Qu’est ce qu’un routeur d’énergie ?
Un routeur d’électricité aussi appelé ou distributeur d’énergie est un appareil électronique qui redirige une source d’électricité vers une charge en fonction d’une puissance mesurée.
Il va détecter le trop d’électricité produite à un instant pour immédiatement l’aiguiller sur une charge prédéfinie et ainsi éviter de distribuer gratuitement son surplus sur le réseau électrique.
Un routeur est donc utile pour ne pas perdre de l’électricité et l’utiliser sur la charge de votre choix. Sur les grosses installations photovoltaïques, c’est une nécessité car il est interdit d’envoyer trop de surplus sur le réseau pour éviter une surcharge. L’autre solution étant de brider la production au niveau des onduleurs.
Un routeur peut être installé sur tout type de central de production électrique, que ce soit solaire ou autre. L’idée étant d’essayer de diriger le surplus vers une solution de stockage plutôt que de le laisser fuir. Il se place en général dans un boîtier électrique dédié.
Vous pouvez utiliser un routeur avec une installation comprenant un routeur central, des micro-onduleurs ou même un éolienne.
Comment fonctionne un routeur ?
Un routeur a une ou plusieurs sorties. Elles peuvent être variables, comme un gradateur de lumière, ou fixes pour alimenter des charges plus complexes qui n’aimeraient pas une tension changeante. Comme votre production varie avec vos usages mais aussi le passage d’un nuage; la sortie variable est plus efficace que la sortie fixe car elle suit parfaitement votre surplus.
Le routeur effectue donc de multiples mesures de courant pour déterminer si vous produisez plus que ce que vous consommez. Ces mesures sont réalisées par une pince ampèremétrique qui est capable de lire l’intensité qui passe dans un conducteur électrique. Cette pince peut être déporté voir transmettre leur info par onde radio pour un placement judicieux. Certains routeurs lisent la valeur d’un courant qui les traverse uniquement ce qui les rend plus difficile à intégrer dans une installation existante.
En plus de la valeur de puissance, le routeur détermine si il s’agit de consommation ou de production en regardant le sens de passage de cette intensité
Ainsi, grâce à une pince sur le câble de phase qui alimente votre maison, juste après votre compteur, le routeur va savoir si votre installation utilise de l’électricité extérieure ou si elle surproduit.
Sur votre compteur Linky, vous pouvez déjà savoir si un tel cas de figure se produit en appuyant 4 fois sur la touche plus. Cela vous est indiqué par une petite flèche vers la gauche si vous renvoyez de l’électricité. Bizarrement, la valeur est toujours à 0 et il faut aller plus loin dans les menus pour trouver la quantité d’électricité de surplus produite depuis l’installation du compteur.
Explication du fonctionnement d’un routeur en vidéo
Parce qu’il faut le dire quand même…
Il est à noter que malgré le fait qu’Enedis soit capable de vous afficher combien vous lui donnez comme électricité sur un appareil de mesure super précis qui sert à vous facturez votre consommation, ils ne prennent pas en compte ceci pour vous offrir un remboursement si vous avez montez vous même votre installation. Le routeur est donc un très bon investissement pour arrêter cette bouffonnerie.
Les différents types de routeurs disponibles.
Il existe en fait plusieurs technologies de routeurs et ils ont des fonctions et limitations bien différentes. Certains combinent les fonctions et sorties pour se rapprocher d’un système de domotique mais demandent une vraie programmation intelligente.
Le routeur avec sortie en courant continu variable.
Le routeur pour cumulus uniquement qui alimentent une charge en continu. Ce sont sans doute les premiers modèles à être apparus sur le marché mais sont aussi assez limitatifs. Ils redirigent du courant continu sur une charge. Cela fonctionne sur un cumulus qui présente une charge résistive presque pure et donc l’eau sera chaude. Par contre, cela nécessite un câblage différent avec des plus grosses sections et disjoncteurs fonctionnant en courant continu. Interrompre 20A en courant continu demande plus d’espace que couper un arc électrique en alternatif de la même puissance.
Je ne conseille pas de partir sur ce genre de routeur sauf si vous savez bien comment l’utiliser. Ils sont réservés à certains cumulus. Malheureusement, les constructeurs n’indiquent pas toujours que leur routeur ne fonctionne qu’en continu et il faut bien lire les petites lignes pour trouver cette information.
Le routeur avec une sortie commutable tout ou rien.
Ici, selon votre programmation, les sorties vont s’activer en fonction de votre surproduction.
