Une vanne thermique est une vanne qui réagit à un changement de température et est généralement utilisée pour aider les machines qui traitent avec des liquides à haute pression ou en écoulement à éviter les pannes. Il existe deux principaux types de vannes thermiques, à détente et à décharge. Les deux types de ces petits composants effectuent des tâches similaires, mais ils le font de manière très différente. Les vannes thermiques se trouvent dans les articles ménagers de tous les jours allant des autocuiseurs, réfrigérateurs et climatiseurs jusqu’aux machines industrielles complexes. Sans ces vannes simples, tous les éléments mentionnés constitueraient de plus grands risques pour la sécurité et pourraient ne pas faire partie de la vie quotidienne.
Le type d’expansion est la variété la plus courante d’une vanne thermique. Il est responsable de l’écoulement du liquide de refroidissement dans de nombreuses unités de réfrigération et de climatisation. La vanne s’ouvre et se ferme en fonction de la température de la machine dans laquelle elle est installée, ne laissant passer qu’une certaine quantité de liquide de refroidissement. La clé du succès du détendeur thermique est son bulbe thermosensible.
Une ampoule thermosensible est une petite ampoule remplie de gaz directement attachée à la vanne thermique. L’ampoule détecte les changements de température et ajuste la vanne en conséquence. Lorsque la température baisse, la vanne se ferme, permettant à moins de liquide de refroidir l’unité. Lorsque l’unité chauffe, la vanne s’ouvre, envoyant plus de liquide de refroidissement afin de réduire la température.
Les détendeurs sont également réputés pour aider à augmenter l’efficacité. Cette unité s’ajuste automatiquement pour se maintenir à une température spécifique, de sorte qu’il y a peu d’énergie gaspillée par un refroidissement inutile. La vanne maintient l’unité à une température constante, de sorte qu’un réfrigérateur utilise moins d’électricité.
Un autre type courant de vanne thermique est la soupape de décharge. Celui-ci offre un fonctionnement plus simplifié que le détendeur mais s’ouvre et se ferme tout de même afin de permettre le passage. Dans le cas d’une soupape de décharge thermique, elle restreint le passage des vapeurs de gaz chaud provenant de l’accumulation de pression. L’un des premiers exemples de cette vanne date des années 1600 et de l’invention de l’autocuiseur, qui a une vanne de libération de gaz intégrée dans le couvercle.
La valve thermique de l’autocuiseur a un ressort, plutôt qu’une ampoule, comme élément sensible qui contrôle l’ouverture et la fermeture. Lorsque la pression dans la vanne devient trop élevée, le ressort appuie et ouvre la vanne jusqu’à ce que suffisamment de vapeur s’échappe pour abaisser la pression à un niveau acceptable. Ce dégagement permet de garantir que les machines à haute pression, comme la chaudière d’un système de chauffage, peuvent fonctionner en toute sécurité en les empêchant d’exploser.