Un termostato es un componente de un dispositivo regulador que detecta la temperatura de un sistema físico y realiza acciones para que la temperatura del sistema se mantenga cerca de un punto de ajuste deseado .
Los termostatos se utilizan en cualquier dispositivo o sistema que calienta o enfría hasta una temperatura determinada. Algunos ejemplos son la calefacción de edificios , la calefacción central , los aires acondicionados , los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) , los calentadores de agua , así como los equipos de cocina, incluidos hornos y refrigeradores , y las incubadoras médicas y científicas . En la literatura científica, estos dispositivos suelen clasificarse en términos generales como cargas controladas por termostato (TCL, por sus siglas en inglés). Las cargas controladas por termostato representan aproximadamente el 50 % de la demanda total de electricidad en los Estados Unidos. [1]
Un termostato funciona como un dispositivo de control de "bucle cerrado" , ya que busca reducir el error entre las temperaturas deseadas y medidas. A veces, un termostato combina los elementos de detección y de control de un sistema controlado, como en un termostato de automóvil. La palabra termostato se deriva de las palabras griegas θερμός thermos , "caliente" y στατός statos , "de pie, estacionario".
Un termostato ejerce control encendiendo o apagando dispositivos de calefacción o refrigeración, o regulando el flujo de un fluido de transferencia de calor según sea necesario, para mantener la temperatura correcta. Un termostato a menudo puede ser la unidad de control principal para un sistema de calefacción o refrigeración, en aplicaciones que van desde el control del aire ambiente hasta el control del refrigerante automotriz. Los termostatos se utilizan en cualquier dispositivo o sistema que calienta o enfría a una temperatura establecida. Algunos ejemplos incluyen calefacción de edificios , calefacción central y aires acondicionados , equipos de cocina como hornos y refrigeradores , e incubadoras médicas y científicas .
Los termostatos utilizan distintos tipos de sensores para medir temperaturas y activar las operaciones de control. Los termostatos mecánicos suelen utilizar tiras bimetálicas , que convierten un cambio de temperatura en un desplazamiento mecánico, para activar el control de las fuentes de calefacción o refrigeración. Los termostatos electrónicos, en cambio, utilizan un termistor u otro sensor semiconductor, que procesa el cambio de temperatura como señales electrónicas, para controlar el equipo de calefacción o refrigeración.
Los termostatos convencionales son un ejemplo de " controladores bang-bang ", ya que el sistema controlado funciona a plena capacidad una vez que se alcanza el punto de ajuste o se mantiene completamente apagado. Aunque es el programa más sencillo de implementar, este método de control requiere incluir cierta histéresis para evitar ciclos excesivamente rápidos del equipo alrededor del punto de ajuste. Como consecuencia, los termostatos convencionales no pueden controlar las temperaturas con mucha precisión. En cambio, hay oscilaciones de una cierta magnitud, normalmente de 1 a 2 °C. [2] Este tipo de control es en general impreciso, ineficiente y presenta un alto nivel de desgaste mecánico, pero para componentes como los compresores, sigue teniendo una importante ventaja de coste en comparación con los más avanzados que permiten una capacidad continuamente variable. [3]
Otra consideración es el retardo de tiempo del sistema controlado. Para mejorar el rendimiento del control del sistema, los termostatos pueden incluir un "anticipador", que detiene la calefacción/refrigeración un poco antes de alcanzar el punto de ajuste, ya que el sistema continuará produciendo calor durante un breve período. [4] Apagar exactamente en el punto de ajuste hará que la temperatura real supere el rango deseado, conocido como " sobreimpulso ". Los sensores bimetálicos pueden incluir un "anticipador" físico, que tiene un cable delgado en contacto con el termostato. Cuando la corriente pasa por el cable, se genera una pequeña cantidad de calor y se transfiere a la bobina bimetálica. Los termostatos electrónicos tienen un equivalente electrónico. [5]
Cuando se requiere una mayor precisión de control, se prefiere un controlador PID o MPC . Sin embargo, actualmente se utilizan principalmente para fines industriales, por ejemplo, para fábricas de fabricación de semiconductores o museos.
