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Mesure de la puissance en entrée de maison par MQTT
Un routeur photovoltaïque doit connaître avec précision la puissance échangée entre la maison et le réseau public. Deux situations peuvent se présenter :
- La consommation : la maison prélève de la puissance ou de l’énergie sur le réseau public (soutirage).
- La surproduction : l’installation photovoltaïque produit davantage que la maison ne consomme. L’excédent de puissance ou d’énergie est alors envoyé vers le réseau public (injection).
En fonction de ce bilan de puissance, le routeur peut agir pour diriger uniquement l’excédent de production vers un chauffe-eau, un chauffage ou tout autre équipement électrique.
Récupération des mesures par MQTT
Différents systèmes permettent de mesurer la puissance échangée avec le réseau en entrée de maison. Nous allons ici nous intéresser au cas où cette information est déjà disponible dans un système domotique et transmise par l’intermédiaire d’un serveur ou broker MQTT.
C’est notamment une configuration que l’on retrouve avec des systèmes domotiques comme Home Assistant, Jeedom ou Domoticz.
Un broker MQTT est un intermédiaire qui reçoit les messages publiés par les clients MQTT et les transmet aux clients abonnés aux sujets correspondants. Il joue le rôle d’un serveur centralisé facilitant les échanges entre les différents équipements.
Cette architecture distribuée et légère fait de MQTT une solution particulièrement adaptée aux applications IoT (Internet des objets) et aux échanges de données en temps réel.
Dans notre cas, nous utilisons un serveur MQTT qui transmet au routeur la puissance active, en Watt, mesurée à l’entrée de la maison, au niveau du disjoncteur principal.
Dans de nombreux systèmes domotiques, cette information est déjà disponible après installation et configuration d’un capteur de mesure adapté.
La puissance active doit être transmise sous la forme d’une valeur numérique signée en Watt (W) :
- Valeur positive : la maison consomme de l’énergie sur le réseau (soutirage).
- Valeur négative : la maison injecte de l’énergie sur le réseau.
Il est également possible de transmettre d’autres informations, comme la puissance apparente en Voltampère (VA) ou le facteur de puissance, compris entre 0 et 1.
Comprendre les Unités Électriques en Photovoltaïque
Quelle mesure est indispensable ?
Attention : la connaissance de la puissance active en Watt à l’entrée de la maison est indispensable au fonctionnement du routeur.
C’est cette mesure qui sert de référence à tous les calculs et aux actions de régulation du routeur.
La puissance apparente en VA n’intervient pas dans le fonctionnement de la régulation. Elle peut toutefois être transmise pour être affichée à l’écran, si cette information est disponible.
Quelle période de rafraîchissement choisir ?
Un deuxième point important concerne la fréquence de mise à jour de la puissance active.
Une actualisation chaque seconde est idéale en termes de réactivité, mais elle peut entraîner une occupation excessive du réseau, notamment du Wi-Fi et des équipements connectés.
Une période de 2 secondes constitue un bon compromis. Elle est comparable à celle utilisée avec les informations du compteur Linky.
Des périodes plus longues restent compatibles avec le fonctionnement du routeur, mais les performances de régulation diminuent. Le routeur met alors davantage de temps à réagir aux variations de consommation de la maison et à ajuster la puissance envoyée vers les équipements pilotés.
Le système continuera néanmoins à fonctionner et restera préférable à l’absence de régulation.
Configuration du routeur
Une page spécifique est dédiée au paramétrage de cette source de mesure.
Il suffit de sélectionner MQTT comme source de puissance. L’ESP32-S3 identifié par son « Device Name » s’abonne alors auprès du serveur MQTT. Les messages reçus donnant le nom de la source de puissance et le paramètre Pw seront pris en compte.
Si vous utilisez un système domotique comme Home Assistant, associé à un serveur MQTT Mosquitto, vous pouvez notamment créer une automatisation qui publie la valeur de puissance active en Watt à chaque changement de mesure.
Le routeur reçoit ainsi en permanence les informations nécessaires pour adapter sa régulation à la consommation réelle de la maison.
Il est impératif d’envoyer au minimum la valeur signée en watt (+ = consommation, – = injection dans le réseau public) avec pour nom de variable Pw. On peut de même envoyer si on connaît la valeur Pva, la puissance apparente en Volt-Ampère ou Pf, le facteur de puissance.
Vous pouvez tester votre sortie vers MTT avec le logiciel MQTT explorer.