Thermostat 101: todos los diferentes tipos de termostatos en su hogar

Probablemente te sorprenda saber cuántos tipos diferentes de termostatos tienes en tu hogar. Prácticamente todos los sistemas o electrodomésticos que controlan la temperatura tienen un termostato. Aunque hay muchos estilos y diseños, un termostato es en realidad un tipo de interruptor que controla el función de encendido / apagado de un sistema o aparato por medio de un elemento sensor de temperatura integrado en el termostato. El propósito es ajustar (o mantener) la temperatura de la habitación o del electrodoméstico al nivel que elija.

Si está constantemente insatisfecho con la temperatura de su hogar, o si su consumo de energía es mayor de lo que le gustaría pagar, tiene sentido Conozca todos los diferentes tipos de termostatos en su hogar, especialmente si planea comprar un nuevo termostato para su HVAC. sistema.

Sistemas y dispositivos que utilizan termostatos

Casi todo el mundo está familiarizado con el termostato de pared que controla la temperatura del HVAC de una casa. (calefacción-ventilación-aire acondicionado), pero se pueden encontrar diferentes tipos de termostatos en muchos otros aparatos y dispositivos en su hogar. Además de un calefactor y un acondicionador de aire central, los termostatos también se encuentran en prácticamente todos los tipos de calentadores de zócalo, calentadores portátiles y acondicionadores de aire para ventanas de habitaciones.

Es probable que los hornos, estufas, sartenes eléctricas y otros aparatos de cocina tengan termostatos. Su refrigerador y congelador también tienen diferentes tipos de termostatos, y si su baño tiene una lámpara de calor, probablemente también tenga un termostato. Los lavaplatos, lavadoras de ropa y secadoras alguna vez tuvieron termostatos rudimentarios alto-medio-bajo, pero modernos Los tipos a menudo tienen termostatos más precisos que permiten un rango mucho más amplio de control de temperatura.

Si bien la apariencia de estos termostatos varía considerablemente, todos se pueden clasificar de la misma manera. Si comprende el funcionamiento y las variaciones del termostato de pared común para sistemas HVAC de aire forzado, por ejemplo, también comprenderá el funcionamiento básico de los termostatos de electrodomésticos.

Voltaje de línea vs. Termostatos de bajo voltaje

Todos los termostatos se pueden clasificar como termostatos de voltaje de línea o de bajo voltaje. Termostatos de voltaje de línea generalmente se encuentran en calentadores eléctricos de zócalo, calentadores de pared y algunos calentadores espaciales. A veces también se encuentran en toda la casa. sistemas de bomba de calor, incluyendo "mini-split" sin conductos sistemas. El término "voltaje de línea" se refiere al hecho de que operan con el mismo voltaje de circuito (120 o 240 voltios) que alimenta al calentador. El termostato es esencialmente un interruptor variable que es parte del mismo circuito que lleva energía a los serpentines radiantes o de enfriamiento en el calentador eléctrico o aire acondicionado.

Por otro lado, los termostatos de bajo voltaje no forman parte del mismo circuito eléctrico que alimenta el aparato de calefacción o refrigeración. En su lugar, utilizan voltaje reducido, generalmente 24 voltios, proporcionado por un transformador que convierte el voltaje de circuito estándar de 120 voltios al voltaje bajo requerido por el termostato. El termostato detecta temperaturas y envía señales de bajo voltaje a través de cables de calibre fino a los controles de la unidad de calefacción o refrigeración.

Prácticamente todos los sistemas centrales HVAC de aire forzado funcionan termostatos de baja tensión, no tipos de voltaje de línea. Los termostatos de voltaje de línea se encuentran con mayor frecuencia en calentadores eléctricos de zócalo, a veces integrados en el calentador mismo, pero más a menudo montados en la pared de la habitación.

