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N°1 - Introduction : sonde ou «stat»? - niv 5 à 4

N°1 - Introduction : sonde ou «stat»? - niv 5 à 4

Le présent dossier et le suivant sont consacrés aux sondes. On pourra au préalable étudier le dossier les thermostats.  Les thermostats d’ambiance.

Les sondes sont des organes de mesure qui délivrent essentiellement un signal électrique exploité par un régulateur.
Remarque : Le présent dossier n’envisage pas la technologie pneumatique, utilisée dans l’industrie, spécialement pour les atmosphères explosives soumises à la réglementation ATX, où la présence d’électricité serait dangereuse.

Rappelons que le domaine de la régulation en Génie Climatique désigne l’ensemble des technologies visant à adapter la puissance aux besoins thermiques d’un bâtiment.
A chaque étage de l’installation climatique, il est nécessaire de procéder à un réglage pour stabiliser une grandeur physique. Ainsi, pour contrôler une température ambiante, on dosera la puissance thermique des émetteurs. De même, pour contrôler le débit d’air ou la pression de l’air, on pilotera la vitesse d’un ventilateur.

Les technologies sont diverses, mais s’articulent autour des mêmes éléments, qui forment la boucle de régulation :

La grandeur physique est mesurée par une sonde, sa valeur est comparée à la consigne (valeur visée) par le régulateur. Le régulateur élabore un signal de sortie reçu par l’actionneur, qui lui-même commande le mouvement de l’organe de réglage… dans le but de rapprocher la mesure de la consigne.

Question

Q1 : Citer quelques grandeurs physiques, autres qu’une température, une pression ou un débit, qui peuvent être contrôlées par la régulation dans notre secteur d’activité.

On peut citer :
- L’hygrométrie (relative ou absolue),
- La vitesse d’air,
- Le niveau d’eau dans un réservoir
- La qualité d’air (taux de CO2 par exemple)

Ce dossier présente la technologie des sondes, du point de vue de leur principe de fonctionnement et de leur câblage.

Rappelons la distinction à faire entre une sonde et un « stat », car il s’agit d’une confusion fréquente, surtout lorsqu’il s’agit d’une température.
Une sonde mesure une grandeur physique, que l’on peut exploiter pour simplement l’afficher, ou pour informer un régulateur, comme le schéma ci-dessus l’a montré.
Un thermostat est un régulateur de température à part entière : le couplage d’un détecteur de température et d’un réglage de consigne actionne directement un contact qui enclenche par exemple l’appareil de chauffage. La mesure de température n’y est pas exploitable autrement que par un affichage localisé sur la façade du thermostat :

Source siemens

Deux indications de température apparaissent en façade du thermostat ci-dessus: en gros caractères, la température actuelle, au-dessous, la température de consigne de chauffage.

Lorsque le contact de sortie de thermostat est fermé (le thermostat est en demande), un triangle apparaît à côté de la température actuelle.

Question

Q2 : Pour le thermostat dont le cadran est représenté ci-dessus, quelle est la température ambiante mesurée ?
Quelle est la consigne ?
Le thermostat est-il en demande ? Son contact électrique est-il ouvert ou fermé ?

Pour le thermostat dont le cadran est représenté ci-dessus, la température ambiante mesurée est de 25,5 [°C]. La consigne est de 28 [°C].

Le thermostat est donc en demande et affiche le petit triangle.

Son contact électrique est fermé.

Question

Q3 : Compte tenu des températures affichées, justifier l’absence ou la présence du triangle sur le cadran de thermostat ci-dessous. Son contact électrique est-il ouvert ou fermé?


La température mesurée par le thermostat est de 25 [°C], largement au-dessus de la consigne de 21,5 [°C], donc le chauffage est éteint.

Le triangle n’apparait pas, le thermostat n’est pas en demande et son contact est ouvert.