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L'appareil et le principe de fonctionnement du thermostat


Les dispositifs permettant de régler la température de la pièce ont été développés et commercialisés pour la première fois en 1943 au Danemark. Bientôt, toute l'Europe a commencé à les utiliser pour réduire les coûts de chauffage. Aujourd'hui, la question de l'économie la plus importante possible et du principe de fonctionnement du thermostat de nouvelle génération est telle qu'elle permet non seulement de surveiller le maintien d'une température donnée, mais également d'économiser jusqu'à 25% du coût de chauffage d'une maison.

Dispositifs de contrôle de nouvelle génération

Si les premiers dispositifs de régulation pour radiateurs ont nécessité un contrôle humain obligatoire, les modèles des dernières années présentent un certain nombre d'avantages importants par rapport aux «hommes âgés».

  • La conception des thermostats modernes est telle qu’ils sont presque invisibles et ressemblent au prolongement naturel du radiateur. Ils sont faciles à ajuster et à ajuster.
  • Les thermostats de la nouvelle génération peuvent être installés simplement à la fois dans l'ancien système de chauffage centralisé et dans le système autonome.
  • La longue durée de vie et l'absence de besoin d'entretien préventif et d'entretien en font un élément souhaitable des systèmes de chauffage.
  • Le principe de fonctionnement du régulateur de température vous permet de définir les paramètres souhaités, qu’il respectera toute la saison de chauffage, en tenant compte des variations de la température de l’air en dehors de la fenêtre. Vous éviterez ainsi des moments désagréables lorsqu'il fait chaud à l'extérieur et que les piles sont encore tellement chaudes qu'il vous faut ouvrir le balcon ou les fenêtres pour les aérer.
  • Le thermostat vous permet de calibrer les paramètres de température à partir de + 5 ° C, si vous souhaitez créer des conditions empêchant le système de geler, mais ne «dévorant» pas le budget, jusqu'à + 27 ° C pour les amateurs de chaleur. L'appareil respectera les paramètres spécifiés avec une précision de 1 degré.
  • Le principe de fonctionnement du thermostat est tel que le liquide de refroidissement dans le circuit de chauffage commence à se répartir uniformément, chauffant même le dernier de la chaîne de radiateurs.
  • Si l'appareil est installé dans un système de chauffage autonome, les propriétaires peuvent s'attendre à des économies de carburant pouvant aller jusqu'à 25%.

Les thermostats modernes sont tellement automatisés qu'ils ne nécessitent l'intervention humaine qu'au début de la saison de chauffage, lorsque les paramètres de température dans les pièces sont définis.

Comment fonctionne le thermostat

Il existe actuellement deux types de régulateurs de température sur le marché: mécanique et électronique. Bien qu'ils présentent des différences significatives dans la méthode de paramétrage, le dispositif du thermostat n'a pas beaucoup changé depuis l'époque des premiers modèles. Actuellement, il est possible de choisir un appareil non seulement par la méthode de réglage de la température, mais également par le type de système de chauffage. Il existe des modèles spécialement conçus pour les circuits de chauffage monotube et bitube, mais ils sont tous deux basés sur une tête thermique (soufflet) et une vanne.

La tête thermique est un cylindre avec une surface interne ondulée. À l'intérieur du soufflet se trouve un milieu gazeux ou liquide très sensible aux variations de température dans l'espace environnant.

Au moment où la température dans la pièce a atteint le taux critique établi, l'outil dans le soufflet se dilate, ce qui augmente sa taille. La conséquence en est la pression accrue de la tête thermique sur la vanne et sa fermeture, ce qui entraîne un arrêt de l'alimentation en liquide de refroidissement de la batterie.

Dans le cas d'une baisse de température, le processus inverse se produit: l'environnement interne dans le soufflet est comprimé, sa taille diminue et cesse d'appuyer sur la vanne. Cela, à son tour, s'ouvre, laissant un passage libre au liquide de refroidissement.

Types de thermostats

Un nombre croissant de personnes s'accordent à dire que, dans les conditions modernes de consommation de chaleur, l'austérité est nécessaire pour réduire ses coûts. Afin de ne pas vous asseoir dans les chambres froides et les appartements, vous pouvez choisir un thermostat adapté à un système de chauffage spécifique et créer non seulement des conditions de vie optimales, mais également des économies modestes et des coûts tout de même.

Comme le montre la pratique, les thermostats de dernière génération peuvent «réanimer» même les radiateurs en fonte anciens connectés au réseau de chaleur du centre-ville. Il est possible d'augmenter le transfert de chaleur sans coûts monétaires supplémentaires lors de l'installation d'un thermostat dans un circuit de chauffage ou une chaudière.

Les appareils mécaniques qui sont moins chers que les analogues électroniques sont très demandés, mais tous les changements de réglage sont effectués manuellement. Les produits équipés d'un affichage électronique libèrent complètement toute personne du contrôle du fonctionnement du thermostat pendant toute la saison de chauffage.

Les paramètres sont entrés une fois dans ces dispositifs et, comme vous pouvez spécifier non seulement une température spécifique, mais également définir ses minimum et maximum, cela vous permet de créer un microclimat réellement confortable.

Outre le fait que les thermostats sont électroniques et mécaniques, ils diffèrent également par leur contenu interne. Les dispositifs à soufflet rempli de liquide sont généralement peu coûteux, mais leur réponse aux changements de température dans l'environnement est quelque peu retardée.

Les têtes thermiques à gaz sont très sensibles aux fluctuations de température. Ils remarqueront si l'air dans la pièce se réchauffe parce que le soleil brille à travers la fenêtre et que la vanne est fermée, interrompant ainsi l'alimentation en papier de la batterie.

Les régulateurs électroniques de température programmables sont les plus pratiques. Ils vous permettent de régler la température à différents moments. Par exemple, lorsqu'il n'y a personne dans l'appartement pendant la journée de travail, les paramètres de chauffage de l'air peuvent être abaissés, mais à certains moments de la journée, le thermostat est activé pour augmenter la température. Cela permet d'économiser sur les coûts de chauffage et d'énergie.

Thermostat avec capteur à distance

Pour que l'appareil fonctionne correctement, il doit être monté en position horizontale: dans ce cas, l'air circule librement autour de lui, sans affecter les paramètres intégrés dans le capteur. Si vous l'installez verticalement, la chaleur qui monte du bas affectera l'environnement dans le soufflet, le poussant à se dilater et à fermer la vanne.

