Solutions de contrôle HVAC

20/05/2026 Kathrin Schneider

Sentera est spécialiste des solutions de contrôle HVAC. Une solution de contrôle est un moyen de commander un appareil (par exemple, un ventilateur). Ces systèmes de contrôle existent sous différentes formes, allant de très simples à plus complexes. Dans cet article, nous allons expliquer la différence entre les deux systèmes de contrôle les plus couramment utilisés dans le secteur de la ventilation.

Le système de contrôle le plus simple et le plus connu est le contrôle MARCHE/ARRÊT (ON-OFF). Un contrôle ON-OFF fonctionne comme un interrupteur classique : le système ne dispose que de deux positions, complètement activé ou complètement désactivé. Dans le contexte de la ventilation, cela signifie qu’il y a soit un apport important d’air frais, soit aucun apport du tout. Cela entraîne souvent des fluctuations : l’air devient un peu étouffant avant que le système ne se mette en marche, puis le débit d’air devient soudainement très élevé.

Un système de contrôle plus sophistiqué est le contrôle proportionnel. Un système de contrôle proportionnel fonctionne davantage comme un variateur de lumière, une pédale d’accélérateur dans une voiture ou un robinet. Si l’on veut remplir un petit verre, on ouvre légèrement le robinet. Si l’on veut remplir un seau, on l’ouvre complètement. Au lieu de simplement être activé ou désactivé, le système s’adapte progressivement en fonction des besoins. Dans un système de ventilation, le contrôle proportionnel fonctionne de la manière suivante : si l’air est légèrement pollué, le système ventile doucement. Si davantage de personnes entrent dans la pièce et que la qualité de l’air se dégrade, le système augmente automatiquement le niveau de ventilation. Cela permet de maintenir un climat intérieur beaucoup plus stable et confortable, sans grandes variations.

En résumé : un contrôle ON-OFF fonctionne en tout ou rien, tandis qu’un contrôle proportionnel fournit exactement ce qui est nécessaire, au bon moment.

Contrôle ON-OFF

Un avantage majeur du contrôle ON-OFF est sa simplicité et sa fiabilité. Le système fonctionne selon un principe clair : dès qu’un certain seuil est atteint, il s’active, et lorsque ce seuil n’est plus dépassé, il se désactive. Ainsi, le risque d’erreur est faible et le fonctionnement est facile à comprendre pour les utilisateurs comme pour les installateurs. Dans le domaine de la ventilation, « ON » signifie généralement une vitesse de ventilation élevée et « OFF » une vitesse faible ou minimale. Les systèmes de ventilation ne sont souvent jamais complètement arrêtés.

De plus, un système ON-OFF est moins coûteux à l’achat et à l’installation. Aucun contrôleur complexe, variateur de fréquence ou capteur avancé n’est nécessaire. Cela rend le système accessible et attractif pour les petites installations ou les applications avec un budget limité.

Un système ON-OFF est également performant en termes de maintenance et de fiabilité. Comme il comporte moins de composants et une électronique moins complexe, le risque de panne est réduit et les réparations sont plus simples et rapides. En cas de dysfonctionnement, celui-ci est généralement facile à identifier grâce à la simplicité du système.

En outre, un contrôle ON-OFF est largement suffisant dans de nombreuses situations. Dans des applications où le besoin de ventilation est clairement présent ou absent — comme dans des toilettes, un garage ou une pièce utilisée occasionnellement — il est tout à fait adapté que le système s’active uniquement lorsque cela est nécessaire, puis se désactive. Dans ces cas, la simplicité prime souvent sur les avantages d’un système plus sophistiqué.

Enfin, un contrôle ON-OFF offre également une certaine robustesse. Il ne nécessite aucun réglage fin ni paramétrage complexe et fonctionne généralement de manière fiable sans ajustements fréquents. Cela le rend particulièrement adapté aux situations où la facilité d’utilisation et la fiabilité sont plus importantes qu’un contrôle très précis.