Las primeras tecnologías incluían termómetros de mercurio con electrodos insertados directamente a través del vidrio, de modo que cuando se alcanzaba una temperatura determinada (fija), los contactos se cerraban por el mercurio. Estos termómetros tenían una precisión de un grado de temperatura.
Las tecnologías de sensores comunes que se utilizan hoy en día incluyen:
Estos pueden entonces controlar el aparato de calefacción o refrigeración utilizando:
Es posible que los primeros ejemplos registrados de control termostático hayan sido construidos por un innovador holandés, Cornelis Drebbel (1572-1633), alrededor de 1620 en Inglaterra. Inventó un termostato de mercurio para regular la temperatura de una incubadora de pollos. [6] Este es uno de los primeros dispositivos controlados por retroalimentación registrados.
El control termostático moderno fue desarrollado en la década de 1830 por Andrew Ure (1778-1857), un químico escocés. Las fábricas textiles de la época necesitaban una temperatura constante y estable para funcionar de manera óptima, por lo que Ure diseñó el termostato bimetálico, que se doblaba cuando uno de los metales se expandía en respuesta al aumento de temperatura y cortaba el suministro de energía. [7]
Warren S. Johnson (1847-1911), de Wisconsin , patentó un termostato ambiental bimetálico en 1883, y dos años más tarde solicitó una patente para el primer sistema de control termostático multizona. [8] [9] Albert Butz (1849-1905) inventó el termostato eléctrico y lo patentó en 1886.
Uno de los primeros usos industriales del termostato fue la regulación de la temperatura en las incubadoras de aves de corral. Charles Hearson, un ingeniero británico, diseñó la primera incubadora moderna para huevos, que se empezó a utilizar en granjas avícolas en 1879. [10]
Esto cubre únicamente los dispositivos que detectan y controlan utilizando medios puramente mecánicos.
Los sistemas de calefacción central a base de agua y vapor para uso doméstico se han controlado tradicionalmente mediante termostatos de banda bimetálica, tema que se aborda más adelante en este artículo. El control puramente mecánico se ha realizado mediante termostatos bimetálicos localizados para radiadores de vapor o agua caliente que regulaban el caudal individual. Sin embargo, en la actualidad se utilizan ampliamente las válvulas termostáticas para radiadores (TRV).
Se utilizan termostatos puramente mecánicos para regular las compuertas de algunos respiraderos de turbinas en los tejados, lo que reduce la pérdida de calor del edificio en períodos fríos o frescos.
Algunos sistemas de calefacción para pasajeros de automóviles tienen una válvula controlada por termostato para regular el flujo de agua y la temperatura a un nivel ajustable. En los vehículos más antiguos, el termostato controla la aplicación del vacío del motor a los actuadores que controlan las válvulas de agua y las aletas para dirigir el flujo de aire. En los vehículos modernos, los actuadores de vacío pueden ser operados por pequeños solenoides bajo el control de una computadora central.
Quizás el ejemplo más común de tecnología de termostato puramente mecánico en uso hoy en día es el termostato del sistema de enfriamiento del motor de combustión interna , que se utiliza para mantener el motor cerca de su temperatura de funcionamiento óptima al regular el flujo de refrigerante a un radiador enfriado por aire . Este tipo de termostato funciona utilizando una cámara sellada que contiene una pastilla de cera que se derrite y se expande a una temperatura establecida. La expansión de la cámara opera una varilla que abre una válvula cuando se excede la temperatura de funcionamiento. La temperatura de funcionamiento está determinada por la composición de la cera. Una vez que se alcanza la temperatura de funcionamiento, el termostato aumenta o disminuye progresivamente su apertura en respuesta a los cambios de temperatura, equilibrando dinámicamente el flujo de recirculación de refrigerante y el flujo de refrigerante al radiador para mantener la temperatura del motor en el rango óptimo.
En muchos motores de automóviles, incluidos todos los productos de Chrysler Group y General Motors, el termostato no restringe el flujo hacia el núcleo del calentador. El tanque del lado del pasajero del radiador se utiliza como derivación hacia el termostato, y el flujo pasa por el núcleo del calentador. Esto evita la formación de bolsas de vapor antes de que se abra el termostato y permite que el calentador funcione antes de que se abra el termostato. Otro beneficio es que todavía hay algo de flujo a través del radiador si falla el termostato.