Si l'appareil du système de chauffage est tel qu'il est impossible d'installer le thermostat horizontalement, vous pouvez acheter un appareil avec une sonde de température externe. Cela est également vrai si les piles sont fermées avec une boîte décorative ou un faux panneau.

Le capteur à distance est livré avec un tube spécial d'une longueur de 2 mètres. À une telle distance, il permet à la fois de vérifier le thermostat et d’ajuster ses paramètres. Les appareils mécaniques et électroniques ont cette capacité. En outre, il existe des thermostats dits anti-vandalisme, équipés d'un couvercle spécial qui recouvre l'écran. Ils sont installés dans des pièces où vivent ou vivent les enfants.

Conclusion

Le principe de fonctionnement d'un thermostat moderne est tel qu'il vous permet de surveiller à la fois les conditions de température dans une maison ou un appartement et les économies réalisées sur les coûts de chauffage. Étant donné qu'il existe des dispositifs adaptés à des systèmes de chauffage spécifiques, il suffit de déterminer son dispositif, sa méthode de réglage et son prix, et l'installation peut être effectuée indépendamment, en respectant les instructions.

Comment fonctionne un thermostat électronique: conception, avantages et types de régulateurs de température numériques

Le thermostat électronique déplace progressivement son «frère» mécanique du marché, malgré son coût relativement élevé. Les consommateurs modernes veulent non seulement vivre confortablement, mais aussi faire un minimum d’efforts à cet égard.

Une chose est lorsque les paramètres nécessaires sont entrés dans le contrôleur de température programmable, après quoi vous pouvez les oublier pendant la saison de chauffage, et l'autre est la surveillance constante et le réglage que le thermostat mécanique requiert tous les jours.

Dispositif de thermostat électronique

Les technologies numériques sont désormais bien ancrées dans la vie des gens et font aujourd'hui partie intégrante de leur quotidien. S'il y a 20 ou 30 ans, personne n'aurait pensé que les trains pourraient voyager sans chauffeur et les taxis sans chauffeur, personne ne sera surpris à l'heure actuelle. Les appareils de communication, la programmation informatique, la technologie de la maison intelligente, les régulateurs de température électroniques et bien plus encore sont des phénomènes courants qui accompagnent la vie des personnes du 21ème siècle.

Créer une atmosphère chaleureuse et confortable dans la maison en hiver peut très bien créer un régulateur de température numérique dont la fonction principale est de surveiller le degré de chauffage des radiateurs et de l'air ambiant.

Si vous démontez un tel dispositif, vous constaterez qu’il est basé sur la loi de la physique relative à la dilatation thermique et à la compression des gaz et des liquides sous l’influence de la température et de la pression. Le schéma d'un thermostat numérique est simple et montre que l'appareil est composé de deux parties:

  1. Le travail est divisé en deux composantes:
  • Tête thermostatique, basée sur un cylindre métallique à parois ondulées et une tige spéciale. Il est rempli de liquide ou de gaz, qui est sensible aux fluctuations de température. Le fonctionnement de cette partie de l'appareil consiste en ce que, lorsque la température de l'air dans la pièce augmente, le milieu avec lequel le soufflet (cylindre) est rempli commence à se dilater, ce qui provoque l'écartement de ses parois et la tige appuie sur la valve, bloquant ainsi la circulation de l'eau. Lorsque la température diminue, le processus inverse se produit, le cylindre se contracte et la vanne libère le trou.
  • La vanne a pour fonction de laisser passer ou de bloquer le passage du liquide de refroidissement dans le radiateur.
  1. Le capteur fait partie d'un thermostat d'ambiance programmable dans lequel sont entrés les paramètres de température nécessaires à la création d'un microclimat confortable. Il peut être équipé à la fois d'un afficheur à bouton-poussoir conventionnel et d'un écran LCD.

En passant par les réglages, les régulateurs de température intégrés pour les systèmes de chauffage sont divisés en modèles électroniques, électromécaniques et sans fil.

Comparaison des régulateurs numériques à gaz et liquides

En règle générale, lors du choix d'un thermostat électronique programmé pour une maison ou un appartement, le consommateur est guidé par son prix et son efficacité. Étant donné que les appareils de ce type surveillent non seulement la température de l'air dans la pièce, mais remplissent également de nombreuses autres fonctions, leur principe de fonctionnement et leur fiabilité doivent répondre aux attentes des clients.

Si nous comparons le thermostat électronique pour le chauffage qui fonctionne le plus rapidement, les experts conseillent de privilégier les appareils à gaz. Comme le montre leur utilisation, le gaz est plus sensible aux fluctuations les plus infimes de la température de l'air et permet en outre d'économiser davantage d'énergie thermique.

Les régulateurs de liquide ont un autre avantage: ils sont moins chers que les analogues de gaz et une légère différence dans la vitesse de fonctionnement est compensée par une fixation de la température plus précise et une transmission du signal assez rapide sur cette partie active.

Aujourd'hui, il existe des programmeurs coûteux dotés d'une logique ouverte et fermée. En règle générale, les premiers sont un thermostat numérique complexe avec indication de la température, dans lequel vous pouvez entrer plusieurs paramètres, des indicateurs de chauffage de l'air au niveau d'humidité. Ils sont utilisés dans les grandes entreprises où une programmation spéciale du microclimat est requise.

Le second est le régulateur de température numérique habituel, dont les instructions sont faciles à lire et les réglages ne prennent en compte que l’observation du chauffage de l’air, mais en tenant compte de paramètres tels que l’heure.

Si l'intérieur de la pièce exige que les radiateurs soient «cachés» derrière l'écran ou les rideaux, vous pouvez acheter un thermostat numérique avec capteur à distance. Sa caractéristique est que le dispositif de contrôle installe à quelques mètres de sa partie active, ce qui donne un accès libre à son écran.

