Equipe de ROMANS : ETUDE DE CAS HABITAT INTELLIGENT

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1 Equipe de ROMANS : ETUDE DE CAS HABITAT INTELLIGENT
1/Situation déclenchante, problématique Comment optimiser la consommation d’énergie tout en maintenant ou même améliorant son confort?

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Comment optimiser la consommation d’énergie tout en maintenant ou même améliorant son confort? On se place dans le contexte d’un habitat existant, donc: en évitant le recâblage, les interventions sur le bâtiment (et donc des saignées dans les murs), sans connaissance poussée en électricité, câblage,…, solution accessible à tout public sans dépense excessive tout en faisant des économies (énergies et financières) Scénario avec les élèves: le déclenchement Les élèves sont regroupés, et il leur est : -présenté une facture EDF (commenter et analyser les rubriques) -demandé de lire et commenter un article abordant les besoins d’économie d’énergie. -présenté un diagnostic de performance énergétique (DPE), qu’il faut améliorer sans modifier le bâtiment (cas de locataire ou de copropriétaires) Ensuite peuvent être énumérés les appareils du quotidien qui fonctionnent en permanence sans que l’on s’en serve en permanence. (ex d’un petit film montrant la consommation instantanée d’une « box » mesurée avec un compteur de consommation) Dans ce cadre d’enseignement d’exploration, un débat paraît judicieux et abordera les manières (respectueuses ou non, améliorables ou non) de consommer l’énergie chez soi. Les élèves peuvent réaliser une estimation du DPE de leur logement, ou parcourir le site IUses

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2- L'appropriation du problème L’enseignant vérifiera l’appropriation du problème par les élèves, expliquera les critères, avec un échange (brainstorming, carte mentale) autour des questions: « Quels sont les appareils qui consomment de l’énergie? C’est quoi optimiser? Moins consommer? Qu’est-ce que c’est le confort? … » Exemples d’idées concernant l’habitat intelligent: Départ vacances : -limiter dépenses de chauffage (limiter le chauffage) mais le redémarrer suffisamment tôt pour ne pas avoir froid pendant 2 jours. -éviter le cambriolage en simulant la présence d’une personne par des éclairages successifs et non cycliques, programmables suivant un scénario. -éventuellement faire fuir un cambrioleur potentiel en déclenchant éclairage et bruit suite à détection. -limiter la consommation de l’éclairage (baisse luminosité) quand on a besoin que d’une lumière feutrée, douce. -le disjoncteur déclenche car puissance maxi maison atteinte, donc éviter d’atteindre cette puissance maxi. Limiter l’accès en durée d’un équipement -limiter l’utilisation de platine de jeux, PC d’un enfant. Confort des parents ??? -ne pas alimenter le chauffe-eau pendant les heures pleines. Quand je me lève, je veux mon café et mon pain grillé tous prêts… il existe des cafetières programmables, mais les grilles pains ? donc le confort, c’est bien si c’est programmable ?

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3/Recherche de solutions/produits Prendre conscience avec un compteur de consommation (ex Voltcraft Energycheck 3000) A partir de la facture , montrer la relation entre consommation et abonnement d’électricité => gain d’un délesteur? Délesteur de chauffage multizones - LEG In One – Legrand 245€ Délesteur de chauffage multizones émetteur-récepteur CPL Lexic - LEG In One - Legrand Remarque: le délesteur est un dispositif de commande électrique dont le rôle est de limiter la puissance globale consommée par une installation, de sorte à ne pas dépasser celle souscrite auprès du fournisseur d’électricité (abonnement). Si la puissance maximum est atteinte, il coupera l’alimentation d’une zone (délestage) pour satisfaire une demande ponctuelle (ex: four en cuisine) Il permet par conséquent de minimiser son abonnement électrique sans risquer de coupures de courant intempestives qui résulteraient d’une montée ponctuelle de la consommation. C’est en somme un moyen simple et efficace d’optimiser son installation électrique, en neuf comme en rénovation. Par contre, il n’entraîne pas d’économie d’énergie, mais seulement des économies d’abonnement. L’ensemble des solutions apportées par -l’Equipements MARMITEK (pack de base Marmitek basé sur la technologie CPL et utilisant le protocole X10, peu onéreux, bien documenté, aisément pilotable à partir d'un PC) -Ou la gamme OTIO (mêmes réponses aux besoins mais dialogue par radio) Exemple à commander: Equipement Marmitek: - 1 module CM15Pro -2 prises LM € -1 télécommande -1 douille LM15 (20€) -1 détecteur de présence MS13 (40€) PISTE DOMOTIQUE

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3/Recherche de solutions/produits Autres pistes domotiques : -prise programmable mécanique et électronique -1 thermostat programmable (80€) à comparer avec un non programmable (10€) -1 détecteur de fumée (de 10 à 70 €) -piloter un mécanisme d’ouverture de volant à battants Projecteur extérieur solaire avec détection de présence Support ampoule avec détecteur de présence Prise coupe veille TV avec télécommande (vérifier l’utilité pendant les expérimentations) La radio à eau de H2O Power

6 4/Validation des hypothèses
Equipe de ROMANS : ETUDE DE CAS HABITAT INTELLIGENT 4/Validation des hypothèses Pistes d’investigation: >La solution envisagée induit-elle une économie d’énergie? Automatiquement? Dans quelles conditions d’utilisation? >Ces conditions d’utilisation sont-elles compatibles avec un confort raisonnable? >Sur quelle(s) composante(s) du confort faut-il agir pour faire des économies? Ou encore plus d’économie?