Una válvula mezcladora termostática utiliza una pastilla de cera para controlar la mezcla de agua caliente y fría. Una aplicación común es permitir el funcionamiento de un calentador de agua eléctrico a una temperatura lo suficientemente alta como para matar la bacteria Legionella (por encima de 60 °C, 140 °F), mientras que la salida de la válvula produce agua lo suficientemente fría como para no quemar inmediatamente (49 °C, 120 °F).
Una válvula accionada por pellets de cera se puede analizar mediante la representación gráfica de la histéresis de los pellets de cera , que consta de dos curvas de expansión térmica: extensión (movimiento) frente al aumento de temperatura y contracción (movimiento) frente a la disminución de temperatura. La diferencia entre las curvas ascendentes y descendentes ilustra visualmente la histéresis de la válvula; siempre hay histéresis en las válvulas accionadas por cera debido a la transición de fase o el cambio de fase entre sólidos y líquidos. La histéresis se puede controlar con mezclas especializadas de hidrocarburos; la histéresis ajustada es lo que la mayoría desea, sin embargo, algunas aplicaciones requieren rangos más amplios. Las válvulas accionadas por pellets de cera se utilizan en aplicaciones anti-escaldaduras, protección contra congelamiento, purga por sobretemperatura, energía solar térmica o solar térmica, automotrices y aeroespaciales, entre muchas otras.
Los termostatos se utilizan a veces para regular los hornos de gas. Consisten en un bulbo lleno de gas conectado a la unidad de control mediante un fino tubo de cobre. El bulbo normalmente se encuentra en la parte superior del horno. El tubo termina en una cámara sellada por un diafragma. A medida que el termostato se calienta, el gas se expande aplicando presión al diafragma, lo que reduce el flujo de gas al quemador.
Un termostato neumático es un termostato que controla un sistema de calefacción o refrigeración a través de una serie de tubos de control llenos de aire. Este sistema de "aire de control" responde a los cambios de presión (debido a la temperatura) en el tubo de control para activar la calefacción o la refrigeración cuando sea necesario. El aire de control normalmente se mantiene en la "red principal" a 15-18 psi (aunque normalmente funciona hasta 20 psi). Los termostatos neumáticos suelen proporcionar presiones de salida/derivación/post-restrictor (para funcionamiento con una sola tubería) de 3-15 psi que se envían al dispositivo final (válvula/actuador de compuerta/interruptor neumático-eléctrico, etc.). [11]
El termostato neumático fue inventado por Warren Johnson en 1895 [12], poco después de que inventara el termostato eléctrico. En 2009, Harry Sim recibió una patente para una interfaz neumática-digital [13] que permite integrar edificios controlados neumáticamente con sistemas de automatización de edificios para brindar beneficios similares a los del control digital directo (DDC).
Los sistemas de calefacción central basados en agua y vapor han tenido tradicionalmente un control general mediante termostatos de tira bimetálica montados en la pared. Estos detectan la temperatura del aire utilizando la expansión diferencial de dos metales para activar un interruptor de encendido/apagado. [14] Normalmente, el sistema central se enciende cuando la temperatura cae por debajo del punto de ajuste en el termostato y se apaga cuando aumenta por encima, con algunos grados de histéresis para evitar cambios excesivos. La detección bimetálica ahora está siendo reemplazada por sensores electrónicos . Un uso principal del termostato bimetálico hoy en día es en calentadores de convección eléctricos individuales, donde el control es de encendido/apagado, basado en la temperatura del aire local y el punto de ajuste deseado por el usuario. También se utilizan en acondicionadores de aire, donde se requiere control local.
Esto sigue la misma nomenclatura que se describe en Relé § Terminología y Interruptor § Terminología de contacto . Se considera que un termostato se activa mediante energía térmica, por lo que “normal” se refiere al estado en el que la temperatura está por debajo del punto de ajuste.
Cualquier número inicial representa la cantidad de conjuntos de contactos, como "1NO", "1NC" para un conjunto de contactos con dos terminales. "1CO" también tendrá un conjunto de contactos, incluso si es un conmutador con tres terminales.
