Les vérins linéaires électromécaniques jouent un rôle essentiel pour rendre l’automatisation des fenêtres motorisées de véhicules aussi performante et fluide que possible. Les fenêtres électriques ne se limitent toutefois pas aux voitures, car des actionneurs de fenêtre peuvent être largement utilisés dans de nombreux environnements. Cet article explique le fonctionnement des fenêtres électriques automatisées et met en avant l’importance et les avantages de l’automatisation des fenêtres.
Fonctionnement des actionneurs de fenêtre
Les ouvre-fenêtres électriques sont souvent commandés à distance via un bouton sur un appareil dédié. Les fenêtres motorisées constituent donc un excellent ajout à une maison intelligente. Une fois le bouton pressé, le moteur du mécanisme d’ouverture s’active et l’actionneur fait le reste. Les vérins linéaires utilisés pour les fenêtres peuvent fonctionner selon trois mécanismes.
Mécanismes de fenêtres motorisées
Crémaillère et pignon
Le mécanisme à crémaillère et pignon convertit un mouvement de rotation en mouvement linéaire. Le pignon est un engrenage circulaire et il engrène avec une barre linéaire dentée, appelée crémaillère. Dès que l’alimentation est appliquée, le pignon tourne. La crémaillère se déplace alors avec le pignon et le mouvement de rotation du pignon est converti en mouvement linéaire. Dans ces fenêtres, la crémaillère est placée dans un boîtier externe et est souvent fixée directement à la fenêtre. Une fois que le pignon se déplace, la crémaillère est poussée et la fenêtre s’ouvre.
Actionneurs à tige
Une tige extensible est montée sur un rail et les deux éléments sont enfermés dans un boîtier externe. Lorsque la tige est actionnée par le moteur électrique, elle commence à s’étendre. La tige étant attachée à la fenêtre, l’actionneur de fenêtre commence à s’allonger à mesure que la tige avance.
Actionneurs à chaîne
Ces actionneurs existent en versions simple et double. Les actionneurs à chaîne simple se montent sur des fenêtres verticales, tandis que les versions à double chaîne conviennent mieux aux fenêtres plus larges qui ne peuvent pas être ouvertes en une seule fois. Les actionneurs à chaîne fonctionnent de manière similaire à un actionneur à crémaillère et pignon. Une chaîne est entraînée par des pignons montés sur un arbre d’entraînement. Lorsque les pignons commencent à tourner, les maillons de la chaîne pivotent à 90 degrés. Dans le cas d’un ouvre-fenêtre, la chaîne est reliée à une fenêtre. Lorsque la chaîne devient rectiligne, la fenêtre est poussée pour s’ouvrir. Lorsqu’elle se rétracte, la fenêtre se ferme.
Avantages des fenêtres avec vérins linéaires électriques
Aujourd’hui, la plupart des industries et des foyers passent à des systèmes automatisés de régulation du climat, non seulement pour leur propre bénéfice, mais aussi pour celui d’un environnement plus propre et plus vert. Leur force réside dans l’efficacité énergétique, la réduction des coûts et l’esthétique. Les avantages spécifiques de la mise en œuvre de ces mécanismes sont listés ci-dessous.
Sécurité garantie
Aucun combustible fossile n’est brûlé pendant l’utilisation, donc aucun sous-produit toxique n’est émis. Ceux-ci peuvent nuire à la santé individuelle comme à l’environnement, d’où l’importance de ce système économe en énergie. De plus, certaines fenêtres sont inaccessibles et leur manipulation manuelle peut s’avérer dangereuse, en particulier pour les fenêtres de toit. La sécurité à la maison peut ainsi être assurée grâce à des processus automatisés.
Fonctionnalités polyvalentes
Il est facile d’installer des capteurs sur des ouvre-fenêtres automatiques pour surveiller les niveaux de CO2, permettant ainsi au système de ventilation de réguler le flux d’air. Ensuite, des capteurs de température et de pluie peuvent être utilisés pour ouvrir et fermer les fenêtres selon des seuils prédéfinis. Enfin, des détecteurs de fumée peuvent aussi être intégrés pour évacuer la fumée via des bouches d’aération automatisées et permettre l’accès aux pompiers en cas d’incendie.
Praticité et confort
Toutes les fenêtres automatisées se contrôlent simplement à l’aide d’un seul bouton, depuis n’importe où dans la maison. Les capteurs mentionnés ci-dessus garantissent également simplicité et commodité, car les réglages sont adaptés aux besoins de chacun.
Options pour aller plus loin dans l’automatisation
Pourquoi s’arrêter aux fenêtres ? L’automatisation de la maison et des fenêtres peut être renforcée par des stores et des rideaux automatisés, pour encore plus de confort et de commodité.
Ouvre-fenêtres automatiques en action
La vidéo ci-dessous montre une démonstration d’un ouvre-fenêtre coulissante automatisé avec un mouvement vertical simple. Il s’agit d’un système qui mesure les températures intérieure et extérieure et, selon les entrées de l’utilisateur, ouvre et ferme la fenêtre. Lorsque la pièce se réchauffe, le capteur de température s’active et ouvre la fenêtre. La température peut être définie au degré que l’utilisateur juge confortable.