Une application typique est la détection du monoxyde de carbone (CO) dans les parkings. Dès qu’un seuil dangereux de CO est dépassé, il est recommandé de mettre immédiatement la ventilation en marche à pleine puissance afin de neutraliser rapidement la situation dangereuse en apportant une grande quantité d’air frais. Lorsque la concentration de CO redescend sous le seuil d’alerte, la ventilation peut repasser à une vitesse minimale.

Un autre exemple est la protection contre le gel des systèmes de filtration des piscines extérieures. Lorsque la température descend en dessous de 5 °C, une pompe de circulation peut être activée pour éviter les dommages dus au gel. Tant qu’il existe un risque de gel, la pompe continue de fonctionner. Lorsque la température repasse au-dessus du seuil défini (5 °C), la pompe s’arrête.

Contrôle ON-OFF pour moteurs

Les moteurs électriques consomment beaucoup d’énergie. Plus ils sont puissants, plus leur consommation est élevée et plus le débit d’air qu’ils peuvent générer est important. Avec les moteurs AC, l’alimentation électrique du moteur est fournie via un régulateur de vitesse ou un variateur de fréquence. Les moteurs EC disposent d’une régulation de vitesse intégrée. Dans les deux cas, il faut distinguer la puissance électrique et les signaux de commande électriques. Le signal de commande est l’ordre de démarrage/arrêt reçu par le régulateur de vitesse (ou l’électronique du moteur EC). La puissance électrique est l’énergie nécessaire au moteur pour tourner. Le moteur convertit cette énergie électrique en énergie mécanique. Les signaux de commande électroniques sont de faibles courants électriques utilisés pour piloter le moteur. Ils indiquent quand le moteur doit démarrer ou s’arrêter, à quelle vitesse il doit tourner, etc.

Un moteur électrique contient une bobine constituée d’enroulements. En termes techniques, il s’agit d’une charge inductive. Une loi fondamentale de la physique stipule qu’un courant électrique traversant un enroulement tend à se maintenir. Interrompre un courant dans une charge inductive n’est donc pas simple. En particulier pour les moteurs de grande puissance, des équipements de commutation spécifiques sont nécessaires. Ces équipements commutent les courants du moteur — c’est-à-dire la grande quantité d’énergie nécessaire à son fonctionnement. Ces équipements sont eux-mêmes commandés par de petits signaux de commande électroniques.

Ainsi, la mise en marche ou l’arrêt d’un moteur nécessite un signal de commande pouvant être haut (moteur ON) ou bas (moteur OFF). La commutation du moteur se fait donc via un signal de commande numérique, souvent un contact libre de potentiel ou une entrée digitale du régulateur de vitesse. Lorsque ce contact est fermé, le régulateur reçoit une commande de démarrage et le ventilateur se met à tourner. Lorsque le contact est ouvert, le moteur passe en mode arrêt ou veille. Il existe également des régulateurs de vitesse où l’entrée digitale permet de basculer entre vitesse élevée et basse.

Les régulateurs de vitesse suivants disposent d’une entrée digitale :

