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Routeur Photovoltaïque – Raccordement à un chauffe-eau

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Une des premières applications du routeur photovoltaïque est son raccordement à un chauffe-eau qui est un gros consommateur d’énergie et une unité de stockage de l’énergie. Le raccordement est différent si l’on s’adresse à un chauffe-eau avec thermostat mécanique (pas d’électronique) ou un chauffe-eau avec thermostat électronique.

Chauffe-eau à thermostat mécanique

Le raccordement du routeur est simple. Le Triac ou le relais SSR servant au pilotage vient se connecter en parallèle du contacteur Jour/Nuit ou Heure Pleine/Heure Creuse. Attention le routeur ne coupe que la phase et non le neutre. On laisse le contacteur HP/HC. Il peut rester en fonctionnement ou être stoppé en coupant l’alimentation de sa télécommande (disjoncteur 2A). La programmation du routeur peut forcer à ON l’alimentation du chauffe-eau aux heures de tarif réduit la nuit.

Si le contacteur se ferme, cela ne perturbe en rien le Triac ou le SSR connecté à ses bornes.

Schéma de câblage classique d’un chauffe-eau. Le routeur (Triac ou SSR) se branche aux bornes de phase du contacteur HC/HP fil rose). Le neutre est court-circuité (fil bleu clair). La terre est impérativement câblée au radiateur pour la sécurité en cas de défaillance du Triac ou SSR.

Dans le schéma ci-dessus, l’alimentation du routeur et sa connexion éventuelle au Linky ou autre capteur de puissance ne sont pas représentés. Le thermostat mécanique du chauffe-eau n’est pas touché et doit rester en place pour ne pas affecter la sécurité. Il n’est pas perturbé par le courant haché en provenance du routeur.

Schéma du routeur en monophasé avec un triac/gradateur et un chauffe-eau à thermostat mécanique. La partie mesure de puissance en option n’est pas représentée.

En option, certains connectent une sonde de température au routeur pour suivre son évolution.

Chauffe-eau à thermostat électronique

Les thermostats électroniques ne peuvent être alimentés par un courant haché en sortie du routeur. Il est donc nécessaire d’implanter le Triac ou le SSR entre le thermostat et les résistances électriques du chauffe-eau. Le schéma ci-après s’applique pour des chauffes eau sans ACI (système de protection des résistances en eau douce).

Câblage d’origine du chauffe-eau à thermostat électronique

Sur la partie gauche du schéma, on a la sécurité de l’alimentation du chauffe-eau et le contacteur HC/HP. Le thermostat électronique pilote 2 relais K1 et K2 (double sécurité) qui coupent l’alimentation des 3 résistances quand la température est atteinte.

Câblage d’origine du chauffe-eau avec le thermostat électronique.
Resistance électrique avec son connecteur de branchement au thermostat

L’insertion du routeur se fait en s’adaptant au connecteur ou en sectionnant les fils d’alimentation des résistances. On peut regrouper les 3 fils de phase sur un domino d’électricien ainsi que les 2 fils du neutre. Le câblage est au minimum en 2.5 mm².

On alimente en permanence le thermostat électronique. Il n’y a plus de contacteur HC/HP. C’est le routeur avec sa programmation qui relance la chauffe la nuit si dans la journée l’ensoleillement était insuffisant.

Schéma de cablage du routeur avec un thermostat électronique. (Schéma d’origine de Lolo69 sur le forum). La terre est impérativement câblée au radiateur pour la sécurité en cas de défaillance du Triac/Gradateur ou SSR.

Triac/Gradateur ou SSR

La différence est minime sur le mode de fonctionnement. Le SSR plus simple à câbler, il n’y a que 2 fils sur la phase du 230V offre les modes de découpe multi-sinus ou train de sinus. Le Triac avec son troisième fil connecté au neutre du secteur 230V, permet la en plus la découpe fine du sinus.

Sécurité

En travaillant sur ce projet en 230V, vous acceptez d’assumer la responsabilité de votre propre sécurité et de prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter les accidents électriques.

En particulier :

  • Mettez à la terre (fil jaune/vert) le radiateur électrique du Triac ou des relais SSR
  • Ne désinstallez pas le thermostat d’origine d’un chauffe-eau. Il assure la sécurité en cas de surchauffe.

En plus des risques électriques, assurez-vous de monter suffisamment en température pour les risques de salmonelle ou légionellose. En vertu de l’arrêté du 30 novembre 2005, la température de votre ballon d’eau-chaude doit être réglée entre 50° et 60° Celsius pour les dispositifs de moins de 400 litres et entre 55°C et 60°C si le « volume total des équipements de stockage est supérieur ou égal à 400 litres ».

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