Thermostat antigel

Écrit par les experts Ooreka

Getty Images / AdrianHancu

Un thermostat antigel est un dispositif thermique de sécurité permettant de maintenir la température ambiante d'un local ou d'un milieu quelconque au-dessus d'une température déterminée (T° de consigne).

Définition et principe de fonctionnement du thermostat antigel domestique

Un thermostat antigel est composé d'une sonde reliée à une unité de commande et de traitement. Il peut aussi être intégré à un système de régulation plus complexe.

La température de consigne peut être fixe (préréglée en usine) ou sélectionnable sur un gradateur, dans une plage de températures propre à chaque appareil.

Remarque : nous n'aborderons dans cet article que les dispositifs domestiques les plus courants, fondés sur la déformation d'un solide ou d'un liquide sous l'effet de la chaleur. Pour mémoire, il existe d'autres techniques destinés à des utilisations industrielles ou spécialisées (alliage fusible, cire, point de curie, mémoire de forme, dilatation des gaz, etc.).

Thermostat antigel solide (bilame)

C'est le plus rudimentaire. Il se présente sous diverses formes : lames parallèles, capsules tronconiques, disques, losanges, cannes… Composées de métaux aux coefficients de dilatation différents (souvent de l'invar et du nickel), les lamelles sont solidarisées au laminage.

Lorsque la température augmente, les contraintes créées par les différences de dilatation déforment cette pièce composite, poussant un contacteur électrique jusqu'à la fermeture du circuit électrique. Le courant passe alors, mettant en usage le calorifère.

Les déformations sont précises, stables, répétitives et réversibles. En pratique, lorsque la courbe de chaleur s'inverse, le métal se déforme en sens inverse, coupant l'alimentation électrique à la température de consigne. Ces cycles ouverture/fermeture se renouvellent indéfiniment !

Le point de contact de cet interrupteur correspond à la température de consigne (entre 2 et 5°C pour les thermostats antigel).

Bon à savoir : le bilame plat se déforme progressivement. Cette particularité autorise le réglage des températures de contact, en écartant ou rapprochant les lames. Les bilames tronconiques, dont la déformation est brusque, ne sont utilisables que pour une température fixe.

Thermostat antigel à liquide

Comme les corps solides, certains métaux et métalloïdes liquides (mercure, sodium, potassium...) se dilatent de façon linéaire. Ils sont bons conducteurs de la chaleur, incompressibles et résistent à de hautes températures, mais sont aussi corrosifs et souvent dangereux.

Ces caractéristiques les destinent à des usages industriels très spécifiques (chimie, nucléaire…)

Les huiles, d'un maniement plus aisé, possèdent une bonne conductibilité de la chaleur et ne sont (pour la plupart) pas toxiques. Leur plage de température utile (entre - 40°C et + 400°C) en font le fluide le mieux adapté aux thermostats antigels domestiques à liquide.

Le liquide est contenu dans un circuit hermétiquement scellé (train thermostatique), composé de 3 éléments indémontables, indissociables, et précisément calibrés : le bulbe, sorte de réservoir de liquide, immergé dans le milieu à contrôler ; le diaphragme, constitué de 2 rondelles soudées en périphérie, gonflant sous la poussée du liquide de dilatation ; le tube capillaire, canalisation métallique fine (Ø 1 à 3 mm) assurant la liaison hydraulique entre le bulbe et le diaphragme.

Le volume de liquide contenu dans le bulbe, augmente (ou diminue) proportionnellement aux variations de température. Confiné entre des parois rigides, le liquide est poussé dans le capillaire jusqu'au diaphragme, qui se déforme sous la pression. La mesure précise de ce mouvement mécanique (entre 0,4 et 0,8 mm) correspond à la courbe de température autour du bulbe.

Il suffit donc d'envoyer un signal électrique ou mécanique au contacteur du calorifère (ou du réchauffeur) au passage sur la valeur de consigne. C'est le rôle du boîtier de traitement et de commande, associé à chaque train thermostatique.

Remarque : certains thermostats antigels à liquide n'ont pas de bulbe. Destinés à contrôler l'ambiance de vastes espaces, ces appareils sont capables de réagir à l'abaissement de température sur un tronçon du capillaire d'une longueur déterminée à l'avance (au minimum 30 à 40 cm).

Prix des thermostats antigels

Les thermostats antigels intégrés à des systèmes plus complexes (chauffage, climatisation, alimentation en combustible ou en carburant, régulation…), sont répertoriés dans les catalogues de pièces détachées de chaque appareil. Comptez en moyenne entre 20 et 80 € TTC pour la fourniture, hors pose.

Prix des appareils autonomes les plus courants :

  • thermostats antigel d'ambiance : entre 180 et 500 € TTC ;
  • réchauffeur/antigel de piscine : entre 300 et 1 000 € TTC ;
  • câbles chauffants à enrouler : entre 60 et 250 € TTC, selon la longueur.

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