Caractéristiques des thermostats électroniques

Alors que les régulateurs sont rarement trouvés dans les maisons avec un type de chauffage centralisé, les propriétaires de maisons privées apprécient pleinement leurs avantages:

  • Si le chauffage autonome est basé sur le gaz, ces appareils permettent d’économiser jusqu’à 25% de carburant, tandis que le carburant diesel jusqu’à 50%. C'est une très bonne économie non seulement des ressources énergétiques, mais également de l'argent nécessaire à leur achat.
  • Dans le thermostat électrique domestique, il vous suffit de définir les paramètres nécessaires et il effectuera le reste du travail de manière autonome. Le fait que l'appareil réagisse à tous les facteurs qui abaissent / augmentent la température de l'air dans la pièce joue un rôle important. Donc, si le soleil brille à travers les fenêtres et chauffe les murs, le sol et les meubles, le contrôleur de température à thermostat numérique en tient compte et bloque le flux de liquide de refroidissement vers les radiateurs.
  • Les appareils avec programmateur et Wi-Fi intégré vous permettent de les contrôler à distance et d’allumer l’équipe via une extension spéciale dans un smartphone ou avec un GPS dans la voiture.
  • Ils peuvent être réglés à la température minimale, ce qui empêchera le liquide de refroidissement de geler dans le circuit de chauffage, ce qui est très pratique si les gens partent en vacances d’hiver. Dans le même temps, il y a une grande économie de moyens et de carburant.
  • La télécommande permet d’augmenter ou de réduire le réchauffement de l’air sans se lever du canapé.

Les technologies modernes qui aident les gens à créer des conditions de vie confortables deviennent de plus en plus parfaites, et 75 ans seulement se sont écoulés depuis la création du premier thermostat primitif pour radiateurs. Il est peu probable que quiconque soit surpris d'apprendre que, dans 75 ans, des radiateurs à contrôle de programme intégré seront en vente.

Régulateurs de température sans fil

Les radiateurs électriques muraux avec thermostat fonctionnent avec succès dans les systèmes de chauffage autonomes. De nos jours, les chaudières de chauffage domestiques sont également très différentes des poêles et des poêles que nos ancêtres connaissaient, ainsi que de leurs homologues fabriqués à la fin du XXe siècle. Il s’agit aujourd’hui de dispositifs à commande logicielle, et de nombreux modèles également dotés du Wi-Fi intégré.

Les thermostats sans fil sont apparus relativement récemment, mais de nombreux propriétaires privés ont déjà évalué leur travail au cours duquel ont lieu non seulement les économies habituelles d’argent et de combustible, mais également la protection de la chaudière électrique.

Réglages pratiques, contrôle à distance, tests de performances via un programme sur un ordinateur ou un smartphone, même à distance, rendent les thermostats numériques sans fil extrêmement populaires, malgré leur coût élevé.

En conclusion, on peut dire que les régulateurs de température électroniques constituent une nouvelle étape dans le développement des technologies thermiques. Ils sont capables de créer un microclimat confortable, même dans les conditions d'un système de chauffage centralisé avec de vieux radiateurs en fonte.

Comment fonctionne le thermostat: des appareils mécaniques à l'électronique

Afin de garantir un microclimat confortable dans les chambres modernes, divers systèmes de climatisation et de chauffage sont utilisés.

Schéma du thermostat de l'appareil.

Le maintien de la température requise est assuré par des dispositifs tels que des thermostats (thermostats).

Les thermostats conçus pour contrôler le chauffage des radiateurs sont très pratiques et populaires. Ils sont placés directement sur le tuyau entrant dans le radiateur. Le principe de fonctionnement du thermostat est de maintenir automatiquement la température dans les limites spécifiées. Par la méthode de contrôle, on distingue les dispositifs mécaniques (manuels) et électroniques (automatiques). Pour un thermostat de radiateur, il est préférable et plus pratique d’utiliser la régulation automatique.

Dispositif de thermostat

Schéma de raccordement du thermostat d'ambiance à la chaudière.

Le thermostat de radiateur fonctionne grâce à deux composants principaux: une tête thermostatique et une vanne. La soupape remplit la fonction du dispositif dit d'actionnement. Dans la tête thermostatique se trouve un cylindre (ou un soufflet) rempli d'une substance active. Le principe de fonctionnement de la substance de travail est de répondre en permanence aux changements de température de l'air. Le schéma est le suivant: une augmentation de la température entraîne une augmentation du volume de la substance et, lorsqu'elle est abaissée, une compression se produit. En raison de ces changements physiques, la tige de poussée, qui est connectée au cylindre, est entraînée.

Si la tête du thermostat est placée sur la vanne, du fait de sa compression et de son expansion constantes, la tige pressera / relâchera le cône de verrouillage à ressort. Et ce cône ouvrira / couvrira l’ouverture de passage, ajustant ainsi le volume d’approvisionnement en liquide de refroidissement.

Le rôle de la substance de travail peut produire un liquide ou un gaz spécial. Conformément à cela, deux types de thermostat sont distingués: remplis de liquide et de gaz. Les dispositifs remplis de gaz réagissent plus rapidement aux changements de température et les liquides détectent plus précisément les pertes de charge à l'intérieur du cylindre et les transfèrent mieux à l'actionneur.

Le principe de fonctionnement du thermostat dans un système de chauffage monotube et bi-tuyau sera le même, mais la résistance hydraulique des vannes est différente: pour un chauffage monotube, il est inférieur et pour un chauffage bi-tuyau beaucoup plus élevé. Par conséquent, même dans la conception des structures d'ingénierie, il est nécessaire de sélectionner un dispositif avec l'action appropriée, sinon la production de chaleur disparaîtra. Il en va de même pour la mise à niveau du système. Le dispositif général d’un thermostat mécanique est illustré à la Fig.1.

Schéma de fonctionnement du thermostat

Schéma d'un thermostat mécanique.

Le thermostat peut être conçu de différentes manières: avec une commande manuelle ou un logiciel. Le thermostat programmable est conçu de manière à pouvoir modifier la température de la pièce en fonction de divers facteurs, tels que l'heure du jour ou le jour de la semaine. Et le dispositif électromécanique maintient simplement et constamment au même niveau la température requise.

Le thermostat manuel a le principe de fonctionnement du fer: après avoir chauffé la pièce jusqu’à un certain point, il est éteint et après avoir refroidi l’air de plusieurs degrés, il se rallume.

