Termostat 101: Alle de forskjellige typene termostater i hjemmet ditt

Det vil trolig overraske deg å lære hvor mange forskjellige typer termostater du har hjemme. Nesten hvert system eller hvert apparat som styrer temperaturen har en termostat. Selv om det er mange stiler og design, er en termostat egentlig bare en type bryter som styrer av / på-funksjon av et system eller et apparat ved hjelp av et temperaturfølende element innebygd i termostat. Hensikten er å justere (eller holde) temperaturen i rommet eller apparatet til det nivået du velger.

Hvis du hele tiden er misfornøyd med hjemmets temperatur, eller hvis energiforbruket ditt er mer enn du vil betale for, er det fornuftig å Lær om alle de forskjellige typene termostater i hjemmet ditt - spesielt hvis du planlegger å kjøpe en ny termostat til HVAC system.

Systemer og enheter som bruker termostater

Nesten alle er kjent med veggtermostaten som styrer temperaturen på et hus HVAC (varme-ventilasjon-klimaanlegg) system, men forskjellige typer termostater finnes i mange andre apparater og enheter i hjemmet ditt. Annet enn en ovn og et sentralt klimaanlegg, finnes termostater også på praktisk talt alle typer baseboardvarmer, romvarmer og klimaanlegg til romvinduer.

Ovner, ovner, elektriske stekepanner og andre kokeapparater har sannsynligvis termostater. Kjøleskapet og fryseren har også forskjellige typer termostater, og hvis badet ditt har en varmelampe, har det sannsynligvis også en termostat. Oppvaskmaskiner, vaskemaskiner og tørketromler hadde en gang rudimentære termostater med høy til middels lav temperatur, men moderne typer har ofte mer presise termostater som gir mulighet for et mye bredere utvalg av temperaturkontroll.

Selv om utseendet til disse termostatene varierer betydelig, kan de alle kategoriseres på samme måte. Hvis du for eksempel fungerer og variasjonene til den vanlige veggtermostaten for luftventilasjonssystemer, for eksempel, vil du også forstå de grunnleggende funksjonene til apparattermostater.

Linjespenning vs. Lavspenningstermostater

Alle termostater kan kategoriseres som linjespenning eller lavspenningstermostater. Linjespenningstermostater er vanligvis funnet på elektriske baseboardovner, veggovner og noen romvarmer. De finnes også noen ganger på hele huset varmepumpesystemer, gjelder også kanalløs "mini-split" systemer. Uttrykket "linjespenning" refererer til det faktum at de opererer på samme kretsspenning (120 eller 240 volt) som driver varmeren selv. Termostaten er egentlig en variabel bryter som er en del av samme krets som bringer strøm til strålings- eller kjølespolene i det elektriske varmeapparatet eller klimaanlegget.

På den annen side er lavspenningstermostater ikke en del av den samme elektriske kretsen som driver varme- eller kjøleapparatet. I stedet bruker de avspent spenning, vanligvis 24 volt, levert av en transformator som konverterer standard 120 volt kretsspenning til lavspenningen som kreves av termostaten. Termostaten registrerer temperaturer og sender lavspenningssignaler gjennom finmålerledninger til kontrollene på varme- eller kjøleenheten.

Så å si alle sentrale HVAC-systemer med påtvunget luft fungerer lavspenningstermostater, ikke linjespenningstyper. Linjespenningstermostater finnes oftere på elektriske gulvvarmeovner, noen ganger integrert i selve varmeren, men oftere montert på veggen i rommet.

Mekanisk (analog) vs. Digitale termostater

En annen grunnleggende kategorisering av termostater er etter måten temperaturen registreres og styresignaler på startes - enten ved hjelp av mekaniske deler som beveger seg inne i termostaten eller elektronisk digital impulser. Mange eldre linjespenningstermostater bruker en mekanisk design; disse termostatene er noen ganger kjent som analoge termostater. Imidlertid bruker de fleste moderne HVAC klimakontrollsystemer og mange moderne varme- / kjøleapparater termostater med digital design. Digitale kontroller kan brukes i både linjespenning og lavspenningstermostater; Tilstedeværelsen av digitale kontroller betyr ikke alltid at termostaten er en lavspenningsmodell.

