Choisir des commandes de chauffage intelligentes pour la maison (Zigbee, Z-Wave & WiFi)

En résumé : Les vannes de radiateur thermostatiques intelligentes (TRV) contrôlent chaque pièce, mais ne peuvent pas allumer la chaudière. Pour un système complet, trois éléments sont nécessaires : un dispositif pour mesurer la température de chaque pièce, un mécanisme pour ouvrir ou fermer l'apport de chaleur vers celle-ci, et un relais ou récepteur qui indique à la chaudière lorsqu'une pièce nécessite de la chaleur.

À qui s'adresse ce guide

• Vous disposez d'une chaudière et de radiateurs et souhaitez un contrôle pièce par pièce.
• Vous souhaitez que votre hub commande la chaudière, le chauffage au sol ou des radiateurs électriques.
• Vous êtes un installateur et planifiez des zones de chauffage pour un client.

Comment fonctionnent les systèmes de chauffage intelligents ?

La plupart des habitations au Royaume-Uni sont équipées d'un chauffage central à eau chaude : une chaudière chauffe l'eau et une pompe la distribue aux radiateurs. Une minuterie et un thermostat mural unique déterminent le fonctionnement de la chaudière. Chaque pièce reçoit de la chaleur aux mêmes moments, qu'elle soit occupée ou non.

Le chauffage intelligent répartit ce fonctionnement en plusieurs éléments qui communiquent entre eux via votre hub :

• La mesure. Un thermostat, une vanne TRV ou un petit capteur de température indique le niveau de chaleur de chaque pièce.
• Le contrôle par pièce. Une vanne TRV intelligente ouvre ou ferme un radiateur. Pour le chauffage au sol, un thermostat ouvre ou ferme une boucle au sol spécifique.
• Le contrôle de la source de chaleur. Un relais ou un récepteur raccordé à la chaudière l'allume lorsqu'une pièce demande de la chaleur, et l'éteint lorsque aucune demande n'est émise.
• Le hub. Il gère les programmations, interconnecte l'ensemble des éléments et fournit l'application mobile.

Pourquoi les TRV connectées ne déclenchent pas la chaudière à elles seules

Une TRV n'est qu'une vanne. Elle laisse entrer l'eau chaude dans un radiateur ou bloque son passage. Elle ne possède aucun raccordement direct à la chaudière.

Si la programmation horaire de la chaudière est coupée et qu'une TRV s'ouvre, la pièce reste froide. Si la programmation est active et que toutes les TRV sont fermées, la chaudière et la pompe continuent de fonctionner sans pouvoir évacuer la chaleur. Cela entraîne une surconsommation de gaz et use prématurément la chaudière.

La solution repose sur l'asservissement de la chaudière (boiler interlock) : un câblage garantissant que la chaudière ne fonctionne que lorsqu'une demande de chaleur est émise. Les directives de la réglementation thermique en Angleterre (Approved Document L) l'exigent sur les installations de chaudières. Dans un logement connecté, la passerelle et un relais de chaudière permettent d'obtenir le même résultat. La passerelle surveille chaque TRV et thermostat, puis commute le relais en conséquence. Ce fonctionnement dépend de la passerelle et de ses liaisons radio : prévoyez donc toujours une solution de secours (voir ci-dessous).

1. Une pièce passe sous la température cibleLa vanne thermostatique connectée (TRV) ou le thermostat le signale au hub et ouvre sa vanne.
2. Le hub déclenche la demande de chauffeIl active le relais de la chaudière. La demande d'une seule pièce suffit. L'eau chaude circule uniquement vers les radiateurs dont les vannes sont ouvertes.
3. La dernière pièce atteint sa température cibleSa vanne se ferme et le hub éteint la chaudière.

Si vous ne souhaitez pas encore raccorder d'élément à la chaudière, vous pouvez tout de même installer des têtes thermostatiques connectées (TRV). Laissez votre programmateur et votre thermostat mural existants gérer la chaudière : les TRV ajusteront la température de chaque pièce pendant son fonctionnement. Vous bénéficiez ainsi de programmations par pièce, sans contrôle intégral de la demande.

Vannes thermostatiques connectées pour radiateurs (TRV)

Une vanne thermostatique connectée remplace la tête d'une vanne thermostatique de radiateur standard. Un petit moteur actionne la tige de la vanne. Elle fonctionne sur piles et se connecte à votre hub via Zigbee, Z-Wave ou Matter.

Si vos radiateurs sont déjà équipés de corps thermostatiques, l'installation s'effectue généralement à la main : dévissez l'ancienne tête, vissez la nouvelle, sans vidange. La plupart des corps de vanne utilisent un filetage M30 x 1,5 et de nombreuses TRV incluent des adaptateurs pour d'autres modèles. Vérifiez la fiche produit en fonction de vos vannes.

Si un radiateur ne dispose que d'une vanne manuelle tout ou rien, un plombier doit d'abord installer un corps de vanne thermostatique.

