¿Cómo funciona un termostato?

Cuando hace frío, nos acercamos y subimos el termostato, y cuando hace calor, nos acercamos y encendemos el aire acondicionado para refrescarnos. Pero, ¿cómo esa pequeña caja en la pared controla realmente la temperatura de nuestros hogares u oficinas?

Un termostato mecánico es en realidad un dispositivo muy simple. Básicamente es un termómetro conectado a un interruptor que enciende su calentador, ya sea que su fuente de calor sea gas natural o electricidad. Si quita la cubierta de su termostato, verá el funcionamiento interno y tendrá una mejor idea de cómo funciona un termostato.

La capa superior contiene un interruptor de mercurio y una bobina de termómetro. El interruptor de mercurio es solo un pequeño vial lleno de metal líquido, mercurio. Dentro de este vial hay tres cables: uno en la parte inferior del vial; uno a la izquierda del vial; y uno a la derecha del vial. A medida que la temperatura aumenta o se enfría, el vial de mercurio se inclina hacia la derecha o hacia la izquierda haciendo que el cable correspondiente entre en contacto con el cable que corre por la parte inferior. Si el mercurio se inclina hacia la izquierda, se realiza una conexión que crea una corriente que energiza un relé, que enciende el calentador y el ventilador de circulación. A medida que la habitación se calienta, el vial se nivela y, una vez que está en equilibrio, la conexión se rompe y el calentador se apaga. Si el interruptor de mercurio está inclinado hacia la derecha, otro relé hace que se encienda el acondicionador de aire.

Lo que inclina el vial en cualquier dirección es la bobina del termómetro que descansa contra el vial de mercurio. La bobina del termómetro está construida con una tira bimetálica hecha de dos tipos diferentes de metal, generalmente cobre y hierro, que están unidos entre sí. Debido a que los diferentes metales responden al calor en diferentes niveles, esta tira se contrae y se expande, lo que hace que la bobina se enrosque o se desenrolle a medida que cambia la temperatura. Este movimiento de enrollamiento o desenrollamiento inclina el vial de mercurio, lo que luego le indica a la fuente de calor que se encienda o encienda. Cuando ajusta la perilla de temperatura en su termostato, en realidad está ajustando la estanqueidad de la bobina.

Debajo de la capa superior de su termostato, verá la placa de circuito, que alberga los cables que en realidad conducen al ventilador de circulación y la fuente de calor. La placa de circuito está conectada al interruptor de mercurio a través de un tornillo de metal y un cable, que «lee» el interruptor y enciende el dispositivo de calefacción o refrigeración apropiado.

Más nuevos en el mercado son los termostatos digitales. Estos termostatos se diferencian de los termostatos mecánicos en que utilizan un termistor, una resistencia cuya resistencia eléctrica cambia con la temperatura. El microcontrolador en un termostato digital mide la resistencia y convierte ese número en una lectura de temperatura. Los termostatos digitales pueden ahorrar energía porque se pueden programar para apagar o encender la calefacción o el aire acondicionado a horas preestablecidas a lo largo del día. Por ejemplo, puede configurar el aire acondicionado para que se encienda una hora antes de que regrese a casa del trabajo, o hacer que el calentador permanezca apagado durante las horas mientras trabaja y luego se encienda una hora antes de que regrese para que su hogar sea cálido y acogedor. cuando abres la puerta.