Termostaatti
Termostaatti on laite, joka pyrkii pitämään jonkin järjestelmän lämpötilan halutulla tasolla ohjaamalla energian kulkua järjestelmään tai järjestelmästä pois. Termostaatti siis käynnistää ja sammuttaa lämmitys- tai jäähdytyslaitteita tarpeen mukaan. Termostaatin keksi Albert Butz vuonna 1885. Siitä sai alkunsa yritys, joka nykyisin kantaa nimeä Honeywell International.[1]
Esimerkiksi sähkölämmittimessä termostaatti ohjaa sähköenergiaa lämmitysvastukselle, kun lämpötila laskee liian matalaksi. Kun lämpötila on halutulla tasolla, termostaatti katkaisee virran lämmitysvastukselta, jotta lämpötila ei nouse liian korkeaksi. Jääkaapin termostaatti puolestaan käynnistää kompressorin, kun lämpötila kaapin sisällä kohoaa liian korkeaksi ja sammuttaa kompressorin, kun lämpötila on riittävän alhainen. Useimmissa laitteissa termostaatti on säädettävä, jolloin lämpötila saadaan pysymään sopivalla tasolla.
Sähköenergiaa ohjaavia termostaatteja käytetään sähkölämmityksen ja jääkaapin lisäksi muun muassa pakastimissa, sähkökiukaissa, sähkögrilleissä, sähköliesissä, silitysraudoissa ja pesukoneissa. Nestejäähdytteisissä polttomoottoreissa termostaatin avulla pidetään moottorin lämpötila sopivana niin, että polttoaine palaa puhtaasti ja öljyn voiteluominaisuudet ovat hyvät. Kun sopiva lämpötila ylittyy, termostaatti päästää jäähdytysnesteen virtaamaan jäähdyttimen kautta, ja tarvittaessa käynnistää jäähdyttimen tuulettimen.
Useimmissa termostaateissa on hystereesi, jolloin lämmitys- tai jäähdytyslaite ei käynnisty ja sammu tarpeettoman usein. Liian tarkka termostaatti aiheuttaisi esim. naksumista tiuhan kytkeytymisen ja poiskytkeytymisen takia. Hystereesiväli voi olla kiinteä (esimerkiksi 10 °C) tai sen ala- ja ylärajat voivat olla erikseen säädettävissä. Esimerkiksi lämmitin kytkeytyy toimimaan lämmön laskiessa alarajan alle ja pysähtyy kun ylärajan tavoitelämpö on saavutettu.
Termostaatteja on erityyppisiä, muun muassa omavoimainen bimetallitermostaatti, kontaktikärjillä varustettu bimetallitermostaatti, relelähtöinen termostaatti ja täysin elektroninen termostaatti.
Bimetallitermostaatti
Yleisin termostaatti on bimetallitermostaatti, joka perustuu yhteen liitettyjen kahden erityyppisen metallin erilaiseen lämpölaajenemiseen: toisen metallipinnan suurempi laajeneminen lämpötilan muuttuessa saa metalliparin taipumaan. Bimetallitermostaatti voi olla omatoiminen, jolloin bimetallikappale suoraan kääntää venttiiliä tai muuta säädintä; vaihtoehtoisesti siihen on voitu kytkeä kontaktikärjet, joilla varsinaiseen toimilaitteeseen kytketään sähkövirta, joko suoraan tai releen välityksellä.
Elektroninen termostaatti
Täysin elektronisessa termostaatissa on elektroninen anturi (esimerkiksi lämpöpari, NTC- tai PTC-vastus, puolijohdeanturi), joka ohjaa elektronista kytkintä (esimerkiksi Triacia tai GTO:ta).
