Termostaatti on laite, jota käytetään ohjaamaan lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmää siten, että se ylläpitää tiettyä lämpötilaa tai pitää lämpötilan tietyllä alueella. Esimerkiksi kotona tämä laite voi käynnistää lämmitysjärjestelmän automaattisesti, kun kodin lämpötila laskee, tai kytkeä ilmastointi päälle, kun se kuumenee liikaa. Kun lämmin tai viileä ilma täyttää huoneen ja haluttu lämpötila saavutetaan, laite sammuttaa järjestelmän. Termostaatteja on kahta päätyyppiä: mekaaninen ja digitaalinen. Monet digitaaliset termostaatit ovat myös ohjelmoitavia, joiden avulla käyttäjä voi asettaa eri lämpötilat eri vuorokaudenaikoille tai viikonpäiville.
Mekaaniset termostaatit
Mekaaninen termostaatti käyttää fyysisiä keinoja ilman lämpötilan mittaamiseen ja aktivoi kytkimen, joka kytkee lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmän päälle ja sammuttaa sen. Mekaanisissa termostaateissa voidaan käyttää useita anturitekniikoita, kuten bimetallinauhoja, vahapellettejä, kaasulla täytettyjä polttimoita tai ilmaa sisältäviä putkia. Jokainen näistä anturityypeistä reagoi lämpötilan muutoksiin, esimerkiksi laajentamalla tai supistumalla, ja laukaisee oikean kytkimen lämpötilan nostamiseksi tai laskemiseksi. Elohopealla täytettyjä polttimoita käytettiin joskus yleisesti termostaateissa, mutta niiden käyttö on lopetettu tai kielletty monin paikoin elohopean vaarojen vuoksi.
Yleisin näistä tekniikoista kotitermostaateissa on bimetallinauha. Tämä tekniikka käyttää kahta ohutta nauhaa eri metalleista – kuten kuparista ja raudasta, kuparista ja teräksestä sekä messingistä ja teräksestä – liimattuina yhteen ja rullattu kelaksi. Lämpötilan muuttuessa eri metallit laajenevat tai supistuvat eri nopeuksilla aiheuttaen nauhan taipumisen. Kun liuska taipuu tarpeeksi koskettamaan sähkökontaktia ja täydentää sähköpiirin, se käynnistää lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmän. Jos lämpötila muuttuu niin paljon, että nauha taipuu, kosketus katoaa ja järjestelmä sammuu.
Digitaaliset termostaatit
Monissa kodeissa on nyt digitaaliset termostaatit, jotka käyttävät fyysisiä keinojen sijasta elektronisia antureita lämpötilan muutosten seuraamiseen. Elektronisten antureiden lukemien lämpötilojen perusteella nämä laitteet kytkevät jäähdytys- tai lämmitysjärjestelmät päälle tai pois päältä tarpeen mukaan. Digitaalinen termostaatti vaatii yleensä yhden tai useamman pariston. Painikkeiden ja kytkimien avulla käyttäjä voi hallita asetuksia, ja näyttöruutu näyttää asetukset ja nykyisen lämpötilan.
Termostaatin asettaminen
Mekaanisen termostaatin asettamiseksi käyttäjän on tyypillisesti käännettävä valitsinta tai siirrettävä vipua. Eräässä yleisessä mekaanisessa termostaatissa on valitsin, johon on painettu lämpötila -alue, ja käyttäjä yksinkertaisesti kääntää valitsinta, kunnes pieni nuoli tai viiva on halutun lämpötilan kohdalla. Toinen tyyppi on suorakulmainen ja siinä on kaksi vipua, joiden avulla käyttäjä voi asettaa minimi- ja maksimilämpötilan. Näissä termostaateissa on usein myös kytkimiä, joiden avulla käyttäjä voi kytkeä päälle tai pois päältä lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmän sekä kaikki mahdolliset tuulettimet, jotka voivat olla osa järjestelmää.
Digitaalisia termostaatteja asetettaessa käyttäjät katsovat useimmissa tapauksissa vain näyttöruutuja ja painikkeita syöttääkseen halutut asetukset. Joissakin uudemmissa malleissa on kosketusnäytöt erillisten painikkeiden ja näyttöruutujen sijasta. Ohjelmoitavaan malliin käyttäjä voi valita eri asetukset tietyille ajoille, kuten silloin, kun kodin asukkaat nukkuvat, kun he heräävät ensimmäisen kerran tai kun he ovat poissa töistä tai koulusta. Ohjelmoitavat asetukset voivat paitsi tehdä kodista mukavamman, myös säästää energiaa estämällä lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmää käynnistymästä tai sammumasta tarpeettomasti, esimerkiksi silloin, kun kukaan ei ole kotona. Mallista riippuen nämä ohjelmoidut ajat voivat olla silloin, kun laite alkaa säätää lämpötilaa, tai laite voi alkaa toimia aikaisemmin, jotta haluttu lämpötila saavutetaan ohjelmoituun aikaan.
Ihanteelliset kotiasetukset
Useimmat ihmiset asettavat termostaatit sellaisiin lämpötiloihin tai alueille, joissa ne ovat mukavimpia. Jotkut ihmiset kuitenkin haluavat säästää energiaa ja säästää rahaa säätämällä asetuksia muutamalla asteella. Monien mielestä mukavin huonelämpötila on noin 70 ° C – 21.1 ° Fahrenheit (72 ° C). Useimmat ihmiset eivät huomaa eroa esimerkiksi 22.2 ° Fahrenheit (72 ° C) ja 22.2 ° Fahrenheit (74 ° C) välillä, joten termostaatin asettaminen käynnistämään ilmastointi hieman korkeammassa lämpötilassa voi säästää energiaa ja rahaa vaikuttamatta merkittävästi kodin mukavuustasoon.
Jotkut asiantuntijat suosittelevat kodin termostaatin asettamista siten, että lämpö kytkeytyy päälle 67 Fahrenheit -asteessa (19.4 ° C) ja jäähdytysjärjestelmä käynnistyy 77 ° C: n 25.6 ° Fahrenheit -asteessa. Näitä asetuksia voidaan säätää eri vuodenaikoille, osittain siksi, että ihmiset käyttävät yleensä enemmän vaatteita kylmempinä kuukausina ja vähemmän vaatteita lämpiminä kuukausina riippumatta siitä, ovatko ne sisällä vai ulkona. Ihmiset nukkuvat usein mukavammin alemmissa lämpötiloissa, joten ohjelmoitavat termostaatit voitaisiin asettaa siten, että lämpötila voi laskea noin 62 Fahrenheit -asteeseen (16.7 ° C) normaalina nukkumisaikana.