Un thermostat différentiel est un contrôleur installé avec des systèmes de chauffage de l’eau ou de chauffage et de refroidissement des locaux. Il régule les réponses de température multiples entre les éléments tels que les panneaux solaires et les chauffe-eau. Semblable à un thermostat domestique, il se compose généralement d’un composant électronique avec affichage de la température. Les appareils peuvent également posséder des réglages automatiques pour régler le chauffage ou le refroidissement. Ce qui différencie cette technologie des thermostats standard, c’est qu’elle compare les températures entre plusieurs environnements ou éléments de chauffage et de refroidissement pour activer et désactiver l’équipement.
À titre d’exemple, les systèmes de chauffage solaire de l’eau reposent sur des thermostats différentiels pour réguler la température lorsque l’eau se déplace à travers différents points du système. Un collecteur de toit chauffe l’eau pompée à travers lui ou délivrée par convection naturelle ; ceux-ci sont appelés systèmes actifs et passifs. L’eau plus froide s’accumule dans un cylindre et est acheminée vers des capteurs solaires à tube sous vide ou à panneau plat. Le soleil chauffe l’eau et le système la renvoie dans un réservoir de stockage situé ailleurs. Un tel système est parfois secondé par une chaudière ou un thermoplongeur pour assurer l’eau chaude par temps couvert.
Lorsque la température de l’eau dans un panneau solaire dépasse la température de l’eau d’un réservoir de stockage, le thermostat active la pompe. Cela fournira de l’eau chaude du capteur solaire au réservoir. Lorsque la température de l’eau du réservoir dépasse la température de l’eau dans le panneau solaire, le thermostat désactivera la pompe. Cela peut empêcher l’eau plus froide de pénétrer dans le réservoir de stockage.
Les unités sont disponibles dans de nombreux produits, bien qu’elles ne soient pas difficiles à construire pour les amateurs d’électronique. Ils occupent des systèmes dans un certain nombre de configurations. Ceux-ci peuvent inclure une installation avec des panneaux solaires, des pompes, des réservoirs ou de simples systèmes de drainage.
Des configurations plus complexes peuvent également être acceptées, telles que des systèmes de drainage divisés. Les systèmes sous pression utilisent plusieurs réservoirs de stockage et de service avec leurs propres contrôleurs. De plus, plusieurs unités de thermostat différentiel peuvent s’interfacer les unes avec les autres pour contrôler les systèmes de recirculation ou en boucle fermée.
Les produits thermostatiques différentiels varient en complexité et peuvent être dotés d’une technologie enfichable simple ou nécessiter une installation professionnelle. Les unités sont conçues pour s’adapter aux types de produits, y compris les chauffe-eau électriques, à gaz ou à combustible solide. Ils peuvent être compatibles avec la plupart des marques courantes de capteurs solaires, faisant de ces contrôleurs un complément polyvalent et puissant pour la domotique écoénergétique.
En utilisant des capteurs thermiques pour comparer les températures entre un panneau solaire et un réservoir d’eau, le thermostat différentiel peut s’activer dans une plage de températures spécifiée pour faire fonctionner une pompe. L’eau chaude d’un panneau solaire peut être envoyée dans un réservoir ; lorsque l’eau dans le réservoir devient plus chaude que l’eau dans le panneau solaire, la pompe se coupe. Cela empêche l’eau plus froide de pénétrer dans le réservoir et de réduire l’efficacité du stockage. Ces paramètres peuvent être modifiés selon les plages de température préférées de l’utilisateur.
Les constructions courantes des produits de thermostat différentiel peuvent inclure des capteurs de température, qui détectent les températures dans divers équipements. Les unités peuvent inclure des puces de comparaison qui comparent les variations de température, ou différentiels, entre les équipements. Un transistor peut être utilisé pour activer une pompe ou un équipement lorsqu’une sortie de comparateur spécifiée le déclenche.
Ces unités sont livrées avec des interfaces de bouton simples ou avec des lectures numériques plus complexes avec des affichages d’informations et divers commutateurs de commande. Des plages différentielles réglables, des protections contre le gel et des tests de système peuvent être proposés. De plus, les unités peuvent afficher les niveaux de puissance de sortie vers et depuis le contrôleur. Les produits sont parfois vendus avec des capteurs de température supplémentaires ou des moniteurs à distance pour le diagnostic du système enfichable.