LA REGULATION DE TEMPERATURE

LES THERMOSTATS

 

 

 

 

 

                                                

 

         Représentation électrique

 

 

LE THERMOSTAT REGLABLE

 

*   Description

 

C'est un thermostat classique (comme celui de votre réfrigérateur : bien sûr, les plages de températures sont différentes) composé d'un boîtier muni d'un axe et d'un tuyau capillaire terminé par une sonde.

La sonde est en contact direct avec l'eau à chauffer. Sur l'axe se trouve le bouton de réglage qui permet de sélectionner la température.

La sonde contient un liquide qui se dilate sous l'effet de la montée de la température. Cette dilatation sera amenée, via le capillaire, jusqu'à la membrane qui actionnera un piston, d'où basculement du contact et arrêt du chauffage.

La membrane (ou soufflet) et le contact électrique se trouvent dans le boîtier.

 

*   Contrôle du thermostat réglable

 

Le plus simple est de démonter le thermostat. Vous branchez votre Wm sur les deux bornes du boîtier et vous mettez la sonde dans une casserole d'eau mise à chauffer et munie d'un thermomètre montant jusqu'à 100°C.

A froid, vérifiez que le thermostat est fermé (résistance nulle ou presque).

Positionnez le bouton du thermostat sur 30°C et contrôlez qu'il s'ouvre quand l'eau atteint cette température. Puis tournez le bouton jusqu'au repère 40°C (le contact se referme : à vérifier) et attendez que l'eau soit à la température demandée pour voir si le contact bascule à nouveau. Vous agirez ainsi, par paliers, jusqu'à 90°C.

 

ATTENTION : quelques thermostats sont ouverts au repos (à froid): ils se ferment donc à température atteinte. D'autres sont câblés en inverseur et ont trois bornes, dont une commune, comme pour les pressostats (voir le pressostat,  contrôle du pressostat.)

 

 

LE THERMOSTAT FIXE OU KLIXON

 

Les thermostats fixes sont très souvent appelés "KLIXON".

En fait, KLIXON est le nom d'un fabricant de thermostats fixes et c'est devenu un nom commun, tout comme FRIGIDAIRE  ou OPINEL.

 

 

                                                                 

  

 

 

 

 

 

 

Ancien modèle mais encore beaucoup utilisé : il mesure environ 5 centimètres.

 

Nouveau modèle plus petit : ces cosses mesurent 6,3 mm comme celles du modèle de gauche.

 
 

 

 

 

 

 


Ce thermostat est équipé d'une bilame composée de deux métaux distincts. Ces métaux ayant des coefficients de  dilatation différents, la bilame s'incurve sous l'effet de la chaleur. La déformation de la lame va être transmise par un piston isolant au contact qui va s'ouvrir (ou se fermer).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N.B. La bilame du klixon a une forme courbe.

Sous l'effet de la chaleur, la bilame va se redresser et actionner le piston isolant qui agit sur le contact.

Vous trouverez des bilames plates dans les grille-pain et les sécurités thermiques des pompes de vidange par exemple.

Les bilames plates s'incurvent sous l'effet de la chaleur.

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 


Naturellement, ce type de thermostat n'est pas réglable mais il peut être prévu pour deux températures. Divers modèles existent:

 

 

 

 

 

 

 

Klixon simple température

(à ouverture ou fermeture)

 

Klixon double température

(à ouverture ou fermeture)

 

Klixon inverseur

Simple température

 
 

 

 

 


Physiquement il s'agit d'une capsule métallique sertie sur un boîtier en bakélite de couleur noire le plus souvent.

La capsule fait office de sonde de température et  transmet la chaleur à la bilame qui va se déformer. En refroidissant, la bilame reprend sa forme initiale.

 

Le marquage des klixons est un peu compliqué mais je vais vous expliquer tout ça.