Thermostat bimétallique à deux positions

Un tel appareil fonctionne selon deux modes: allumé et éteint. Diffère bas prix, fiabilité et immunité accrue au bruit. Son principe de fonctionnement repose sur la propriété particulière d'une plaque bimétallique de se plier avec un changement de température. Le schéma d'action est le suivant: lorsque la température augmente, la flexion de la plaque entraîne l'ouverture du circuit et lorsqu'elle diminue, la plaque se redresse et le court-circuit correspondant du circuit électrique.

Dans une telle hystérésis, le thermostat fonctionne en continu. Cette propriété est nécessaire pour les dispositifs mécaniques. Cela entraîne d'une part une diminution de la vitesse de réaction du système de commande, mais d'autre part, une réduction du nombre de connexions nécessaires. Pour réduire le nombre de connexions, le régulateur peut être équipé d’une résistance d’accélération qui permettra de chauffer le bilame lors de la fermeture du circuit. Après ouverture, le chauffage s'arrête. Si la température mesurée est encore inférieure à la valeur définie, le bilame fermera à nouveau les contacts.

Le principal inconvénient des capteurs thermiques bimétalliques est considéré comme un écart assez important par rapport à la valeur de température réglée dans des conditions où la charge est inférieure à la charge nominale. Le courant qui passe à travers le thermostat commence à chauffer la plaque et la température mesurée par le capteur thermique sera supérieure à celle réelle. Cela signifie que l'air dans la pièce ne chauffera pas à la valeur définie. Un autre inconvénient du dispositif bimétallique est qu’il ne fonctionne pas en mode silencieux, mais fait des clics lors de la fermeture du circuit électrique. Le dispositif général d’un thermostat mécanique est illustré à la Fig. 2

Thermostat automatique

Dessin du thermostat automatique.

Les modèles électroniques sont à deux positions ou proportionnels (régulateurs P), entièrement ou partiellement mécaniques ou électroniques. Les régulateurs proportionnels ajustent le processus de chauffage en fonction de la conformité de la température mesurée avec celle spécifiée. Plus la différence entre eux est importante, plus la puissance fournie au radiateur est élevée. Le même schéma et principe de fonctionnement sont mis en œuvre à faible puissance.

La commande P pour les thermostats est mise en œuvre en utilisant une modulation de largeur d'impulsion. La durée des périodes de fonctionnement et de déconnexion de l'appareil est régulée afin d'atteindre une certaine valeur moyenne de consommation d'énergie. De tels dispositifs sont idéaux pour maintenir la température de l'appareil de chauffage à un niveau constant.

Le circuit électronique pour les appareils partiellement automatiques avec un relais de sortie assume la fonction de contrôle et le relais lui-même agit comme un commutateur. Il utilise également l'hystérésis, car il est nécessaire d'étendre la durée de fonctionnement du thermostat pour empêcher le relais de se détériorer rapidement. Le plus souvent, les régulateurs de température équipés d'un relais de sortie sont à deux positions.

Le dispositif de thermostat dans les modèles absolument électroniques est différent en ce que tout le circuit est contrôlé par un thyristor bidirectionnel à triode. Cet appareil ne contient aucune pièce susceptible de subir une usure mécanique. Le thermostat électronique à deux positions est conçu de sorte que l'hystérésis soit très faible ou qu'un contrôle proportionnel soit utilisé et que le contrôle de la température devienne assez précis. L'inconvénient d'un tel appareil réside dans ses dimensions plutôt grandes du fait de la nécessité de refroidir efficacement l'appareil.

Dans les modèles modernes de thermostats, on utilise souvent des écrans à cristaux liquides, qui indiquent à la fois la température souhaitée et la température réelle de l'air dans la pièce. Dysfonctionnement possible du dispositif d’alarme et suppression des statistiques du dispositif.

L'utilisation de thermostats ne posera aucune difficulté de manipulation et garantira un travail de qualité pendant de nombreuses années. Les appareils modernes créeront confort et convivialité dans la pièce, économiseront de l'énergie et seront indispensables à la mise en œuvre du système de maison intelligente.

Le principe de fonctionnement du thermostat

Qu'est-ce qu'un thermostat, vous pouvez comprendre par son nom même. C'est un appareil qui contrôle la température à un moment donné en actionnant le système de contrôle. Le thermostat est principalement important pour le fonctionnement des systèmes de chauffage et de climatisation, des réfrigérateurs. Il fournit une utilisation économique de l'énergie - allume et éteint le chauffage et le refroidissement lorsqu'il atteint une certaine température.

Différents types de thermostats

Types de thermostats

Basé sur le principe d'action, les thermostats sont divisés en deux types:

Chaque type est à son tour divisé en sous-espèces.

Thermostats mécaniques

Les thermostats mécaniques utilisent des capteurs avec différentes technologies de déclenchement, mais ils sont tous basés sur un principe unique. Pour comprendre le fonctionnement du thermostat mécanique, vous devez prêter attention aux propriétés physiques de nombreuses substances qui se dilatent lorsqu'elles sont chauffées et se contractent lorsqu'elles sont refroidies (l'eau est une exception notable, car elle se dilate lorsqu'elle est refroidie). Les thermostats mécaniques utilisent cette propriété, appelée dilatation thermique.

Plaques bimétalliques

Le principe de fonctionnement du thermostat, le plus couramment utilisé, consiste à utiliser une plaque de deux bandes de métaux différents, reliées par des boulons.

Allumer et éteindre le thermostat à bilame:

  1. Un disque externe vous permet de définir la température à laquelle il s'allume et s'éteint.
  2. Le cadran du disque est connecté via un circuit à un capteur de température - une plaque bimétallique qui ferme et ouvre le circuit électrique, selon le plus ou moins du coude;
  3. Le bilame est constitué de différents métaux attachés ensemble;
  4. Un métal se dilate moins qu'un autre lorsqu'il est chauffé et, par conséquent, la plaque se plie vers l'intérieur lorsque la température augmente.
  5. La plaque fait partie du circuit électrique. Ainsi, lorsque la bande est froide, elle est droite et le circuit est fermé. Le système est allumé et chauffé. Lorsqu'elle est chauffée à une certaine température, la plaque se plie et casse la chaîne. Le circuit est éteint.

Le travail de la plaque bimétallique

C'est important! Comme la dilatation et la contraction de la plaque prennent du temps, le capteur a une inertie de réponse.

