Saviez-vous que Cornelis Drebbel a construit le tout premier thermostat au 17ème siècle? Le thermostat provient d'un dispositif mécanique qui contrôlait la température d'un incubateur. En comparaison, les thermostats intelligents modernes pour la climatisation des pièces peuvent fournir un contrôle précis de la température à 0,1 degré Fahrenheit. Ils intègrent des technologies avancées telles que la géolocalisation, la programmation, la mesure de l'énergie, la personnalisation et de nombreuses autres fonctionnalités pour maximiser le confort et l'efficacité.
Un thermostat haut de gamme avec une utilisation et une programmation appropriées peut économiser 10 à 20 % sur les factures d'énergie. Cependant, un thermostat a besoin d'un entretien régulier et d'une calibration pour fonctionner de manière optimale. Lorsqu'il est en bon état, les habitants n'ont pas besoin de régler fréquemment la température, et l'environnement reste confortable.
Explorons en profondeur comment fonctionnent les thermostats et les étapes que nous pouvons suivre pour maximiser le confort et l'efficacité!
1. Comprendre les fonctions de base d'un thermostat
Les thermostats dans nos ordinateurs, smartphones, climatiseurs et appareils nous aident, nous ou nos appareils, à maintenir la température. Les thermostats de précision fonctionnent activement en utilisant de l'énergie et d'autres composants pour remplir leur fonction. Voici les détails.
Comment fonctionne un thermostat
Un thermostat est un dispositif qui détecte la température de l'air ou de tout autre milieu et contrôle son degré de chaleur ou de froid. Son fonctionnement nécessite des jauges de température ou tout autre mécanisme de détection pour fournir un retour d'information. Dans les climatiseurs, il détecte la température intérieure et extérieure pour déterminer si un refroidissement ou un chauffage est nécessaire.
Il existe de nombreux types de thermostats, chacun avec un mécanisme de fonctionnement unique. Cependant, il existe trois grandes catégories :
● Thermostat mécanique
Le thermostat mécanique utilise divers dispositifs mécaniques pour contrôler la température. Ceux-ci incluent des bandes bimétalliques dans les fers à repasser et les climatiseurs.
Le premier thermostat documenté au monde par Cornelis Drebbel était également mécanique du 17ème siècle. Il utilisait une colonne de mercure qui, en chauffant, se dilatait dans un tube, faisant monter le niveau de mercure. Un flotteur à la surface du mercure commençait à bouger, provoquant l'ouverture d'une valve, permettant à plus d'air d'entrer dans une enceinte. Il contrôlait le flux d'air pour maintenir la température à l'intérieur d'une enceinte. Cependant, dans la plupart des applications modernes, les bandes bimétalliques sont fiables, précises et durables.
● Thermostat numérique
Un thermostat numérique utilise des instruments tels que des capteurs de température et des hygromètres pour détecter les conditions atmosphériques. L'électronique est la principale composante des thermostats numériques, et ils sont actuellement les thermostats les plus vendus et utilisés par les fabricants de produits.
Ces thermostats communiquent par signaux électroniques. L'électronique peut inclure des affichages numériques et un système de contrôle, ce qui signifie que le capteur de température peut être de type semi-conducteur dans certains appareils.
● Thermostat intelligent ou d'apprentissage
La forme la plus récente et la plus avancée de thermostat est le thermostat intelligent. Il utilise un mécanisme de détection et de contrôle similaire à un thermostat numérique. Cependant, il porte la personnalisation et le contrôle à un tout autre niveau en utilisant le WiFi et permettant un contrôle à distance.
Ces thermostats permettent aux utilisateurs de contrôler la température de leur espace à distance. Des fonctionnalités avancées telles que la géolocalisation, le contrôle vocal et un mécanisme d'apprentissage permettent à la climatisation de s'allumer/s'éteindre automatiquement en fonction de votre emplacement. Ils peuvent également ajuster automatiquement la température de la pièce en fonction des préférences de l'utilisateur pour améliorer l'efficacité énergétique.