Par exemple, la sortie numéro un va s’allumer si vous dépassez 100 Watt de surplus instantané. Et la sortie suivante si vous dépassez 200W.
Donc il ne faudra poser qu’un appareil de 100W maxi sur la sortie numéro un. Si vous y branchez plus, dès que votre surplus arrive à 100W, la charge est commuté et va pomper plus que votre surplus, le routeur va immédiatement débrancher la charge. Clairement, vous allez avoir des bouclages de mise en marche et d’arrêt permanent si vous n’y prêtez pas attention.
Vous avez un exemple d’un tel routeur ici.
L’utilisation parfaite, c’est le branchement d’un chargeur de batterie car vous connaissez parfaitement sa consommation à l’avance. Les batteries ne se chargeant que lors des phases de surplus. On peut aussi imaginer le branchement d’une pompe de piscine.
Le routeur à sortie variable en courant alternatif.
C’est le modèle le plus courant. Sa sortie suit à la seconde votre production pour rediriger au watt près ce que vous produisez en trop. Il est parfaitement adapté au cumulus ou autre chauffage électrique. Vous pouvez aussi lui brancher une résistance chauffante pour aider votre pompe à chaleur voir votre ballon d’échange de votre chaudière.
Il ne faudra bien sûr pas le connecter à un appareil qui comporte de l’électronique avec un moteur comme un chauffage d’appoint avec un ventilateur. Je place ce radiateur électrique en hiver sur la sortie de mon routeur solaire.
Cette photo à été réalisée grâce à ce module thermique qui aide à bien suivre vos déperdition de chaleur.
Les routeurs hybrides.
Il existe bien sûr des modèles un peu complexes qui multiplient les sorties pour créer de véritables solutions domotiques et ainsi coller au plus près à vos besoins. Il est évident qu’il n’y a pas une topologie unique et donc que la phase programmation de votre côté va commencer à être plus complexe.
On peut imaginer une installation qui, en été, redirige la production sur un cumulus uniquement, et que l’on y ajoute des radiateurs électriques en hiver sur des sorties supplémentaires pour alléger la chaudière au fioul.
Une option de programmation peut être de choisir si le peu d’électricité produite doit aller en priorité sur le cumulus et donc, les radiateurs ne seront alimentés qu’après le chauffage complet de l’eau. Ou alors, avoir une charge bridée sur le cumulus pour toujours avoir un peu de surplus en parallèle sur un radiateur.
Le routeur interrupteur.
En dernier lieu, vous avez des routeurs extrêmement simples et peu coûteux comme cet interrupteur connecté qui va s’activer en fonction d’une puissance atteinte tout en offrant une télécommande et visualisation par internet de la consommation. Il est compatible avec les grands acteurs de la domotique comme Alexa par exemple.
A ce prix, c’est vraiment impressionnant ce qu’il est possible d’automatiser pour réduire sa facture d’électricité.
Ces système utilisent une autre façon de mesurer le courant sans utiliser une boucle, mais en mesurant le courant qui les parcourt, donc ils sont plus adaptés à des automatismes de réduction de consommation. Par exemple pour ne mettre en marche un un cumulus que si la production électrique n’est pas suffisante par exemple, ou le déconnecter pour favoriser la redistribution d’énergie sur un autre consommateur de courant. C’est ce que j’utilise pour mesurer la production électrique photovoltaïque ayant fait l’économie d’acheter la passerelle En-Phase comme je l’explique ici.
Sur cette page, j’ai mis les informations pour la créations de la scène de mis en marche et d’arrêt de la charge. C’est super simple !
Routeurs d’électricité pour tous ?
Non, un routeur ne peut pas forcément être installé partout, il faut bien vérifier lors de votre sélection ce qu’il est possible de faire.
Routeur et 0 injection et, ou, batteries
D’une part, certaines installations photovoltaïques appelées 0 injection intègrent une fonction de limite de surproduction. Ces installations ne peuvent pas être équipées de routeur d’électricité. La raison est simple: L’onduleur déconnecte les panneaux dès que la surproduction commence et donc un routeur placé sur le compteur ne détectera jamais de surproduction.
En cas d’une installation avec batterie, il y a aussi une priorité à donner au surplus, doit-il aller dans le cumulus en priorité, ou charger vos batteries?
Routeur et cumulus
D’autre part, comme la tension fournie est variable sur certains modèles, il ne faut pas qu’il y ait des composants complexes qui soient alimentés. Donc seuls les cumulus simples seront content de se voir attribuer un routeur. Pour les versions haut de gamme de ballon d’eau chaude et autre pompe à chaleur, il est toutefois possible de modifier le parcours de l’électricité pour y intégrer un routeur mais cela n’est pas donné à tout le monde de réaliser une telle modification.
