Come funziona davvero il termostato di casa?

Non devi saperlo come funziona il termostato di casa per trarre vantaggio dal suo utilizzo, ma se ne stai installando o sostituendo uno, è una storia diversa. Cosa sono tutti quei fili colorati, cosa controllano e perché la posizione del termostato influisce sul suo funzionamento? Le risposte dipendono dalle dimensioni della tua casa e dalla sua disposizione, nonché dalla complessità del tuo sistema di aria centrale e dal tipo di termostato che possiedi.

UN termostato di base è solo un interruttore sensibile alla temperatura. Ha un sensore che rileva le variazioni di temperatura nella stanza in cui si trova e ha un controllo variabile che spegne o spegne l'impianto di riscaldamento o raffreddamento quando la temperatura sale al di sopra o scende al di sotto del tuo collocamento. I termostati più complessi possono controllare più di una zona di riscaldamento contemporaneamente. Termostati programmabili può accendere e spegnere il sistema di ventilazione in determinate ore del giorno e molti possono essere controllati a distanza. Tutto ciò potrebbe sembrare complesso, ma in termini semplici, un termostato funziona in modo molto simile a un interruttore della luce e non è molto più difficile da capire.

Come funziona un termostato per rilevare la temperatura

Quando si considera come funziona un termostato elettromeccanico (quello con quadrante manuale) è utile pensare a termostati a soffietto, che erano attrezzature standard nell'industria automobilistica per mantenere freschi i motori a combustione interna. Quando questi termostati sono freddi, limitano il flusso del liquido di raffreddamento attraverso il radiatore, costringendo così il motore a riscaldarsi, e quando ciò accade, il soffietto si espande per aprire una flangia e consentire il flusso di più refrigerante, il tutto nel tentativo di impedire al motore di surriscaldamento. Questo stesso principio di distorsione termica è quello alla base della maggior parte dei termostati meccanici, ma invece di un soffietto di gomma, essi impiegare una bobina bimetallica o un nastro bimetallico costituito da una coppia di metalli con caratteristiche termiche differenti unite insieme.

Le variazioni di temperatura distorcono i metalli, costringendoli a piegarsi. In un design comune ancora in uso, la bobina o la striscia inclina una fiala di vetro di mercurio sospesa orizzontalmente, che fa scattare un interruttore quando il mercurio cade completamente da un lato. L'impostazione della temperatura sul termostato regola la quantità di tensione necessaria per capovolgere la fiala. In un altro progetto, il nastro metallico può essere fatto entrare in contatto con un terminale quando si piega, chiudendo direttamente un circuito elettrico che accende il forno.

Per gli standard moderni, un termostato elettromeccanico è primitivo perché il metallo impiega molto tempo per rispondere e perché il mercurio è tossico e lo smaltimento è problematico. Contemporaneo termostati digitali tipicamente impiegano un termistore, che è un dispositivo semiconduttore la cui resistenza elettrica cambia con la temperatura. Questo tipo di sensore di temperatura può inviare un segnale elettrico direttamente a un circuito stampato, che esegue la commutazione elettronicamente.

Cosa sono tutti quei fili?

Il tipo più semplice di termostato, che svolge la sola funzione di accensione e spegnimento di un forno, necessita solo di due fili: il filo di linea, che trasporta l'alimentazione, e il filo di carico, che trasmette l'alimentazione al pannello di controllo del forno quando il circuito chiude. Puoi ancora vedere questa semplice configurazione nei termostati a tensione di linea, che vengono utilizzati per controllare i riscaldatori del battiscopa da 240 volt. I moderni sistemi ad aria hanno tuttavia diverse funzioni e il termostato ha bisogno di diversi terminali e fili per poterli controllare tutti.

A differenza dei termostati a tensione di linea, che sono collegati direttamente al circuito elettrico della casa, la maggior parte dei forni e i termostati del sistema ad aria ricevono elettricità a 24 volt da un trasformatore che fa parte del pannello di controllo del sistema. Quando il il termostato è cablato correttamente da un HVAC pro, il colore di ciascun filo indica la sua funzione e, per evitare ambiguità, il terminale per ciascun filo è etichettato con la prima lettera di quel colore:

• ​Il filo rosso(terminale "R") porta alimentazione a 24 volt. È il filo "in tensione". Alcuni termostati hanno un terminale "Rh" per l'impianto di riscaldamento, un terminale "Rc" per l'impianto di raffrescamento o entrambi.