La ilustración muestra el interior de un termostato doméstico común de dos cables que solo sirve para calentar, que se utiliza para regular un calentador a gas mediante una válvula de gas eléctrica. También se pueden utilizar mecanismos similares para controlar hornos de aceite, calderas, válvulas de zona de calderas , ventiladores de ático eléctricos, hornos eléctricos, calentadores de zócalo eléctricos y electrodomésticos como refrigeradores, cafeteras y secadores de pelo. La energía que pasa por el termostato la proporciona el dispositivo de calefacción y puede variar de milivoltios a 240 voltios en la construcción común de América del Norte, y se utiliza para controlar el sistema de calefacción ya sea directamente (calentadores de zócalo eléctricos y algunos hornos eléctricos) o indirectamente (todos los sistemas de gas, aceite y agua caliente forzada). Debido a la variedad de posibles voltajes y corrientes disponibles en el termostato, se debe tener cuidado al seleccionar un dispositivo de reemplazo.
En la ilustración no se muestra un termómetro bimetálico separado en la carcasa exterior para mostrar la temperatura real en el termostato.
Como se ilustra en el uso del termostato anterior, toda la energía para el sistema de control es proporcionada por una termopila que es una combinación de muchos termopares apilados, calentados por la llama piloto. La termopila produce suficiente energía eléctrica para accionar una válvula de gas de bajo consumo, que, bajo el control de uno o más interruptores del termostato, a su vez controla la entrada de combustible al quemador.
Este tipo de dispositivo se considera generalmente obsoleto, ya que las luces piloto pueden desperdiciar una cantidad sorprendente de gas (de la misma manera que un grifo que gotea puede desperdiciar una gran cantidad de agua durante un período prolongado), y ya no se utilizan en estufas, pero todavía se encuentran en muchos calentadores de agua y chimeneas a gas. Su baja eficiencia es aceptable en los calentadores de agua, ya que la mayor parte de la energía "desperdiciada" en el piloto todavía representa una ganancia de calor directa para el tanque de agua. El sistema Millivolt también hace innecesario que se conecte un circuito eléctrico especial al calentador de agua o al horno; estos sistemas suelen ser completamente autosuficientes y pueden funcionar sin ninguna fuente de alimentación eléctrica externa. Para los calentadores de agua sin tanque "a pedido", es preferible el encendido por piloto porque es más rápido que el encendido por superficie caliente y más confiable que el encendido por chispa.
Algunos termostatos programables (aquellos que ofrecen modos simples de "milivoltios" o "dos cables") controlarán estos sistemas.
La mayoría de los termostatos modernos de calefacción/refrigeración/bomba de calor funcionan con circuitos de control de bajo voltaje (normalmente 24 voltios de CA ). La fuente de alimentación de 24 voltios de CA es un transformador de control instalado como parte del equipo de calefacción/refrigeración. La ventaja del sistema de control de bajo voltaje es la capacidad de operar múltiples dispositivos de conmutación electromecánicos, como relés , contactores y secuenciadores, utilizando niveles de voltaje y corriente inherentemente seguros. [15] El termostato tiene incorporado un dispositivo para mejorar el control de la temperatura mediante anticipación. Un anticipador de calor genera una pequeña cantidad de calor adicional para el elemento sensor mientras el aparato de calefacción está en funcionamiento. Esto abre los contactos de calefacción ligeramente antes para evitar que la temperatura del espacio supere en gran medida el ajuste del termostato. Un anticipador de calor mecánico generalmente es ajustable y debe configurarse según la corriente que fluye en el circuito de control de calefacción cuando el sistema está en funcionamiento. Un anticipador de enfriamiento genera una pequeña cantidad de calor adicional para el elemento sensor mientras el aparato de enfriamiento no está en funcionamiento. Esto hace que los contactos activen el equipo de enfriamiento ligeramente antes, lo que evita que la temperatura del espacio suba excesivamente. Los anticipadores de enfriamiento generalmente no son ajustables.
