Thermostaat

Een thermostaat is een component die de temperatuur van een fysiek systeem detecteert en acties uitvoert. Zodat de temperatuur van het systeem in de buurt van een gewenst instelpunt wordt gehouden.

Thermostaten gebruikt men in elk apparaat of systeem dat verwarmt of koelt tot een ingestelde temperatuur. Voorbeelden hiervan zijn gebouwverwarming, centrale verwarming, airconditioners, HVAC-systemen en waterverwarmers.

Maar ook keukenapparatuur inclusief ovens en koelkasten en medische en wetenschappelijke incubators. In de wetenschappelijke literatuur classificeert men deze apparaten vaak als thermostatisch gereguleerde belastingen.

Een thermostaat werkt als een "gesloten lus" regelapparaat, omdat het de fout tussen de gewenste en gemeten temperaturen probeert te verminderen. Soms combineert een thermostaat zowel de detectie- als de besturingsactie-elementen van een gecontroleerd systeem.

Thermostaten in verschillen vormen

Thermostaten zijn er in verschillende vormen, maten en stijlen. De belangrijkste twee soorten thermostaten zijn digitaal en mechanisch. Deze variëren op enkele belangrijke manieren. Tegenwoordig zijn de meeste nieuwe thermostaten digitaal (of elektronisch).

 Digitale thermostaten hebben interne componenten die een nauwkeurige, responsieve reactie op bijvoorbeeld de kamertemperatuur bieden. De elektronische sensoren lezen de huidige binnentemperatuur en kunnen de verwarming dienovereenkomstig afstemmen. Waardoor de ruimte binnen een graad van de doelinstelling blijft.

Een mechanische thermostaat werkt vaak met een bi-metaal

Daarentegen regelt een mechanische thermostaat meestal de temperatuur met behulp van bi-metaal. Deze zijn samen gelamineerd in de sensor van de thermostaat in een bimetalen strip. Naarmate de verschillende soorten metalen uitzetten en samentrekken met temperatuurveranderingen, wordt een elektrisch circuit dat is aangesloten op bijvoorbeeld je verwarmingssysteem in- en uitgeschakeld. 

Wat belangrijk is om op te merken over een bimetaalthermostaat is dat deze niet zo nauwkeurig is als een digitaal model; de temperatuur kan afwijken tot een paar graden vanaf het doelinstelpunt. Soms geeft men echter de voorkeur aan mechanische thermostaten vanwege hun betaalbaarheid en eenvoudig te gebruiken aan-uit-schakelaar.

Een thermostaat kan enige hysterese bevatten

Om een te snelle cyclus van de apparatuur te voorkomen wanneer de temperatuur in de buurt van het instelpunt komt, kan een thermostaat enige hysterese bevatten. In plaats van op de ingestelde temperatuur over te schakelen van "aan" naar "uit" en vice versa, zal een thermostaat met hysterese niet schakelen totdat de temperatuur iets voorbij het ingestelde temperatuurpunt is veranderd.

Een thermostaat met hysterese vermindert het risico van slijtage

Een koelkast ingesteld op 2 ° C start bijvoorbeeld de koelcompressor pas als de temperatuur van het voedselcompartiment 3 ° C bereikt, en blijft draaien totdat de temperatuur is verlaagd tot 1 ° C. Dit vermindert het risico van slijtage van de apparatuur door te frequent schakelen.

Om het comfort van de bewoners van verwarmde of geklimatiseerde ruimtes te verbeteren, kunnen bimetaalsensorthermostaten een "anticipator" -systeem bevatten. Om hiermee de temperatuursensor enigszins op te warmen terwijl de verwarmingsapparatuur in bedrijf is, of om de sensor enigszins op te warmen wanneer het koelsysteem niet werkt werken.

Wanneer correct afgesteld, vermindert dit elke overmatige hysterese in het systeem en vermindert de omvang van temperatuurvariaties. Elektronische thermostaten hebben een elektronisch equivalent om het comfort te verbeteren.