Pompe à chaleur et solaire : PV Ready, SG Ready et gestionnaire d’énergie

Parmi les défis auxquels j’ai été confronté récemment, l’optimisation de notre vieille pompe à chaleur avec la production solaire a été une réflexion complexe. Il faut dire qu’avec une PAC récente qui gère certains standards, c’est bien plus simple…

Notre PAC souffle ses 14 bougies cette année (elle rentre droit dans l’âge bête…), c’est donc bien moins simple de la faire communiquer avec le monde d’aujourd’hui… Alors, PV Ready, SG Ready, réseau informatique ou autres bricolages ? La réponse des possibilités dans l’article !

PV Ready/contact sec

Première solution à débarquer sur le marché, le PV Ready n’est, à ma connaissance, pas normalisée et soumise à beaucoup d’interprétations différentes en fonction des fabricants de pompe à chaleur. Il semble que cette formulation indique qu’un système a été conçu pour être compatible avec une installation solaire, du moins selon ce que j’ai compris.

Très souvent, le terme « PV ready » n’est même pas utilisé et on parle plutôt de contacts secs ou libres de potentiel. Le contacteur sec est très simple : c’est un raccordement électrique qui ne peut répondre qu’à une seule question par : « oui » ou « non ». En gros, il actionne un circuit électrique ou l’arrête. Cela simplifie son utilisation à un niveau équivalent à celui d’allumer ou d’éteindre une lampe avec un interrupteur.

Ci-dessous, un exemple de fonctionnement du PV Ready. Étant donné qu’il n’y a que deux positions possibles, la majorité des pompes à chaleur l’interprète de manière très similaire.

	CONTACT	FONCTIONNEMENT ATTENDU
MODE 1 ÉTAT NORMAL	ÉTEINT	– Préparation de l’eau chaude selon la température programmée en fonctionnement standard. – Fonctionnement du chauffage selon le fonctionnement standard.
MODE 2 SURPLUS	ALLUMÉ	– Préparation de l’eau chaude jusqu’à la température maximale. – Fonctionnement du chauffage selon la valeur d’augmentation configurée. – Si la pompe à chaleur dispose de système annexe électrique comme une bride, elle est généralement utilisée.

Je vous laisse donc ici une information très relative qu’il faut vraisemblablement discuter avec votre installateur… ou chercher dans les documents des appareils (#RTFM). En gros, il s’agit d’un contact sec (contacteur libre de potentiel) qui se trouve dans la PAC et qui est piloté par l’onduleur directement. Au sein de la régulation de la pompe à chaleur, il est généralement possible de définir le comportement de base à appliquer quand celui-ci est enclenché (généralement, j’ai dit…).

En fouillant dans les paramètres de l’onduleur, vous pouvez configurer cette valeur de puissance électrique, exprimée en watts. Le but étant bien évidemment de savoir à partir de quel surplus l’appareil peut être démarré à distance.

Sur le fonctionnement lui-même, la PAC se concentrera dans un premier temps sur l’augmentation de l’eau de chauffage (ou de son tampon) et uniquement quand celui-ci est activé (en hiver donc…). Le système démarrera à la puissance maximale pour essayer d’atteindre la température maximum (de limitation) de retour du circuit de chauffage/tampon.

Si le signal de l’onduleur persiste une fois que la limite de chauffage est atteinte, la production d’eau chaude sanitaire est ensuite lancée, respectant l’hystérésis configurée selon les spécifications du fabricant. Comment ça ? Vous ne savez pas ce que c’est l’hystérésis ? Ce n’est pas grave, on verra tout ça dans un article une autre fois 😁.

Petite information importante, dans le cadre d’un onduleur, cette fonctionnalité peut être utilisée pour déclencher aussi la charge d’un véhicule électrique avec une borne compatible.

SG Ready

Reprenons le fil de notre exploration des innovations dans le domaine des pompes à chaleur avec le SG Ready cette fois ! Le SG Ready, ou “Smart Grid Ready” (prêt pour le réseau électrique intelligent), est un label conçu pour aider à intégrer les pompes à chaleur dans des environnements dotés de réseaux électriques… intelligents (définitivement aucun suspens).

L’idée qui se cache initialement derrière ce nom devait être la possibilité aux opérateurs de réseaux électriques de piloter à distance les pompes à chaleur des particuliers (un peu comme le blocage en fonction des heures qui existe actuellement). La mission était d’améliorer l’efficacité, la fiabilité et la durabilité de la distribution d’électricité sur tout un réseau électrique.

