Capteur de température CVC - Comment ils fonctionnent

Un capteur de température mesure la température dans un système de chauffage, de ventilation et de climatisation. Sa fonction principale est de fournir un retour d'information à l'unité de contrôle du système, lui permettant de maintenir ou d'ajuster l'environnement intérieur aux réglages de température souhaités. Ils sont essentiels pour assurer le confort, l'efficacité énergétique et la performance globale du système. Cet article traite des principaux types de capteurs de température CVC, de leurs caractéristiques et des critères de sélection typiques.

Table des matières

• Rôle d'un capteur de température CVC
• Types de capteurs de température CVC
  • Capteurs de température moyenne
  • Capteurs de température de conduit
  • Sondes de température à immersion
  • Capteurs de température de contact
  • Capteurs de température de câble
  • Capteur de température extérieure
• Critères de sélection
• Normes et procédure d'étalonnage des capteurs de température CVC
• FAQ

Rôle d'un capteur de température CVC

Les capteurs de température dans un système CVC sont connectés à des unités telles que les thermostats, les centrales de traitement d'air et les chaudières ; ils fournissent des lectures précises de température pour surveiller et réguler la température dans un système CVC. Ils sont uniquement responsables de la détection et de la mesure de la température ambiante, puis de la transmission de ces données à une unité de contrôle. Cette unité de contrôle, équipée de la logique pour interpréter ces lectures, prend des décisions pour réguler la température dans le système CVC en conséquence. Par exemple, dans les maisons intelligentes, ces capteurs permettent un contrôle de la température par zone, permettant de chauffer ou de refroidir différentes pièces en fonction de l'occupation ou de l'heure de la journée, réduisant ainsi considérablement la consommation d'énergie. Dans les bâtiments commerciaux, ils s'intègrent aux systèmes d'automatisation des bâtiments pour ajuster les opérations CVC en fonction des niveaux d'occupation, améliorant le confort tout en minimisant l'utilisation d'énergie. Leur application dans les centres de données est vitale pour prévenir la surchauffe des serveurs, assurant la fiabilité et les performances du système.

Types de capteurs de température CVC

Chaque type de capteur de température CVC joue un rôle vital dans la performance globale et l'efficacité des systèmes CVC.

Capteurs de température moyenne CVC

• Objectif : Ces capteurs mesurent la température moyenne dans un grand espace ou à travers une section de conduit. Ils sont essentiels pour assurer que le système CVC fournit un confort constant dans tout un bâtiment.
• Fonctionnement : Ils se composent généralement de plusieurs éléments de détection répartis sur une zone ou une longueur de conduit. Le capteur fait la moyenne de ces lectures pour fournir une représentation plus précise de la température globale.
• Applications : Utilisés dans les grandes pièces, les longs conduits ou les zones où des gradients de température sont attendus.

Capteurs de température de conduit CVC

• Objectif : Spécifiquement conçus pour mesurer la température de l'air circulant dans les conduits CVC
• Fonctionnement : Ces capteurs sont généralement placés dans les conduits et mesurent directement la température de l'air à l'intérieur. Ils peuvent être des capteurs simples à point unique ou des types plus complexes faisant la moyenne.
• Applications : Ces capteurs sont essentiels pour le fonctionnement de base des systèmes CVC, assurant que l'air distribué dans un bâtiment est à la température souhaitée (Figure 1).

Sondes de température à immersion CVC

• Objectif : Utilisées pour mesurer la température des liquides, comme l'eau dans un système de chaudière ou de refroidisseur
• Fonctionnement : Ces sondes sont immergées directement dans le liquide qu'elles mesurent. Elles sont généralement enfermées dans une gaine protectrice pour prévenir la corrosion ou les dommages.
• Applications : Importantes pour les systèmes qui utilisent de l'eau ou un autre liquide pour le chauffage ou le refroidissement, comme les systèmes de chauffage hydronique ou les systèmes à eau glacée.

