Prises avec minuterie : types, principe de fonctionnement, comment choisir la meilleure et pourquoi

Dans le contexte de la crise énergétique, le concept de maison intelligente, selon lequel la gestion de tous les processus est assurée par l'électronique, est incroyablement pertinent. Grâce à des dispositifs fonctionnant selon le principe des relais temporisés, il est possible d'en intégrer facilement certains éléments.

Nous vous expliquons comment fonctionne une prise avec minuterie. Dans cet article de présentation, nous détaillons les types de produits proposés par le marché moderne et leurs différences. Grâce à nos conseils, il vous sera plus facil de choisir un appareil intelligent.

Pour une représentation visuelle des prises intelligentes, le texte est complété par des présentations vidéo et des sélections de photos.

Principe de fonctionnement des prises intelligentes

L'automatisation d'une fonction spécifique ou d'un processus global implique l'utilisation de capteurs qui réagissent et transmetent au mécanisme central de contrôle les informations sur les paramètres de fonctionnement. Cedant, l'acquisition de cet éuipement coûteux n'est pas à la portée de tous.

L'installation de prises à arrêt automatique permet de résoudre en partie la question de l'automatisation et de la gestion de l'alimentation électrique.

Le mode de commutation des contacts électriques dans ces appareils repose sur le fait que les conducteurs se ferment lorsque le relais est activé.

En fonction du type de modèle choisi et de ses paramètres techniques, la prise intelligente permet de configurer deux types de programmes :

1. Journalier – lorsque le processus est limité à une période de 24 heures.
2. Hebdomadaire – permet de programmer le début et la fin du fonctionnement des appareils électriques séparément pour chaque jour de la semaine.

Dans toute maison, il y a de nombreux appareils qui peuvent nécessiter une mise en marche différée à l'aide d'une minuterie 220 V. Les prises avec minuterie aident à résoudre plusieurs tâches à la fois, c'est-à-dire à réaliser :

• Gestion des équipements électriques. Y compris le lave-linge, la pompe, le chauffe-eau, le multicuiseur… Les prises à allumage automatique peuvent également être utilisées pour allumer la lumière et chauffer l'aquarium, le poulailler ou la grange avec des animaux.
• Gestion de l'éclairage. L'allumage automatique de la musique et de la lumière aidera à créer l'impression et l'effet de présence des propriétaires dans la pièce, ce qui permettra de protéger le logement contre l'intrusion d'« invités » indésirables.
• Automatisation des travux agricoles. Tous les processus qui ne nécessitent pas la participition directes de l'homm peuvent êtr automatisés avec succès, par example la ventilition des serres, les soins aux animaux domestiques, l'arrosage des plantes.

L'utilisation de prises intelligentes lors de l'installation d'un compteur électrique à deux tarifs permet de réduire la facture mensuelle de 30 à 40 %.

Pendant les heures de pointe tarifaire, où le prix du kilowat d'énergié consommée est une fois et demie plus élevé que la normale, le consommateur s'éteindra simplement, en consommant de l'électricité la nuit pendant les heures de tarification minimale.

La prise avec minuterie aidera dans les jardins à lancer automatiquement un dispositif de sécurité, l'éclairage de la serre et l'éclairage du terrain la nuit.

Les appareils de ce type sont très pertinents pour les amateurs de télévision tardive, qui s'endorment souvent devant l'écran. En effet, non seulement la télévision allumée consomme de l'électricité de manière continue pendant plusieurs heures, mais elle agit également comme un générateur d'ondes électromagnétiques, ce qui a un effet très négatif sur la qualité du sommeil.

La prise avec minuterie est, par son principe de fonctionnement, très similaire à un relais temporel : après l'expiration de l'intervalle de temps programmé, elle ferme/ouvre les contacts.

Classification des prises-minuteries

En fait, les prises temporisées ne peuvent pas être considérées comme telles dans le sens habituel. Contrairement aux blocs intégrés fixes ou aux prises apparentes, elles ressemblent davantage à un adaptateur bloc. L'appareil combine à la fois la prise et la minuterie.

Le boîtier de ce commutateur comprend une prise de courant de sortie pour brancher la fiche d'un appareil électrique, ainsi qu'un connecteur de fiche nécessaire pour l'alimentation à partir d'une prise fixe.

