Bonjour
Pierre -> alors je crois qu'il y a un point ou on ne s'est pas compris : le capteur solaire chauffe le stock (le ballon) dès que possible, et au maximum possible, du moins dans la période de chauffe.
La vanne n'a rien à voir la dedans. Pour cette partie chauffe-eau solaire, j'ai aussi un PID mais sur la vitesse de la pompe, de manière à garder autant que possible un delta constant entre la température des capteurs et celle du ballon pour maximiser l'échange. La aussi j'avais essayé avec un algo bien plus simple, mais sans succès.
Ensuite on puise dans ce stock pour alimenter le circuit de chauffage par radiateurs, et c'est lors de ce puisage que la vanne en question entre en jeu. Car il n'y a aucun intérêt à balancer de l'eau trop chaude (entre 95 et 65) dans les radiateurs, d'une part car ce serait dangereux, et d'autre part car on épuiserait le stock extrêmement vite, or ce stock est quand même assez limité, 1m³ ça ne va pas bien loin, et l'objectif c'est que les jours de temps bien clair au moins il ne soit pas obligatoire de brûler du bois, donc le stock doit pouvoir tenir une partie de la nuit.
Sans non plus trop baisser en température pour qu'il reste de quoi prendre une douche le matin. Là dessus j'aurais un seuil qui limite la décharge du ballon aux alentours de 50° en haut du ballon et coupe le chauffage, de sorte à conserver de quoi chauffer l'eau de la douche.
Il y a dans le ballon trois sondes une tout en haut, une à mi-hauteur et une au niveau du bas de l'échangeur solaire. Celle du bas est utilisée pour le système solaire, les trois permettent de se rendre compte de l'évolution du chargement du ballon. Avec la stratification qui se crée naturellement, la température n'est pas la même selon la hauteur dans le ballon, il est par exemple courant d'avoir un ballon avec le haut à 55° et le bas à 20.
Pour ce qui est de la régulation de la vanne, les régulations du commercent utilisent généralement un PID, justement. Et le délai de plusieurs heures justifiant le I , du fait de l'inertie très importante du système, il est bien présent, du moins pour ce que j'en comprends.
ZigZag -> Oui dans le cas d'une chaudière directement raccordée au circuit radiateur, sans stockage tampon, la situation est différente et en effet c'est en général une régulation tout ou rien sur la température du circuit avec un hystérésis de quelques degrés, du moins sur les systèmes un peu anciens.
Du fait de l'inertie importante d'une maison, ça fonctionne, mais avec des variation importantes de température tout de même pour ne pas devoir mettre en route/éteindre le brûleur trop souvent.
Sur la majorité des nouvelles chaudières même de petite puissance, le brûleur est maintenant modulant, et la puissance s'adapte en continu, du moins dans une certaine mesure et si la machine est bien dimensionnée. Le problème est que les chaudières sont beaucoup trop souvent surdimensionnées par les chauffagistes (bien oui c'est plus interressant de vendre la plus grosse, elle est plus chère...), ce qui conduit finalement à retrouver un fonctionnement tout ou rien alors qu'elles sont prévues pour moduler, mais qu'on se retrouve en dessous du minimum de la plage possible de modulation. Avec du coup des rendements catastrophiques car on travaille toujours en bas de la courbe, encrassement, surconsommation, pollution etc etc
Mais c'est un autre débat 
Avec un stockage tampon, tous les systèmes de chauffages modernes utilisent une vanne trois voies pilotée pour adapter la température de l'eau des radiateurs.
Ensuite pour déterminer cette température, on se base sur la température extérieure sur laquelle est appliqué un coefficient (la "pente", car concrètement c'est une fonction affine ax+b avec a la pente, x la temp ext et b le décalage du zéro (la température nécessaire quand la temp ext est à 0°), le tout pondéré par la différence entre la valeur de la température intérieure et la consigne de température intérieure.
La formule exacte du calcul je ne l'ai pas encore déterminée, les documentations des régulations existantes sont assez discrètes sur leur cuisine interne... et ça me gonfle. Ça plus plein de fonctions qui me manquent, comme par exemple un log sur carte sd, et ça m'a conduit à vouloir fabriquer ma propre régul... et à tomber dans ces réflexions sans fin
Mais c'est bien ça remet les neurones en mouvement 
le post initial qui parle de ma régulation est ici : Thermalduino, régulation de chauffage open source - Français - Arduino Forum