rapide comparé à des périphériques Z-Wave standard
  • Mécanisme d’activation de scène intégré (via S2)
  • Classes de communication de sécurité et de notification
  • Menu de configuration avec une diode
  • Supporte le mode sécurisé (Sécurité du réseau Z-Wave) crypté avec encodage AES-128
  • Testeur de couverture du réseau Z-Wave intégré
  • Mise à jour logiciel OTA (dépend du contrôleur)
  • Borniers plus grands pour faciliter le câblage
  • Forme arrondie pour répondre aux normes les plus strictes
  • Petit, discret et esthétique
  • Facilité d’utilisation et d’installation

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES :

  • Type de module : Récepteur Z-Wave
  • Alimentation : 100 – 240V~, 50/60Hz ou 24 – 30 Vcc
  • Câblage : 3 fils, neutre nécessaire (en 230V)
  • Puissance maxi : 6,5A (charge résistive) – 2A (charge inductive) – 1A (charge capacitive)
  • Fréquence : 868,42 Mhz
  • Distance de transmission : 50m champ libre, 40m en intérieur (dépend de la structure du bâtiment)
  • Puissance du signal : 1mW
  • Dimensions: 42,5mm x 38,25mm x 20,3mm (L x l x h)
  • Température de fonctionnement : 0-35°C
  • Normes : CE, ROHS, 2011/65/EU, 2014/53/EU, 2015/863, ZWAVE PLUS

Vous trouverez le manuel d’utilisation disponible ici.

Quelle box utiliser ?

Jeedom ATLAS

La box Jeedom ATLAS est la nouvelle box domotique intégrant le logiciel Jeedom. Modèle avec contrôleur Zigbee intégré et dongle USB Z-Wave+.

Jeedom est compatible avec de nombreux périphériques! Vous pourrez retrouver ici une liste exhaustive du matériel supporté.

Contenu : 
– Box JEEDOM ATLAS Zigbee
– Antenne sur connecteur SMA
– Dongle USB Z-Wave+
– Câble Ethernet 1m Cat 6
– Alimentation EU 220v 2A
– Service Pack Power JEEDOM

FONCTIONS :

  • Box domotique Zigbee et Z-Wave+
  • Applications iOS et Android gratuites
  • Connectivité Wi-Fi et Bluetooth 5.0 intégrée
  • Contrôlable à distance
  • Compatible avec les assistants vocaux Amazon Echo et Google Home
  • API ouverte aux développeurs
  • Market disposant de nombreux plugins
  • Plugin Alarme offert
  • Service Pack Power JEEDOM
  • Pas de cloud ni d’abonnement
  • Installation Plug & Play
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Widom : des modules Z-Wave+ 700 avec technologie zero crossing

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES :

  • Alimentation : 9V – 2A
  • Processeur : Processeur 6 cœurs, 64 bits
    • Dual Cortex-A72 2Ghz
    • Quad Cortex-A53 1.5Ghz
  • Mémoire interne : 4 Go de RAM DDR4
  • Mémoire HDD : Emmc 32 Go
  • Connectiques :
    • 1 Port réseau Gigabit Ethernet
    • 2 ports USB 2.0 et 2 ports USB 3.0
    • Connecteur USB-C pour l’alimentation
    • Connecteur SMA pour antenne
  • Connectivité : 
    • Contrôleur Zigbee interne
    • Wi-Fi 2,4 GHz et 5 GHz
    • Bluetooth 5.0
    • Dongle USB Z-Wave+
  • Horloge RTC
  • Matériau : Boitier en aluminium
  • Dimensions : 9 x 6,8 x 3,5 cm
  • Poids : 215g

La box Fibaro Home Center 3

Le FIBARO Home Center 3 est le contrôleur domotique le plus avancée au monde permettant une gestion intuitive de la maison.

FONCTIONS :

  • Contrôleur domotique Z-Wave et Zigbee
  • Vitesse et stabilité de pointe
  • Processeur 4×1,2 GHz, 2 Go de RAM de mémoire
  • Intégration transparente avec plus de 2000 produits tiers fonctionnant dans diverses technologies
  • Processus de configuration rapide
  • Automatisations simples et complexes, telles que: scènes de bloc, événements LUA, Quick Apps
  • Incontestable, triple système de sécurité des données
  • A l’épreuve du temps – dure pendant des années, maintenant des performances optimales
  • Design ingénieux et raffiné
  • Supporte les technologies Z-Wave, Zigbee, Bluetooth et Wi-Fi
  • Supporte les protocoles Nice
  • Compatible avec plus de 2000 appareils tiers
  • Compatible avec Amazon Alexa, Google Assistant et IFTTT

CARACTERISTIQUES TECHNIQUES :

  • Processeur: Quad-core Arm Cortex A53 (1,2 GHz)
  • Couleur: noir et cuivre
  • Mémoire de fonctionnement: 2 Go de RAM DDR3
  • Disque dur: 8 Go EMMC
  • Alimentation: 12 VDC (inclus)
  • Port USB: 1
  • Interface réseau:
    • Ethernet 10/100 Base-T via un connecteur RJ45
    • Wi-Fi (802.11 b/g/n/a/ac)
  • Protocole radio: Z-Wave
  • Fréquence radio: 868,42 MHz EU
  • Portée: jusqu’à 150 m (selon la structure du bâtiment)
  • Autres protocoles: Bluetooth Low Energy, Zigbee et Nice (433 & 868 MHz)
  • Dimensions: 220 x 140 x 35 mm
  • Poids: 410g

Conclusion

  • Installation
  • Configuration
  • Fonctionnalités
  • Performances
  • Design
  • Qualité / Prix
4.8

Résumé

Pour conclure cet article dédié à la domotisation d’un chauffe-eau vous pouvez, avec les différents modules et différents protocoles.

Pilotez votre chauffe-eau directement depuis votre système domotique, avec votre smartphone, en local et à distance pour gérer les autorisations de fonctionnement, les forçages et le mode vacances.

Pros

  • Economie d’énergie
  • Facile à mettre en place
  • Autorisation de fonctionnement
  • Mode vacances
  • Forçage à distance
  • Forçage/Mode auto/Arrêt depuis le contacteur Jour/Nuit
  • Prix du Zigbee

Cons

  • Prix du Z-Wave

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