Points à vérifier

• Emplacement de la mesure de température. Une TRV se situe à proximité immédiate d'un radiateur chaud, sa mesure est donc souvent surestimée. De nombreux modèles permettent d'appliquer un décalage (offset) ou d'utiliser une sonde d'ambiance déportée. Une sonde placée dans votre zone d'activité assure un confort thermique optimal.
• Conservez un radiateur non régulé. N'installez pas de TRV dans la pièce où se trouve le thermostat mural. Votre installateur a peut-être également laissé un radiateur ou une soupape de décharge (bypass) ouverte afin d'assurer en permanence une boucle de circulation pour la pompe. Maintenez cette configuration.
• Temps de réponse. Les TRV sur piles se mettent en veille pour économiser l'énergie et se réveillent à intervalles réguliers. La prise en compte d'une modification effectuée depuis l'application peut nécessiter quelques minutes.
• Montage. Vérifiez que l'espace disponible est suffisant pour la tête et que l'écran reste lisible une fois installé.

Thermostats et capteurs d'ambiance

Un thermostat connecté mesure la température de la pièce et permet de définir une consigne directement au mur ou depuis l'application. Il existe trois configurations courantes :

Si la logique de régulation est gérée par le hub, le thermostat peut rester basique. Réservez les modèles dotés d'un écran et de boutons aux pièces où les utilisateurs interagiront directement avec les commandes.

Contrôle de chaudière via Zigbee et Z-Wave

Pour piloter une chaudière depuis votre hub, un relais ou un récepteur est nécessaire. Il remplace les contacts de commutation de votre ancien thermostat mural ou programmateur.

• Contacts libres de potentiel. De nombreuses chaudières requièrent un contact sec (ou libre de potentiel), sans tension propre. D'autres nécessitent une phase commutée en 230V. Consultez le manuel de votre chaudière pour vérifier ce point. Le relais doit impérativement être compatible.
• Compatibilité des protocoles. Un relais Zigbee, un relais Z-Wave ou un thermostat avec relais intégré peuvent convenir, à condition que le type de contact et le pouvoir de coupure soient adaptés à la chaudière.
• Maintenez une sécurité intrinsèque. Conservez les commandes de sécurité et la protection hors-gel propres à la chaudière. Choisissez un relais capable de se couper automatiquement après une durée définie, afin qu'une panne du hub ne laisse pas le chauffage en marche pendant plusieurs jours.

Quel système de chaudière possédez-vous ?

Avec un ballon d'eau chaude, maintenez le thermostat du ballon dans le circuit. Il empêche la surchauffe de l'eau et ne doit pas être remplacé par une simple programmation horaire.

Quelle méthode de régulation convient à votre logement ?

Zones de chauffage et programmations

Une zone correspond à une partie du logement chauffée selon sa propre consigne et ses propres plages horaires. Avec une vanne thermostatique connectée (TRV) sur chaque radiateur, chaque pièce peut devenir une zone.

Quelques conseils pour des programmations efficaces :

• Réduire la température plutôt que d'éteindre. Abaisser la température d'une pièce inoccupée de quelques degrés permet d'économiser de l'énergie tout en assurant une remontée rapide. Les pièces laissées totalement froides mettent du temps à se réchauffer et peuvent devenir humides.
• Commencer par des plages horaires, puis intégrer la détection de présence. Établissez d'abord une programmation simple pour la semaine et le week-end. Ajoutez ensuite des règles telles que « absence de tous les occupants : passage de l'ensemble du logement en mode éco ».
• Regrouper les petites pièces. Un palier ou un petit cabinet de toilette nécessite rarement une programmation dédiée.

Les logements plus spacieux sont parfois sectorisés à l'aide de vannes de zone motorisées, par exemple entre les étages et le rez-de-chaussée. Le câblage associé est détaillé dans notre note d'application Création de zones de chauffage.

Détection d'ouverture de fenêtre

Chauffer une pièce alors qu'une fenêtre est ouverte entraîne un gaspillage d'énergie. Deux solutions permettent d'éviter cela :

• Intégrée à la vanne thermostatique. De nombreuses vannes thermostatiques connectées détectent une chute soudaine de température et se ferment temporairement. Cette solution ne requiert aucun composant supplémentaire, mais sa réactivité est plus lente et elle peut ne pas détecter une fenêtre simplement entrouverte.
• Un capteur d'ouverture pour portes et fenêtres. Un capteur de contact installé sur la fenêtre transmet instantanément l'information à la passerelle. La passerelle bascule alors la pièce en mode réduit et rétablit la consigne initiale à la fermeture. Cette méthode est plus rapide et plus fiable.