Capteurs remplis de gaz

En raison de la lente réaction des métaux aux changements de température, d'autres modèles de thermostats ont été mis au point. L’un d’eux est l’utilisation d’un soufflet rempli de gaz entre deux disques en métal. La grande surface de ces disques leur permet de réagir rapidement à la chaleur. De plus, ils sont élastiques et ont des crêtes.

Thermostat mécanique avec sonde à gaz

  1. Lorsque la température augmente, le gaz dans l'espace interdisque se dilate et sépare les disques. Dans le même temps, l'un d'entre eux, situé à l'intérieur, appuie sur le micro-interrupteur situé dans la partie centrale du thermostat pour ouvrir le circuit. Le chauffage s'arrête;
  2. Lorsque la température diminue, le gaz est comprimé, ce qui rapproche à nouveau les disques. Le disque interne s'éloigne du micro-commutateur. Le contact se ferme, y compris la chaleur.

Les thermostats à gaz sont utilisés pour les systèmes de chauffage domestique, ils ont été utilisés dans les anciens modèles de voitures. Parfois, ils n'utilisent pas de gaz, mais des liquides volatils à bas point d'ébullition. Par exemple, l'alcool dilué.

C'est important! La composition chimique spécifique des liquides est sélectionnée en fonction de la plage de températures ajustables.

Thermostats à cire

Ce type de thermostats a une chambre scellée avec un capuchon en cire et une tige en métal qui marche librement à l'intérieur. Lorsque la température augmente, la cire fond, se dilate et pousse la tige hors de cette chambre. En même temps, la tige active et désactive le circuit électrique. Le ressort renvoie le mécanisme en place lorsque la cire a refroidi.

Dispositif de thermostat de cire

Les thermostats de cire sont utilisés dans les systèmes de contrôle du refroidissement des moteurs automobiles, les robinets, etc. Le thermostat de conception simple convient parfaitement aux conditions de travail difficiles dans le moteur et est extrêmement fiable.

Sur les radiateurs de chauffage central, des vannes sont installées, où des thermostats de cire sont souvent utilisés. Lorsque le radiateur atteint le niveau prédéfini, les régulateurs de paraffine réduisent le débit d'eau dans le radiateur.

Thermostats électroniques

Le thermostat numérique est une version électronique du thermostat mécanique. Au lieu d’un capteur mécanique, on peut installer une thermistance - une résistance qui change de résistance en fonction de la température ou un thermocouple. Le signal entre dans le module électronique, où il est traité, et de là viennent les commandes pour activer ou désactiver le chauffage ou la climatisation. L'avantage du thermostat électronique est un contrôle plus précis de la température.

Les régulateurs numériques sont:

  1. Non programmable. Instruments dotés d’un ensemble simple de fonctions, d’un affichage numérique et de boutons de commande permettant de régler la valeur de température sélectionnée;
  2. Programmable. Les appareils, qui sont un mini-ordinateur, vous permettant de régler les jours de la semaine, les heures, de maintenir temporairement la température, d’annuler manuellement, etc.
  1. Sans fil. Avec le développement de la technologie moderne, les dispositifs thermostatiques sont devenus «plus intelligents» et libérés des câbles. De tels appareils sont associés à l'utilisation de divers portails sans fil, tels que le WiFi ou le Bluetooth. Le plus commun est la connexion WiFi. Dans de telles connexions, l'efficacité des connexions augmente et les problèmes liés au câblage sont éliminés.

Quelques fonctionnalités supplémentaires des appareils électroniques:

  1. Intégration des contacts de fenêtre pour réduire la température lorsque les fenêtres sont ouvertes;
  2. Coordination du travail de plusieurs radiateurs;
  3. Montage séparé des capteurs de mesure dans l'emplacement optimal;
  4. Système de contrôle à distance par téléphone, Internet ou smartphone. A une distance considérable de la maison, vous pouvez toujours ajuster les paramètres;
  5. Alarme si la température est trop basse ou trop élevée. Si désiré, le propriétaire reçoit un email;
  6. Intégration d'alarmes pour les détecteurs de fumée et les capteurs d'éclatement de tuyaux.

De plus, les thermostats sans fil de dernière génération ont un aspect moderne et agréable. Ils peuvent fournir des rapports d'énergie détaillés, un système de commande vocale est disponible.

Thermostats à deux zones

Le thermostat à deux zones vous permet de contrôler simultanément différents systèmes de chauffage et d'effectuer une programmation dans deux locaux résidentiels (par exemple, une chambre à coucher et une cuisine, un salon et un couloir). Il est possible de régler différents niveaux de température dans chaque pièce ou zone de la maison.

Le modèle de l'appareil contient généralement plusieurs programmes enregistrés, vous pouvez faire vos propres ajustements. Plage de température souvent utilisée - de 7 à 30 degrés. Niveau de réglementation - un demi-degré.

Thermostat à deux zones adapté à presque tous les types de chauffage: plancher et plafond électriques, radiateurs à gaz et autres systèmes.

L'appareil est composé de plusieurs éléments:

  • module électronique programmable;
  • capteurs de température;

Les capteurs doivent être installés dans des endroits qui excluent les courants d'air et la lumière solaire directe, ce qui peut fausser les données transmises au module de commande électronique.

Outre les thermostats à deux zones, des thermostats à deux étages sont utilisés, par exemple dans les installations de climatisation nécessitant une commande automatique dans les cycles chauds et froids avec une zone morte intermédiaire. Électriquement, il s'agit d'un double contact commutable. Il peut également être utilisé pour le contrôle de température conventionnel à l'aide d'un seul contact.

Thermostat 12 V

En général, les appareils électroniques sont beaucoup plus coûteux que les appareils mécaniques, en particulier les appareils programmables et sans fil. Cependant, il existe un appareil numérique bon marché qui peut être utilisé pour contrôler simplement le chauffage ou le refroidissement de diverses pièces et appareils. Par exemple, appliquer dans des incubateurs, des serres, des aquariums, pour le chauffage par le sol, etc.

Thermostat 12 V

Pour alimenter le thermostat 12 volts, vous pouvez également utiliser un réseau 220 V, mais pour cela, vous devez l'activer via un bloc d'alimentation spécial avec une sortie 12 V CC. La deuxième option consiste à connecter directement à une batterie de 12 volts. L'appareil n'a pas de fonctions supplémentaires, ce qui affecte son prix bas. Mais avec son but, la régulation de température habituelle, il s'en sort.