Capteurs de température de contact CVC

• Objectif : Conçus pour mesurer la température des surfaces, telles que les tuyaux, les conduits ou les boîtiers d'équipement.
• Fonctionnement : Ces capteurs sont en contact physique direct avec la surface mesurée. Ils peuvent être fixés, collés ou attachés d'une autre manière pour assurer un bon contact thermique.
• Applications : Utiles pour surveiller la température de composants spécifiques dans le système CVC, comme les conduites de réfrigérant ou les serpentins de chauffage.

Capteurs de température de câble CVC

• Objectif : Ces capteurs sont utilisés pour mesurer la température le long des câbles, offrant une capacité de détection distribuée.
• Fonctionnement : L'élément sensible est intégré dans un câble, permettant une mesure continue de la température sur de longues distances ou de grandes surfaces.
• Applications : Idéaux pour suivre les changements de température le long des conduits, des tuyaux, ou même dans des pièces ou zones entières. Ils peuvent être particulièrement utiles dans les systèmes complexes où il est crucial de localiser précisément les variations de température.

Capteur de température extérieure CVC

• Objectif : Ces capteurs sont conçus pour surveiller la température extérieure, fournissant des données essentielles au système CVC pour optimiser le chauffage et le refroidissement intérieurs en fonction des conditions externes.
• Fonctionnement : Les capteurs de température extérieure sont installés à l'extérieur du bâtiment, généralement sur un mur orienté au nord ou dans une zone ombragée pour éviter la lumière directe du soleil. Ces capteurs mesurent la température ambiante et envoient cette information au système de contrôle CVC.
• Applications : Essentiels pour les systèmes CVC qui ajustent les paramètres de climat intérieur en réponse aux températures extérieures. Ils sont particulièrement utiles dans les environnements où les fluctuations de température externe ont un impact significatif sur les besoins de chauffage et de refroidissement intérieurs.

Note : La température peut varier considérablement dans une pièce en raison de la stratification de l'air (l'air chaud monte, l'air froid descend). Placer des capteurs dans des zones stagnantes ou près des bouches d'aération peut conduire à des lectures inexactes et à un fonctionnement inefficace du système. De plus, les capteurs doivent être placés à l'abri de la lumière directe du soleil, des courants d'air, des portes, des fenêtres et des sources de chaleur pour éviter les fausses lectures.

Critères de sélection

Considérez les paramètres suivants lors du choix d'un capteur de température pour les applications CVC :

1. Type de capteur : Choisissez entre les capteurs de contact, de câble, de conduit, d'immersion ou de température moyenne en fonction de la discussion dans la section précédente.
2. Plage de température et précision : Sélectionnez un capteur qui couvre la plage de température requise avec le niveau de précision qui répond aux besoins de l'application.
3. Matériau et construction : Optez pour l'acier inoxydable pour la résistance à la corrosion ou le laiton pour des mesures spécifiques de liquides. Assurez-vous que la longueur et le diamètre du capteur correspondent aux exigences d'installation.
4. Protection environnementale : Assurez-vous que le capteur a un indice IP approprié (IP65 ou IP67) pour la protection contre la poussière et l'eau, et qu'il est résistant aux UV s'il est exposé à la lumière du soleil.
5. Montage et adéquation à l'application : Vérifiez la compatibilité du capteur avec les besoins de montage (conduit, tube ou immersion) et sa conception pour une utilisation dans l'air, les liquides ou les deux.
6. Connectivité et installation : Décidez entre des câbles fixes et des borniers en fonction de la préférence d'installation. Considérez la longueur du câble pour la connectivité et si une mesure passive (sans alimentation externe requise) ou active convient mieux au système. Certains capteurs sont conçus pour une installation simple, avec des options telles que des brides de montage pour les applications de conduits et des puits thermométriques pour l'immersion dans l'eau. Cette flexibilité facilite l'intégration dans les systèmes CVC existants.
7. Caractéristiques supplémentaires :
8. Évaluez le besoin d'un boîtier pour une protection supplémentaire, et la pertinence de l'affichage et des capacités sans fil pour les exigences de surveillance.
9. Considérez la conformité du capteur aux normes de sécurité et de qualité (comme IEC/EN 60730-1, ISO 9001 e) et la disponibilité d'accessoires pour une flexibilité d'installation.
10. Les capteurs directement exposés à la lumière du soleil peuvent enregistrer des températures plus élevées que la température réelle de la pièce, ce qui peut potentiellement entraîner un refroidissement excessif. Envisagez de les protéger ou d'utiliser des capteurs avec des écrans de protection contre les radiations intégrés.
11. Certains capteurs combinent les relevés de température et d'humidité, permettant un contrôle plus précis des deux facteurs et une amélioration du niveau de confort.
12. Les capteurs sans fil éliminent le besoin d'un câblage extensif, simplifiant l'installation et la maintenance. Cependant, ils nécessitent une alimentation par batterie fiable ou des sources d'énergie alternatives.