En gros, les opérateurs “pourraient” techniquement demander à votre pompe à chaleur de se mettre en service minimum quand le réseau électrique est trop chargé ou de fonctionner à son maximum quand la demande en électricité est faible. Ainsi vous stockez de l’eau chaude au bon moment de la journée afin de délester intelligemment le réseau électrique lors des fortes charges. Comme vous l’avez remarqué, j’ai utilisé du conditionnel… Pourquoi donc ? Tout simplement, parce que ce n’est à ma connaissance pas implémenté en Suisse pour le moment et très peu ailleurs (si vous avez des informations à ce sujet, je prends volontiers d’ailleurs).

Mais pourquoi est-ce que je vous parle de tout ça ? Tout simplement que les pompes à chaleur possédant un label SG Ready peuvent utiliser cette technologie pour un fonctionnement optimisé avec une production solaire ! On remplace alors l’opérateur de votre réseau électrique par votre onduleur ou un gestionnaire d’énergie/routeur solaire.

Les contacts secs du SG Ready sont conçus pour offrir davantage de flexibilité et de contrôle (oui encore eux !). Contrairement au PV Ready qui utilise deux positions, le SG Ready utilise quatre positions distinctes (tcheu c’t révolution 🤘🏻). Le SG Ready ne suit pas de norme stricte à ma connaissance et son implémentation peut varier selon les fabricants de pompes à chaleur comme vous allez le lire plus bas.

Comme pour le PV Ready, la configuration de la valeur de puissance électrique excédentaire se fait généralement dans les paramètres de l’onduleur. Vous pouvez définir le seuil au-delà duquel le SG Ready entre en action, optimisant ainsi l’utilisation de l’énergie excédentaire lorsque vous en avez.

Plus haut, je vous parle rapidement de quatre positions possibles, regardons un peu plus en détail ce que l’on trouve généralement chez les fabricants de pompes à chaleur connus en Suisse. Ci-dessous, je vous montre des exemples de positions qui sont relativement similaires chez Dimplex, Oertli, Stiebel Eltron, tecalor, NIBE…

⚠️ Attention toutefois : Similaire ne signifie pas identique ! Donc, il est important de se référer au manuel d’instructions de votre modèle ou votre installateur.

	CONTACT 1	CONTACT 2	FONCTIONNEMENT ATTENDU
MODE 1 RÉDUCTION	ÉTEINT	ALLUMÉ	– Préparation de l’eau chaude à la température minimale. – Diminue le fonctionnement du chauffage selon la courbe d’abaissement.
MODE 2 ÉTAT NORMAL	ÉTEINT	ÉTEINT	– Préparation de l’eau chaude selon la température programmée en fonctionnement standard. – Fonctionnement du chauffage selon les réglages standard.
MODE 3 SURPLUS LÉGÉ	ALLUMÉ	ÉTEINT	– Préparation de l’eau chaude jusqu’à la température maximale. – Fonctionnement du chauffage selon la valeur d’augmentation configurée.
MODE 4 SURPLUS IMPORTANT	ALLUMÉ	ALLUMÉ	– Préparation de l’eau chaude jusqu’à la température maximale. – Fonctionnement du chauffage selon la valeur d’augmentation configurée. – Si la pompe à chaleur dispose de système annexe électrique comme une bride, elle est généralement utilisée.

Dans les fabricants que je vous cite ci-dessus, ils ont tous à peu près la même interprétation du standard. Je ne me suis pas amusé à lire les documentations de plus de monde ni le détail.

Par contre, j’ai été très surpris de trouver chez Vaillant une version du SG Ready fonctionnant sur… trois positions seulement 🧐 ! Le fonctionnement est un peu différant chez eux à voir, donc si vous avez un appareil Vaillant pensez à bien vous renseigner. Certains de mes anciens collègues auraient traduit ça de façon très poétique par un philosophique : “Ma che cazzo fai 🤌🏻 !?”. Encore une fois, si vous avez des informations, je corrige volontiers.

En résumé, le SG Ready représente une avancée majeure, permettant aux pompes à chaleur de s’adapter de manière intelligente aux fluctuations du réseau électrique, contribuant ainsi à une gestion plus efficace de l’énergie dans le contexte de votre production solaire !

