Thermostat : qu'est-ce que c'est ?

Un thermostat est un dispositif qui contrôle la température d'un système, comme une pièce, une maison, un réfrigérateur, etc. Il fonctionne en mesurant la température actuelle et en la comparant à la température souhaitée ou au point de consigne. Le thermostat est utilisé pour réguler la température d'un espace donné, qu'il s'agisse de chauffage ou de refroidissement. En fonction des saisonssaisons et des besoins, le thermostat peut être réglé pour activer le système de chauffage ou de climatisation afin de maintenir une température confortable dans la maison ou le bâtiment.

Dans les climatsclimats froids, le thermostat est généralement utilisé pour réguler le système de chauffage, tandis que dans les climats chauds, il est utilisé pour réguler le système de climatisation. Cependant, de nombreux systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation modernes (CVCCVC) sont équipés de thermostats qui peuvent contrôler à la fois le chauffage et la climatisation.

Bien que le thermostat soit principalement utilisé pour réguler la température, il peut également être utilisé pour contrôler d'autres paramètres environnementaux tels que l'humidité et la qualité de l'air. Les thermostats modernes peuvent être équipés de capteurs d'humidité et de qualité de l'airair pour offrir une régulation plus précise de l'environnement intérieur.

Historique de l'invention du thermostat 

Le thermostat a été inventé au début du XIX^e siècle par l'inventeur écossais Andrew Ure, qui a breveté son « appareil de régulation automatique de la température » en 1830. Cependant, le premier thermostat à être utilisé dans les foyers a été inventé par l'Américain Warren S. Johnson en 1883. Johnson a breveté son « thermostat électrique » en 1885 et a fondé la société Johnson Controls pour produire et commercialiser son invention.

Au fil des ans, le thermostat a subi de nombreuses améliorations et innovations. En 1906, Honeywell a développé un thermostat associé à une horloge, ce qui a conduit à la naissance du thermostat à horloge. Ce thermostat permettait aux utilisateurs de programmer le chauffage ou le refroidissement à des heures spécifiques de la journée, ce qui était une avancée significative par rapport aux thermostats mécaniques de l'époque qui devaient être réglés manuellement.

Le thermostat à horloge de Honeywell a été breveté en 1907 et a été le premier thermostat programmable de l'histoire. Il a été utilisé dans les bâtiments commerciaux et résidentiels pour réguler la température et économiser de l'énergie. Les premiers thermostats étaient mécaniques et utilisaient des ressorts et des leviers pour contrôler la température. Dans les années 1950, les thermostats électroniques ont été introduits, utilisant des capteurs de températurecapteurs de température électroniques pour une plus grande précision. Les thermostats programmables ont été introduits dans les années 1970, permettant aux utilisateurs de régler la température en fonction de l'heure de la journée.

Aujourd'hui, les thermostats intelligents sont connectés à InternetInternet et peuvent être contrôlés à distance via des applicationsapplications mobilesmobiles. Depuis lors, les thermostats programmables ont évolué pour inclure des fonctionnalités supplémentaires telles que la connectivité Wi-FiWi-Fi, le contrôle à distance via des applications mobiles, et l'apprentissage automatique pour optimiser la température en fonction des habitudes de l'utilisateur.

 Le thermostat à horloge de Honeywell a été breveté en 1907 et a été le premier thermostat programmable de l'histoire. © Vincent de Groot, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

Fonctionnement du thermostat

Le fonctionnement du thermostat est basé sur la mesure de la température ambiante à l'aide d'un capteur de température. Le capteur envoie des signaux à un contrôleur qui compare la température actuelle à la température souhaitée ou au point de consigne. Si la température actuelle est inférieure à la température voulue, le contrôleur active le système de chauffage. Si la température actuelle est supérieure à la température désirée, le contrôleur active le système de refroidissement. Le thermostat maintient ensuite la température demandée en ajustant le fonctionnement du système de chauffage ou de refroidissement en fonction des changements de température ambiante.