• ​Il filo bianco(morsetto "W") alimenta l'impianto di riscaldamento. Quando è collegato, il forno si accende.

• ​Il filo giallo(terminale "Y") si collega al compressore se il sistema dispone di un condizionatore d'aria.

• ​Il filo verde(terminale "G") si collega al ventilatore nel forno o al trattamento dell'aria.

• ​Il filo arancione(morsetto "O") si collega alla pompa di calore se l'impianto ne è dotato. Se non si dispone di una pompa di calore, non è necessario utilizzare il terminale "O" del termostato di casa.

• ​Il filo comune​ (terminale "B") di solito è blu, e non è utilizzato in tutti i sistemi HVAC. Alcuni termostati necessitano di alimentazione per lo schermo LED e tutte le funzioni di programmazione, e se non c'è la batteria, il filo "C" fornisce un percorso di ritorno per l'alimentazione fornita dal filo rosso in modo che il termostato stesso possa avere potenza.

Sebbene sia un tipo di meccanismo di commutazione, un termostato funziona solo per monitorare la temperatura ambiente e inviare alimentazione al modulo di controllo del sistema quando necessario. Una sofisticata rete di relè e interruttori all'interno del modulo di controllo del sistema HVAC subentra quindi a assicurarsi che i vari componenti si accendano e si spengano nella sequenza corretta e con il ritardo appropriato volte. Affinché un termostato mantenga confortevole la casa, deve essere posizionato in un luogo rappresentativo di l'ambiente domestico generale, quindi non dovrebbe essere vicino a una finestra, sopra una ventola di riscaldamento o in una posizione soleggiata Posizione.

Caratteristiche del termostato programmabile

In un certo senso, tutti i termostati sono programmabili perché quando imposti la temperatura, stai fondamentalmente programmando le condizioni in cui il sistema si accende e si spegne. Tuttavia, molti termostati contemporanei includono circuiti interni e timer che forniscono molti di più programmabile caratteristiche per più funzionalità.

Ad esempio, alcuni termostati può essere programmato per diverse temperature in diversi momenti della giornata. Ad esempio, in genere sceglieresti una temperatura più alta per la mattina presto e una più bassa per la metà della notte. Sebbene la maggior parte delle funzioni programmabili possa essere impostata utilizzando i controlli sul lato anteriore del termostato, alcune sono impostate in fabbrica e possono essere modificate solo riconfigurando il dispositivo.

Una di queste funzioni impostate in fabbrica è nota come banda morta, che è un divario tra la temperatura desiderata e la temperatura alla quale il sistema si accende. Una banda morta di 4 gradi è comune e funziona così: se il controllo della temperatura è impostato su 70 gradi, il sistema di raffreddamento non accendi finché la temperatura non raggiunge i 72 gradi e il riscaldamento centralizzato non si accende finché la temperatura non scende sotto i 68 gradi. Il divario tra 68 e 72 gradi è la banda morta; assicura che il sistema non si accenda inutilmente, il che aiuta a risparmiare energia, e assicura che i sistemi di riscaldamento e raffreddamento non si accendano contemporaneamente. Termostati meccanici, come il Honeywell T87 linea, disporre di un dispositivo a resistenza variabile chiamato anticipatore di calore per eseguire questa funzione.

Un termostato intelligente impara a conoscere te e funziona a distanza

Termostati intelligenti, come il Nido, portano il concetto di programmabilità un passo avanti imparando dal loro ambiente. Per le prime settimane, l'utente deve impostare manualmente il termostato Nest, ma un algoritmo informatico integrato consente a Nest di apprendere queste impostazioni e alla fine prende il sopravvento e regola automaticamente le impostazioni, tenendo conto delle condizioni ambientali che influiscono sulla temperatura, come le condizioni meteorologiche locali e le correnti d'aria insolite in casa causate da finestre aperte o porte. I termostati intelligenti sono abilitati al Wi-Fi, che consente agli utenti di monitorare le condizioni da remoto e modificare le impostazioni secondo necessità utilizzando un laptop o un dispositivo mobile.