Sur le boîtier des appareils, il y a deux broches similaires à celles d'une fiche électrique. L'alimentation électrique vers les contacts de sortie dans ces dispositifs n'est pas constante.

Les points de commutation programmables fonctionnant sur le principe d'un relais sont conçus pour connecter aussi bien les appareils domestiques que les équipements professionnels en 220 V

Le principal critère de classification des dispositifs est la plage de réglage et le type de fil utilisé. En fonction de la méthode de définition de l'intervalle, les prises temporisées sont divisées en deux types : mécaniques et numériques. Chaque type a ses propres avantages significatifs et ses inconvénients inhérents.

#1 : Dispositifs mécaniques traditionels

Les modèles fabriqués il y a un demi-siècle fonctionnaient grâce au mouvement d'un mécanisme composé d'engrenages. Ils étaient actionnés par un ressort spiral. Les montres mécaniques fonctionnent sur le même principe.

Les modèles modernes sont équipés d'un moteur électrique à impulsion à faible vitesse.

Grâce au moteur électrique à impulsion à faible vitesse, les modèles modernes sont moins bruyants, mais plus dépendants d'une source d'alimentation externe.

Le fonctionnement des dispositifs repose sur un schéma mécanique traditionnel d'organisation de la commande et du contrôle du point électrique. Il assure un mouvement rotatif continu du disque, sous l'action duquel les contacts se ferment et s'ouvrent.

La saisie des données de programmation du fonctionnement de l'équipement se fait au moyen de segments-touches individuels sur l'échelle de temps fixée sur le boîtier. Chaque touche est responsable de l'intervalle de 15 ou 30 minutes qui lui est attribué.

En une journée, la minuterie peut être activée toutes les quinze minutes. Le nombre de cycles est limité par la discrétion du réglage du temps ; en moyenne, il peut atteindre 96 fois par jour.

Le rôle de la minuterie est d'organiser la fourniture d'électricité à l'appareil lorsqu'un des segments est enfoncé. Il existe dans le commerce des modèles où pour désactiver l'appareil, il faut « enfoncer » les boutons de commutation, et d'autres où il faut « soulever » les touches.

La plupart des modèles mécaniques sont équipés d'une échelle de temps circulaire, le long du contour extérieur de laquelle se trouve une série de boutons de commutation.

À l'aide du commutateur de position de l'appareil, vous pouvez passer du mode programmable au mode normal. Il est généralement installé sur le côté et équipé d'un dispositif d'indication lumineuse.

Le principe de contrôle des prises-temporisatrices de catégorie mécanique a déterminé leur défaut principal. Il n'est pas possible de les programmer au-delà de 24 heures. Cela est dû au fait que la vitesse de rotation du disque, équipé d'un contact, dépend directement du rapport de transmission du réducteur, qui réduit le nombre de tours de l'arbre du moteur électrique à impulsions par minute.

Théoriquement, il existe des moyens permettant de faire tourner le disque d'exécution non pas en 24 heures, mais en 48 heures. Par exemple : on augmente le nombre d'engrenages, compliquant ainsi le réducteur, ou on augmente le diamètre du disque lui-même. Mais une telle modernisation se répercute sur l'encombrement de l'appareil, et n'est donc pratiquement pas utilisée.

Un autre inconvénient majeur des prises mécaniques équipées d'une minuterie est la dépendance de leur disque d'exécution au bon fonctionnement de la source d'alimentation externe.

Si la fréquence du courant alternatif, pour une raison quelconque, diffère de la valeur nominale de 50 Hz, le mécanisme commence à « avancer » ou, au contraire, à « retarder ».

Bien que la dépendance du dispositif mécanique à la tension du réseau puisse également être considérée comme un avantage. Même en cas de coupure de courant d'urgence, le mécanisme exécutera quand même le programme programmé, mais réalisera la tâche un peu plus tard.

Comment fabriquer soi-même un relais temporisé pour une prise ordinaire est décrit en détail dans l'un des articles populaires de notre site.

#2 : Modèles électroniques numériques

Les modèles électroniques ont une plage de programmation plus large. Le nombre de variations peut atteindre plus d'une centaine.

Les dispositifs de type électronique fonctionnent grâce à des circuits à relais, contrôlés par un microcontrôleur programmable intégré.

La programmation du fonctionnement de l'appareil se fait en appuyant sur des touches sur le bloc, dont le nombre peut varier de six à dix. Le contrôle de l'état de l'appareil et de son mode de fonctionnement s'effectue via l'écran.

