Contrôle de la chaleur : utilisation de capteurs pour passer du subjectif à l’empirique

Simon Buddle explique comment l'investissement dans un équipement de détection de température de base peut éviter les problèmes de contrôle climatique avec les clients et fournir des données utiles au professionnel KNX.

La température est probablement l'un des domaines les plus émotionnels avec lequel nous devons traiter dans notre société. Tout parent connaît toute la difficulté d'empêcher un jeune enfant d'enlever son manteau en plein hiver. ‘Mais, maman, j'ai trop chaud...' alors que tout le monde est emmitouflé dans des écharpes, des gants et d'énormes vestes d'hiver. J'ai vécu dans le cercle polaire, dormi dans des trous de neige, et pourtant je suis absolument incapable de rester sous une douche tiède. Et comment est-il possible de briser la glace et de nager tout l'hiver dans des piscines et des étangs en plein air, c'est incompréhensible !

En général, les sols à 21 °C sont froids au toucher, alors qu'à l'extérieur, au soleil, ils sont incontestablement chauds. Chaud, froid, tiède sont, cependant, des termes subjectifs que nous ne pouvons pas facilement définir lorsque les clients nous fournissent ce genre d'indication. Pour moi, il y a donc deux exigences fondamentales en matière de température : 1) obtenir un relevé précis, 2) enregistrer cette information afin d'avoir une preuve en cas de besoin.

Capteurs de température

Une simple thermistance coûte généralement moins de 1,20 euro à l'achat. Ce n'est pas cher du tout. Cependant, sans cette pièce, toutes sortes de problèmes coûteux peuvent nous tomber dessus : des planchers en bois endommagés, des factures d'énergie élevées ou même des réprimandes. En ce qui concerne les capteurs, on distingue deux domaines de connaissance importants : le moment et lieu d'utilisation, et le type des capteurs.

Chauffage par zone

Les systèmes de chauffage par zone nécessitent des capteurs de température répartis par zone. Si la zone est chauffée à l'aide d'un radiateur, il faut donc un capteur dans la pièce, et c'est parti. Toutefois, si la pièce est dotée d'un chauffage par le sol, nous avons donc aussi besoin d'un capteur de température intégré au plancher. En principe, les planchers en bois ne doivent pas dépasser une température de surface de 27 °C. Les systèmes de chauffage électrique par le sol sont le plus souvent utilisés dans les salles de bains, généralement sous le carrelage. Celui-ci peut devenir extrêmement chaud, et un capteur dans le sol est donc absolument nécessaire dans de telles circonstances. De nombreux clients souhaitent ce système de chauffage pour une question de confort, c'est-à-dire qu'ils veulent que le sol soit chaud au toucher. Le chauffage par le sol reste alors allumé pendant de longues périodes, ce qui entraîne un risque de surchauffe. Un sol carrelé à 45 °C n'est pas confortable, et avec un système électrique, il est tout à fait possible d'atteindre une telle température si aucun capteur n'est prévu pour éteindre la zone en cas de surchauffe.

Types de capteurs

Il existe de nombreux types de capteurs différents. On peut les classer en deux grandes catégories : les capteurs à coefficient de température négatif (CTN) et les capteurs à coefficient de température positif (CTP). Avec une thermistance CTN, la résistance diminue lorsque la température augmente. Les thermistances CTP entraînent l'effet inverse.

Nous devons clairement savoir quel type de capteur a été installé pour que les relevés produits aient un sens. En creusant un peu plus, vous découvrirez qu'il existe différents types de capteurs CTN. Par exemple, le capteur Zennio est un capteur ohm NTC6.8k alors que les capteurs Sontay illustrés sont des capteurs ohm NTC10k. La valeur numérique fait référence à leur résistance à une température de 25 °C. L'Arcus SK08 peut lire 8 capteurs PT1000 tandis que le Zennio RailQUAD8 peut lire 8 capteurs Zennio ou des capteurs CTN avec une caractéristique de résistance différente, mais il ne peut lire qu'un seul autre type de capteur CTN, donc faites attention à ne pas avoir plusieurs types de capteurs !

Comme vous pouvez le constater, un regard attentif est nécessaire pour assurer la compatibilité et l'équipement adéquat.

Données empiriques

Dès réception des données de température de la part des différents capteurs, nous pouvons commencer le processus d'analyse et d'enregistrement. Les relevés de température du sol et de la pièce doivent être étalonnés à l'aide d'un équipement de test, comme une caméra thermique, afin qu'ils correspondent aux conditions réelles.

De nombreux fabricants offrent la possibilité d'enregistrer les données et de les afficher sous forme de graphiques. C'est là que nous pouvons vraiment transformer le subjectif en objectif. Dans les graphiques que j'utilise, quatre détails importants sont indiqués : la véritable température actuelle de la pièce, le point de consigne de la pièce, la demande de chaleur et la température actuelle du sol. Je peux voir sur le graphique que la demande de chaleur est totale (100 %), ainsi qu'une courbe en dents de scie du chauffage par le sol, qui s'allume et s'éteint constamment lorsqu'il dépasse le seuil de température maximale. Ces données sont essentielles si nous devons être capables de prouver formellement que notre système KNX fonctionne correctement, dans les limites des paramètres donnés.

Conclusion

Pour moins d'un euro, vous pouvez acheter une thermistance donnant des informations précises sur la température, mais il faut que ces informations soient correctes et nombreux sont les pièges à éviter. Le choix du type de capteur, du dispositif KNX, de l'étalonnage et de l'équipement d'enregistrement doit se faire avec soin afin que tous les éléments soient compatibles et fournissent des données précises. Une fois toutes ces données en main, vous disposez de toutes les informations nécessaires pour modifier le fonctionnement des contrôles ou pour prouver que le système fonctionne correctement. Nous pouvons ainsi sortir de la subjectivité pour entrer dans l'empirisme - les faits ne peuvent être mis en doute.

Simon Buddle, ingénieur agréé MIET, est consultant pour Future Ready Homes, une société spécialisée dans la conception de systèmes de gestion de bâtiment et de services ELV.

www.futurereadyhomes.com