D'autres noms populaires pour les thermostats dans ces trois catégories sont :
- Thermostats programmables/non programmables
- Thermostat Wi-Fi/sans fil
- Thermostats manuels
- Thermostat à tension de ligne
- Thermostat à basse tension
- Thermostat hybride
- Thermostat à écran tactile
- Thermostat de journalisation des données
Rôle du thermostat dans un système de climatisation
Les climatiseurs ont de nombreux capteurs et circuits de régulation qui garantissent que vos conditions intérieures restent confortables. Un système de climatisation typique comprend un thermostat, un capteur de température, des capteurs d'humidité et un circuit inverseur pour le compresseur. Nous devons connaître le diagramme psychométrique pour comprendre comment ces composants fonctionnent ensemble pour garantir des conditions de température confortables.
Diagramme psychométrique et zone de confort
Le diagramme fournit des informations sur les propriétés thermodynamiques de l'air humide. C'est un outil qui aide les systèmes de contrôle de la température à réguler et maintenir les conditions de l'air et établit une relation entre la température et l'humidité.
Les scientifiques et les ingénieurs ont découvert que les humains se sentent généralement à l'aise dans une plage relativement étroite de températures (environ 65-75°F ou 18-24°C) et d'humidité relative (entre 30-60%). La région dans le diagramme psychométrique est appelée la zone de confort. Les thermostats garantissent que votre climatiseur maintient la température et l'humidité de l'air dans la zone de confort.
Contrôle de la température
Le thermostat est essentiel dans les systèmes de climatisation et est le système CVC cerveau ou centre de contrôle. Un climatiseur typique aura un thermostat pour régler les conditions de température de l'air souhaitées à l'intérieur. Après que l'utilisateur ait réglé la température souhaitée, le thermostat prend la valeur actuelle de la température intérieure et la compare aux conditions définies par l'utilisateur. Si la température réglée dépasse la température de la pièce, le thermostat démarre le compresseur pour initier un effet de refroidissement. De même, il éteindra le compresseur lorsque le refroidissement n'est pas nécessaire et que l'air de la pièce atteint la température souhaitée.
Contrôle de l'humidité
Une autre tâche critique d'un thermostat est de maintenir le niveau d'humidité dans la pièce. Une humidité élevée au-dessus de 60% peut devenir inconfortable pour les habitants. Le corps humain se refroidit en évaporant l'eau à travers la peau. Si l'humidité dans l'air est déjà élevée, le corps arrêtera de libérer de la chaleur, ce qui peut donner une sensation de chaleur aux gens. De même, une faible humidité en dessous de 30% peut provoquer des démangeaisons, une peau sèche et des desquamations. Elle peut également augmenter les difficultés respiratoires pour les personnes souffrant d'asthme ou de maladies respiratoires.
Les thermostats utilisent des hygromètres pour détecter les niveaux d'humidité dans l'air. Si les niveaux sont trop élevés, le climatiseur réduira la vitesse de son ventilateur, et le thermostat allumera le compresseur pour améliorer la condensation. Si les niveaux d'humidité sont trop bas, le ventilateur aura une vitesse accrue. Les climatiseurs avancés disposent également d'humidificateurs qui peuvent améliorer les niveaux d'humidité pour un confort de vie optimal.
Impact des thermostats sur les climatiseurs
Un thermostat de haute qualité est la clé pour maximiser la fiabilité, l'efficacité et le confort de votre climatiseur. Mais comment font-ils cela? Examinons comment fonctionnent les thermostats.
Programmation pour améliorer l'efficacité
Le thermostat prend les retours d'information des capteurs de température et d'humidité. Il compare les signaux de retour avec les paramètres de l'utilisateur. Il arrête ensuite le compresseur dans les points de consigne de démarrage et d'arrêt définis, qui sont les réglages de température différentielle du thermostat. Le démarrage et l'arrêt du compresseur doivent être intelligents, car une bande plus large peut provoquer une fluctuation significative de la température entre les cycles de marche et d'arrêt.