 

 

*   Les klixons KLIXON

 

Le klixon simple (une température)

 

La première ligne et les trois derniers signes de la seconde ligne indiquent le lieu et la date de fabrication, la forme du boîtier et la référence du bimétal.

La partie qui nous intéresse est celle que j'ai encadrée : L 175 - 2

 
        

 

 

 

 

 

 

 

L : Klixon à ouverture (le contact est fermé au repos)

 

175 : Température exprimée en degrés FARENHEIT (°F = unité anglaise) à laquelle s'ouvre le contact.

 

2 :  C'est le différentiel. En multipliant ce chiffre par dix et en le soustrayant du premier nombre (175) on obtient la température à laquelle le contact va se refermer.

 

Donc L 175 - 2 signifie que ce klixon s'ouvrira à 175°F (79,4°C) et se fermera à 155°F (68,3°C). C'est un klixon 80°C à ouverture.

 

 

AUTRES EXEMPLES (comme précédemment seules les parties encadrées nous intéressent)

 

 

 

 

 

 

 

 

F: Klixon à fermeture (le contact est ouvert au repos)

127 : Température (en °F) à laquelle se ferme le contact.

1,5 : Différentiel

Nous avons donc ici un klixon à fermeture 127°F (52,8°C) qui se rouvrira à 112°F (44,4°C)

C'est un klixon 50°C à fermeture.

 

 

2TT : Klixon à deux températures.

L : Klixon à ouverture.

50-44: Températures de fonctionnement en degrés Celcius (°C) du 1er étage. Il s'ouvrira à 50°C et se refermera à 44°C.

80-60: Températures de fonctionnement du 2nd étage. Il s'ouvrira à 80°C et se refermera à 60°C.

C'est un klixon 50/80°C à ouverture.

 
 

 


                   

 

 

 

 

 

 

 

AUTRES MARQUES DE THERMOSTATS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CE QU'IL FAUT RETENIR

 

Les sociétés Klixon (représentée en France par Texas Instruments) et Wébé ont le quasi-monopole de la fabrication des thermostats fixes.

 

Toute température indiquée qui est supérieure ou égale à 100° est forcément exprimée en degrés Farenheit. On ne monte jamais à 100°C pour laver le linge en machine (bien souvent la température est limitée à 85°C ou 90°C).

 

 

Voici les formules pour passer de l'échelle française des températures (°C) à l'échelle anglaise (°F) et vice-versa.

 

T°C = (T°F - 32) : 1,8

T°F = (T°C x 1,8) + 32

 

Exemple : 175°F = 79,4°C        (175 - 32) : 1,8 = 79,44

 

 

NA = NC = L è Normalement Contacté (fermé au repos : klixon à ouverture)

 

NO = F          è Normalement Ouvert (contact ouvert au repos : klixon à fermeture)

 

Sans lettre    è klixon inverseur

 

 

 

 

*   Contrôle du klixon

 

Pour effectuer cette opération, démontez le klixon de la machine après avoir repérer les fils.

1.    Vérifier à l'Wm, à froid, que le klixon est fermé si c'est un NC ou ouvert si c'est un NO (voir contrôle de passage.)

2.    Trempez la capsule (et uniquement la capsule) du klixon à la surface d'une casserole d'eau mise à chauffer.

3.    A l'aide du thermomètre plongé dans le récipient, contrôlez que le klixon bascule à la température indiquée sur le boîtier. Quand le contact bascule, vous entendez un "clic".

4.    Laissez refroidir le thermostat pour vérifier que le contact a repris sa position initiale.

 

 

ASTUCE DE DEPANNEUR

 

Vous pouvez chauffer la capsule avec une flamme durant une ou deux secondes (jusqu'à entendre le "clic") : ce simple contrôle est fiable à 90%.

Naturellement, vous avez compris que vous devez mesurer l'état des contacts à l'Wm à froid et à chaud.

 

N.B. Certains constructeurs indiquent la température avec des points de couleur. Dans ce cas, seule la documentation technique de l'appareil pourra vous donner la température de travail du klixon.