Régulateurs de vitesse à transformateur pour contrôle à 5 vitesses. Les régulateurs suivants disposent d’une entrée digitale permettant de commander le moteur à distance en marche/arrêt :
- STRA series - le régulateur de vitesse polyvalent ! La série STRA1 contrôle des moteurs monophasés, la série STRA4 des moteurs triphasés. Ces régulateurs disposent d’une entrée digitale, d’une sortie alarme et d’une sortie non régulée. Lorsque l’entrée digitale est active, le moteur démarre. La sortie non régulée est active lorsque le moteur fonctionne. En cas de surchauffe moteur, la sortie alarme s’active. Après une coupure de courant, le moteur redémarre automatiquement.
- SFPR series - le régulateur idéal pour les hottes de cuisine industrielles ! La série SFPR1 contrôle des moteurs monophasés, la série SFPR4 des moteurs triphasés. Ils disposent d’une sortie supplémentaire pour commander la vanne de gaz. Le ventilateur est activé via l’entrée thermostat ; lorsque la température dépasse la consigne, le ventilateur se met en marche. Un capteur de débit d’air (pressostat) est nécessaire pour détecter le flux d’air. La sortie vanne de gaz est activée simultanément avec le ventilateur. Si aucun flux d’air n’est détecté dans les 60 secondes après le démarrage du moteur, la sortie vanne de gaz est désactivée pour des raisons de sécurité. Après une coupure de courant, le moteur redémarre automatiquement.
- STTA4 series - Ces régulateurs de vitesse sont équipés d’un disjoncteur thermomagnétique assurant une protection contre les surcharges. Ils contrôlent des moteurs triphasés. L’entrée digitale peut être utilisée pour des commandes de démarrage/arrêt à distance. Après une coupure de courant, le moteur redémarre automatiquement.
Régulateurs de vitesse à transformateur pour contrôle à 5 vitesses. Les régulateurs suivants disposent d’une entrée digitale pour basculer entre vitesse basse et haute :
- SC2-1 series - Ils disposent d’une entrée digitale permettant de basculer entre deux vitesses moteur. Les deux vitesses peuvent être réglées via deux boutons sur la face avant. La série SC2-1 contrôle des moteurs monophasés.
- SC2A series - Ils disposent d’une entrée digitale permettant de basculer entre deux vitesses moteur. Les deux vitesses peuvent être réglées via deux boutons sur la face avant. Ils disposent également d’une entrée TK pour surveiller la température moteur. En cas de surchauffe, le système s’arrête et une alarme est activée. La série SC2A1 contrôle des moteurs monophasés, la série SC2A4 des moteurs triphasés.
- SER-1 series - Ils disposent d’un bouton d’urgence pour activer l’extraction de fumée (pleine vitesse). Ils contrôlent des moteurs monophasés. L’extraction de fumée peut également être activée via une entrée digitale.
Régulateurs électroniques de vitesse pour contrôle de vitesse variable. Les régulateurs suivants disposent d’une entrée digitale permettant de commander le moteur à distance en marche/arrêt :
- ITRS9 series - La série ITRS9 est composée de régulateurs de vitesse variables pour moteurs monophasés (1ph). Le moteur accélère en mode démarrage progressif (soft start) ou démarrage rapide (kick start). Le moteur peut être activé via l’interrupteur marche/arrêt intégré ou via l’entrée digitale. La fonction de surveillance TK désactive le moteur en cas de surchauffe. Dans ce cas, une alarme est activée pour signaler un problème moteur.

Variateurs de fréquence pour contrôle de vitesse variable.
- Les variateurs de fréquence disposent de plusieurs entrées digitales ainsi que de nombreuses options de commande. Une simple commande marche/arrêt peut être donnée via l’entrée 1. Des modèles pour montage mural et pour montage sur rail DIN sont disponibles. La FI-E11 series contrôle des moteurs monophasés, tandis que la FI-E44 series contrôle des moteurs triphasés.

Contrôle proportionnelThe main advantage of proportional control is that it continuously adapts to actual demand. Instead of simply switching completely on or off, the system adjusts gradually. This means that exactly the amount of ventilation needed at that moment is provided at all times. As a result, air quality remains much more consistent, and you avoid large fluctuations such as suddenly feeling stuffy or experiencing excessive drafts.Le principal avantage du contrôle proportionnel est qu’il s’adapte en permanence à la demande réelle. Au lieu de simplement fonctionner en tout ou rien, le système ajuste progressivement son fonctionnement. Cela signifie que la quantité exacte de ventilation nécessaire à un moment donné est toujours fournie. Ainsi, la qualité de l’air reste beaucoup plus constante, et l’on évite de fortes variations comme une sensation soudaine d’air confiné ou des courants d’air excessifs.

