Introduction à la notion de régulation
Les termes employés en régulation
Dans un système à réguler, trois paramètres interviennent :
Ce que l'on veut mesurer. Dans le cas du chauffage ou rafraîchissement des locaux, c'est la température. Le terme utilisé en régulation est : la grandeur réglée.
Ce que l'on veut obtenir. Par exemple : 19°C dans la pièce. Le terme utilisé est : la consigne de régulation.
Ce qui permet d'obtenir ce que l'on veut. Par exemple, ouvrir plus ou moins une vanne 3 voies ou enclencher ou couper la marche d'un circulateur. Le terme utilisé est : la grandeur réglante (dans notre cas, ce sera le régulateur ou le thermostat).
Les boucles de régulation
Il en existe deux types :
La boucle fermée : (Exemple : cas du robinet thermostatique d'un émetteur de chauffage central)
La grandeur réglée (température du local) est mesurée en permanence et le signal de réglage est modifié en conséquence.
Il s'agit de la boucle la plus fréquente dans les installations de chauffage.
La boucle ouverte :
Elle concerne les systèmes de production ou de distribution primaire, qui préparent les éléments de réglage. Ils sont plutôt régulés en fonction de la température extérieure
La grandeur réglée (température du local) n'est pas mesurée. Le régulateur doit être paramétré par une loi de correspondance ("loi d'eau" ou courbe de chauffe en chauffage). Dans ce cas, il gère plutôt l'évolution des déperditions en fonction de la température extérieure.
Le système TOUT ou RIEN (TOR)
Exemple : thermostat d'ambiance d'une installation de chauffage.
Son fonctionnement est le suivant.
L'élément de contrôle du thermostat électromécanique(bilame) subit une déformation entraînant la commutation brusque d'un contact. Dans les systèmes comportant une sonde le principe est le même avec une précision plus importante (+/- 0,1°C contre +/- 1°C)
Supposons la consigne de chauffage de la pièce à 19°C. Dans ce cas, le régulateur commande le système en TOUT ou RIEN, c'est à dire que la sortie régulation ne prendra aucune valeur intermédiaire.
Tant que la valeur de la mesure est inférieure à la consigne, la commande Y est de 100 % (TOUT).
Dès que la mesure atteint et dépasse la consigne W, la commande Y est de 0 % (RIEN).
Par contre, le système présentera, autour du point de consigne, des oscillations ( le temps que la pièce se refroidisse ou que l'eau chaude arrive aux radiateurs etc...).
Un différentiel entre coupure et enclenchement est prévu pour éviter les courts cycles (arrêts / démarrages très rapprochés préjudiciables à la durée de vie des éléments de l'installation).