Dans la conception du thermostat - un capteur de température (thermistance) et un contrôleur avec un dispositif de commutation pour régler la température souhaitée.

Sans l'utilisation de thermostats, le fonctionnement normal des systèmes de chauffage et de refroidissement est impossible. Sans rétroaction, ils peuvent être trop énergivores et incapables de maintenir une température stable.

L'appareil et le principe de fonctionnement du thermostat

Le thermostat est un détail de produit qui maintient automatiquement la température dont la valeur est définie par le consommateur. Un autre nom pour l'appareil est un thermostat. Il est utilisé dans les chambres de réfrigération et de congélation, les systèmes de chauffage et les locaux à climat créé artificiellement. Dans cet article, vous apprendrez comment le thermostat fonctionne sur la batterie, dans le réfrigérateur et sur le fer.

Thermostat réfrigéré


Le réfrigérateur à thermostat de l'appareil est légèrement différent de celui utilisé dans d'autres systèmes. Cela est dû aux caractéristiques structurelles de la caméra et à son objectif (refroidir, pas chauffer).

La conception comprend (voir la figure, qui montre le dispositif du thermostat du réfrigérateur T-110):

  1. Système thermique;
  2. Printemps;
  3. Curseur;
  4. Noix;
  5. Vis de réglage 1;
  6. Boîtier de thermostat;
  7. Pad
  8. Vis de réglage 2;
  9. Printemps pour lancer;
  10. Verrouillage à ressort;
  11. Dispositif à levier;
  12. Axe.

La conception de différents modèles de réfrigérateurs peut différer entre eux. Mais ils peuvent mettre en évidence des éléments communs:

  • Assemblage rapide. Nécessaire pour protéger les contacts de l’épuisement, caractéristique des processus du circuit dans le circuit électrique. Les contacts mobiles ne sont pas situés sur le levier de commande, mais sur l’autre, reliés à celui-ci à l’aide d’un ressort. Lorsque le levier de commande est tourné, le contact ne bouge pas (le circuit est toujours fermé). Ensuite, le ressort change brusquement de position et ouvre le circuit (ou se ferme);
  • Le noeud qui change la température. Il se compose d'un ressort et d'une vis déplaçant l'écrou. La quantité de liquide de refroidissement au fréon dépend de la tension du ressort;
  • Le nœud est conçu pour régler le différentiel, un dispositif limitant la course du levier de commande. Il détermine à quelle température le circuit va se fermer et à quelle température il va s'ouvrir. Par exemple, lorsque la température dans le réfrigérateur est réglée sur 3 degrés, le circuit s'ouvrira lorsqu'il atteindra 2,7 degrés. Et à 3,3 le circuit va se refermer. La gamme peut être agrandie ou réduite.

La figure montre que le tube quitte le système thermique et est rempli du fluide de travail. C'est du fréon ou du chlorométhyle. Le tube est intégré dans les réfrigérateurs et les congélateurs. Et de sorte que la phase liquide était à la fin du tube (dans le congélateur), et les vapeurs de la substance - au début. La température de la phase liquide est toujours inférieure à la vapeur de la même substance. Par conséquent, dans le congélateur, l’échelle du thermomètre est toujours inférieure à zéro et dans le réfrigérateur, elle est toujours supérieure.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement du thermostat du réfrigérateur est le suivant:

  1. Si la température dans le tube diminue, la pression de vapeur du fluide de travail diminue dans le système thermique. Ensuite, la partie ondulée du soufflet est comprimée, ce qui explique pourquoi le levier de puissance autour de l'axe commence à tourner. Cela provoque l'ouverture du circuit;
  2. Si la température augmente, la pression de vapeur augmente à l'intérieur du système thermique. De là, l'intérieur du soufflet élargit l'ondulation. Le levier commence à se déplacer dans le sens opposé, tournant autour de son axe. Cela provoque la fermeture des contacts.

Pour changer la température, il est nécessaire de déterminer la force du ressort. Plus il est grand, plus la température est élevée dans le réfrigérateur. Inversement, le froid peut être augmenté en réduisant la tension du ressort. Le contrôle du gain est effectué à l'aide du bouton rotatif situé à l'intérieur du réfrigérateur.

Thermostat dans le fer

La conception du thermostat électrique utilisé pour les fers à repasser comprend les éléments (voir figure):

  1. Plaque bimétallique;
  2. Plaque-contact en mouvement;
  3. Ressort de plaque de contact;
  4. Bouton de thermostat;
  5. Rondelles isolantes;
  6. Contact de plaque fixe;
  7. Semelle de fer;
  8. Vis de réglage

Une plaque dans un thermostat en fer ne consiste pas en un, mais en deux métaux soudés ensemble. C'est ce qu'on appelle une plaque bimétallique.
En raison de la capacité différente de se dilater lors du chauffage, la plaque est ensuite pliée, puis non pliée, ouvrant ou fermant le contact. Vous pouvez régler la température du fer à l'aide d'une poignée dont la position détermine la distance entre le contact et la plaque. Si elle est grande, la plaque doit chauffer davantage pour la flexion (mode haute température); si elle est petite, le chauffage n'est pas puissant (mode basse).

Thermostat de chauffage

Réglez la température de la pièce en tournant le bouton du robinet à boisseau sphérique. Mais il ne peut y avoir que deux positions: ouverte ou fermée. Si la vanne n'est pas complètement fermée, la structure perdra de son étanchéité en raison des particules solides contenues dans le caloporteur qui endommagent la charnière. Par conséquent, pour les systèmes de chauffage, un thermostat spécial à commande mécanique est souvent utilisé.

Le dispositif d'un régulateur de température de chauffage comprend des éléments (voir figure):

  1. Élément thermique;
  2. Vanne d'arrêt thermique;
  3. Réglage de l'échelle.
  4. Élément sensible à la température;
  5. Connexion détachable;
  6. Tige de transmission;
  7. Valve de la bobine;
  8. Dispositif compensatoire;
  9. Écrou borgne;
  10. Anneau pour la fixation;

Une construction complexe est également caractéristique d'un élément thermique, appelé soufflet. C'est un cylindre avec des murs intérieurs ondulés. La cavité est remplie de gaz ou de liquide - un fluide de travail capable de réagir aux variations de température. Cet élément détermine le principe de fonctionnement du chauffage du thermostat.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement du thermostat est basé sur la propriété des substances d'augmenter en volume lorsqu'elles sont chauffées et de diminuer en refroidissant. Le capteur de température répond aux changements de température en dehors de la structure. Et chacune de ses valeurs correspond à une certaine pression du milieu de travail, qui remplit la cavité du soufflet.