Los termostatos electromecánicos utilizan elementos de resistencia como anticipadores. La mayoría de los termostatos electrónicos utilizan dispositivos termistores o elementos lógicos integrados para la función de anticipación. En algunos termostatos electrónicos, el anticipador termistor puede estar ubicado en el exterior, lo que proporciona una anticipación variable según la temperatura exterior. Las mejoras del termostato incluyen la visualización de la temperatura exterior, la capacidad de programación y la indicación de fallas del sistema. Si bien estos termostatos de 24 voltios no pueden hacer funcionar un horno cuando falla la red eléctrica, la mayoría de estos hornos requieren energía de la red eléctrica para los ventiladores de aire caliente (y, a menudo, también para el encendido por chispa electrónica o de superficie caliente), lo que hace que la funcionalidad del termostato sea irrelevante. En otras circunstancias, como los calentadores de pared pilotados y los calentadores de piso y centrales "por gravedad" (sin ventiladores), el sistema de bajo voltaje descrito anteriormente puede seguir funcionando cuando no hay energía eléctrica disponible.
No existen estándares para los códigos de colores del cableado, pero la convención ha establecido los siguientes códigos y colores de terminales. [16] [17] En todos los casos, las instrucciones del fabricante deben considerarse definitivas.
Designaciones más antiguas y en su mayoría obsoletas:
Los termostatos de voltaje de línea se utilizan con mayor frecuencia para calentadores de ambiente eléctricos, como un calentador de zócalo o un horno eléctrico con cableado directo. Si se utiliza un termostato de voltaje de línea, la energía del sistema (en los Estados Unidos, 120 o 240 voltios) es conmutada directamente por el termostato. Como la corriente de conmutación a menudo supera los 40 amperios , el uso de un termostato de bajo voltaje en un circuito de voltaje de línea provocará al menos la falla del termostato y posiblemente un incendio. Los termostatos de voltaje de línea a veces se utilizan en otras aplicaciones, como el control de unidades fan-coil (ventilador alimentado por voltaje de línea que sopla a través de una bobina de tubería que se calienta o enfría mediante un sistema más grande) en sistemas grandes que utilizan calderas y enfriadores centralizados , o para controlar bombas de circulación en aplicaciones de calefacción hidrónica.
Existen algunos termostatos programables para controlar sistemas de voltaje de línea. Los calefactores de zócalo se beneficiarán especialmente de un termostato programable que sea capaz de realizar un control continuo (como al menos algunos modelos de Honeywell ), controlando eficazmente el calefactor como un regulador de intensidad de lámpara y aumentando y disminuyendo gradualmente la calefacción para garantizar una temperatura ambiente extremadamente constante (control continuo en lugar de depender de los efectos de promediado de la histéresis). Los sistemas que incluyen un ventilador (hornos eléctricos, calefactores de pared, etc.) normalmente deben utilizar controles de encendido y apagado simples.
Los termostatos digitales más nuevos no tienen partes móviles para medir la temperatura y, en su lugar, dependen de termistores u otros dispositivos semiconductores como un termómetro de resistencia (detector de temperatura de resistencia). Por lo general, se deben instalar una o más baterías regulares para operarlo, aunque algunos termostatos digitales llamados "que roban energía" (que funcionan para recolectar energía ) usan los circuitos comunes de CA de 24 voltios como fuente de energía, pero no funcionarán en circuitos de "milivoltios" alimentados por termopila que se usan en algunos hornos. Cada uno tiene una pantalla LCD que muestra la temperatura actual y la configuración actual. La mayoría también tiene un reloj y configuraciones de hora del día e incluso día de la semana para la temperatura, que se usan para la comodidad y la conservación de energía . Algunos modelos avanzados tienen pantallas táctiles o la capacidad de trabajar con sistemas de automatización del hogar o automatización de edificios .
Los termostatos digitales utilizan un relé o un dispositivo semiconductor como un triac que actúa como interruptor para controlar la unidad de HVAC . Las unidades con relés operan sistemas de milivoltios, pero a menudo hacen un ruido de "clic" audible al encenderse o apagarse.