Réseau informatique

Une des solutions les plus élégantes, mais très certainement la plus couteuse reste de passer par le réseau informatique si votre PAC le permet. Dans les deux chapitres précédents, nous avons parlé exclusivement d’un lien direct entre la pompe à chaleur et l’onduleur via un câblage dédié. Mais il existe de nombreux fabricants de gestionnaires d’énergie sur le marché, sans même parler des solutions maison de domotique qui sont tout aussi efficaces pour cette tâche. Si l’on se concentre uniquement sur les leaders du marché, Solar Manager, Solar-Log et SmartFox, on retrouve en gros 2 méthodes principales pour gérer les pompes à chaleur.

La première méthode est relativement simple, elle s’appuie sur le PV Ready ou le SG Ready comme on a pu le voir ci-dessus. Mais le problème de ces deux fonctions, c’est qu’elles ne sont pas bidirectionnelles. Cela signifie que le gestionnaire d’énergie ne sait pas ce qui se passe au niveau de la pompe à chaleur.

C’est pourquoi certains gestionnaires d’énergie, comme Solar Manager ou Solar-Log, possèdent en plus du PV Ready et du SG Ready des intégrations directes avec la pompe à chaleur au travers du réseau informatique. Le gestionnaire d’énergie et la PAC se trouvent alors sur le même réseau dans votre logement et communiquent ensemble. Le gestionnaire d’énergie peut récupérer un certain nombre d’informations directement sur la PAC, comme la température des différents tampons d’eau chaude par exemple.

Un autre avantage du gestionnaire d’énergie réside dans le fait qu’il peut aussi gérer le refroidissement du logement en été si votre pompe à chaleur le permet. Impossible avec du SG Ready ou du PV Ready…

Tableau comparatif

	PV READY	SG READY	RÉSEAU INFORMATIQUE
Fonctionnalités offertes	Faibles	Moyennes	Élevées
Bidirectionnel	Non	Non	Oui
Complexité d’installation	Faible	Faible	Très faible
Facilité d’utilisation	Facile	Facile	Un peu plus compliqué1
Coût	Faible	Faible	Élevé

Et ta PAC alors ?

En effet, j’ai commencé l’article en vous parlant de notre pompe à chaleur et plus rien ensuite… Alors on va y remédier ! De notre côté, nous avons une vieille PAC Sixmadum, une ancienne marque de Tobler (devenu Meier Tobler depuis). Derrière cette marque se cache en fait un modèle très standard du leader allemand Dimplex. La régulation, l’ordinateur intégré à la PAC qui possède l’intelligence, ne connaissait en effet aucune des normes modernes. Ni le PV Ready, ni le SG Ready et encore moins le réseau informatique de mon domicile… 😭.

Mes possibilités étaient visiblement limitées, j’ai commencé à beaucoup bricoler par moi-même n’ayant pas trouvé le support que j’attendais du fournisseur habituel. J’ai donc testé la mise à jour de la régulation sans succès vers une nouvelle version plus récente qui supporte le SG Ready. Compliqué sans avoir du matériel spécifique Carel qui coût relativement cher.

J’ai ensuite récupéré une régulation plus récente d’une autre pompe à chaleur pour réaliser un certain nombre de tests sans succès encore… Encore une fois, je suis tombé sur un problème de version de logiciel. Puis j’ai finalement trouvé le bon partenaire de service dans ma région. Avec l’expérience et l’aide de l’entreprise, Roman SA en Valais (spécialiste Dimplex), notre PAC a connu une nouvelle jeunesse. Roman SA a procédé à la mise à jour de notre vieille régulation afin de pouvoir installer une carte réseau que je me suis procurée d’occasion par la magie d’Internet (on en trouve plus de neuve).

Dès ce moment-là, j’ai pu profiter de l’intégration Dimplex pour Solar Manager et optimiser la production d’eau chaude sanitaire de notre pompe à chaleur vieille de 14 ans ! On reviendra spécifiquement là-dessus dans un prochain article.

En conclusion

Comme mot de la fin, je ne peux que vous conseiller de bien vous renseigner. Si votre onduleur supporte le SG Ready et que vous n’avez aucun autre besoin, une intégration simple sera conseillée. Par contre, si vous désirez aller plus loin et commencez à intégrer de plus en plus d’équipements, un gestionnaire d’énergie sera le bienvenu probablement…