Mekaniske / analoge hjemmetermostater

Den eldre stilen mekaniske / analoge termostater arbeid ved å bruke det fysiske prinsippet som metaller og gasser ekspanderer eller trekker sammen når temperaturen endres. En klassisk mekanisk termostat er den velkjente og ekstremt pålitelige Honeywell termostat, som fremdeles finnes i tusenvis av hjem. Inne i denne typen termostat overvåkes romtemperaturen av en metallspole festet til et hetteglass fylt med kvikksølv - et flytende metall som leder strøm.

Kvikksølv hetteglasset har tre ledninger. Den ene ledningen strekker seg til bunnen av hetteglasset og er i konstant kontakt med kvikksølv. En annen ledning er nær toppen av hetteglasset, og en annen er øverst til høyre. Når metallspolen utvides og trekker seg sammen med temperaturendringer, vipper den hetteglasset på en eller annen måte. Hvis temperaturen i rommet synker, trekker metallspolen seg sammen og vipper kvikksølv hetteglasset i en retning. Kvikksølvbryteren fullfører et lavspent signal til ovnen, noe som får den til å begynne sin oppvarmingssyklus. Hvis temperaturen i rommet stiger, utvides metallspolen, og hetteglasset vipper i motsatt retning. Bryteren kommer i kontakt med den motsatte ledningen i kvikksølvflasken, og fullfører lavspenningskretsen som starter klimaanlegget.

Noen versjoner av dette utvidelsesprinsippprinsippet brukes i alle mekaniske termostater, selv om den mekaniske virkningen varierer betydelig. Noen stiler bruker en rett bimetallstripe som bøyes på en eller annen måte avhengig av temperaturendringer. Andre stiler bruker en gassfylt pose som krymper eller utvides når romtemperatur endres, åpner eller lukker bryterkontakter i termostaten.

Digitale hjemmetermostater

Digitale termostater jobbe på en helt annen måte ved hjelp av transistorkort og digitale signaler. Temperaturer registreres av en spesiell type elektronisk motstand, kalt termistor, som måler rom temperatur ved å registrere forskjeller i elektrisk motstand som oppstår når strømmen strømmer forskjellig temperaturer. En liten mikroprosessor registrerer den numeriske verdien av denne motstanden, konverterer den til en nøyaktig temperaturavlesning og deretter andre transistorer og programmerte mikrochips tolker denne informasjonen og sender en kompleks serie med digitale mikrospenningssignaler til HVAC-systemkomponentene og forteller dem hva å gjøre.

De fleste moderne lavspenningstermostater som styrer hele huset HVAC-systemer er nå digitale modeller, men det er også mange linjespenningstermostater som brukes til å kontrollere elektrisk oppvarming av tavler og annen kjøling / oppvarming systemer. Innen klassen digitale termostater er det imidlertid flere varianter.

Digitale termostatvariasjoner

Fordi mikroprosessorer og minnebrikker i en digital termostat er så små, kan mye informasjon lagres av kretsene. Mens tidlige digitale termostater gjorde lite mer enn de eldre mekaniske termostatene - bare på mindre plass og mer pålitelig - moderne digitale termostater er ofte svært sofistikerte enheter som inneholder et overraskende utvalg av funksjoner.

Enkle digitale termostater

De mest grunnleggende digitale termostatene gjør lite mer enn å tilby enkle, automatiske på / av-funksjoner, men de gjør det i en veldig kompakt enhet som er ekstremt effektiv og pålitelig. I likhet med de eldre lavspente termostatene i Honeywell-stil, drives de fleste moderne digitale termostater av lavspenningsstrøm fra en transformator. Temperaturavlesningene og kontrollinnstillingene vises på en liten LED-skjerm på forsiden av termostaten. Disse enkle digitale termostater kan også ha en batterisikkerhetskopi som gjør at avlesningene kan fortsette å vises på skjermen selv om strømmen fra transformatoren blir avbrutt.