Les thermostats modernes, programmables et intelligents, peuvent également être programmés pour régler la température en fonction de l'heure de la journée ou du jour de la semaine pour une efficacité énergétique maximale. Cela permet de réduire la consommation d'énergieénergie lorsque personne n'est à la maison ou pendant les heures de sommeil. Les thermostats intelligents peuvent même apprendre les habitudes de l'utilisateur et ajuster la température en conséquence pour une efficacité énergétique maximale.

Les composants d'un thermostat

Les composants d'un thermostat peuvent varier en fonction du type de thermostat, mais en général, un thermostat est constitué des éléments suivants :

• le capteur de température est l'élément qui mesure la température ambiante. Il peut s'agir d'un thermomètre à mercurethermomètre à mercure, d'un thermocouple, d'une thermistance, d'un capteur infrarougeinfrarouge ou d'un autre type de capteur ;
• le contrôleur compare la température actuelle à la température souhaitée et active ou désactive le système de chauffage ou de refroidissement en conséquence. Le contrôleur peut être mécanique, électronique ou numériquenumérique ;
• l'interface utilisateurinterface utilisateur permet à l'utilisateur de régler la température souhaitée et de programmer le thermostat. Il peut s'agir d'un cadran, d'un écran tactileécran tactile, de boutons ou d'une télécommande ;
• le relais active ou désactive le système de chauffage ou de refroidissement en fonction des instructions du contrôleur.
• la source d'alimentation alimente le thermostat en énergie. Il peut s'agir de piles, d'une connexion électrique directe ou d'une connexion sans fil ;
• le circuit imprimé relie tous les composants électroniques du thermostat entre eux ;
• le boîtier protège les composants internes du thermostat contre les dommages et les interférencesinterférences extérieures.

Différents types de thermostats

Les thermostats peuvent être classés en deux catégories : les thermostats passifs et les thermostats actifs. Un thermostat passif est un dispositif qui ne nécessite pas d'alimentation électrique pour fonctionner. Il utilise un mécanisme mécanique ou bimétallique pour mesurer la température ambiante et réguler le système de chauffage ou de refroidissement. Le thermostat passif est généralement moins précis que le thermostat actif, mais il est plus simple et moins coûteux.

Un thermostat actif, en revanche, nécessite une alimentation électrique pour fonctionner. Il utilise des capteurs électroniques pour mesurer la température ambiante et un microprocesseurmicroprocesseur pour réguler le système de chauffage ou de refroidissement. Le thermostat actif est généralement plus précis que le thermostat passif et peut offrir des fonctionnalités supplémentaires telles que la programmation et le contrôle à distance.

Il existe plusieurs types de thermostats, chacun ayant ses propres caractéristiques et avantages. Voici quelques-uns des types les plus courants :

• Thermostat mécanique : c'est le type de thermostat le plus simple et le plus ancien. Il utilise un ressort et un levier pour contrôler la température. 
• Thermostat électronique : ce type de thermostat utilise des capteurs électroniques pour mesurer la température ambiante. Il est plus précis que le thermostat mécanique et peut être programmé pour régler la température en fonction de l'heure de la journée.
• Thermostat programmable : ce type de thermostat permet de programmer la température en fonction de l'heure de la journée et du jour de la semaine. Il peut aider à économiser de l'énergie en réduisant la température lorsque personne n'est à la maison.
• Thermostat intelligent : ce type de thermostat est connecté à Internet et peut être contrôlé à distance via une application mobile. Il peut apprendre les habitudes de l'utilisateur et ajuster la température en conséquence pour une efficacité énergétique maximale.
• Thermostat sans fil : ce type de thermostat peut être installé n'importe où dans la maison et communique avec le système de chauffage et de refroidissement via une connexion sans fil.
• Thermostat à zone : ce type de thermostat permet de contrôler la température dans différentes zones de la maison. Il peut être utile pour les maisons à plusieurs étages ou les maisons avec des pièces qui ont des besoins de chauffage et de refroidissement différents.
• Thermostat CVC (chauffage, ventilation et climatisation) : ce type de thermostat est conçu pour contrôler les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation dans les bâtiments commerciaux et industriels.