Normes et procédure d'étalonnage des capteurs de température CVC

Au fil du temps, certains capteurs peuvent subir une dérive, ce qui signifie que leurs relevés deviennent moins précis. Un étalonnage régulier est crucial pour assurer une performance optimale du système.

Normes d'étalonnage

1. ISO/IEC 17025 : Cette norme internationale spécifie les exigences générales concernant la compétence pour effectuer des essais et des étalonnages, y compris l'échantillonnage. Elle couvre les essais et les étalonnages effectués selon des méthodes normalisées, des méthodes non normalisées et des méthodes développées par les laboratoires.
2. ASTM E2877 : Fournit des directives pour la sélection, l'utilisation et l'étalonnage des thermomètres numériques, y compris ceux utilisés dans les systèmes CVC, pour s'assurer qu'ils répondent aux exigences de précision et de fiabilité.

Comment étalonner un capteur de température

1. Préparation : Assurez-vous que le capteur est propre et fonctionnel. Choisissez une méthode d'étalonnage appropriée (par exemple, point fixe, comparaison).
2. Équipement d'étalonnage : Utilisez un thermomètre de référence ou un calibrateur traçable aux normes, ayant une précision supérieure à celle du capteur.
3. Contrôle de l'environnement : Étalonnez dans un environnement stable pour minimiser les fluctuations de température, en correspondant aux conditions opérationnelles du capteur.
4. Processus d'étalonnage :
   1. Point fixe : Immergez le capteur et la référence dans un milieu à une température connue jusqu'à l'équilibre.
   2. Comparaison : Exposez les deux capteurs à des conditions identiques, en comparant les relevés.
5. Documentation : Enregistrez les résultats, y compris la date, les conditions et les écarts.
6. Ajustement : Corrigez toute divergence selon les instructions du fabricant.
7. Vérification : La vérification implique de ré-étalonner le capteur pour confirmer que sa précision est conforme à la norme après que des ajustements ont été effectués.

FAQ

Qu'est-ce qu'un capteur de température à distance CVC ?

Un capteur de température à distance CVC permet de surveiller la température à distance, améliorant l'efficacité du système en offrant un contrôle précis des environnements intérieurs.

Comment installer un capteur de température dans un système CVC ?

Pour l'installation, choisissez un emplacement représentatif du flux d'air moyen, à l'abri de la lumière directe du soleil ou des courants d'air. Montez le capteur de manière sécurisée et connectez-le à l'unité de contrôle CVC en suivant les instructions du fabricant.

Où se trouve le capteur de température du compresseur CVC ?

Généralement, il est monté sur le boîtier du compresseur ou près de la ligne de refoulement pour surveiller précisément la température.

Que fait un capteur de température de compresseur CVC ?

Il surveille la température du compresseur CVC, s'assurant qu'il fonctionne dans des limites sûres pour prévenir la surchauffe et les dommages potentiels.

Où se trouve le capteur de température du liquide de refroidissement CVC ?

Généralement, il est situé près de l'entrée du liquide de refroidissement ou dans le système de refroidissement de l'unité CVC pour mesurer avec précision la température du liquide de refroidissement en circulation.