Efficacité énergétique : contrôle intelligent des couvre-fenêtres grâce à KNX

Selon le Programme des Nations unies pour l'environnement, les bâtiments consomment environ 40 % de l'énergie mondiale. Andy Ellis examine donc comment le contrôle intelligent des couvre-fenêtres peut contribuer à optimiser l'efficacité énergétique des bâtiments.

Les couvre-fenêtres sont généralement installés pour garantir l'intimité ou pour bloquer la lumière. Lorsque nous bloquons le passage de la lumière du soleil, nous bloquons également le rayonnement solaire, ce qui réduit le gain de chaleur dans la pièce. L'inverse peut être vrai par temps froid. Dans ces conditions, le couvre-fenêtres peut prévenir la perte de chaleur dans une certaine mesure. Le contrôle des couvre-fenêtres est toutefois un sujet bien plus complexe qu'il n'y paraît à première vue. Voyons donc d'abord les types de couvre-fenêtres auxquels nous pouvons avoir affaire.

Types de couvre-fenêtres

Les types de couvre-fenêtres les plus courants sont le store à rouleau et le rideau, mais il en existe beaucoup d'autres, notamment les stores romains, les stores vénitiens, les stores verticaux, les stores horizontaux, les volets de plantation, le store jalousie (un volet ou un store extérieur), les stores occultants et les stores intégrés aux parois du double vitrage. Tous ces éléments peuvent être actionnés manuellement ou électriquement. Pour être complet, il faudrait également citer le verre électrochrome.

Alimentation des couvre-fenêtres

En règle générale, les couvre-fenêtres électriques sont alimentés par un moteur à courant alternatif 220-240 V ou par un moteur à courant continu 24 V. Il existe également des systèmes qui fonctionnent avec un moteur à courant continu de 12 V, mais ils sont moins courants.

Les moteurs à courant alternatif à tension secteur ont deux enroulements, appelés « enroulements séparés ». L'un entraîne le moteur dans un sens, le second dans l'autre sens. Le câble d'alimentation dispose donc d'un seul fil neutre, utilisé pour les deux enroulements, et de deux fils conducteurs, L1 et L2, pour alimenter respectivement le premier et le second enroulement. Un dispositif de verrouillage doit être prévu pour empêcher que les deux enroulements soient alimentés en même temps.

Les moteurs à courant continu basse tension disposent d'un seul enroulement. Pour changer le sens de rotation, il faut inverser la polarité de l'enroulement. C'est pourquoi les moteurs à basse tension sont dits « à polarité inversée ». En général, les moteurs à haute tension sont plus silencieux que les moteurs à basse tension.

Comment les couvre-fenêtres sont-ils contrôlés avec KNX ?

En utilisant les moteurs comme décrit ci-dessus, les connexions peuvent être directement alimentées et câblées par un relais KNX. Lorsque l'on consulte les listes de produits des principaux fabricants KNX, on constate que presque tous sont munis d'un relais pour stores à utiliser avec les moteurs secteur ou basse tension. Le relais peut être monté sur rail DIN (généralement à 4 ou 8 canaux) ou s'insérer dans un boîtier de montage (généralement à un ou deux canaux). Une fois que le mécanisme du moteur est opérationnel, n'importe quel commutateur ou serveur KNX (appli) devrait être capable d'actionner le mouvement dans n'importe quel sens.

Souvent, les rails de rideaux seront fournis avec des unités dotées d'un contrôle de contact sec (il suffit de court-circuiter les contacts pour les faire fonctionner), qui peuvent également être connectées directement à n'importe quel relais KNX.

Plus récemment, nous commençons à voir des fabricants incorporer des jeux de circuits KNX directement dans l'appareil proprement dit.

Dans les environnements commerciaux, les unités d'entraînement motorisées des couvre-fenêtres intègrent généralement un SMI (Standard Motor Interface). Les fabricants KNX ont réagi en fournissant des interfaces KNX vers SMI pour permettre de contrôler ces couvre-fenêtres à l'aide du système KNX.

Fonctionnalité supplémentaire grâce à KNX

Outre l'activation manuelle, il existe plusieurs manières de tirer parti du contrôle KNX pour renforcer le confort et l'efficacité. Par exemple, le système peut être programmé pour ouvrir et fermer automatiquement les stores à l'aube ou au coucher du soleil, en utilisant les options d'ombrage pour bloquer simplement le soleil lors d'une journée ensoleillée ou pour fournir une protection solaire, ce qui est particulièrement utile dans les grands bâtiments commerciaux. Les actions peuvent être programmées en fonction de l'heure de la journée, et/ou connectées à des capteurs. Par exemple, en fonction de la chaleur ambiante et des niveaux de luminosité, le système peut choisir d'allumer les lumières et de fermer les stores (plutôt que de mettre en marche l'air conditionné), ou d'ouvrir les stores et d'éteindre les lumières.

L'avenir est prometteur, malgré la COVID-19

Selon le rapport 'Blinds and Shades - Global Market Trajectory import_contentamp; Analytics' de Global Industry Analysts, Inc, « En pleine crise de la COVID-19, le marché mondial des stores et des protections solaires, estimé à 10,4 milliards de dollars en 2020, devrait s'élever, après ajustement, à 12,4 milliards de dollars d'ici 2027, avec un TCAC [taux de croissance annuel composé] de 2,6 % au cours de la période d'analyse 2020-2027. »

En outre, selon le rapport « 'Smart Window Market - Growth, Trends, COVID-19 Impact, and Forecasts (2021 - 2026)' de Mordor Intelligence, « L'épidémie de COVID-19 a touché l'ensemble des secteurs partout dans le monde. Le secteur des fenêtres intelligentes a également été affecté par la perturbation de la chaîne d'approvisionnement, mais a néanmoins bénéficié de l'attention accrue liée à l'augmentation de l'intérêt pour l'écosystème des maisons intelligentes sur le marché qui en a découlé. »

Du point de vue du Royaume-Uni, environ deux tiers de tous les couvre-fenêtres motorisés sont vendus sur le marché commercial. Bien qu'il ne soit pas aisé de trouver les chiffres de vente effectifs des couvre-fenêtres motorisés, nous pouvons nous attendre à ce que le marché continue de croître au même rythme que le reste du monde, étant donné l'importance croissante du réchauffement climatique et la nécessité d'améliorer l'efficacité des bâtiments.

Conclusion

Le recours à la technologie KNX pour le contrôle des couvre-fenêtres motorisés est désormais plus qu'un luxe superflu ! Un système KNX bien conçu assurera une répartition plus homogène de la température dans l'ensemble d'un bâtiment et permettra potentiellement d'améliorer de façon significative l'efficacité et les économies réalisées dans les bâtiments résidentiels et commerciaux. Les spécificateurs et installateurs KNX existants, s'ils ne sont pas déjà impliqués dans ce secteur, feraient bien d'ajouter les couvre-fenêtres automatisés à leur portefeuille.

Andy Ellis est le fondateur et l'administrateur de Household Automation Ltd et de son entreprise sœur Knxion Ltd, qui fournissent des services de conseil, de conception, d'installation et de suivi en matière d'automatisation du bâtiment à des clients actifs dans le secteur de la construction de propriétés résidentielles et commerciales.

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