Présentation des thermostats et de leurs différents types

Qu'est-ce qu'un thermostat ?

Un thermostat est un dispositif de contrôle automatique dont les composants internes se déforment physiquement en fonction des variations de température ambiante, produisant ainsi des effets spécifiques et assurant la conduction ou la coupure du courant. On l'appelle également interrupteur de régulation de température, protecteur de température, régulateur de température ou simplement thermostat. Le thermostat permet de contrôler et de régler la température. Lorsque la température de consigne est atteinte, l'alimentation est automatiquement activée ou désactivée pour assurer le chauffage ou la climatisation.

 

 

Principe de fonctionnement d'un thermostat

Le thermostat mesure et surveille généralement la température ambiante grâce à un capteur. Lorsque celle-ci dépasse la valeur de consigne, le circuit de régulation s'active et génère le signal correspondant pour assurer la régulation de la température. Certains thermostats sont également équipés d'une alarme de surchauffe. En cas de dépassement du seuil d'alarme, un signal sonore ou lumineux avertit l'utilisateur.

Les thermostats ont un large éventail d'applications et peuvent être utilisés dans divers équipements nécessitant du chauffage ou du refroidissement, tels que les fours électriques, les réfrigérateurs, les climatiseurs, etc. Parallèlement, les thermostats peuvent également être utilisés dans divers secteurs industriels, tels que l'industrie chimique, pharmaceutique, agroalimentaire, etc., pour assurer un contrôle précis de la température pendant le processus de production.

Lors du choix et de l'utilisation d'un thermostat, il est important de prendre en compte des facteurs tels que les caractéristiques de l'appareil à contrôler, l'environnement d'utilisation, les exigences de précision, etc., et d'effectuer les réglages en fonction de la situation. Parallèlement, pendant son utilisation, il convient d'assurer la maintenance et le bon fonctionnement du thermostat, et de vérifier régulièrement la précision et la sensibilité du capteur.

 

Classification des thermostats

Les thermostats peuvent être classés selon leurs fonctions, principalement dans les catégories suivantes :

 

 

Thermostat mécanique

Le thermostat mécanique utilise une structure mécanique pour mesurer et réguler la température. On le trouve généralement dans les appareils électroménagers économiques et simples, tels que les systèmes de chauffage et de climatisation. Il peut également être intégré à d'autres systèmes pour former des systèmes de contrôle automatique plus complexes. Ses avantages sont son faible coût et sa simplicité d'utilisation. Ses inconvénients sont sa faible précision, sa plage de réglage limitée et son fonctionnement peu pratique.

 

 

Thermostat électronique

Le thermostat électronique utilise des composants électroniques pour la mesure et la régulation de la température. Il se caractérise par une grande précision, une sensibilité élevée, des fonctionnalités avancées et une utilisation simple. On le retrouve principalement dans les appareils haut de gamme industriels, commerciaux et domestiques. Les méthodes de régulation courantes incluent l'algorithme PID, la modulation de largeur d'impulsion (PWM), la régulation proportionnelle à point zéro (ZPH) et la logique floue, permettant une régulation de température de haute précision et des économies d'énergie. Le thermostat numérique et le régulateur de température PID sont des extensions du thermostat électronique.

 

 

Thermostat numérique

Le thermostat numérique est un appareil de régulation de température intégrant un affichage et un contrôleur numériques. Il affiche la température actuelle et la température de consigne, et peut être réglé manuellement à l'aide de boutons ou d'autres méthodes. Il offre une grande précision, une fiabilité à toute épreuve et une utilisation simple. Son circuit intégré est similaire à celui d'un thermostat électronique. Il est particulièrement adapté aux applications nécessitant des ajustements fréquents de température, comme les laboratoires et les équipements électroniques.

régulateur de température PID

 

En contrôle de procédés, le régulateur PID (ou contrôleur PID), qui ajuste la régulation en fonction de la proportion (P), de l'intégrale (I) et de la dérivée (D) de l'écart, est le contrôleur automatique le plus répandu. Le régulateur PID utilise ces paramètres pour calculer la valeur de correction à apporter en fonction de l'erreur du système. Lorsque la structure et les paramètres de l'objet contrôlé sont mal connus, qu'un modèle mathématique précis est impossible à obtenir ou que d'autres techniques de contrôle théoriques sont difficiles à mettre en œuvre, la structure et les paramètres du contrôleur doivent être déterminés par l'expérience et la mise au point sur site. Dans ce cas, la technologie de contrôle PID est la plus appropriée. Appliquée à la régulation de température, l'algorithme PID offre une grande précision et une excellente stabilité. Elle est fréquemment utilisée dans les industries pharmaceutiques, agroalimentaires, des sciences de la vie et autres domaines exigeant une haute précision. Les régulateurs PID sont utilisés depuis longtemps par de nombreux scientifiques, techniciens et opérateurs de terrain, et bénéficient d'une solide expérience.

 

De plus, selon les différents scénarios d'utilisation, les thermostats peuvent être classés selon d'autres méthodes, comme le thermostat d'ambiance, le thermostat au sol ou le thermostat double température, selon leur méthode de détection ; selon leur apparence, ils se divisent en thermostats à cadran classique, thermostats à boutons classiques, thermostats LCD programmables intelligents, etc. Chaque type de thermostat possède ses propres caractéristiques et ses propres applications, et les utilisateurs peuvent choisir en fonction de leurs besoins réels.