De enkleste digitale termostatene med automatiske av / på-funksjoner som holder romtemperaturen uansett innstilling du velger er fremdeles tilgjengelig, selv om de fleste nå velger å gå opp til noe mer sofistikert digital termostater.

Programmerbare digitale termostater

Det neste trinnet i digital termostatdesign var introduksjonen av programmerbare termostater, som en bruker kan program en rekke automatiske temperaturinnstillinger gjennom en indre digital tidtaker. Dette gir mye større energieffektivitet siden termostaten kan stilles inn til automatisk å senke temperaturen om natten eller om dagen når beboerne er på jobb eller i skolen. De mest sofistikerte termostatene kan tillate så mange som 28 forskjellige temperaturinnstillinger - fire for hver av de syv dagene i uken.

Disse termostatene har vanligvis en større LED-skjerm som gjør det lettere å gjøre innstillingsjusteringer. LED-skjermen kan oppta det meste av frontpanelet på termostaten.

Smarte hjemmetermostater

En nyere innovasjon innen digitale termostater er den såkalte smart termostat. Disse smarte termostater begynn med en ganske sofistikert programmerbar design, men de legger deretter til Wi-Fi-tilkobling som gjør det mulig å overvåke og justere hjemmets HVAC-innstillinger langtfra ved hjelp av en smarttelefon, datamaskin eller nettbrett enhet. Innen hjemmet kan telefonen eller nettbrettet fungere som en fjernkontroll for termostaten din, og den kan tjene det samme funksjon når du reiser ved å overvåke forholdene i hjemmet og justere temperaturen via hvilket som helst internett forbindelse.

Raffinementet til smarte termostater vokser for hvert år som går. Noen av disse termostatene kan også overvåke fuktigheten i hjemmet eller gi månedlige energirapporter, og noen kan styres via Amazonas Alexa eller andre stemmekontrollsystemer, for eksempel Google Assistant. Noen har til og med eksterne sensorer som lar deg overvåke temperaturen i forskjellige rom; de balanserer temperaturen i forskjellige rom for å kjøre HVAC-systemet på en måte som gir best mulig oppvarming eller kjøling. Fordi de er permanent koblet til internett, viser noen av disse smarte termostatene til og med utendørs værforhold og prognoser.

Læring av hjemmetermostater

Den siste generasjonen av programmerbare smarte termostater er ofte kjent som "lærende" termostater. Det ledende merkevaren er Rede, som har blitt synonymt med denne typen enheter.

Dette er programmerbare termostater av en spesiell art. Basert på maskinlæringsalgoritmer, Nest termostater krever en læringsperiode på flere uker, der du stiller inn termostatens temperaturer manuelt. Termostaten forplikter vanene dine til minne. Etter at læringsperioden er fullført, tar termostaten automatisk over de daglige temperaturjusteringene. Disse toppmoderne termostatene kan til og med gjenkjenne når alle familiemedlemmer er borte fra hjemmet via telefon GPS og juster temperaturen deretter for å maksimere energibesparelser (og dermed penger på energien din regninger).

Termostater for apparater

Termostatene som finnes i varme- og kjøleapparater rundt hjemmet ditt, bruker alle variasjoner av samme type design som brukes til HVAC-systemer, selv om de kan se veldig forskjellige ut i den kompakte formen som er nødvendig for å passe inn apparater. Når termostaten på et vindu klimaanlegg, stekeovn, romvarmer, varmtvannsbereder eller andre funksjonsfeil på apparatet, kan det være mulig å erstatte det selv ved å undersøke online dokumentasjon for instruksjoner eller videoer som beskriver prosessen. Noen termostater kan imidlertid ikke betjenes rimelig, og hele apparatet må byttes ut hvis termostaten svikter.