Θερμοστάτης χώρου

Θερμοστάτης χώρου ονομάζεται η μηχανολογική διάταξη που χρησιμοποιείται για την ρύθμιση της θερμοκρασίας χώρου.

Είναι ένα από τα πολλά είδη θερμοστατών που χρησιμοποιούνται ευρέως σε εγκαταστάσεις θέρμανσης και κλιματισμού, και αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι μιας μηχανολογικής εγκατάστασης.

Οπως όλοι οι θερμοστάτες, αποτελείται από μια ρυθμιζόμενη διάταξη ανίχνευσης της θερμοκρασίας (ένα είδος ρυθμιζόμενου θερμομέτρου) και την επαφή ενεργοποίησης (ρελαί) του μηχανισμού που ελέγχει ο θερμοστάτης (ηλεκτροβάνα, κυκλοφορητής, καυστήρας κ.λ.π.)

Με κάποια μέθοδο είτε καθαρά μηχανική, (π.χ. με διμεταλλικό έλασμα), είτε ηλεκτρική, θέτει σε ενέργεια ή αντίθετα διακόπτει τη λειτουργία στο μηχανισμό θέρμανσης ή ψύξης.

Αρχή λειτουργίας 
Η πιο απλή μορφή θερμοστάτη είναι ο απλός ηλεκτρομηχανικός θερμοστάτης, ο οποίος λειτουργεί με την αρχή του διμεταλλικού στοιχείου:
Ο τύπος αυτός θερμοστάτη τείνει σιγά-σιγά να εξαλειφθεί, αφ΄ενός λόγω της κακής ρύθμισης της θερμοκρασίας χώρου και αφ΄εταίρου λόγω της μείωσης της τιμής των ηλεκτρονικών θερμοστατών που ανιχνεύουν τη θερμοκρασία με ηλεκτρονικό  αισθητήριο και παρέχουν ακριβέστερη ρύθμιση.

Είδη θερμοστατών χώρου

Α. Ανάλογα με το είδος της εγκατάστασης 
 Θερμοστάτες χώρου για θέρμανση
 Θερμοστάτες χώρου κατάλληλοι για θέρμανση και ψύξη (θερμοστάτες fan coils)

B. Ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας 
 Θερμοστάτες αναλογικοί όπου η ανίχνευση της θερμοκρασίας γίνεται με αναλογικό στοιχείο (π.χ. διμεταλλικό έλασμα)
 Θερμοστάτες ψηφιακοί όπου η ανίχνευση της θερμοκρασίας γίνεται με ηλεκτρονικό θερμοστοιχείο

Γ. Ανάλογα με τις λειτουργίες τους 
 Θερμοστάτες χώρου με ψηφιακή οθόνη ενδείξεων
 Θερμοστάτες χώρου με επιπλέον εντολή ζεστού νερού χρήσης
 Θερμοστάτες χώρου με επιπλέον εξωτερικό αισθητήριο
 Θερμοστάτες χώρου με ηλεκτρονικό έλεγχο PID Control
Αξίζει ειδικής αναφοράς η τελευταία κατηγορία θερμοστατών, καθώς πρόκειται για θερμοστάτες εξαιρετικών χαρακτηριστικών, που συμβάλουν στην βελτίωση της άνεσης και της οικονομίας, ενώ είναι απαραίτητοι σε ειδικές εφαρμογές (κτίρια με μεγάλη θερμοκή αδράνεια και διακοπτόμενη λειτουργία, ενδοδαπέδια θέρμανση μιας ζώνης κ.α.

Θερμοστάτες χώρου PID Control (αλγόριθμος αυτό-προσαρμογής) 

Οι κοινοί θερμοστάτες χώρου, αγνοούν την πραγματική θερμοκρασία στο χώρο και το μόνο που αντιλαμβάνονται, είναι το αν ο χώρος έχει ή όχι μια συγκεκριμένη θερμοκρασία (αυτήν που ορίσαμε στο χειριστήριο).  Μάλιστα το αντιλαμβάνονται, αφού η θερμοκρασία έχει (ή δεν έχει) τη συγκεκριμένη τιμή, όταν δηλαδή είναι αργά.