Les systèmes de climatisation modernes sont équipés de la technologie inverter qui ne désactive pas le compresseur. Le thermostat réduit la vitesse de rotation du compresseur pour faciliter la sortie de refroidissement ou de chauffage. Il est très efficace et permet un meilleur contrôle de la température de la pièce. Il n'y a pas de grands cycles de marche/arrêt. Comme le thermostat ne permet pas à la climatisation de dévier largement de la température de consigne, il améliore l'efficacité globale du climatiseur. Un climatiseur à technologie inverter consomme moins d'énergie pour fournir la même sortie qu'un climatiseur standard.
Environnement ultra confortable avec un thermostat intelligent
Les thermostats intelligents modernes utilisent la technologie internet et smartphone pour offrir un accueil chaleureux à la maison ou au bureau. Ils sont très économes en énergie grâce aux caractéristiques suivantes :
- Préférence individuelle :Il permet à l'utilisateur de personnaliser le contrôle de la température et de l'humidité pour différents moments de la journée. L'utilisateur peut charger son profil pour sa chambre afin d'ajuster la climatisation selon ses préférences.
- Horaires personnalisables :Si vous avez la climatisation dans votre bureau ou votre maison et que vous entrez et sortez à des heures spécifiques, vous pouvez utiliser des horaires personnalisables. Les thermostats intelligents permettent aux utilisateurs de définir les paramètres de la climatisation en fonction de leur routine.
- Géolocalisation :Les thermostats intelligents avec WiFi communiquent avec le smartphone de l'utilisateur. Ils vérifient constamment la position de l'utilisateur. Si l'utilisateur se trouve à une certaine distance de sa maison ou de son bureau, le thermostat allumera ou éteindra la climatisation. Si l'utilisateur entre dans la géo-barrière circulaire autour de la maison, le thermostat allumera la climatisation pour une atmosphère domestique plus accueillante. Il éteint également la climatisation pour économiser de l'énergie lorsque vous quittez la même géo-barrière.
- Accueil chaleureux :La fonction d'accueil chaleureux des thermostats intelligents combine la géolocalisation et la programmation pour offrir les conditions de température les plus précises lorsque vous entrez dans la maison. Il n'y a pas d'inconfort initial à démarrer la climatisation et à attendre que les bonnes conditions s'installent.
- Programmation adaptative :Un thermostat intelligent disposera également d'une programmation innovante qui apprend vos habitudes et vos besoins en température. Si vous augmentez la température pour dormir, le thermostat intelligent connaîtra automatiquement le modèle et ajustera la température pour vous la prochaine fois. Dans le commerce de détail, les vendeurs les appellent également thermostats d'apprentissage.
2. Installation et entretien du thermostat
Pour garantir que le thermostat fonctionne à son potentiel maximum, l'utilisateur ou le professionnel doit effectuer son installation et son entretien correctement. L'emplacement de l'installation peut avoir un impact significatif sur les performances de l'unité de climatisation.
L'importance d'une installation correcte
L'installation d'un thermostat peut affecter sa capacité à fonctionner efficacement. Voici les principaux aspects à considérer lors de l'installation d'un thermostat :
- Emplacement :Si votre thermostat a un capteur de température intégré, il est essentiel de le placer à un endroit accessible. Installez-le dans une pièce qui est la plus fréquentée ou utilisée.
- Hauteur :Le capteur doit être à au moins 5 pieds du sol pour des conditions de température représentatives.
- Évitez la lumière du soleil :La lumière du soleil peut perturber l'étalonnage du thermostat en chauffant son capteur de température au-dessus de la température ambiante, provoquant le fonctionnement constant de la climatisation. Elle peut également endommager les pièces internes du thermostat.
- Éloignez-vous des sorties d'air chaud ou froid :Votre thermostat doit être éloigné des ports d'alimentation en air, des radiateurs, des fenêtres ou de toute autre source d'air froid ou chaud. Cela peut également dévier le thermostat de son fonctionnement normal et causer des problèmes d'efficacité majeurs.
- Suivez le manuel :Les fabricants de thermostats intelligents, numériques ou mécaniques fournissent des manuels d'installation complets avec des conseils pour garantir un fonctionnement efficace. Consultez-les pour trouver la position d'installation optimale pour obtenir les meilleurs résultats.