Cette deuxième vidéo propose du DIY pour installer un ouvre-aération automatique dans une serre à dôme en utilisant des vérins linéaires. Les actionneurs offrent une grande force de levage et peuvent résister à de forts vents. La configuration est assez simple et peut être adaptée selon le dôme et la fenêtre concernés.
La dernière vidéo montre l’ouverture et la fermeture d’une fenêtre à l’aide d’un vérin linéaire automatisé (2 fils) piloté par un Raspberry Pi et/ou un Arduino. Cela se fait à l’aide d’une carte microcontrôleur pour créer un boîtier de commande et divers autres composants afin d’automatiser la fenêtre. Le mécanisme d’ouverture et de fermeture de la fenêtre utilise un seul vérin linéaire.
Choisir un actionneur de fenêtre
Choisir un actionneur de fenêtre fiable signifie prendre une décision éclairée, en fonction des types de fenêtres de votre maison ou bâtiment. Vous pouvez ensuite parcourir les différents actionneurs et voir lequel convient à votre situation. Les actionneurs à chaîne seront utiles lorsque les ouvertures sont en hauteur et difficiles d’accès. De même, les fenêtres plus larges peuvent nécessiter l’utilisation d’actionneurs à double chaîne.
Les vérins linéaires peuvent ouvrir des dômes et des lanterneaux de toit robustes. Parallèlement, les actionneurs à bras articulé fonctionnent bien sur des portes et fenêtres à ouverture intérieure. Malgré leur petite taille, ils jouent un rôle important pour que vos fenêtres soient automatisées de la façon la plus pratique possible et qu’elles remplissent bien leur fonction.
Un problème courant peut survenir au cours de ce processus et il se situe au niveau de l’actionneur. Les actionneurs sont la partie la plus vulnérable d’un ensemble d’ouvre-fenêtre automatisé. Il n’est pas non plus secret qu’il existe actuellement de nombreux actionneurs sur le marché, de qualité et de fonctionnalités variables. Cela a un impact sur les performances du bâtiment, le coût total et la satisfaction des clients. La qualité d’un actionneur est essentielle dans ce processus. Sa logique doit être de haut niveau pour garantir un mouvement de va-et-vient fiable.
Points clés à considérer pour choisir un actionneur
- Quelle charge devra-t-il pousser ?
- Où les actionneurs électriques seront-ils installés, par exemple en extérieur ou en intérieur.
- Le type de fenêtre sur laquelle les ouvreurs seront montés, par exemple auvent, vasistas, lanterneau ou puits de lumière, coulissante ou à battants.
- Le type de contrôleur : soit un système qui pilote des dizaines de fenêtres simultanément depuis une commande centrale, soit un système avec fonction de télécommande.
- Le niveau de bruit souhaité.
- Le niveau de sécurité à la pression requis. Beaucoup d’actionneurs n’en disposent pas. En général, la force de fermeture appliquée entre deux pièces métalliques varie, mais cela est sans importance lorsqu’un doigt se trouve entre ces arêtes. Un actionneur devrait être capable de détecter un objet coincé et d’empêcher la fermeture d’une fenêtre en calculant le courant consommé, puis en inversant le mouvement pour libérer l’objet. La sensibilité de la sécurité à la pression doit être réglable, car elle fait partie de sa configuration et de son fonctionnement.
- Les interrupteurs et panneaux nécessaires pour répondre aux besoins spécifiques des capteurs. Par exemple, des panneaux de désenfumage, des panneaux de climatisation et de contrôle de température avec capteurs de pluie, ou un panneau anti-pincement.
Pourquoi les actionneurs 12 volts sont la meilleure solution pour un ouvre-fenêtre
La simplicité de conception de cet actionneur facilite son intégration selon les besoins de design, réduisant ainsi les coûts de maintenance. Le vérin linéaire 12 V (indice de protection IP66) est étanche à l’eau et à la poussière. Cela le rend idéal pour une utilisation par mauvais temps. Ces actionneurs sont également peu bruyants. Les ouvre-fenêtres manuels à chaîne sont généralement bruyants et peuvent causer des gênes pendant un cours, lors du visionnage d’un film ou en écoutant de la musique, pour ne citer que quelques exemples. Les actionneurs 12 V, eux, sont conçus pour fonctionner avec un niveau sonore minimal. Leur commande de précision est également exceptionnelle. La flexibilité d’un vérin linéaire offre aussi à l’utilisateur final une installation et une configuration simples pour s’interfacer avec son ordinateur ou son appareil portable.
Conclusion
Les actionneurs de fenêtre motorisés sont utiles partout où vous choisissez de les utiliser, que ce soit dans votre voiture, votre maison ou ailleurs. Il existe différents types parmi lesquels choisir selon vos besoins, ainsi que des options additionnelles pouvant encore améliorer votre expérience d’automatisation. Bien que l’automatisation soit un marché relativement récent, de nombreuses options restent disponibles pour les propriétaires sous la forme de la maison intelligente. Reste à voir comment ce marché continuera de se développer à l’avenir et quels avantages supplémentaires il apportera aux propriétaires.