Co je to ovladač teploty?

Ovladač teploty je jakékoli zařízení, které zapíná a vypíná zařízení v reakci na změny teploty. K měření teplotních změn mohou používat různé metody, včetně kovů, chemikálií nebo plynů. Zařízení pro regulaci teploty se mohou lišit od jednoduchého domácího termostatu pro ovládání topných těles nebo klimatizačních jednotek až po komplexní systémy, které řídí chemické reakce v průmyslových závodech.

Vytápěcí a klimatizační zařízení je připojeno k termostatu uvnitř budovy. Až do konce 20. století používaly termostaty k ovládání systému rtuťový spínač. Tento ovladač teploty používal bimetalický pás, což byl stočený pás ze dvou kovů fúzovaných po jejich délce. Jak se teplota mění, oba kovy se rozšiřují nebo smršťují mírně odlišnou rychlostí a cívka mění tvar.

Rtuť byla instalována do skleněné trubice umístěné na jednom konci bimetalické cívky. Kapalná rtuť se pohybovala tam a zpět uvnitř trubky, když se teplota měnila a aktivovalo elektrické obvody pro řízení ohřevu nebo chlazení. Teplota byla ovlivněna pouze bimetalickým proužkem; rtuť zůstala nezměněna. Použití rtuti však zmizelo koncem 20. století kvůli své toxicitě.

Chemikálie mohou být použity k ovládání ovladače teploty, buď změnou velikosti, fáze nebo tlaku par, a některé chemikálie se rozšiřují a stahují se změnami teploty. Při utěsnění v trubkách pístem na jednom konci mohou změny teploty způsobit pohyb pístu a aktivaci spínače. Fázová změna označuje chemickou změnu z pevné na kapalnou nebo z kapalné na plyn. Termostaty vozidla používané pro regulaci teploty motoru používají voskové těsnění, které se při zahřívání motoru stává kapalinou a otevírá ventil, který umožňuje cirkulaci chladicí kapaliny motoru. Když se motor vychladne, změní se zpět na pevnou látku.

Tlak páry lze použít pro regulaci teploty dvěma způsoby. Jeden typ ovladače teploty měří tlak páry z rozpouštědla utěsněného v trubici a připojeného k nádrži nebo potrubí pro chemický proces. S rostoucí teplotou se také zvyšuje tlak par rozpouštědla a může aktivovat spínač.

Druhým typem ovladače páry je regulátor hydridu kovu. Hydridy kovů obsahují molekuly vodíku, které se s rostoucí teplotou stávají vodíkovým plynem. Zvyšující se tlak vodíku může tlačit na píst a může být použit jako ovladač teploty. Systémy protipožárních postřikovačů mohou pomocí těchto zařízení otevírat a zavírat postřikovací hlavy pro regulaci vody. Jakmile je oheň uhasen, plynný vodík se vrací do kovu, tlak plynu klesá a zavlažovací hlava se zavře.

Koncem 20. století začala elektronická regulace teploty nahrazovat mechanická zařízení. Mohou být vyrobena zařízení zvaná termistory, což jsou regulátory citlivé na teplotu bez pohyblivých částí, které zajišťují úzkou regulaci teplotního rozsahu. Termistory lze připojit k řídicím obvodům, které zapínají a vypínají topné nebo chladicí systémy a používají se v mnoha digitálních termostatech.