Le contrôle proportionnel assure un niveau de confort plus élevé. Comme le système ne s’allume pas et ne s’éteint pas brusquement, mais s’adapte de manière fluide, les utilisateurs ressentent moins de nuisances liées au bruit ou aux mouvements d’air. La ventilation fonctionne en arrière-plan, de manière presque imperceptible, tout en maintenant un environnement agréable.

Un autre avantage est l’efficacité énergétique. Comme le système ne fonctionne à pleine puissance que lorsque cela est réellement nécessaire, la consommation d’énergie est inférieure à celle d’un système fonctionnant régulièrement à pleine capacité. Cela concerne à la fois la consommation électrique du ventilateur et la réduction des pertes de chaleur dues à une ventilation excessive. À long terme, cela peut entraîner des économies significatives. De plus, le contrôle proportionnel contribue à prolonger la durée de vie de l’installation. Le système effectuant moins de cycles brusques marche/arrêt, les composants tels que les moteurs et les interrupteurs sont moins sollicités. Cela réduit l’usure et diminue le risque de pannes.

Le contrôle proportionnel est donc particulièrement adapté aux environnements où les conditions changent en permanence, comme les bureaux, les salles de classe ou les habitations avec une occupation variable. Dans ce type de situations, il permet au système de s’adapter automatiquement à l’utilisation sans intervention humaine. Il combine ainsi confort, efficacité et simplicité d’utilisation.

Une application typique consiste à mesurer la concentration de CO₂ dans une pièce à l’aide d’un capteur de CO₂ avec signal de sortie analogique. Grâce à ce signal analogique, le système de ventilation peut être commandé de manière proportionnelle. Plus le nombre de personnes dans un espace clos augmente, plus la concentration de CO₂ s’élève rapidement. Cela fait augmenter le signal analogique du capteur, et la vitesse de ventilation augmente en conséquence. Grâce à l’apport supplémentaire d’air frais, le niveau de CO₂ diminue à nouveau et un équilibre s’établit, garantissant une bonne qualité de l’air.

Une application similaire consiste à contrôler la ventilation avec un capteur d’humidité relative. Si un capteur d’ambiance ne peut pas être utilisé, un capteur de gaine peut être installé. Ce capteur est généralement placé dans la gaine d’extraction, car il permet de mesurer indirectement la qualité de l’air dans la pièce. Lorsque l’humidité relative augmente, le signal analogique du capteur augmente également et la vitesse du ventilateur s’élève. L’aération supplémentaire fait ensuite diminuer l’humidité jusqu’à ce qu’un équilibre soit atteint.

Contrôle proportionnel des moteurs

Comme pour le contrôle ON-OFF, la mise en marche et l’arrêt du moteur se font via un signal ON-OFF connecté à l’entrée digitale du régulateur de vitesse du ventilateur. Lorsque ce contact est fermé, le régulateur reçoit une commande de démarrage et le ventilateur se met à tourner. Lorsque le contact est ouvert, le moteur passe en mode arrêt ou veille. Il s’agit du contrôle marche/arrêt décrit dans le chapitre précédent.

On va maintenant un pas plus loin. Lorsque le ventilateur fonctionne, il peut tourner lentement ou rapidement, et sa vitesse peut également être réglée. Pour cela, en plus de la commande marche/arrêt, un signal de commande supplémentaire est nécessaire : un signal proportionnel ou analogique. Ce signal analogique indique au régulateur de vitesse (ou au moteur EC) à quelle vitesse le moteur doit tourner. Un signal analogique est un signal électrique continu qui représente des valeurs variables entre un minimum et un maximum. Les signaux analogiques servent à transmettre une valeur d’un appareil à un autre. On peut les comparer à un langage de communication entre deux appareils.

Il existe plusieurs types de signaux analogiques: le signal 0–10 V, le signal 0–20 mA, le signal PWM ou encore des protocoles de communication comme Modbus RTU sont souvent utilisés pour régler la vitesse du moteur. Chacun présente ses avantages et ses inconvénients. Exemple avec un signal 0–10 V : à 0 volt, le moteur fonctionne à sa vitesse minimale ; à 10 volts, il fonctionne à sa vitesse maximale. Les vitesses minimale et maximale peuvent généralement être définies dans le régulateur. Le signal analogique indique donc la vitesse souhaitée. En plus de ce signal analogique, une commande marche/arrêt est généralement fournie via un signal digital séparé. Ainsi, le moteur peut être démarré, régulé et arrêté.