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Programmation : -sur prises (lampes, radio, équipement qui se met en veille,… radiateurs soufflants pourquoi pas) -sur douilles (ampoules) -paramétrer l’adressage des équipements pour la communication -Effectuer un programme et le tester dans la salle Voir aide pour la programmation ActiveHome Professional MyHome Mesure de consommation de l’équipement et comparer avec une veille pour mettre en évidence une rentabilité (dans le cas de l’utilisation « éviter les veilles ») Estimer la consommation avant programmation et après toujours pour accentuer la rentabilité, le retour sur investissement. (Prix d’achatNb de kWh équivalentsà partir d’une facture EDF, nombre de mois de retour sur investissement; à comparer avec le temps de garantie de l’appareil) Essai : vérifier que le réseau « porte » bien le signal, expérience difficile à réaliser, nécessitant un filtre,… les conditions requises pour cette expérience ne sont pas présentes dans une salle d’EE SI (niveau de tension, matériel de mesure,…) Relation consommation et abonnement électricité) Gain d’un délesteur, utilité, logiciel IUSES Analyse du comportement des différents capteurs (détecteur de présence, ouverture de porte, infra rouge de la télécommande, température, … Autres pistes d’investigation : -Choix de la solution la plus performante ??? définir la performance : est-ce la rentabilité, le confort, complet et polyvalent pour gagner encore plus, ou l’évolutivité ? Est-ce que les critères de choix du commerce sont judicieux? -Retour sur investissement des équipements

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Maquette sur les thermostats: -Etalonner le(s) appareil(s) si nécessaire -Quels appareils commandent-ils? -Le circuit de pilotage existant dans l’habitation influe-t-il sur le choix du thermostat (3 ou 2 fils)? -Comparer les configurations des appareils -Comparer les cycles de chaque thermostat. Rapport avec les paramètres d’une habitation. -Analyser les temps de réponses; pourquoi faut-il un temps de réponse? (éviter les « courts-cycles » dommageables pour certains matériels) -… Les prises programmables: -Comment ça fonctionne? (circuit de commande et de puissance; le faible prix des modèles mécaniques permet le démontage  petit moteur (720tr/min)rapport de transmission 1/ !!) -Qu’est-ce qui fait que le programmateur déclenchera aux mêmes heures chaque jour? (le moteur utilise le réseau EDF calé sur 50 Hz, comment le réseau garantie 50Hz avec une telle précision?) -Quelles sont les limites d’utilisation (changement d’heure, coupure d’électricité, Puissance maxi, programmation journalière uniquement et non hebdomadaire…) -Conditions d’utilisations pour pouvoir réaliser des économies -Analyser les temps de réponses; pourquoi faut-il un temps de réponse (éviter les « courts-cycles » dommageables pour certains matériels - Voir en expérimentation le « clack », le contact ou pas

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10 6/ Structuration des acquis
Equipe de ROMANS : ETUDE DE CAS HABITAT INTELLIGENT 5/ L’échange argumenté Les équipes peuvent terminer leur restitution qui est réalisée comme une présentation des recherches et expérimentations amenant une réponse au problème technique posé. Chaque équipe alors présentera devant les autres équipes. 6/ Structuration des acquis Nécessité d’une commande Différence entre commande et puissance Etape de construction d’un programme Si commande programmable alors présence de capteur Différents types de capteur Différents types d’information Idée de projet: -Participation au concours européen d’économie d’énergie! (voir site iuses) -…

11 Liens Equipe de ROMANS : ETUDE DE CAS HABITAT INTELLIGENT
1/Situation déclenchante L'énergie la plus propre et la plus économique est celle que l'on ne consomme pas! : Réchauffement climatique et pénurie d’énergie, les ingrédients d’un cocktail inquiétant: Diagnostic performance énergétique ou Intelligent use of energy at school (version française) 3/Les produits Economètre Volfcraft Energycheck Ensemble Marmitek (CPL) ou Ensemble Otio (onde radio) Délesteur et Prise programmable (mécanique x3) Thermostat programmable Thermostat non programmable Détecteur de fumée Projecteurs extérieurs solaires avec détection de présence Support ampoule avec détecteur de présence Prise coupe veille TV avec télécommande La radio à eau: Idées de projet: Concours européen : Concours: