Ce programme, qui mobilise 13 partenaires, explore une approche du bâtiment par zone et non plus par application. Objectif : accroître son efficacité énergétique dynamique. Les premiers prototypes sont en test.
Lancé en à l’initiative de Schneider Electric en 2008, le programme Homes, d’une durée de quatre ans, se trouve aujourd’hui à mi-parcours.
Il regroupe actuellement 13 partenaires industriels et acteurs de la recherche (1) ainsi que 7 coopérateurs (2) concernés par les bâtiments résidentiels et tertiaires, neufs et existants.
Ce projet qui a reçu l’aval de la Commission européenne, représente un montant d’investissement de 88 millions d’euros et bénéficie d’un financement de l’Agence de l’innovation industrielle à hauteur de 45 % (subventions et avances remboursables). Programme exceptionnel (né avant la crise), Homes est soutenu par Oséo. Il implique 300 personnes au travers de 26 lots de travaux.
Loin d’être uniquement penché sur les technologies, Homes couvre le cycle de vie complet d’une innovation (jusqu’au déploiement industriel des solutions, en passant par les prototypes, les pilotes, les standards et l’approche marketing des besoins comme des marchés).
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La Roombox (vue de détail) alimente et contrôle les différentes fonctions d’une zone (volets roulants, éclairage, chauffage) tout en réduisant de près de moitié le câblage. |
Objectif et leviers
« Le but n’est autre que de doter chaque bâtiment de solutions d’efficacité énergétique active pour atteindre son meilleur niveau de performance, explique Didier Pellegrin, directeur du programme Homes. Les travaux s’appuient sur plusieurs leviers ».
Tout d’abord réduire les besoins énergétiques dans les différents locaux en optimisant le confort et les conditions d’activité (adapter à la présence et au type d’activités, prendre en compte les apports gratuits...).
Ensuite, il s’agit d’optimiser l’approvisionnement énergétique des différents vecteurs pour servir les besoins (améliorer les performances de génération et de distribution des énergies, gérer les sources d’énergie en donnant la priorité aux sources renouvelables et aux apports gratuits).
Enfin, Homes mise aussi sur l’implication des personnes (occupants, gestionnaire, mainteneur et propriétaire), pour créer une prise de conscience énergétique, surveiller le niveau de performance et surtout le maintenir dans le temps.
Gestion espace par espace
L’approche Homes vise un découpage spatial du bâtiment et non par application (éclairage, chauffage, ouvertures).
La création de zones homogènes idéalement de petite taille, mais respectant un compromis technico-économique, permet de gérer l’ensemble des applications se trouvant dans un bureau, un appartement (divisé éventuellement en plusieurs zones), une salle de classe… Chaque espace ainsi délimité joue la carte de l’interaction entre applications et tient compte de toutes les énergies. D’où la notion de contrôle multiapplicatif permettant, notamment, de mutualiser l’emploi des capteurs.
« D’ailleurs, un raisonnement basé sur les applications ou sur les espaces, ne conduit pas aux mêmes actions, explique Olivier Cottet, directeur marketing et filière du programme. Par local, il invite à se concentrer sur les besoins d’usage, alors que par application, il focalise sur les moyens techniques ! » Du côté des liaisons de communication entre capteurs et actionneurs, Homes s’oriente délibérément vers un réseau hybride supporté par des transmissions radio et sur courant porteur (CPL).
De quoi minimiser les coûts d’installation. Toute l’attention reste cependant focalisée sur les capteurs. « Nous travaillons sur le confort tel que perçu par l’utilisateur et sur l’autonomie énergétique des capteurs de présence, de température/humidité et de gaz, précise Hervé Fanet, responsable Homes pour le CEA. Tout en restant obligatoirement dans une fourchette de prix acceptable. »
Michel Laurent
(1) CEA, Ciat, CSTB, Delta Dore, EDF, Idea, Philips Lighting, Radiall, Schneider Electric, Somfy, STMicroelectronics, Watteco et Wieland Electric.
(2) La notion de coopérateurs permet de faire entrer dans le programme les acteurs tiers de la filière tel que les installateurs (la FFIE coopère), les bureaux d’études et architectes, les prescripteurs… La porte du programme reste ouverte !
Cinq prototypes Homes actuellement en test réel
- 1. Roombox (Schneider Electric) : au cœur de l’architecture multi-applicative, elle alimente, protège et contrôle les fonctions CVC, éclairage, volets, stores, selon une architecture de contrôle-commande décentralisée. La Roombox réduit l’utilisation de câbles de 30 à 60 % et permet de réduire de moitié le temps d’installation.
- 2. Contrôleur d’émission CVC haute efficacité énergétique (Ciat) : en liaison avec la Roombox ou la GTC, il adapte la ventilation au besoin précis instantané. Ce contrôleur permet d’asservir la production de chaud et de froid au besoin réel d’émission.
- 3. Capteur de contrôle de confort sans fil et autonome en énergie (CEA – Schneider Electric). Il vise à acquérir en temps réel les données qui entrent en jeu dans la perception du confort, en les intégrant sur un même composant. Il a été conçu pour être simple à installer et sans maintenance. Il intègre une cellule solaire (autonomie énergétique) et communique sous Zigbee.
- 4. Logiciel eveBIM (CSTB) : il permet de partager les données du bâtiment à chaque étape de la réalisation et de l’exploitation en facilitant la collaboration entre acteurs. Objectif : réduire délais et erreurs, et encourager les échanges. À chaque étape du projet, il intègre une dimension liée à l’efficacité énergétique. Dans ce but, il facilite l’interfaçage avec les outils de simulation et d’évaluation, ainsi que le suivi de la performance énergétique
- 5. Équipements sur Zigbee et courant porteur pour l’efficacité énergétique de la maison pour gérer les charges et mesurer les consommations (Schneider electric - Watteco). Les composants en question sont capables de répondre à des demandes du réseau intelligent (smart grid) et d’exécuter des algorithmes d’efficacité énergétique. L’offre comprend notamment un module de réception pour cadre photo numérique.