Il y a deux actions possibles:

  • La température a dépassé la valeur définie par le consommateur. Ensuite, le soufflet est étiré en augmentant le volume de l'environnement de travail. Cela provoque le déplacement de la tige dont dépend le fonctionnement de la vanne d'arrêt. Le débit de liquide de refroidissement diminue et la température baisse;
  • La température est devenue inférieure à celle définie par le consommateur. Ensuite, le soufflet est comprimé au fur et à mesure que le volume du fluide de travail diminue. La tige commence à se déplacer dans le sens opposé, ouvrant la vanne. Le débit de liquide de refroidissement augmente, entraînant une augmentation de la température.

Ces deux processus se remplacent constamment. Les thermostats modernes vous permettent de réagir à un changement de température dans la limite d'un degré, voire de dixièmes de part. Pour une personne, une telle différence de température est insignifiante et il ne remarquera aucune augmentation ou diminution périodique.

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Les thermostats Types et principe d'action. Application

Pour maintenir le niveau de température requis dans les systèmes de chauffage, des appareils électriques, appelés thermostats, sont utilisés. Tous les appareils comportant des éléments chauffants électriques dans leur composition sont équipés de thermostats électriques.

Le besoin et les caractéristiques des thermostats

Le thermostat est un appareil électrique nécessaire pour contrôler automatiquement la température dans les équipements de refroidissement et de chauffage. Ils sont montés dans des systèmes de chauffage, climat artificiel, systèmes de refroidissement ou de congélation. Largement utilisé dans le ménage dans l'arrangement des serres.

La fonction du thermostat est déterminée en allumant ou en éteignant les éléments chauffants de tout appareil lorsque la température est inférieure ou supérieure spécifiée, respectivement. Grâce au travail des appareils thermostatiques, l'air intérieur, l'eau, les surfaces des instruments, etc. J'ai une température stable.

Tous les thermostats fonctionnent, quel que soit l'appareil dans lequel ils se trouvent, selon un principe unique. L'automate reçoit des données de température de son environnement, car il est équipé d'un capteur thermique intégré ou à distance. En fonction des informations reçues, le thermostat détermine quand allumer et éteindre. Afin de prévenir les dysfonctionnements de l'appareil, le capteur de température doit être installé à l'intérieur, à l'abri de l'influence directe de divers appareils de chauffage, sinon des distorsions pourraient se produire et le régulateur fonctionnera de manière erronée.

Classification des thermostats

Le principe de fonctionnement de tous les dispositifs de régulation de la température est identique, mais il existe de nombreux types de thermostats et ils diffèrent par leurs signes.

• sur rendez-vous:
- chambre
- la météo.
• Par méthode d'installation:
- mur;
- mur;
- monté sur rail DIN.
• par fonctionnalité:
- régulation centrale;
- contrôle sans fil.
• En guise de gestion:
- mécanique;
- électromécanique;
- numérique (électronique).

Les thermostats diffèrent également des propriétés techniques:

• Plage de mesure de la température. En fonction de la modification, différents modèles de thermostats maintiennent la température de -60 à 1200 ° C.
• Nombre de canaux:
- canal unique. Utilisé pour ajuster et maintenir automatiquement la température de l'objet à un niveau spécifié. Différence dans les tailles et le poids plus petits des périphériques multicanaux;
- multicanal. Disponible pour fixer la température d'une série de capteurs thermiques standard. Ils sont utilisés dans les usines, les laboratoires ainsi que dans l'économie nationale.
• Dimensions hors tout:
- compact;
- grand;
- grand

L'utilisation de régulateurs et de capteurs de température

Les régulateurs de température peuvent être installés dans des locaux résidentiels et industriels. En général, on peut distinguer les groupes de thermostats suivants:

  1. Prise en compte et contrôle de la température de l'air dans une zone spécifique de la pièce. Ces appareils appartiennent à la catégorie des régulateurs de locaux. Il y a analogique et numérique.
  2. Considérer et maintenir la température de certains articles - ce sont les régulateurs pour le chauffage par le sol.
  3. Considérant la température de l'air en dehors des thermostats.

Les régulateurs opérant dans des locaux industriels sont de deux types:

- spatial industriel. Ces dispositifs comprennent des régulateurs muraux analogiques à protection renforcée;
- industriel avec capteurs séparés. Ce sont des appareils analogiques avec des capteurs externes qui peuvent être montés au mur ou sur un rail spécial.
Les capteurs peuvent être installés sur les murs ou dans le sol d'une maison, selon leur type et leur objectif. Les appareils intégrés sont montés dans le boîtier de montage directement dans le mur, et les appareils de type patch sont simplement fixés au mur.

Il existe également plusieurs types de capteurs aux fins auxquelles ils sont destinés:

- capteur de température au sol;
- capteur de température de l'air;
- capteur infrarouge pour sol et air.

Le capteur qui mesure la température de l'air est souvent placé sur le boîtier d'un régulateur de température. Des thermostats avec capteurs infrarouges peuvent être utilisés pour contrôler l’ensemble du système de chauffage. Ces capteurs sont parfaits pour une installation dans les salles de bains, les douches, les saunas et les autres pièces très humides. Le régulateur de température lui-même doit être placé dans un endroit sec, il peut être endommagé par un excès d'humidité. Il est vrai qu'il existe des modèles avec une étanchéité accrue, et leur installation dans la salle de bain n'est pas dangereuse pour eux.

Les régulateurs pour le chauffage par le sol se différencient par leur structure interne, il en est ainsi:

- numérique;
- analogique.

Les appareils numériques ont une bonne résistance à différents types d'interférences, éliminent ainsi la distorsion des données et garantissent une précision supérieure à celle des appareils analogiques.