Plancher chauffant et chauffage électrique

Plancher chauffant hydraulique

De l'eau chaude circule dans des boucles de tuyaux intégrées au sol. Chaque boucle dispose d'un petit actionneur sur le collecteur, et un thermostat dans chaque zone en commande l'ouverture. Pour rendre le système connecté, remplacez le thermostat de chaque zone par un modèle intelligent capable de commuter l'actionneur, ou installez un contrôleur de chauffage multicanal au niveau du collecteur associé à des thermostats ou capteurs sans fil dans les pièces. La chaudière ou la pompe à chaleur requiert toujours un signal d'appel de chaleur dès qu'une zone s'ouvre.

Les planchers chauffent et refroidissent lentement, souvent sur plusieurs heures. Privilégiez des températures cibles stables et de légers abaissements plutôt que de courtes impulsions de chauffe.

Chauffage au sol électrique

Un thermostat commute directement la trame chauffante et utilise généralement une sonde de sol afin de protéger le revêtement. Choisissez un thermostat connecté prenant en charge une sonde de sol et dimensionné pour la charge de la trame. Les trames de grande surface peuvent nécessiter un contacteur. Conservez impérativement la limite de température au sol configurée.

Panneaux rayonnants et sèche-serviettes

Ces appareils sont commutés par un thermostat à relais, ou par un module relais appairé à un capteur d'ambiance. Les radiateurs consomment une intensité élevée sur de longues périodes ; le dimensionnement de la charge admissible est donc critique. Choisissez un dispositif certifié au-delà de la charge nominale de l'appareil de chauffage, et non à sa limite exacte. Pour les radiateurs d'appoint enfichables, consultez d'abord nos recommandations relatives aux caractéristiques des prises connectées dans Choisir des prises connectées.

Pompes à chaleur

Les pompes à chaleur offrent un rendement optimal lorsqu'elles fonctionnent de manière continue à basse température sous la gestion de leur propre régulation. L'ajout de capteurs connectés et de légers ajustements pièce par pièce conviennent parfaitement, mais consultez votre installateur avant d'ajouter tout dispositif coupant simultanément un grand nombre de pièces.

Zigbee, Z-Wave, Matter ou Wi-Fi ?

Il est possible de combiner ces protocoles si votre passerelle intègre les deux technologies radio. Une passerelle compatible Zigbee et Z-Wave peut piloter des têtes thermostatiques Zigbee et un thermostat Z-Wave selon la même programmation. Toutes les passerelles ne prennent pas en charge ces deux protocoles. Vérifiez les modules radio intégrés à votre équipement ainsi que la compatibilité avec le dispositif de chauffage ciblé : consultez Choisir un contrôleur domotique et Est-ce compatible avec mon système ?

• Tête thermostatique connectéeTête de vanne sur batterie pour radiateur individuel
• Tête thermostatique avec affichageIndique et règle la consigne directement sur le radiateur
• Thermostat mural avec relaisMesure la température ambiante et commute le circuit de chauffage
• Thermostat pour plancher chauffantCompatible avec sonde de sol
• Contrôleur de chauffageCommute plusieurs zones de circuits hydrauliques

Questions fréquentes

Couper les radiateurs permet-il de réaliser des économies ?

Ne pas chauffer les pièces inoccupées réduit les besoins thermiques de votre logement, la réponse est donc oui. Le faire manuellement étant contraignant, les têtes thermostatiques connectées (TRV) constituent la solution idéale. Baissez la température de quelques degrés dans les pièces non utilisées et maintenez les portes intérieures fermées.

Puis-je contrôler mon chauffage depuis mon smartphone ou par commande vocale ?

Oui. L'application de votre passerelle affiche chaque pièce et vous permet de modifier les consignes ainsi que les programmations où que vous soyez. Associez la passerelle à Alexa, Google Home ou Apple Home pour bénéficier du contrôle vocal.

L'installation est-elle complexe ?

Le remplacement des têtes thermostatiques et l'installation de capteurs sur batterie sont des opérations simples à réaliser soi-même. En revanche, les relais de chaudière, les thermostats raccordés au secteur et les commandes de plancher chauffant impliquent un câblage sur le réseau électrique et requièrent l'intervention d'une personne compétente ; pour toute intervention sur une chaudière à gaz, faites appel à un technicien certifié Gas Safe.

Que se passe-t-il en cas de panne de la passerelle ou d'interruption d'Internet ?

Les vannes thermostatiques et les thermostats maintiennent leur dernière consigne. Les passerelles fonctionnant en local continuent d'exécuter les programmations sans connexion Internet. C'est pourquoi la chaudière doit conserver sa propre protection hors-gel ainsi qu'un mode de secours.

Ce dont vous aurez besoin

• TRVUne pour chaque radiateur à contrôler
• ThermostatsThermostats muraux et commandes de plancher chauffant
• Tout le chauffageContrôleurs, vannes et thermostats
• ContrôleursLa passerelle qui gère les programmations

• Vannes de radiateur connectées
• Thermostats connectés
• Capteurs de température et capteurs d'ouverture de porte et fenêtre
• Modules relais pour la commutation de chaudière et de zone (vérifiez le type de contact et le calibre)