On distingue la puissance et les signaux de commande. La tension d’alimentation (la puissance) reste en permanence connectée au régulateur ou au moteur EC. Le signal digital détermine si le moteur est activé ou non. Le signal analogique détermine la quantité de puissance utilisée et donc la vitesse de rotation du moteur.

Les régulateurs de vitesse suivants nécessitent un signal analogique :

Régulateurs de vitesse à transformateur pour contrôle à 5 vitesses :
- STVS series - Les séries STVS sont des régulateurs de vitesse à 5 niveaux avec entrée analogique. Le signal de commande 0–10 V active l’un des cinq niveaux. Lorsque le signal est inférieur à 2 V, le moteur s’arrête. Les séries STVS1 contrôlent des moteurs monophasés et les séries STVS4 des moteurs triphasés.
Régulateurs électroniques de vitesse pour contrôle de vitesse variable:
- EVS-1 series - Les séries EVS-1 sont des régulateurs de vitesse variables pour moteurs monophasés. Ils disposent d’une entrée digitale permettant le démarrage et l’arrêt à distance du moteur. Via l’entrée analogique, la vitesse du ventilateur peut être réglée. Le boîtier est conçu pour un montage mural.
- EVSS1 series - Les séries EVSS1 sont des régulateurs de vitesse variables pour moteurs monophasés. Comme les séries EVS-1, elles disposent d’une entrée digitale pour le démarrage et l’arrêt à distance du moteur. La vitesse peut être réglée via l’entrée analogique. En plus de cela, elles disposent également d’une entrée TK permettant de surveiller la température du moteur. En cas de surchauffe du moteur, le système s’arrête et une alarme est activée. Le boîtier est conçu pour un montage mural.
- MVS-1 series - Les séries MVS-1 sont des régulateurs de vitesse variables pour moteurs monophasés. Elles disposent d’une entrée digitale pour le démarrage et l’arrêt à distance du moteur. La vitesse du ventilateur peut être réglée via l’entrée analogique. Le boîtier est conçu pour un montage sur rail DIN dans une armoire électrique.
- MVSS1 series - Les séries MVSS1 sont des régulateurs de vitesse variables pour moteurs monophasés. Comme les séries EVS-1, elles disposent d’une entrée digitale pour le démarrage et l’arrêt à distance du moteur. La vitesse peut être réglée via l’entrée analogique. En plus de cela, elles disposent également d’une entrée TK permettant de surveiller la température du moteur. En cas de surchauffe, le système s’arrête et une alarme est activée. Le boîtier est conçu pour un montage sur rail DIN dans une armoire électrique.
- TVSS5 series - Les séries TVSS5 sont des régulateurs de vitesse variables pour moteurs triphasés. Elles disposent d’une entrée digitale permettant le démarrage et l’arrêt à distance du moteur. La vitesse du ventilateur peut être réglée via l’entrée analogique. En plus de cela, elles disposent également d’une entrée TK pour surveiller la température du moteur. En cas de surchauffe du moteur, le système s’arrête et une alarme est activée. Le boîtier est conçu pour un montage sur rail DIN dans une armoire électrique.
Variateurs de fréquence
- Les variateurs de fréquence sont des régulateurs de vitesse variables. Ils disposent de plusieurs entrées digitales ainsi que de nombreuses options de commande. La vitesse du moteur peut être réglée via l’entrée analogique. Des modèles pour montage mural et pour montage sur rail DIN sont disponibles. La FI-E11 series contrôle des moteurs monophasés, tandis que la FI-E44 series contrôle des moteurs triphasés.

Comment créer un signal de commande ?

