Automatisation de la construction sur le Web

Qu'est-ce que l’immotique (la domotique au niveau de l'immeuble) ?

L'automatisation des bâtiments est utilisée pour la surveillance, la commande, la régulation et l'optimisation automatiques des systèmes et équipements de la technique des bâtiments. Il assure la mise en réseau et la communication des acteurs, des capteurs, des éléments de commande, des consommateurs et des systèmes techniques. L'automatisation des bâtiments est donc un élément central de la modélisation des informations du bâtiment (BIM), de l'exploitation technique et de la gestion des installations des bâtiments.

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Source:ustsc

Optimisation du chauffage et de l’eau chaude

Une fois qu’une installation est complètement installée, elle est remise aux utilisateurs après acceptation par la direction des travaux. Mais comment garantir le fonctionnement optimal de l’installation technique des bâtiments?

Il arrive souvent que tous les composants du système ne soient pas parfaitement adaptés les uns aux autres. Ceci est également vrai pour l’objet examiné ici en tant qu’exemple. Une maison multifamiliale avec des copropriétés de haut niveau et équipées des dernières techniques de construction a ensuite été contrôlée pour son efficacité énergétique et son fonctionnement optimisé. Le besoin d’amélioration a été identifié.
Certains résidents se sont plaints du manque de confort en matière de chauffage et d’eau chaude. L’eau chaude subissait parfois de fortes variations de température et des plaintes étaient formulées concernant des températures trop basses et parfois trop élevées dans les pièces. Les experts consultés n’avaient pas de solution satisfaisante pour l’eau chaude, et le système de chauffage ne fonctionnait pas correctement. Mais aucune de ces mesures n’a vraiment aidé.

Se concentrer sur trois domaines principaux

Après diverses mesures et évaluations des composants de la centrale installés, trois domaines principaux d’amélioration du fonctionnement ont été identifiés:
1.    Les réglages hydrauliques par appartement et le chauffage au sol n’avaient pas été effectués avec suffisamment de soin. Les débits massiques calculés n’avaient pas été réglés correctement et des vannes thermostatiques mal raccordées ont également été trouvées dans les appartements.
2.    Le réservoir de stockage du chauffage n’était pas intégré dans le système selon l’état actuel de la technique
3.    La ligne de charge du réservoir d’eau chaude provenant de l’échangeur à plaques externe était mal raccordé. Sur le réservoir d’accumulation, la buse ne doit pas être trop haute.

Un point après l’autre:

Les bons équilibres hydrauliques régulent la température requise de l’appartement ou des divers locaux. Les thermostats ne doivent réguler qu’en cas d’apport supplémentaire de chaleur externe par le rayonnement solaire ou d’autres sources de chaleur interne. Le réglage correct du débit massique assure une température continue, qui est déterminée par la courbe de chauffe à débit volumique constant. Si les réglages hydrauliques ne sont pas effectués avec soin, les appartements seront sous-chauffés ou surchauffés. Le locataire ou le propriétaire de l’appartement se plaint et tente de modifier la température en changeant le thermostat de la pièce. Si, comme dans le cas présent, les soupapes sont également mal raccordées, il n’obtiendra pas le résultat souhaité.
L’installateur en chauffage essaiera de résoudre le problème en ajustant la courbe de chauffe, c’est-à-dire en émettant plus de chaleur, afin de régler rapidement la plainte. Cela entraîne une augmentation de la puissance calorifique et, dans les pièces surchauffées, les vannes thermostatiques sont régulées ou, pire encore, les fenêtres sont ouvertes. Le système devient encore plus incontrôlable, la théorie et la pratique sont en déséquilibre. Dans ce cas, grâce à la persévérance d’un expert externe, les vannes thermostatiques mal câblées ont été vérifiées et raccordées correctement. Un équilibrage hydraulique correct est toujours la condition préalable à un système de pompe à chaleur efficace pour avoir, ensuite, des clients satisfaits.
Pour le système avec stockage tampon parallèle, il est important que celui-ci soit raccordé en trois points. Cela signifie que lorsque de la chaleur est nécessaire, la production de chaleur est directement transmise au système de chauffage par le sol et l’excédent est chargé dans le réservoir de stockage dans la phase de charge partielle. L’avantage ici est la courbe de température: avec une connexion à quatre points, la charge est d’abord dirigée dans le réservoir de stockage. En fonction du volume de stockage tampon, il peut s’écouler jusqu’à 60 minutes avant que la température de départ du système de production de chaleur n’atteigne approximativement la température de départ de la pompe à chaleur. Dans ce cas, on utilise des températures de départ de la pompe à chaleur plus élevée que nécessaire (courbe de chauffe plus élevée). Cela entraîne une augmentation de la consommation d’énergie électrique. La réduction de la courbe de chauffe de 1°C entraîne une économie de 2 % de la consommation électrique au niveau du compresseur de la pompe à chaleur.

Lors du stockage d’eau potable chauffée…

... la stratification dans le réservoir doit être planifiée avec précision. Si la ligne de charge est acheminée trop haut dans le réservoir de stockage via un échangeur à plaques externe, la zone de réserve sera très mélangée. Pendant le processus de chargement, la température de l’eau, qui est magnifiquement stratifiée au repos, peut brièvement descendre en dessous de 40 °C en raison des turbulences à la sortie du réservoir de stockage. Quiconque se branche à ce moment précis reçoit de l’eau trop froide.
Si, au contraire, la charge de la zone centrale du réservoir de stockage est alimentée par une vanne avec des ouvertures vers le bas, le système peut être mis en marche à environ 40 °C et aucune turbulence du volume de stockage tampon supérieur n’a lieu. En outre, l’utilisateur dispose toujours d’une quantité suffisante d’eau chaude dans le volume de réserve situé dans la partie supérieure du réservoir de stockage, jusqu’à ce que la température de l’ensemble du réservoir soit montée à 58 °C.
Une température de charge constante de plus 55 °C avec une pompe à chaleur est techniquement et pratiquement impossible, cela nécessiterait que la pompe à chaleur fonctionne toujours à sa puissance maximale. Cela entraînerait une baisse significative des chiffres de performance.

Quelles sont les tâches effectuées par l’immotique ?

L'interopérabilité des systèmes de construction permet par exemple de combiner des processus de métiers croisés dans des scénarios. La domotique au niveau de l'immeuble augmente le confort et la sécurité, accroît l'efficacité énergétique et contribue à la réduction des coûts (bâtiment intelligent).

Les systèmes de bus de terrain standardisés servent de réseaux de communication. Les protocoles les plus courants sont câblés tels que BACnet, KNX, LON ou DALI. Les systèmes de bus mixtes et radio se sont également imposés et offrent des possibilités d'équipement ultérieur simples, mais contrairement aux systèmes câblés, ils n'ont souvent pas d'interfaces avec le niveau de gestion du bâtiment (BMS) et sont donc mieux adaptés à une utilisation dans les bâtiments d'habitation (smart home). Le dernier développement en date de la domotique au niveau de l'immeuble est l'intégration de solutions capables d'utiliser le cloud et l'IoT (Internet of Things) via éthernet.