Le moteur d'exécution dans les modèles électroniques est indépendant de la source d'alimentation externe car il est équipé d'une batterie qui joue le rôle d'analogue de secours. La batterie peut assurer le fonctionnement autonome de l'appareil pendant 100 heures ou plus.

Par la suite, pour recharger une telle batterie, il suffit de brancher l'appareil sur le secteur sans charge pendant 12 à 14 heures.

Lors d'une coupure de courant d'urgence, l'activation de la batterie permet au commutateur de ne pas percevoir de différence, car il ferme le contact à la période programmée.

Contrairement aux modèles mécaniques, dont l'intervalle d'activation est limité à 15 ou 30 minutes, les appareils électroniques permettent de programmer l'activation avec une précision de deux secondes.

Fonctions principales des touches de programmation :

• «Timer» – pour saisir et confirmer les données en mode de fonctionnement 12 ou 24 heures de l'appareil ;
• «Hour, minute» – réglage de l'heure en combinaison avec la touche « Timer » ;
• «Week» – sélection et réglage pour la semaine ;
• «Rst/Rcl» – annule et restaure le programme ;
• «On/auto/off» – choix du mode manuel ou automatique.

La plupart des modèles sont dotés de la fonction « Random ». Cette fonction à avance flottante du minuteur permet d'activer la charge de la prise de deux minutes à une demi-heure dans un ordre aléatoire, simulant ainsi la présence d'une personne dans la pièce.

L'activation des appareils électriques connectés via l'appareil n'est pas liée à une heure spécifique, ce qui peut dérouter les « observateurs » qui tentent de savoir si des personnes se trouvent dans la maison.

Le marché propose également des modèles qui prennent en charge le réglage et la mémorisation des modes d'arrêt/d'activation pour certains jours de la semaine. Par exemple, le modèle TM-22 de la société “Feron”.

Critères de choix judicieux

Dans pratiquement tous les produits de ce type, la capacité de charge est de 16 A avec une fréquence de 50 Hz pour un courant alternatif de 230 V. Cependant, certains fabricants peu scrupuleux, dans un souci d'économie, utilisent des dispositifs de coupure de mauvaise qualité. Les conducteurs ne sont pas conçus pour un courant de démarrage élevé en raison de leur faible section.

Les prises-minuteries de fabrication douteuse ne doivent pas être utilisées pour commander des chauffe-eau de 1,5 kW et d'autres consommateurs de forte puissance.

Lors du choix d'une prise avec minuterie, il convient de prendre en compte plusieurs paramètres :

1. Le temps de programmation maximal ou la plage d'intervalles de temps.
2. La précision de l'horloge de l'appareil et la limite maximale d'erreur temporelle lors des opérations de commutation.
3. Le pas de réglage du temps de commutation (le paramètre peut aller de deux secondes à une demi-heure).
4. La capacité de charge de l'appareil (quels sont les courants de commutation maximum admissibles).
5. Le nombre maximal de programmations de commutations par jour.

Toutes les caractéristiques techniques sont indiquées dans la fiche technique du produit. Veuillez noter que la charge active et réactive de l'équipement connecté via le commutateur ne doit pas dépasser les valeurs indiquées par le fabricant dans la documentation jointe à la prise.

Exemple : lors de la mise en marche d'un appareil de chauffage d'une puissance de 5 kW, l'intensité du courant sera d'environ 25 A, ce qui pour une prise de 16 ampères sera néfaste.

Chacune de ces prises est dotée de paramètres garantissant le niveau de protection nécessaire. On trouve dans le commerce des modèles équipés d'un boîtier anti-poussière et anti-humidité, munis de capots et de volets de protection.

Lors du choix d'un modèle, faites attention au nombre et à la durée des intervalles de mise en marche/arrêt pour lesquels ils sont conçus

Si vous prévoyez d'utiliser les commutateurs à l'extérieur, il convient de choisir des produits avec un boîtier étanche, dont l'indice IP est de 44, 54 ou 65. Suivez le principe : plus l'IP est élevé, meilleure est la protection. Grâce au revêtement thermorésistant et imperméable des boîtiers, ces appareils peuvent fonctionner dans une plage de température de -10 à +40°C.

