Termostato: tipologie, principio di funzionamento, vantaggi, applicazioni

Termostato: tipologie, principio di funzionamento, vantaggi, applicazioni

Cos'è un termostato?
Un termostato è un pratico dispositivo che controlla la temperatura di vari articoli domestici come frigoriferi, condizionatori e ferri da stiro.È come un cane da guardia della temperatura, che tiene d'occhio quanto sono calde o fredde e le regola al giusto livello.

Come funziona un termostato?
Il segreto dietro un termostato è l’idea di “espansione termica”.Immagina che una solida barra di metallo si allunghi man mano che diventa più calda.Questa è l'espansione termica.

Termostato a strisce bimetalliche

Ora, pensa di incollare insieme due diversi tipi di metallo in un'unica striscia.Questa doppia striscia metallica è il cervello di un termostato tradizionale.

Quando fa freddo: la doppia striscia di metallo rimane diritta e l'elettricità la attraversa, accendendo il riscaldatore.Potete immaginarlo come un ponte crollato che lascia passare le auto (elettricità).
Quando fa caldo: un metallo si allunga più velocemente dell'altro, quindi la striscia si piega.Se si piega abbastanza, è come se il ponte si sollevasse.Le auto (elettricità) non riescono più a passare, quindi il riscaldamento si spegne e la stanza si raffredda.
Raffreddamento: man mano che la stanza diventa più fredda, la striscia torna ad essere diritta.Il ponte è di nuovo abbassato e il riscaldamento si riaccende.
Ruotando un quadrante della temperatura, dici al termostato il punto esatto in cui vuoi che il ponte si alzi o si abbassi.Non accadrà all'istante;il metallo ha bisogno di tempo per piegarsi.Questa lenta flessione garantisce che il riscaldatore non continui ad accendersi e spegnersi continuamente.

La scienza del termostato bimetallico
Ecco come funziona in dettaglio questa intelligente doppia striscia di metallo (striscia bimetallica):

Impostazione della temperatura: un quadrante consente di scegliere la temperatura alla quale il riscaldatore si accende o si spegne.
Striscia bimetallica: la striscia è composta da due metalli (come ferro e ottone) imbullonati insieme.Il ferro non diventa lungo quanto l'ottone quando viene riscaldato, quindi la striscia si piega verso l'interno quando è calda.
Circuito elettrico: la striscia bimetallica fa parte di un percorso elettrico (mostrato in grigio).Quando la striscia è fredda e diritta, è come un ponte e il riscaldamento è acceso.Quando si piega, il ponte è rotto e il riscaldamento è spento.
Tipi di termostati
Termostati Meccanici
Termostati a striscia bimetallica
Termostati a riempimento di liquido
Termostati Elettronici
Termostati digitali
Termostati programmabili
Termostati intelligenti
Termostati ibridi
Termostati di tensione di linea
Termostati a bassa tensione
Termostati pneumatici
Vantaggi
Controllo preciso della temperatura
Efficienza energetica
Comodità e facilità di regolazione
Integrazione con altri sistemi
Funzionalità migliorate come comportamento di apprendimento e avvisi di manutenzione
Svantaggi
Complessità e costi più elevati
Problemi di compatibilità con i sistemi di riscaldamento e raffreddamento
Dipendenza dalla potenza (elettricità)
Possibilità di letture imprecise
Manutenzione ed eventuale sostituzione della batteria
Applicazioni
Impianti di riscaldamento e raffrescamento residenziale
Climatizzazione di edifici commerciali
Sistemi di raffreddamento automobilistici
Regolazione della temperatura industriale
Sistemi di refrigerazione
Serre
Controllo della temperatura dell'acquario
Regolazione della temperatura delle apparecchiature mediche
Apparecchi di cottura come forni e grill
Sistemi di riscaldamento dell'acqua
Conclusione
Un termostato, con la sua striscia bimetallica, è come un controller a ponte intelligente, che sa sempre quando far passare l'elettricità (riscaldatore acceso) o fermarla (riscaldatore spento).Comprendendo e reagendo alla temperatura, questo semplice dispositivo aiuta a mantenere le nostre case confortevoli e a tenere sotto controllo le nostre bollette energetiche.È un bellissimo esempio di come qualcosa di piccolo e intelligente possa fare una grande differenza nella nostra vita quotidiana.