Il y a aussi certains routeurs qui ne permettent pas de commuter de trop grosses charges et il faut bien vérifier la puissance maximale requise par votre ballon d’eau chaude. Une solution alternative consiste à retirer ou déconnecter une résistance de chauffe pour éviter une consommation trop grande.
Modification possible pour adapter un routeur
Il est possible de placer la tore de mesure du routeur ou de l’installation de telle façon que ce soit compatible avec la charge de batterie ou de 0 injection pour favoriser l’une ou l’autre solution.
Il est aussi possible de modifier son cumulus pour ne brancher qu’une résistance sur le routeur et donc diminuer la puissance commutée.
Les cumulus haut de gammes intègrent un protection contre la corrosion qui doit être en permanence alimentée, donc il faut parfois ne brancher le routeur que sur la résistance de chauffage et conserver un alimentation permanent pour l’électrode.
Routeur Solaire ou simple gradateur pour optimiser surplus ?
Il existe 2 solutions simples pour réduire sa facture d ‘électricité lorsque l’on est en autoconsommation.
La première est d’avoir un simple gradateur d’installé sur son cumulus ainsi qu’une horloge qui le met en marche uniquement lorsque la production solaire est supposée présente.
Du coup, votre chauffe-eau consomme 500W sur 5 heures pour chauffer l’équivalent de 2500W sur une heure.
Mais il est plus simple, bien entendu, d’avoir 500W de surplus plutôt que 2500. Donc c’est une solution simple et peu coûteuse qui en plus vous assure en permanence de l’eau chaude car votre ballon est toujours alimenté.
C’est la solution que j’ai expérimenté au départ et fonctionne très bien en été quand il fait grand beau tous les jours.
Vous avez ma vidéo et lien sur le produit à 20 Euros ici:
Ce n’est pas un routeur à proprement parlé mais une solution technique qui diminue la puissance de votre cumulus pour être capable d’être chauffé avec peu de panneaux solaire. Cela et beaucoup moins cher qu’un routeur et avec peu de panneaux, vous donnera meilleur satisfaction grâce à un investissement et une installation minime.
La deuxième solution, c’est donc le routeur solaire, mais là encore, il vous faut un complément électrique sur horloge pour être sûr de remplir complètement d’eau chaude en fin de journée si le soleil n’a pas pointé son nez. La plupart des routeurs à 500 euros intègrent déjà une fonction de programmateur journalier.
Voici ici, par exemple, une horloge simple, si vous souhaitez faire ceci vous même, si votre routeur n’en n’est pas équipé.
Le routeur qui redirige le trop produit est donc plus compliqué à mettre en place car il faut une liaison (Wifi ou filaire) avec le point de mesure qui doit parfois être alimenté.
Les solution clef en main à 500 Euros me semblent difficilement amortissables comparées au simple gradateur à 20 Euros qui fait presque un travail de lissage.
Donc, choisissez le routeur solaire si vous le payez à un prix faible et si vous le destinez à être sur un cumulus uniquement.
Ma solution actuelle m’est revenue à environ 200 euros, boîtier inclus.
Comment choisir son routeur ?
La première question est de savoir vers quoi vous souhaitez rediriger votre surplus et surtout de quelle puissance disposez vous.
L’utilisation première est le chauffage de l’eau sanitaire. Utiliser ses panneaux solaires pour tel usage est une évidence tant l’installation est simple comparé au panneaux thermique. Si vous souhaitez plus de détails sur ce sujet, j’ai cette page qui y est consacrée.
Donc le paramètre à prendre en compte est la puissance maximum que votre routeur peut commander. A ma grande surprise, certains modèles ne permettent pas de piloter des résistances de plus de 3000W ce qui les rend incapable de commander un cumulus de taille standard.
Ensuite, il y a le facteur prix. Alors qu’il y a pour environ quelques dizaines d’euros de composant à l’intérieur, il n’est pas rare de voir un routeur vendu 500 Euros. Il est à ce moment important de se demander si cela vaut l’investissement. Les solutions à base d’Arduino ou autres kit à programmer soi-même sont maintenant stables et se trouvent à moins de 100 Euros en incluant la boite et les relais statiques de commande. Sur cette photo, j’ai utilisé ce coffret et mon SSR est monté sur ce dissipateur.