Mecánico (analógico) vs. Termostatos digitales

Otra categorización básica de los termostatos es la forma en que se detecta la temperatura y las señales de control se inician, ya sea por medio de piezas mecánicas que se mueven dentro del termostato o por electrónica digital impulsos. Muchos termostatos de voltaje de línea más antiguos utilizan un diseño mecánico; estos termostatos a veces se conocen como termostatos analógicos. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de control de clima HVAC y muchos aparatos de calefacción / refrigeración modernos utilizan termostatos con diseños digitales. Los controles digitales se pueden utilizar tanto en termostatos de voltaje de línea como de bajo voltaje; la presencia de controles digitales no siempre significa que el termostato sea un modelo de bajo voltaje.

Termostatos domésticos mecánicos / analógicos

El estilo antiguo termostatos mecánicos / analógicos funcionan haciendo uso del principio físico por el cual los metales y los gases se expanden o contraen a medida que cambia la temperatura. Un termostato mecánico clásico es el conocido y extremadamente confiable Termostato de dial Honeywell, que todavía se puede encontrar en miles de hogares. Dentro de este tipo de termostato, la temperatura ambiente se controla mediante una bobina de metal unida a un vial de vidrio lleno de mercurio, un metal líquido que conduce la electricidad.

El vial de mercurio tiene tres cables. Un cable se extiende hasta el fondo del vial y está en contacto constante con el mercurio. Otro cable está cerca del lado superior izquierdo del vial y otro está cerca del lado superior derecho. A medida que la bobina de metal se expande y contrae con los cambios de temperatura, inclina el vial de una forma u otra. Si la temperatura en la habitación desciende, la bobina de metal se contrae, inclinando el vial de mercurio en una dirección. El interruptor de mercurio completa una señal de bajo voltaje al horno, lo que hace que comience su ciclo de calentamiento. Si la temperatura en la habitación aumenta, la bobina de metal se expande y el vial se inclina en la dirección opuesta. El interruptor hace contacto con el cable opuesto en el vial de mercurio, completando el circuito de bajo voltaje que inicia la unidad de aire acondicionado.

En todos los termostatos mecánicos se utiliza alguna versión de este principio de expansión-contracción, aunque el funcionamiento mecánico varía considerablemente. Algunos estilos usan una tira bimetálica recta que se dobla de una forma u otra dependiendo de los cambios de temperatura. Otros estilos usan una bolsa llena de gas que se contrae o se expande a medida que cambia la temperatura ambiente, abriendo o cerrando los contactos del interruptor en el termostato.

Termostatos digitales para el hogar

Termostatos digitales trabajar de una manera completamente diferente utilizando placas de transistores y señales digitales. Las temperaturas son detectadas por un tipo especial de resistencia electrónica, llamada termistor, que mide la habitación. temperatura detectando diferencias en la resistencia eléctrica que ocurren cuando la corriente fluye a diferentes temperaturas. Un pequeño microprocesador registra el valor numérico de esta resistencia, lo convierte en una lectura de temperatura precisa y luego otros transistores y Los microchips programados interpretan esta información y envían una serie compleja de señales digitales de microvoltaje a los componentes del sistema HVAC, indicándoles qué hacer.

La mayoría de los termostatos modernos de bajo voltaje que controlan los sistemas HVAC de aire forzado en toda la casa son ahora modelos digitales, pero también se utilizan muchos termostatos de voltaje de línea para controlar la calefacción eléctrica del zócalo y otros sistemas de refrigeración / calefacción. sistemas. Sin embargo, dentro de la clase de termostatos digitales, existen varias variaciones.

Variaciones del termostato digital

Debido a que los microprocesadores y los chips de memoria de un termostato digital son tan pequeños, los circuitos pueden almacenar una gran cantidad de información. Si bien los primeros termostatos digitales hicieron poco más que los termostatos mecánicos más antiguos, solo en menos espacio y más confiablemente: los termostatos digitales modernos son a menudo dispositivos altamente sofisticados que incluyen una sorprendente variedad de funciones.

Termostatos digitales simples

Los termostatos digitales más básicos hacen poco más que proporcionar funciones simples y automáticas de encendido / apagado, pero lo hacen en una unidad muy compacta que es extremadamente eficiente y confiable. Al igual que los termostatos de dial de bajo voltaje estilo Honeywell más antiguos, la mayoría de los termostatos digitales modernos funcionan con corriente de bajo voltaje proporcionada por un transformador. Las lecturas de temperatura y los ajustes de control se muestran en una pequeña pantalla LED en la parte frontal del termostato. Estas termostatos digitales simples También puede tener una batería de respaldo que permite que las lecturas continúen mostrándose en la pantalla incluso si se interrumpe la energía del transformador.

