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Wie ein Thermostat arbeitet


Wie ein Thermostat arbeitet

mechanische (oben) und elektronische (unten) Thermostate

Thermostate messen die Umgebungstemperatur Ihres Hauses und nutzen diese Informationen zur Aktivierung Ihren Ofen oder Ihre Klimaanlage, abhängig von der Einstellung des Thermostats.

Der erste Thermostat wurde Anfang des 17. Jahrhunderts von einem Holländer, Cornelis Drebbel, erfunden, der einen Schwimmer in ein Quecksilberthermometer steckte und diesen Apparat mit einem Dämpferdeckel an einem Ofen verband. Als das Quecksilber auf ein bestimmtes Niveau kletterte, wurde der Dämpfer durch den Schwimmer geschlossen.

Heutige Thermostate sind im Grunde das Gleiche, aber die Technologie hat seitdem einen langen, langen Weg zurückgelegt. Im Wesentlichen ein wärmeaktivierter Schalter, ein Thermostat hat einen Temperatursensor, der bewirkt, dass der Schalter sich öffnet oder schließt, einen elektrischen Stromkreis schließt oder unterbricht, der das Heiz- oder Kühlsystem des Hauses betreibt. Es kann dies entweder mechanisch oder über elektronische Schaltungen erledigen. Ein hochmoderner Thermostat, der wahrscheinlich am besten durch das Nest Learning Thermostat veranschaulicht wird, lernt das Verhalten und die Vorlieben einer Familie, verdaut diese Informationen und steuert die Temperatur entsprechend - im Wesentlichen selbst programmierend. Wenn es mit dem WLAN eines Hauses verbunden ist, kann es von einem Smartphone, Tablet oder Laptop aus ferngesteuert werden. Weitere Informationen hierzu finden Sie im Thermostats-Ratgeber.

Programmierbare elektronische Thermostate

Elektronische Thermostate verwenden ein elektronisches Wärmefühlerelement und Schaltkreise, um Temperaturänderungen zu erfassen und Heiz- oder Kühlgeräte einzuschalten. Wie ein kleiner Computer sind sie programmierbar; Mithilfe der Timer können Sie Ihr Haus aufwärmen, bevor Sie morgens aus dem Bett gehen und bevor Sie von der Arbeit nach Hause kommen und zu unterschiedlichen Tageszeiten auf unterschiedliche Temperaturen eingestellt werden. Das bedeutet, dass Sie die Raumtemperatur genau an Ihren Bedürfnissen ausrichten können, um Komfort zu gewährleisten, ohne Energie zu verschwenden. Top of the line "lernende" Thermostate wie der oben erwähnte Nest Thermostat sind anspruchsvolle Versionen des elektronischen Thermostats.

Elektromechanische Thermostate

Elektromechanische Thermostate haben eine Art von mechanischer Temperaturerfassungsvorrichtung - typischerweise eine Bimetallspule oder -streifen. Wie der Name schon sagt, besteht dieser Typ aus zwei miteinander verbundenen Metallen. Temperaturänderungen bewirken, dass diese Metalle sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ausdehnen und zusammenziehen, wodurch sich die Spule oder der Streifen bewegt.

Der elektromechanische Thermostat verfügt über eine Bimetallspule, die sich bei Temperaturänderungen bewegt und die Neigung auf einer kleinen mit Quecksilber gefüllten Ampulle ändert, wodurch ein elektrischer Stromkreis abgeschlossen wird.

Die Bimetallspule oder der Bimetallstreifen ist mit einer Vorrichtung verbunden, die einen elektrischen Stromkreis vervollständigt. Im Falle der elektromechanischen Thermostate von Honeywell wird ein Spiral-Bimetall-Sensor an einer kleinen Glasampulle befestigt, die Quecksilber enthält. die Bewegung der Spirale bewirkt, dass die Phiole in die eine oder andere Richtung kippt.

Da eine der Eigenschaften von Quecksilber darin besteht, dass es Elektrizität leitet, ist der Stromkreis abgeschlossen, wenn das Quecksilber zu einem Ende der Ampulle fließt, wo zwei getrennte elektrische Kontakte vorhanden sind.

Ein Thermostat, der sowohl Heiz- als auch Kühleinheiten betreibt, hat zwei Kontakte an jedem Ende des Fläschchens. Wenn das Fläschchen in eine Richtung kippt, fließt das Quecksilber zu diesem Ende und schließt einen Kreislauf ab, der nach Wärme ruft. Wenn das System in den Kühlzyklus geschaltet wird, fließt das Quecksilber zum anderen Ende des Fläschchens, um die Kühlung einzuschalten.

Die Entsorgung der kleinen Quecksilbermenge von diesem Thermostat ist in den letzten Jahren zu einem Problem geworden. In einigen Bundesstaaten werden Pilotprogramme zum Recycling von alten quecksilberhaltigen Thermostaten getestet. Honeywell war bei diesen Initiativen sehr aktiv.

Einige elektromechanische Thermostate, wie die von GE, funktionieren ähnlich, vervollständigen jedoch die Schaltung mit einem Magnetschnapp-Reed-Schalter.

Das Zoned-Heizsystem verwendet mehrere Thermostate und Dämpfer in den Leitungen, um die Zufuhr von erwärmter und gekühlter Luft zu regulieren.

Zoned Heating & Cooling

Ausgereifte zonengesteuerte Raumklimasysteme unterteilen das Haus in mehrere separate Bereiche, die jeweils über separate Einstellungen und Zeiten an einzelnen Thermostaten gesteuert werden können. Mit Zonensteuerungen öffnen und schließen Thermostate die Klappen und senden warme und kühle Luft wann und wo nötig.

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Autor Des Artikels: Alexander Schulz. Unabhängiger Konstrukteur und technischer Experte. Arbeitserfahrung in der Baubranche seit 1980. Fachkompetenz in den Richtungen: Bau, Architektur, Design, Hausbau.

Video-Anleitung: So funktioniert ein voreinstellbares heizungsventil.


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