Lors du choix d'une prise pour un logement où se trouvent de jeunes enfants curieux, il convient d'envisager l'achat d'un appareil doté de la fonction « protection enfants ». Les dispositifs de ce type sont équipés de volets spéciaux qui empêchent tout contact direct d'objets étrangers avec les contacts électriques.

Si l'on se fie aux fabricants, sur le marché russe, les produits des grandes marques suivantes sont les plus populaires : « Legrand », « ABB », « Berker », « Wessen », « Schneider Electric ».

Parmi les modèles plus économiques, il convient d'envisager les produits des marques « Feron Company » et « Expert », qui ne sont en rien inférieurs en qualité aux fabricants européens.

La gamme de prix des prises à arrêt automatique est large. Le coût des modèles mécaniques commence à partir de 2,5 € et plus. Les prises-minuteries numériques automatiques coûteront à partir de 5 € et plus.

À propos des prises intelligentes avec télécommande et des critères de choix, vous pourrez lire ici.

Caractéristiques d'installation des prises à arrêt automatique

Pour programmer une prise mécanique, vous devez effectuer une série de manipulations :

1. En tournant la molette, réglez l'heure actuelle.
2. En vous référant au cadran, à l'aide des segments, réglez l'heure souhaitée pour la mise en marche de l'appareil.
3. Mettez en marche et branchez l'appareil lui-même afin qu'il commence à exécuter la tâche qui lui est assignée.

Le principe de réglage d'une prise mécanique avec minuterie d'arrêt est identique.

Le processus de programmation d'une prise avec minuterie électronique est plus complexe.

Avant d'utiliser l'appareil, il est nécessaire d'étudier attentivement son manuel, car des commutateurs de même fonction peuvent différer considérablement dans leur méthode de programmation.

La programmation de l'appareil s'effectue dans l'ordre suivant.

1. Branchez l'appareil sur le secteur pour que la batterie intégrée se recharge. Le temps de charge dépend du fabricant. Il est indiqué dans le manuel.
2. Activez la mise en marche et réglez l'heure actuelle, le jour de la semaine ainsi que leur mode d'affichage. Si nécessaire, effacez la mémoire de l'appareil en utilisant la fonction « Master Clear ».
3. À l'aide du système de programmation 24/7, réglez le minuteur. Lors du réglage des heures de mise en marche et d'arrêt, vous pouvez programmer chaque jour ou toute autre combinaison.
4. Pour terminer le réglage du mode, appuyez de nouveau sur la touche « Time » et revenez à l'affichage de l'heure actuelle.
5. Branchez la prise sur le secteur et connectez-y la charge.

Lors du réglage, assurez-vous que les programmes définis ne se chevauchent pas. Dans le cas contraire, si deux réglages mutuellement exclusifs sont définis, celui correspondant à l'option « Off » aura la priorité sur le réglage « On ».

Ainsi, par exemple, si vous programmez dans le premier bloc une activation de la prise de 12 h à 22 h, et dans le second bloc le même jour, mais de 15 h à 19 h, le minuteur s'allumera à midi et s'éteindra à 19 h, bien que selon le programme du deuxième bloc il devrait fonctionner jusqu'à 22 h.

Dans l'ensemble, le réglage des prises automatiques ne pose pas de difficultés particulières. Pour un fonctionnement plus correct des appareils, il suffit de ne pas oublier de changer l'heure en fonction des passages à l'heure d'hiver et d'été.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo #1. Principes de fonctionnement d'une prise mécanique quotidienne équipée d'un minuteur :

Vidéo #2. Aperçu des modèles de prises avec minuterie populaires disponibles à la vente :

La prise automatique avec minuterie est une option peu coûteuse et pourtant efficace pour automatiser les modes d'alimentation électrique d'une habitation privée. L'achat d'un appareil numérique se justifie lorsqu'il est vraiment nécessaire de définir des algorithmes d'activation complexes et d'exécuter automatiquement un programme hebdomadaire.

Si vous exécutez le même horaire quotidiennement, il ne vaut pas la peine de payer plus cher ; contentez-vous d'installer un appareil mécanique avec une horloge électromécanique quotidienne.

Nous attendons vos récits d'expérience avec les prises intelligentes. Vous pouvez écrire un commentaire dans le bloc ci-dessous. Ici même, n'hésitez pas à poser des questions et à partager les dernières actualités concernant les prises avec minuterie.