Comprensione dei termostati comuni dei forni

Il termostato del forno è il centro nevralgico del sistema di riscaldamento domestico. È il punto di controllo principale che determina quando e quanto calore verrà erogato dal forno. Ma nonostante tutto il suo mistero, il termostato è in realtà un dispositivo molto semplice. Al suo livello più elementare, è semplicemente un interruttore sensibile alla temperatura.

La maggior parte dei termostati che controllano le apparecchiature di riscaldamento centralizzato, inclusi forni, caldaie e pompe di calore, sono termostati a bassa tensione che in genere utilizzano 24 volt di elettricità. I riscaldatori elettrici a battiscopa e quelli a parete possono utilizzare termostati a tensione di linea che utilizzano 120 o 240 volt di elettricità.

I termostati a bassa tensione sono alimentati da un trasformatore che riduce la tensione di linea in ingresso da 120 volt fino a un livello compreso tra 12 e 24 volt, a seconda del design del forno. All'interno di questa categoria di termostati a bassa tensione, ci sono quattro tipi principali:

• Contatto con mercurio
• Contatto meccanico
• Digitale
• Programmabile elettronico

Il termostato bimetallico a contatto di mercurio è un vecchio tipo di termostato analogico (non digitale) e una volta era il tipo più comune trovato nelle case. La sua semplicità lo rende un buon esempio per descrivere come funziona un termostato analogico.

Perché un termostato analogico funzioni, qualcosa deve muoversi all'aumentare o al diminuire della temperatura. Questo è il lavoro del nastro bimetallico. "Bimetallico" è solo un nome di fantasia per due pezzi di metallo uniti insieme. Ma il motivo per cui funziona è che i due metalli si espandono a velocità diverse a una data temperatura (nota come coefficiente di espansione). Quando un lato si espande più dell'altro, il metallo si curva in un modo o nell'altro. Quindi accoppi questo po 'di conoscenza fisica con i tassi esatti di espansione per i due metalli, e il risultato è uno strumento preciso che si sposterà di una quantità specifica a una data temperatura.

Il contatto del termostato è come un interruttore per le luci. Quando la striscia bimetallica si muove, apre o chiude il contatto. Nel caso di un termostato a mercurio, il contatto è una fiala di vetro, chiamata ampolla, contenente mercurio. L'ampolla è attaccata a una striscia bimetallica arrotolata, chiamata anche bobina bimetallica. Quando la bobina si muove, inclina la fiala di mercurio finché il mercurio non si muove e il contatto dell'interruttore viene aperto o chiuso.

Infine, l'anticipatore di calore è un filo di resistenza elettrica montato su un disco centrale collegato alla bobina bimetallica. È regolabile per consentire la regolazione fine di quando il termostato accende e spegne il ventilatore del forno. Il termostato bimetallico ha modalità di riscaldamento e raffreddamento e posizioni di ventilazione per accensione / spegnimento e automatico. Non è programmabile.

Il termostato a contatto meccanico utilizza un semplice contatto meccanico invece di un interruttore di contatto al mercurio. Come un contatto mercurio termostato, un termostato meccanico utilizza una bobina bimetallica (per aprire o chiudere i punti di contatto meccanico) e comprende un anticipatore calore. Alcune versioni precedenti di termostati a contatto meccanico utilizzavano una striscia bimetallica a lama diritta e non una striscia a spirale. Sono un po 'meno accurati ma funzionano secondo lo stesso principio.

Il termostato digitale è una versione elettronica del semplice termostato meccanico. Utilizza controlli elettronici invece di una bobina bimetallica per rilevare i cambiamenti di temperatura ed è molto più preciso. Questi termostati di solito hanno display grandi e di facile lettura e sono spesso utilizzati per sostituire i vecchi termostati meccanici. I termostati digitali hanno modalità per riscaldamento e raffreddamento e posizioni ventole per accensione / spegnimento e automatico, ma non sono programmabili.

Il cronotermostato elettronico prende il termostato digitale e gli dà un "cervello". Dispone di controlli utente che consentono di impostare i giorni della settimana, l'ora e la temperatura oltre a funzioni di programmazione personalizzate. Un cronotermostato elettronico può risparmiare energia permettendoti di reimpostare il calore di notte o quando sei lontano. È inoltre possibile impostare diversi programmi per i giorni feriali e nei fine settimana, e alcuni possono anche dirvi quando si ha bisogno di cambiare il vostro forno filtro.

L'ultima iterazione del termostato programmabile è il termostato intelligente, come il Nest. Questi sono completamente programmabili e possono essere controllati manualmente o con uno smartphone o un altro dispositivo. Sono anche in grado di programmarsi da soli imparando come normalmente si imposta la temperatura durante la settimana.