Il est à noter que cette version utilise un SSR modifié qui réduit les parasites produits en utilisant la technique du passage à 0 pour la commutation du triac.
Ensuite, il commence a y avoir des systèmes connectés que l’on peut acheter un par un et donc laisser grossir son projet au fil des acquisitions.
Si il y a bien une chose que j’ai apprise avec le solaire, c’est que la solution idéale se découvre au fil des modifications. Pour rester compétitif, il est important de choisir le routeur le moins cher ou d’avoir celui qui sera le plus flexible pour les évolutions futures.
Par exemple, voici le schéma de branchement de mon routeur qui découple commande et puissance pour plus de sécurité.
Ma conclusion sur la nécessité d’installer un routeur solaire.
Le routeur est conçu pour rediriger le surplus d’énergie produit, mais il offre aussi la possibilité de lisser le pic de consommation d’un ballon de chauffage de l’eau.
Installer un routeur d’énergie lorsque l’on dispose d’une source d’alimentation électrique comme une centrale solaire est un must pour éviter de distribuer gratuitement son surplus. Les installations en autoconsommation sont les premières cibles d’un tel système. Si vous revendez votre surplus, cela à déjà moins d’intérêt sauf si la revente est inférieur au prix d’achat. Dans ce cas, il est normal de favoriser la consommation de sa propre production.
Toutefois, mon expérience montre que l’installation d’un gradateur sur un ballon réduit déjà énormément l’impact de l’alimentation de la résistance électrique. Vous pouvez directement placer un gradateur. Il ne fonctionnerait peut-être pas parfaitement les jours de météo variable. Avec un routeur, seul les moment ensoleillés sont utilisés. Toutefois, investir 500 euros pour se caler exactement sur le soleil alors qu’un gradateur à 20 euros fait presque aussi bien est une réflexion à avoir.
Ayant payé moins de 200 euros dans mon cas, je considère que la balance penche pour un routeur. Au-delà, c’est une sorte d’arnaque car il n’y a absolument aucune raison que cela coûte autant.
Les projets à base de microcontrôleur montrent vraiment la surévaluation des routeurs d’énergie. J’espère qu’un constructeur proposera rapidement un système complet à un coût raisonnable.
Si vous souhaitez un routeur d’énergie…
Routeur Tignous
C’est celui qui est présenté dans cet article, prix entre 20 et 100 Euros,
Il n’a pas d’horloge interne,
La mesure consommation est sur une tore en direct avec des fils.
Le plus énorme, ce sont ces 2 sorties de 40A (!) simultanées, prévoir large dissipateur.
Il est possible de le commander, soit complètement construit, soit partiellement, soit même, juste les composants à souder.
Pour ce faire, il faut s’inscrire sur ce forum.
Ensuite, il faut contacter un membre qui s’occupe de la fabrication. “Rolrider” est son pseudo.
Vous devrez discuter un peu pour bien vérifier que votre installation est compatible.
Après un transfert via Paypal, j’ai reçu en moins d’une semaine mon routeur en kit.
Toutes les instructions sont sur ce même forum pour le montage.
✅ Il est vraiment stable si vous avez de petit doigts pour le construire. J’en suis à mon deuxième. C’est la version à monter soit même que je recommande avec ma petite expérience.
Router Vermer Ve474300
Ce routeur est de type tout ou rien, c’est à dire que les sortie ne sont pas variables. Il à 3 sorties.
Il est intégrable directement grâce à son rail DIN. Il est très simple à programmer. Il est capable de gérer des installations photovoltaïque de 60A soit 13,00 W ce qui est énorme. Le prix est visible ici.
Il existe en version une ou deux lignes pour faciliter l’intégration.
Si 4 voies, c’est trop pour vous et vous aimez vous simplifier la vie, il y a une version une voie toute simple et facile à programmer, vous pouvez la découvrir ici.
PV Routeur Clyric (version DIN)
J’ai voulu donner sa chance à un produit alternatif au Tignou avec ce montage proposé par Clyric, mais les résultats ne sont franchement pas à la hauteur.
Il est assez lent à réduire se puissance lors de la disparition de la production, Donc si vous allumer votre four, le cumulus reste enclenché pendant quelque temps avant de vraiment s’éteindre ce qui va créer un pic de consommation.