Los termostatos digitales más simples con funciones automáticas de encendido / apagado que mantienen estable la temperatura ambiente en cualquier configuración que elija todavía están disponibles, aunque la mayoría de la gente ahora opta por pasar a un software digital algo más sofisticado termostatos.

Termostatos digitales programables

El siguiente paso en el diseño de termostatos digitales fue la introducción de termostatos programables, con el que un usuario puede programa una serie de ajustes automáticos de temperatura a través de un cronómetro digital interno. Esto permite una eficiencia energética mucho mayor, ya que el termostato se puede configurar para que baje automáticamente la temperatura durante la noche o durante el día cuando los ocupantes están en el trabajo o en la escuela. Los termostatos más sofisticados pueden permitir hasta 28 configuraciones de temperatura diferentes, cuatro para cada uno de los siete días de la semana.

Estos termostatos suelen tener una pantalla LED más grande que facilita los ajustes de configuración. La pantalla LED puede ocupar la mayor parte del panel frontal del termostato.

Termostatos inteligentes para el hogar

Una innovación más reciente en termostatos digitales es el llamado termostato inteligente. Estas termostatos inteligentes comienzan con un diseño programable bastante sofisticado, pero luego agregan conectividad Wi-Fi que lo convierte en posible monitorear y ajustar la configuración de HVAC de su hogar desde lejos usando un teléfono inteligente, computadora o tableta dispositivo. Dentro del hogar, su teléfono o tableta puede funcionar como un control remoto para su termostato, y puede servir lo mismo funciona cuando viaja controlando las condiciones en su hogar y ajustando la temperatura a través de Internet conexión.

La sofisticación de los termostatos inteligentes crece con cada año que pasa. Algunos de estos termostatos también pueden monitorear la humedad del hogar o proporcionar informes de energía mensuales, y algunos se pueden controlar a través de Amazon Alexa u otros sistemas de control por voz, como el Asistente de Google. Algunos incluso tienen sensores remotos que le permiten monitorear la temperatura de diferentes habitaciones; equilibran la temperatura de diferentes habitaciones para hacer funcionar el sistema HVAC de una manera que proporcione la mejor calefacción o refrigeración en general. Debido a que están conectados permanentemente a Internet, algunos de estos termostatos inteligentes incluso muestran las condiciones climáticas al aire libre y los pronósticos.

Aprendizaje de termostatos domésticos

La última generación de termostatos inteligentes programables a menudo se conoce como termostatos de "aprendizaje". La marca líder es Nido, que se ha convertido en sinónimo de este tipo de dispositivo.

Estos son termostatos programables de un tipo especial. Basado en algoritmos de aprendizaje automático, Termostatos Nest requieren un período de aprendizaje de varias semanas, durante el cual se configuran las temperaturas del termostato manualmente. El termostato guarda sus hábitos en la memoria. Luego, una vez finalizado el período de aprendizaje, el termostato se encarga de los ajustes de temperatura diarios automáticamente. Estos termostatos de última generación pueden incluso reconocer cuando todos los miembros de la familia están fuera de casa por teléfono GPS y ajuste la temperatura en consecuencia para maximizar el ahorro de energía (y, por lo tanto, el dinero en su energía facturas).

Termostatos para electrodomésticos

Todos los termostatos que se encuentran en los aparatos de calefacción y refrigeración de su hogar utilizan alguna variación de los mismos tipos de diseños utilizados para sistemas HVAC de toda la casa, aunque pueden verse muy diferentes en la forma compacta necesaria para encajar en accesorios. Cuando el termostato de un acondicionador de aire de ventana, horno, calentador, calentador de agua u otras fallas del electrodoméstico, es posible que pueda reemplazarlo usted mismo investigando la documentación en línea para obtener instrucciones o videos que describan el proceso. Algunos termostatos, sin embargo, no se pueden reparar a un precio asequible, y se debe reemplazar todo el aparato si falla el termostato.