 

Le klixon servant à réguler la température de l'eau, il est donc monté sur la cuve, souvent près du thermoplongeur.

Le thermostat fixe peut-être monté en applique (contre la cuve) ou en passe-fil (la cuve est percée et le klixon est en contact avec l'eau) . Dans le 2nd cas un gros joint en caoutchouc noir assure l'étanchéité: on l'appelle joint passe-fil par analogie avec les joints d'étanchéité utilisés en électricité pour passer les fils dans les coffrets.

 

 

*   Extrait de schéma de principe : régulation du chauffage à 50°C.

 

 

 

 

 

 

 


LE THERMOSTAT ELECTRONIQUE

 

La régulation du chauffage de l'eau est assurée par une carte électronique munie d'un comparateur.

Un comparateur est un circuit intégré qui mesure deux valeurs et qui envoie un signal (une tension) quand les deux valeurs mesurées sont égales.

 

Les appareils à régulation électronique du chauffage sont équipés d'une thermistance (voir les modules électronique, la thermistance) et d'un potentiomètre qui n'est rien d'autre qu'une résistance variable.

Sur l'axe du potentiomètre se trouve le bouton de réglage de température, accessible sur le dosseret de la machine (ou en façade sur les machines à hublot).

 

Le chauffage de l'eau se fait hors cycle : le programmateur n'avance plus.

Lorsque la thermistance atteindra la valeur qui correspond à la consigne affichée sur le potentiomètre (température désirée), la carte enverra l'ordre au PGR de passer le pas de chauffage et de continuer son cycle.

 

 

LE POTENTIOMETRE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voici les deux formes les plus courantes des potentiomètres. Le modèle rectiligne est surtout utilisé en audio et en vidéo, sur les radios ou les téléviseurs par exemple.

En électroménager on trouve principalement des potentiomètres rotatifs.

La valeur est inscrite en clair sur le boîtier. Elle est exprimée en W (souvent en KW en électroménager).

 

En cas de problème de chauffage (trop, pas assez ou pas du tout), vous devrez contrôler le potentiomètre et la CTN. Leurs fils étant ramenés à la carte électronique, vous pouvez faire vos mesures sans rien démonter d'autre, depuis cette dernière.

 

*   Contrôle du potentiomètre

Le potentiomètre est constitué d'une piste circulaire et d'un curseur qui se déplace sur cette piste. Il a donc trois bornes comme vous pouvez le voir sur le schéma ci-contre.

Le curseur est solidaire de l'axe, ce qui permet à l'utilisateur de faire ses réglages.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1.    Mettez d'abord les pointes de touche de votre Wm sur les bornes externes du potentiomètre (A et B) et vérifiez que la valeur lue correspond à celle marquée sur le boîtier (ou sur la doc si vous la possédez.)

2.    Mettez ensuite une pointe de touche sur le curseur (patte centrale : C) et l'autre sur une extrémité ( A par exemple).

3.    Faites tourner l'axe lentement, d'une butée à l'autre, pour vérifier que la valeur varie de quelques dizaines d'ohms (les potentiomètres ont généralement un talon pour éviter les courts-circuits) à la valeur maximum du composant.

 

 

REMARQUE

 

Pour mesurer les valeurs du potentiomètre et de la thermistance, la carte électronique envoie une tension dans chacun des éléments et mesure la tension retour. La tension retour est fonction de la résistance du composant traversé, ce qui permet à la carte de connaître la valeur de l'élément mesuré.

 

Lorsque la tension de retour de la CTN correspond à celle provenant du potentiomètre de chauffage, la carte coupe l'alimentation du thermoplongeur (passage du pas de chauffage).

 

ATTENTION

 

Les valeurs de la CTN et du potentiomètre ne sont pas forcément les mêmes au moment où la température désirée est atteinte. Mais la carte est intelligente : elle est munie d'un tableau de correspondance qui lui permet de faire ses comparaisons.

 

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