Le module de commande est déporté mais n’est pas commandé correctement et se transforme à du tout ou rien. Il est aussi difficile à intégrer dans un boitier avec un radiateur qui n’est pas dimensionné pour de grosse puissance car tout les composants sont soudé avec un radiateur à 90 degré. La solution proposée par Apper-solaire consiste à ajouter un ventilateur qui ne va qu’ajouter des risque de pannes avec des pièces en mouvement et la poussière inhérente à un tel refroidissement. Sil il y a bien une chose à éviter dans un coffret électrique, c’est un ventilateur.
Pour couronner le tout, des bugs logiciels empêchent la retenue des paramètres qu’il faut rentrer à chaque fois si vous sortez de ce qui à été planifié. C’est juste l’enfer pour la mise en marche.
La carte électronique est par contre très simple à monter pour un coût d’environ 100 euros tout compris. avec un boitier. Il y a un afficheur sympas et tout se control en Wi-Fi, donc il faut que le réseau soit stable dans aux alentours du montage.
Mon plus gros regret, c’est que le site annonce plein de compatibilités, mais qu’en réalité, rien ne fonctionne vraiment. Il y a des mise à jours constantes avec de nouvelle cartes qui ne sont plus compatible avec la version précédente. Plutôt que de partir sur un produit stable, on a vraiment l’impression que le développeur fait une course au dernier gadget.
Il faut aussi tout acheter sur Aliexpress, mais les modules 2022 sont déjà en arrêt de production (en 2023). Cela ne me semble pas un produit qui sera possible de dépanner dans 2 ans.
Voici ma version du routeur Clyric qui n’a jamais fonctionné.
❌ Non, je ne conseille pas de se lancer dans la construction de ce routeur sans une solide base en développement logiciel. Les témoignages d’autres personnes qui, comme moi, ont lâché l’affaire en cours de montage me donne raison sur mon analyse.
Routeur PV mate aussi appelé Solaire Immersion Contrôleur
Vous avez plus d’information ici.
Ce routeur possède deux sorties de 16A, mais la puissance total ne doit pas dépasser 16A, donc 3500W.
Il a une horloge interne pour une commutation forcée.
Les deux sorties sont commutées l’une après l’autre avec une mesure de consommation périodique.
La lecture de consommation se fait par onde radios et il faut 2 piles pour alimenter l’émetteur. qui peut donc être assez loin de votre tableau électrique.
C’est la solution de base si vous n’êtes pas trop bricoleur. Vous branchez, ca marche. Il semble qu’il commute un poil tard donc il y a toujours 80W de perdu environ (en cas de surplus), mais c’est négligeable copte tenu de sa simplicité d’installation.
Sonoff Interrupteur connecté avec mesure de courant.
Ce n’est pas à proprement parler un routeur, mais il a des fonctions qui peuvent éventuellement vous aider dans la conception de votre installation. Il mesure le courant qui le traverse et l’indique sur son écran et l’envoi sur votre téléphone via une application. Mais il à une fonction qui permet de couper ce courant traversant si il dépasse une certaine valeur, donc de gérer un surplus ou éviter de trop chauffer l’eau. Vous le réglez à 3000 Watts journalier et il déconnecte votre cumuls quand cette valeur est atteinte, par exemple.
Il est aussi compatible Alexa et autre, donc peut mettre en marche ou arrêter des appareils en fonction de la puissance produite.
Vous avez une page complète avec mon commentaire ici. Il est à une prix ridicule si l’on place ses fonctionnalités en face.
Voici le Son-Off dans mon boitier de sécurité pour mesurer ma production et couper les panneau à distance en cas d’orage par exemple.
Il existe bien d’autres possibilités, voici en vrac une liste de références que je vous invite à comparer.
Le point très important étant la puissance maximal de la résistance plongeante autorisé. La plupart sont limités à 16A ce qui exclut beaucoup de cumulus.
Arsun
Solar iBoost+ (apparemment, difficile à commander)
“MSunPV” (Horloge interne) remplacé désormais par “MSunPV MD”
Mk2 PV Router
P’TIWATT
eddi routeur (560 euros quand même)
Smart Energy Hot Water de Solar Edge
SOLIC 200 IMMERSION CONTROLLER (300 euros HT)
BPE PVDivert (329 euros HT)
Power Reducer Elios4You (479 Euros TTC)
maxpv de Jetblack31 (open source pour quelques dizaines d’euros vous avez un routeur 2 voies )
routeur-professolaire
Routeur zapto.org (200 Euro avec une voie graduable, version tri en cours de conception)
Immersun…
🎁 N’hésitez pas à me contacter si vous trouvez d’autres modèles ou souhaitez voir votre produits plus en détails. Je me ferais un plaisir de le tester.