Η ψηφιακή  (0=όχι, 1=ναι) αυτή κατάσταση, έχει σαν αποτέλεσμα η θερμοκρασία του χώρου να μην είναι σταθερή και ίση με την επιθυμητή, αλλά να υπάρχει μια διακύμανση, η οποία ανάλογα με την ποιότητα του συμβατικού θερμοστάτη ή και την αδράνεια του σπιτιού, μπορεί να γίνει πολύ ενοχλητική.

Το φαινόμενο γίνεται ιδιαίτερα αντιληπτό σε σπίτια με κακή μόνωση που κρυώνουν γρήγορα, στα οποία ειδικά την άνοιξη και το φθινόπωρο (όταν δεν είναι πολύ βαρύς ο χειμώνας) αισθανόμαστε εναλάξ μια να ζεσταινόμαστε και μια να κρυώνουμε.

Κατανομή θερμοκρασίας χώρου σε εγκατάσταση με απλό θερμοστάτη

Εκτός από ενοχλητικό, το φαινόμενο αυτό είναι και δαπανηρό, διότι η επιπλέον ενέργεια που καταναλώνεται για να ανέβει η θερμοκρασία πέρα από το επιθυμητό όριο, ξοδεύεται άσκοπα και όχι μόνο δε μας ευχαριστεί, αλλά αντίθετα μας ταλαιπωρεί.

Οι θερμοστάτες PiD control, αντίθετα με τους συμβατικούς, δεν γνωρίζουν μόνον αν ο χώρος έχει ή δεν έχει μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, αλλά γνωρίζουν ανα πάσα στιγμή όχι μόνο ποια είναι η θερμοκρασία του χώρου, αλλά και πόσο γρήγορα αυτή ανεβαίνει (ή κατεβαίνει), με αποτέλεσμα οι θερμοστάτες PiD control να μπορούν να προβλέψουν τον χρόνο στον οποίον η θερμοκρασία θα φτάσει την επιθυμητή τιμή από πριν, και να ενεργοποιήσουν τη θέρμανση (ηλεκτροβάνα ή καυστήρα) από πριν, ώστε η θερμοκρασία χώρου να γίνει ίση με την επιθυμητή.

Λειτουργία self-learning ( αυτοεκμάθησης ).
Οι σύγχρονοι θερμοστάτες διαθέτουν προσωρινή μνήμη στην οποία αποθηκεύουν δεδομένα για τη θερμική συμπεριφορά του χώρου και με την πάροδο του χρόνου μαθαίνει την θερμική συμπεριφορά του χώρου και διαχειρίζεται την εγκατάσταση με τέτοιον τρόπο ώστε να η θερμοκρασία χώρου να παραμένει κατά το δυνατό σταθερή χωρίς διακυμάνσεις.

Κατανομή θερμοκρασίας χώρου σε εγκατάσταση με θερμοστάτη PiD control

Tips 
Οι θερμοστάτες PiD control μπορούν και επιτυγχάνουν εξαιρετικές συνθήκες άνεσης αφού η θερμοκρασία είναι σταθερή, αλλά και μέγιστη οικονομία, γιατί ο χώρος δεν ζεσταίνεται περισσότερο από όσο πρέπει.

Η τοποθέτηση θερμοστάτη PiD control σε εγκαταστάσεις ενδοδαπέδιας (όπου η αδράνεια του συστήματος θέρμανσης είναι μεγάλη) βελτιώνει δραστικά τη χρονική υστέρηση της θερμοκρασίας σε σχέση με την τιμή που ορίζουμε στο θερμοστάτη.

Παραπομπές 

Θερμότητα
Θερμοκρασία