Comprendre les thermostats des chaudières

Qu’est-ce que les thermostats et comment fonctionnent-ils ?

thermostatsLe thermostat de la chaudière est le centre névralgique de votre système de chauffage domestique. C’est le point de contrôle principal qui détermine quand et combien de chaleur sera fournie par la chaudière.

Mais malgré tout son mystère, le thermostat est en fait un appareil très simple. En fait, il s’agit simplement d’un interrupteur sensible à la température.

Il existe deux grandes catégories de thermostats, selon le type de système de chauffage : basse tension et tension secteur.

Ce tutoriel couvre le thermostat basse tension, comme ceux fabriqués par Honeywell, White-Rodgers, Lux, Robertshaw et autres. Il est alimenté par un transformateur qui réduit la tension d’alimentation de 120 volts à un niveau compris entre 12 et 24 volts, selon votre chaudière. (Cliquez ici pour savoir comment réparer un thermostat.)

Dans cette catégorie de thermostat basse tension, il existe quatre types principaux. Ils incluent :

  • Contact au mercure (ancien modèle).
  • Contact mécanique.
  • Numérique.
  • Electronique Programmable (voir aussi Thermostat IP)

Un autre type de thermostat, le thermostat à tension de ligne, est généralement raccordé à un système de chauffage électrique à résistance de 120 ou 240 volts, tel que celui utilisé pour contrôler les plinthes chauffantes électriques. Ce thermostat fonctionne d’une manière similaire à celle d’un gradateur d’interrupteur d’éclairage, variant la quantité d’électricité au chauffage à résistance. Les thermostats à tension de ligne ne font pas l’objet de ce tutoriel.

Examinons l’anatomie de chaque type de thermostat basse tension, en commençant par l’ancien thermostat à contact de mercure, souvent représenté par l’icône T87 Honeywell représentée sur la photo ci-dessus.

Thermostat bimétallique à contact au mercure

thermostatsLe thermostat bimétallique au mercure est un bon exemple pour commencer à décrire le fonctionnement d’un thermostat analogique.

Un thermostat analogique ou non numérique comporte trois éléments principaux :

  • Bande bimétallique ou bobine.
  • Contact.
  • Anticipateur de chaleur.

Bande bimétallique/bobine

Pour qu’un thermostat non numérique fonctionne, il faut que quelque chose bouge lorsque la température augmente ou diminue. C’est le travail de la bande bimétallique. « Bimétallique » n’est qu’un nom fantaisiste pour deux pièces de métal réunies ensemble.

Mais la raison pour laquelle cela fonctionne est que les deux métaux se dilatent à des vitesses différentes à une température donnée (connu sous le nom de coefficient de dilatation). Ainsi, lorsqu’un côté se dilate plus que l’autre, le métal s’incurve dans un sens ou dans l’autre.

Vous couplez alors ce petit peu de connaissances en physique avec les taux exacts d’expansion pour les deux métaux, et le résultat est un instrument précis qui va se déplacer d’une certaine quantité à une température donnée.

Contact

Le contact est un autre élément clé du thermostat nécessaire à son fonctionnement. Pensez au contact comme à un interrupteur pour vos lumières. Lorsque la bande bimétallique se déplace, elle ouvre ou ferme le contact. Dans le cas d’un thermostat à mercure comme le Honeywell T87 montré ci-dessus, le mercure sert d’interrupteur scellé. Le mercure est placé dans un flacon de verre scellé, appelé ampoule.

L’ampoule est attachée à une bande bimétallique enroulée et, lorsque la bobine se déplace, elle fait basculer le flacon de mercure jusqu’à ce que le mercure se déplace et que le contact du commutateur soit ouvert ou fermé.

Anticipateur de chaleur

thermostatsL’anticipateur de chaleur est un fil de résistance électrique monté sur un disque central relié à la bande bimétallique.

Il est ajustable pour permettre un réglage fin du moment où le thermostat allume et éteint le brûleur de la chaudière.

Modes/ Programmation

Le thermostat bimétallique possède des modes de chauffage et de refroidissement et des positions de ventilateur pour marche/arrêt et automatique. Il n’est pas programmable.

Thermostat à contact mécanique

Le thermostat à contact mécanique peut aussi utiliser un simple contact mécanique au lieu d’un interrupteur à mercure. Comme le montre la photo ci-dessus avec un thermostat mécanique White-Rodgers, la bobine bimétallique est utilisée pour déplacer et ouvrir ou fermer des points de contact mécaniques simples fixés à un bras de levier. Il utilise également un anticipateur de chaleur.

Une autre version plus ancienne du thermostat à contact mécanique utilise une bande bimétallique à lame droite et non une bande enroulée. Ils sont un peu moins précis mais fonctionnent selon le même principe.

Modes/ Programmation

Le thermostat à contact mécanique possède des modes de chauffage et de refroidissement et des positions de ventilateur pour marche/arrêt et automatique. Le thermostat n’est pas programmable.

Thermostat numérique

thermostatsLe thermostat numérique est une version électronique du thermostat mécanique simple. Il utilise des commandes électroniques plutôt qu’une bobine bimétallique. Cela lui permet de détecter les changements de température. Et aussi d’être beaucoup plus précis.

Ces thermostats sont habituellement dotés de grands affichages faciles à lire et remplacent facilement l’ancien thermostat mécanique que vous avez dans votre maison.

Modes/ Programmation

Le thermostat numérique possède des modes de chauffage et de refroidissement et des positions de ventilateur pour marche/arrêt et automatique. Le thermostat numérique simple n’est pas programmable.

Thermostat électronique programmable

Le thermostat électronique programmable prend le thermostat numérique et lui donne un « cerveau ». Il est doté de commandes utilisateur qui vous permettent de régler les jours de la semaine, l’heure, la température, l’annulation, le maintien temporaire de la température et la programmation personnalisée.

Le thermostat électronique programmable permet d’économiser de l’énergie en vous permettant de régler votre chauffage la nuit ou lorsque vous êtes absent. Ces thermostats permettent aux réglages des jours de la semaine, du samedi ou du dimanche d’être différents. Et même de vous dire quand vous devez changer votre filtre de chaudière !

Modes/ Programmation

Le thermostat électronique programmable possède des modes de chauffage et de refroidissement et des positions de ventilateur pour marche/arrêt et automatique.

Il est entièrement programmable, avec des fonctions pour les réglages de plusieurs jours, les réglages de plusieurs périodes par jour, la mise en attente, l’annulation, le rappel de remplacement du filtre de la chaudière et d’autres fonctions qui peuvent être fournies par le fabricant et le modèle choisi.