Qu’est-ce qu’un régulateur de température ?
Un régulateur de température est un dispositif qui contrôle la température en comparant la température mesurée à la température de consigne.
Il prend en compte la température détectée par des capteurs tels que des thermocouples et des thermistances, la compare à la température de consigne et émet un signal électrique. Le signal de sortie est alors utilisé pour contrôler le système de chauffage ou de refroidissement afin de maintenir la température définie. Dans les applications domestiques, ils sont utilisés dans les chauffe-eau et les climatiseurs, tandis que dans les applications industrielles, ils sont souvent utilisés pour maintenir au chaud les réservoirs de stockage extérieurs.
Utilisations des régulateurs de température
Les régulateurs de température sont utilisés pour réguler et contrôler la température des liquides et des gaz.
Dans les applications industrielles, ils sont souvent utilisés pour contrôler la température des processus. Le contrôle automatique à l’aide de régulateurs de température minimise l’utilisation de vapeur et d’électricité et contribue aux économies d’énergie.
Les applications dans les produits ménagers généraux comprennent les régulateurs de température de l’eau pour les poissons tropicaux, les chauffe-eau et les équipements de refroidissement de l’air tels que les climatiseurs et les réfrigérateurs.
Principe des régulateurs de température
Les régulateurs de température sont principalement utilisés pour comparer et calculer les températures mesurées et réglées et les contrôler dans les systèmes de chauffage et de refroidissement. Pour un système dont la température doit être contrôlée, le système se compose généralement d’un capteur de mesure de la température, d’un régulateur de température et d’équipements de chauffage et de refroidissement.
Le capteur de température mesure la température de l’objet contrôlé. On utilise des capteurs de température à résistance ou des thermistances. Le régulateur de température est le dispositif électronique de contrôle. Il renvoie la température et contrôle la sortie. Les climatiseurs et les appareils de chauffage sont utilisés pour le chauffage et le refroidissement. Les climatiseurs utilisent un compresseur pour comprimer le réfrigérant et peuvent à la fois chauffer et refroidir.
Méthode de contrôle des régulateurs de température
Il existe deux types de sorties de calcul des régulateurs de température : la commande continue et la commande ON-OFF.
1. Contrôle continu
Un exemple typique de régulation continue est la régulation PID, qui est une méthode de régulation dans laquelle le signal d’entrée est calculé à l’aide d’éléments proportionnels, intégraux et dérivés (abréviation de Proportionnel, Intégral et Dérivé), de sorte que dans la plupart des cas, la régulation de la température est possible en utilisant uniquement les éléments proportionnels et intégraux.
Dans les processus sévères où le dépassement ne peut être toléré, des ajustements fins sont effectués à l’aide de la régulation différentielle. Les commandes proportionnelle, intégrale et dérivée sont abrégées en commande P, commande I et commande D en utilisant les premières lettres de l’alphabet.
- Régulation P
La régulation est proportionnelle à l’écart entre la valeur d’entrée du capteur de mesure de la température et le point de consigne de la température. - Régulation I
La régulation est effectuée pour éliminer l’écart entre la valeur d’entrée du capteur de mesure de la température et le point de consigne de la température. - Contrôle D
Effectue un contrôle pour affiner la différence de changement de température due à des facteurs externes.
2. Contrôle ON-OFF
La régulation ON-OFF compare la température mesurée à la température de consigne et met en marche ou arrête l’équipement de refroidissement/chauffage. Elle est plus simple que la régulation continue et peut être introduite à moindre coût.
Autres informations sur les régulateurs de température
1. Thermostats et régulateurs de température
Les thermostats sont des régulateurs de température simples qui existent depuis longtemps. Ils utilisent la dilatation et la contraction d’un métal ou d’un liquide sous l’effet de la température pour réguler la température en activant ou désactivant des contacts ou des vannes. Ils sont souvent utilisés comme vannes de régulation pour l’eau de refroidissement des radiateurs des voitures et autres véhicules, et pour contrôler la température des bouilloires électriques. Il existe des thermostats métalliques et des thermostats à dilatation de liquide.
- Thermostats métalliques
Les thermostats de type métallique utilisent un capteur de température appelé bimétal. Il s’agit d’une plaque composée de deux métaux différents ayant des coefficients de dilatation thermique différents, qui utilise la déformation de la dilatation causée par la chaleur comme point de contact électrique. - Thermostats à dilatation de liquide
Les thermostats à dilatation de liquide utilisent la force de dilatation et de contraction d’un liquide enfermé dans un récipient comme point de contact électrique. Le type de thermostat à dilatation de liquide se caractérise par sa capacité à augmenter la capacité électrique. Les deux types de thermostats ne nécessitent pas d’alimentation électrique pour être contrôlés.
2. Régulateurs de température et réchauffeurs
Les régulateurs de température assurent la régulation de la température dans une plage de température supérieure à la température ambiante (de la pièce) au moyen d’un ordre de commande adressé à un appareil de chauffage (dispositif de chauffage). Comme chaque régulateur de température a une capacité spécifique de puissance contrôlable, un dispositif de commande séparé, tel qu’un interrupteur électromagnétique, doit être prévu si un dispositif de chauffage de grande capacité est utilisé.
Lorsqu’il s’agit de contrôler des températures inférieures à la température ambiante, on utilise un refroidisseur ou un autre dispositif de refroidissement. Les spécifications et les capacités du régulateur de température, du dispositif de chauffage et du refroidisseur doivent être adaptées à l’objectif visé. Des sondes de température sont nécessaires en même temps pour le contrôle de la température.
3. Régulateurs indicateurs et régulateurs de température
Les régulateurs de température sont un type de régulateur indicateur. Les régulateurs indicateurs contrôlent non seulement la température, mais aussi divers autres facteurs tels que l’humidité, le débit et la pression. Les régulateurs indicateurs et les régulateurs de température ne sont que des dispositifs arithmétiques et nécessitent des capteurs et des équipements de réfrigération distincts.