Un signal de commande digital peut être créé à l’aide d’un simple interrupteur ou d’un relais. Un interrupteur permet de mettre manuellement un appareil en marche ou à l’arrêt. Un relais est un interrupteur commandé électriquement plutôt que manuellement. Lorsqu’un petit signal électrique est envoyé au relais, celui-ci ouvre ou ferme un autre circuit. Un capteur avec sortie relais activera le relais lorsqu’une certaine valeur (par exemple température, valeur de CO, etc.) est atteinte. Ainsi, le capteur peut par exemple démarrer un ventilateur lorsque un certain niveau de CO est détecté. Le ventilateur fonctionne alors à vitesse maximale jusqu’à ce que les niveaux de CO redeviennent normaux. Lorsque la concentration de CO redescend sous le seuil défini, le relais s’ouvre et le ventilateur s’arrête.

Un signal de commande analogique est utilisé pour régler la vitesse du ventilateur. Il ne s’agit plus seulement d’un état marche/arrêt. Avec un signal analogique, on peut définir une valeur continue. Un signal analogique provient généralement d’un capteur ou d’un potentiomètre. Un potentiomètre permet de régler manuellement la vitesse du ventilateur. En tournant le bouton, on génère un signal 0–10 V pour contrôler la vitesse du ventilateur. Les capteurs mesurent généralement la température, l’humidité relative, le CO₂ ou la qualité de l’air. Un capteur convertit la mesure en signal analogique – généralement un signal 0–10 V.

La combinaison d’un capteur et d’un régulateur de vitesse permet une régulation de ventilation basée sur la demande. La ventilation à la demande ajuste le débit d’air frais en fonction des besoins réels, comme le nombre de personnes présentes ou le niveau de pollution de l’air. Son principal avantage est l’efficacité énergétique, car le système n’augmente la ventilation que lorsque cela est nécessaire, au lieu de fonctionner en permanence à pleine puissance. Cela réduit les coûts d’exploitation, puisque les ventilateurs, le chauffage et la climatisation fonctionnent moins en période de faible demande. En même temps, cela améliore la qualité de l’air intérieur en apportant plus d’air frais lorsque les niveaux de polluants ou de CO₂ augmentent. Cela permet également de prolonger la durée de vie des équipements, car ils sont moins sollicités en continu. Globalement, la ventilation à la demande crée un environnement intérieur plus efficace, plus économique et plus confortable en s’adaptant aux conditions réelles plutôt que de fonctionner à un niveau constant.

Les capteurs suivants disposent d’une sortie analogique et peuvent être utilisés pour contrôler la vitesse des ventilateurs :

Comment réaliser un contrôle ON-OFF avec un signal 0–10 V ?

Cette question peut se poser lorsqu’un capteur avec sortie 0–10 V est installé et que le ventilateur doit être commandé en ON-OFF. Dans ce cas, la série ARM apporte la solution. Le module ARM convertit un signal analogique en sortie relais. D’où son nom : module analogique vers relais. Le signal analogique du capteur peut être connecté au module ARM. Le point de commutation peut être réglé. Dès que ce point est atteint, la sortie relais du module ARM commute.

Un exemple : la température minimale mesurable est de 0 °C et la température maximale de 50 °C. Le signal de sortie analogique du capteur de température varie entre 0 et 10 volts, où 0 volt correspond à 0 °C et 10 volts à 50 °C. Lorsque la température mesurée est de 25 °C, le signal de sortie est donc de 5 volts. En résumé, le signal analogique suit une courbe linéaire : il augmente proportionnellement à la température.

Une application typique consiste à activer le refroidissement. Dans cet exemple, le refroidissement n’est nécessaire que lorsque la température dépasse 25 °C. Cela signifie que le refroidissement doit être activé dès que cette valeur est atteinte. Si le point de commutation du module ARM est réglé à 5 volts (25 °C), le contact relais commute lorsque cette température est atteinte. Le refroidissement peut alors être activé via ce contact relais.