Routeur Solaire Expérimental

Architecture du système

Le routeur est entièrement passif vis-à-vis du réseau : il ne fait que modifier la puissance absorbée par le chauffe-eau pour coller au surplus instantané mesuré par le smartmeter bidirectionnel.

Schéma de câblage

Courbe brightness → puissance

Le dimmer Zigbee expose une valeur brightness de 0 à 255. La relation avec la puissance réelle dissipée par la résistance n'est pas linéaire - elle suit une courbe mesurée empiriquement.

Logique de régulation

L'automation calcule un brightness_cible à chaque déclenchement (nouveau relevé Linky) selon les règles suivantes.

Gains adaptatifs

Garde-fous

Pourquoi éviter les oscillations à tout prix

L'asservissement puissance/compteur forme une boucle fermée : le routeur augmente la charge, ce qui réduit le surplus mesuré, ce qui fait redescendre la charge, et ainsi de suite. Sans précaution, cette boucle peut osciller - la puissance monte et descend en permanence sans jamais se stabiliser.

Les conséquences sont sérieuses à plusieurs niveaux :

Code YAML complet

Script Home Assistant - automation de type script appelable avec les paramètres dimmer et nomCE.

routage_solaire_dimmer:
  alias: "Routage solaire générique dimmer"
  mode: restart

  fields:
    dimmer:
      description: "Entité du dimmer"
    nomCE:
      description: "Nom logique du chauffe-eau"

  sequence:
    # 1. Variables de configuration
    - variables:
        p_max: 1950         # Puissance nominale résistance
        idle_min: 1          # Brightness minimal (≠ off)
        seuil_on: 80         # Saut minimum à la montée
        seuil_off: 60        # Extinction si dessous en descente
        p_linky: >
          {% if is_state('input_boolean.simulation_solaire','on') %}
            {{ states('input_number.simulation_puissance_linky') | float(0) }}
          {% else %}
            {{ states('sensor.compteur_general_power') | float(0) }}
          {% endif %}

    # 2. Calcul puissance actuelle du CE via courbe empirique
    - variables:
        p_actuelle: >
          {% set b = brightness_actuel %}
          {% if b < 64 %} 0
          {% elif b < 96 %} {{ (9 + (b-64)*(135-9)/(96-64)) | int }}
          {# … segments intermédiaires … #}
          {% else %} {{ (2085 + (b-240)*(2100-2085)/(255-240)) | int }}
          {% endif %}

    # 3. Calcul brightness cible avec gains adaptatifs
    - variables:
        cible_finale: >
          {% set surplus = -p_linky %}
            {% set gain_monte = 0.6 if surplus>1200 else 0.4 if surplus>600 else 0.25 %}
            {% set gain = gain_monte if ecart>0 else 0.8 %}
            {% set variation_max = [2, (ecart|abs/10)|int] | max %}
            {# Application zone morte, écrêtage, seuils on/off … #}

    # 4. Application si delta > 1 brightness
    - action: light.turn_on
      target:
        entity_id: "{{ dimmer_entity }}"
      data:
        brightness: "{{ cible_finale | int }}"

Simulateur

Reproduit exactement le calcul de l'automation pour n'importe quel état d'entrée.

Extensions

Appoint EDF aux heures creuses

Le routeur solaire couvre les besoins en eau chaude les jours bien ensoleillés. Mais en hiver, par temps couvert ou lors de plusieurs jours consécutifs sans production suffisante, le chauffe-eau peut ne pas atteindre sa température de consigne avec le seul surplus solaire.

Il est indispensable de prévoir un appoint automatique sur les heures creuses EDF. Le principe : Home Assistant surveille la température du ballon et, si elle n'a pas atteint le seuil requis en fin de journée, déclenche une chauffe complémentaire pendant la plage tarifaire la moins chère - typiquement entre 22 h et 6 h.

Extensions optionnelles

Nomenclature

Spécifications techniques

Compteur de consommation - 2 canaux ou 2 compteurs 1 canal

Le système a besoin de deux mesures distinctes : le flux réseau global (Ch1, sur la phase principale au tableau) et la consommation du chauffe-eau (Ch2, sur la phase qui alimente la résistance). Si le tableau principal et le chauffe-eau sont proches, un seul smartmeter 2 canaux suffit et simplifie le câblage.

Si les deux points de mesure sont trop éloignés - chauffe-eau dans un local technique séparé, tableau à l'autre bout du logement - il est plus pratique d'installer deux compteurs mono-canal indépendants. Chaque compteur est placé là où se trouve le fil à mesurer ; ils remontent leurs données séparément à Home Assistant via Zigbee, sans contrainte de distance entre eux. L'automation lit alors les deux entités distinctes.

Protocole Zigbee - pas de Wi-Fi, pas de Tuya

Tous les modules de ce montage communiquent en Zigbee natif, intégré via Zigbee2MQTT dans Home Assistant. Les modules Wi-Fi ou Tuya cloud sont exclus : ils introduisent une latence imprévisible (round-trip cloud) incompatible avec une boucle de régulation à la seconde, et dépendent d'un serveur tiers hors de votre contrôle.

Le réseau Zigbee mesh est local, déterministe et fonctionne hors-ligne. Chaque module routeur (compteur, dimmer) renforce la portée.

SSR 40 A - refroidisseur intégré et commande 0-10 V

Le relais statique (Solid State Relay) doit impérativement être choisi avec :

• Courant nominal 40 A minimum pour un chauffe-eau de 1 950 W sous 230 V (8,5 A nominal). La marge évite l'échauffement excessif en régime continu.
• Refroidisseur (heatsink) intégré ou vissé - un SSR sans dissipateur monte rapidement à des températures destructrices même à mi-charge. Le modèle référencé dans la nomenclature l'inclut.
• Entrée de commande 0-10 V compatible avec la sortie du dimmer Zigbee. Les SSR à commande 3-32 V DC (tout-ou-rien) ne permettent pas la modulation progressive.

Installation du SSR - ne pas l'enfermer dans un boitier

Un SSR en charge dissipe de la chaleur par convection naturelle sur son refroidisseur. L'enfermer dans un coffret fermé sans ventilation forcée provoque une accumulation thermique qui réduit la durée de vie et peut conduire à la destruction du composant.

Montez le SSR sur une surface métallique aérée (rail DIN ouvert, plaque de fond de tableau non cloisonné), refroidisseur orienté vers le haut ou en façade pour faciliter la convection. Laissez au minimum 5 cm d'espace libre autour du dissipateur.

Dimmer Zigbee - sortie 0-10 V obligatoire

Le dimmer doit exposer une sortie analogique 0-10 V (et non une sortie TRIAC ou un coupure de phase) pour piloter le SSR en modulation linéaire. Il doit également exposer un attribut brightness sur 0-255 utilisable par Home Assistant via Zigbee2MQTT.

Les dimmers Wi-Fi ou Tuya sont exclus pour les mêmes raisons que les autres modules : latence cloud et dépendance à un service tiers. Vérifiez la compatibilité Zigbee2MQTT du modèle avant achat sur le site officiel zigbee2mqtt.io/supported-devices.

Avertissements