Entretien régulier et étalonnage
Comme pour tout équipement, certains thermostats nécessitent également un entretien régulier et un étalonnage. Que vous ayez un thermostat mécanique, numérique ou intelligent, tous nécessitent un entretien régulier et un étalonnage pour une précision améliorée.
Nettoyage : La poussière peut s'accumuler à l'intérieur du thermostat, gênant sa capacité à détecter la température avec précision. Si la poussière augmente, elle peut également entraîner une défaillance complète du thermostat. Par conséquent, nettoyer l'intérieur du thermostat une fois tous les six mois est approprié pour un fonctionnement efficace.
Remplacement des piles : Les thermostats sans fil peuvent avoir des piles pour les alimenter. Une pile faible peut provoquer un dysfonctionnement du thermostat. Remplacez les piles lorsque le signal de batterie faible s'allume sur le thermostat.
Étalonnage : Le matériau à l'intérieur du thermostat peut se dégrader ou changer de propriétés avec le temps, provoquant la perte de précision de l'étalonnage. L'étalonnage est essentiel pour tout thermostat mécanique, numérique ou intelligent.
Mises à jour logicielles : Les thermostats intelligents ont des logiciels intégrés qui effectuent des vérifications pour améliorer leurs mécanismes de fonctionnement. Le thermostat peut se programmer pour améliorer l'efficacité et, dans certains cas, se réétalonner. Gardez toujours votre logiciel de thermostat à jour avec la dernière version.
3. Conclusion : Optimiser l'utilisation de votre climatiseur grâce au thermostat
Les thermostats sont une partie essentielle des systèmes de climatisation. Ils fournissent un équilibre entre confort et efficacité énergétique. Les climatiseurs modernes basés sur l'inverter maximisent le confort en utilisant des thermostats intelligents avancés qui intègrent la programmation, la géolocalisation, l'accueil à la maison, la programmation adaptative et des profils personnalisés pour répondre aux besoins des utilisateurs.
Les thermostats modernes peuvent éteindre votre climatiseur ou réduire sa sortie en fonction de l'activité de l'utilisateur et du temps. Ils peuvent même suivre votre départ de la maison avec la géolocalisation pour éteindre automatiquement l'unité de climatisation. Ils peuvent également la rallumer pour un confort maximal lorsque vous êtes à une distance spécifique de votre domicile.
FAQ
- Comment mon thermostat est-il compatible avec mon climatiseur?
Pour voir si un thermostat est compatible avec un climatiseur, vous devez vérifier quel protocole de communication il utilise, câblé ou sans fil. La tension, le nombre d'étages, le refroidissement, le chauffage et la compatibilité du fabricant doivent être les facteurs à considérer pour la compatibilité avec le climatiseur.
- Un thermostat intelligent peut-il me faire économiser de l'argent sur mes factures d'énergie?
Oui, les thermostats intelligents peuvent réduire considérablement les factures d'énergie. Ils peuvent allumer/éteindre le climatiseur ou la pompe à chaleur en fonction de la localisation de l'utilisateur, du temps, de l'horaire, des préférences personnelles, de la géolocalisation et de la programmation adaptative, améliorant considérablement l'efficacité de l'unité de refroidissement ou de chauffage.
- Quel est le meilleur emplacement pour un thermostat dans une maison?
Le thermostat doit être dans la pièce la plus fréquentée, à l'abri du soleil et des courants d'air froid/chaud. L'utilisateur doit l'installer à 5 pieds du sol où des facteurs non pertinents n'influencent pas sa capacité de détection de la température.
- Comment puis-je dépanner un thermostat qui ne répond pas?
Commencez par vérifier les piles, l'alimentation principale et la disponibilité du WiFi, inspecter le câblage et redémarrer le thermostat intelligent. Si vous ne trouvez aucun problème, contactez le service client du fabricant du thermostat.
- À quelle fréquence dois-je étalonner ou remplacer mon thermostat?
Calibrez tous les 1-2 ans et remplacez après 5-6 ans. Cependant, ces chiffres sont à titre de référence car de nombreux facteurs influencent les besoins en étalonnage et en remplacement. La fréquence d'utilisation, la qualité du produit, les facteurs environnementaux et les fluctuations de puissance peuvent affecter ces chiffres.