Caractéristiques de la fonctionnalité des régulateurs de température électriques:

- contrôle sans fil (à distance). Il est recommandé d'appliquer avec l'installation supplémentaire d'éléments chauffants et d'effectuer des rénovations, quand il est impossible ou plutôt difficile d'effectuer l'ajustement classique. La commande à distance élimine les travaux de construction et de réparation supplémentaires lors de l'installation électrique (par exemple, l'installation du câblage);

- programmation de l'appareil. Le dispositif central (classique) permet le contrôle de la température de tout l'objet volumineux à partir d'un point. Pour programmer le contrôleur à l'aide d'un ordinateur ou d'un périphérique de contrôle. En outre, le contrôle est effectué à l'aide d'un modem téléphonique.

Le principe de fonctionnement, les avantages et les inconvénients

Un régulateur de température mécanique est considéré comme un appareil simple et pratique. Il est utilisé à des fins de chauffage et de refroidissement. Le plus souvent, il s'agit d'un produit de câblage externe conçu pour une installation intérieure dans des locaux résidentiels dans des systèmes de chauffage. L'apparence est similaire à un robinet standard.

La spécificité des régulateurs de température mécaniques est l'absence de composant électrique. Le dispositif fonctionne selon un principe spécial, qui consiste dans les propriétés de certaines substances et matériaux pour modifier leurs qualités mécaniques en fonction des variations de température.

Lorsque la température change spécifiquement pour être spécifiée, il y a une coupure ou un court-circuit du circuit électrique, ce qui provoque l’activation ou la désactivation des dispositifs de chauffage. L’indicateur de température requis est sélectionné sur l’échelle de l’instrument en faisant tourner une roue spéciale.

Points positifs des thermostats mécaniques:

  1. La fiabilité
  2. La résistance à la tension chute.
  3. Non sujet à l'électronique défectueuse.
  4. Travailler à des températures négatives.
  5. Peut être utilisé dans des conditions de changements brusques de température.
  6. Contrôle simple.
  7. Longue durée de vie.

Inconvénients:

  1. La présence d'erreur.
  2. La probabilité de petits clics lorsque la tension est appliquée aux chauffages infrarouges.
  3. Faible fonctionnalité.

Indépendamment des défauts, ils sont les plus courants et se retrouvent plus souvent dans l’organisation des systèmes de chauffage que les autres thermostats, grâce à des commandes simples et à un coût réduit.

Fonctionnement des thermostats électromécaniques

Régulateurs de température électromécaniques utilisés dans divers appareils ménagers. Ces produits sont disponibles en deux versions:

• Avec plaque bimétallique et groupe de contact. La plaque, chauffant à une certaine température, plie et ouvre les contacts, ce qui arrête le flux de courant électrique vers la bobine chauffante ou l'élément chauffant de l'appareil. Après refroidissement, la plaque se replie dans sa position initiale, les contacts se ferment, l'alimentation électrique est rétablie et l'appareil se réchauffe.

Pratiquement chaque personne utilise ces appareils dans la vie quotidienne - fers à repasser, cuisinières électriques, bouilloires électriques, etc.

• Avec tube capillaire. Le produit consiste en un tube rempli de gaz et placé dans un récipient contenant de l’eau, ainsi que des contacts. Le principe de fonctionnement est basé sur les caractéristiques des matériaux à se dilater à certaines températures. La substance dans le tube creux commence à se dilater lorsque l'eau est chauffée, ce qui provoque la fermeture du contact. Après avoir refroidi l’eau, les contacts s’ouvrent et l’appareil commence à chauffer.

Ces régulateurs sont le plus souvent équipés de chauffe-eau, de fioul domestique, de chaudières.

Les régulateurs de température électromécaniques se sont avérés être des dispositifs sans prétention:

  1. Interrupteur de chauffage automatique.
  2. Étanchéité.
  3. Prix ​​bas

Inconvénients de ces appareils:

  1. Faible fonctionnalité.
  2. La difficulté d'obtenir une régulation de haute précision.

Spécificité des thermostats électroniques

Les appareils électroniques sont très courants, ils fonctionnent avec de nombreux appareils de chauffage électriques. Ils sont généralement équipés de systèmes de chauffage et de climatisation communs, ainsi que de sols chauffants.

Composants principaux:

  1. Capteur thermique à distance.
  2. Le contrôleur est un appareil qui établit un niveau de température spécifique dans la maison et crée également des commandes pour allumer et éteindre le chauffage.
  3. Clé électronique - groupe de contact.

Le capteur de l'instrument envoie les données de température au contrôleur, qui traite le signal reçu et décide s'il est nécessaire d'abaisser ou d'augmenter la température.

Types de thermostats électroniques:

• Commandes électroniques conventionnelles. Dans ces appareils, vous pouvez définir les limites de température souhaitées ou la température exacte à maintenir. Les appareils sont équipés d'un afficheur électronique.

• Thermostats numériques:

- avec logique fermée. Les appareils ont un algorithme d'opération constant. La régulation est effectuée en transmettant des commandes pour les paramètres spécifiés à des dispositifs spécifiques préalablement installés. Les paramètres sont définis à l’avance en fonction des besoins des instruments utilisés pour une température donnée. Le réglage du programme de ces régulateurs est pratiquement impossible, vous ne pouvez modifier que les paramètres de base. Mais ces thermostats sont le plus souvent utilisés dans la vie quotidienne;

- avec la logique ouverte. Ces appareils contrôlent le processus exact de chauffage de l'espace. Ils ont des paramètres avancés, vous pouvez donc changer leur algorithme. Opéré par des boutons ou un pavé tactile. Ces appareils permettent d’allumer ou d’éteindre les systèmes de chauffage à une heure précise. Mais leur reprogrammation devrait être gérée par des experts. Ces régulateurs sont utilisés plus souvent dans la production et l'industrie que dans la vie quotidienne.

Les thermostats programmables sont pratiques, ils offrent de nombreuses possibilités de réglage précis des appareils en fonction des indicateurs de température souhaités, en fonction des besoins de chaque zone du local.

Avantages:

  1. Large gamme de réglages.
  2. variété de solutions de conception.
  3. Économiser de l'électricité.
  4. Haute précision.
  5. L'efficacité
  6. Sécurité au fonctionnement.

Ils sont également faciles à gérer et ne coûtent pas cher, seuls ces deux avantages ne concernent pas les régulateurs à durée indéterminée. Les commandes électroniques font souvent partie du système de maison intelligente.

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