Los sistemas HVAC con la capacidad de modular su salida se pueden combinar con termostatos que tienen un controlador PID incorporado para lograr un funcionamiento más suave. También hay termostatos modernos que cuentan con algoritmos adaptativos para mejorar aún más el comportamiento del sistema propenso a la inercia. Por ejemplo, configurarlos de modo que la temperatura a las 7 am por la mañana sea de 21 °C (69,8 °F), garantiza que en ese momento la temperatura será de 21 °C (69,8 °F), donde un termostato convencional comenzaría a funcionar en ese momento. Los algoritmos deciden a qué hora se debe activar el sistema para alcanzar la temperatura deseada en el momento deseado. [18] Otros termostatos utilizados para el control industrial/de procesos donde el control de encendido/apagado no es adecuado, el control PID también puede garantizar que la temperatura sea muy estable (por ejemplo, reduciendo los sobreimpulsos mediante el ajuste fino de las constantes PID para el valor establecido (SV) [19] o manteniendo la temperatura en una banda mediante la implementación del control de histéresis. [20] )
La mayoría de los termostatos digitales de uso residencial común en América del Norte y Europa son termostatos programables , que normalmente proporcionarán un ahorro de energía del 30% si se dejan con sus programas predeterminados; los ajustes a estos valores predeterminados pueden aumentar o reducir el ahorro de energía. [21] El artículo sobre termostatos programables proporciona información básica sobre el funcionamiento, la selección y la instalación de dicho termostato.
En sistemas no zonificados (residenciales típicos, un termostato para toda la casa), cuando los terminales R (o Rh) y W del termostato están conectados, el horno realizará su procedimiento de arranque y producirá calor.
En los sistemas por zonas (algunos residenciales, muchos sistemas comerciales: varios termostatos que controlan diferentes "zonas" en el edificio), el termostato hará que pequeños motores eléctricos abran válvulas o compuertas y enciendan el horno o la caldera si aún no está funcionando.
La mayoría de los termostatos programables controlarán estos sistemas.
Dependiendo de lo que se esté controlando, un termostato de aire acondicionado de aire forzado generalmente tiene un interruptor externo para calentar/apagar/enfriar, y otro encendido/automático para encender el ventilador del soplador de manera constante o solo cuando la calefacción y la refrigeración están funcionando. Cuatro cables llegan al termostato ubicado centralmente desde la unidad principal de calefacción/refrigeración (generalmente ubicada en un armario , sótano o, ocasionalmente, en el ático ): un cable, generalmente rojo, suministra energía de CA de 24 voltios al termostato, mientras que los otros tres suministran señales de control desde el termostato, generalmente blanco para calefacción, amarillo para refrigeración y verde para encender el ventilador del soplador. La energía es suministrada por un transformador , y cuando el termostato hace contacto entre la energía de 24 voltios y uno o dos de los otros cables, un relé en la unidad de calefacción/refrigeración activa la función de calefacción/ventilador/refrigeración correspondiente de la(s) unidad(es).
Un termostato, cuando está configurado en "frío", solo se encenderá cuando la temperatura ambiente de la habitación circundante sea superior a la temperatura establecida. Por lo tanto, si el espacio controlado tiene una temperatura normalmente superior a la deseada cuando el sistema de calefacción/refrigeración está apagado, sería conveniente mantener el termostato configurado en "frío", independientemente de la temperatura exterior. Por otro lado, si la temperatura del área controlada cae por debajo del grado deseado, entonces es aconsejable girar el termostato a "calor".
La bomba de calor es un aparato de refrigeración que invierte el flujo de refrigerante entre las bobinas interior y exterior. Esto se hace activando una válvula de inversión (también conocida como válvula de "4 vías" o "de cambio"). Durante la refrigeración, la bobina interior es un evaporador que extrae calor del aire interior y lo transfiere a la bobina exterior, donde se rechaza al aire exterior. Durante la calefacción, la bobina exterior se convierte en el evaporador y el calor se extrae del aire exterior y se transfiere al aire interior a través de la bobina interior. La válvula de inversión, controlada por el termostato, provoca el cambio de calor a frío. Los termostatos de bomba de calor residencial generalmente tienen un terminal "O" para activar la válvula de inversión en refrigeración. Algunos termostatos de bomba de calor residenciales y muchos comerciales utilizan un terminal "B" para activar la válvula de inversión en calefacción. La capacidad de calefacción de una bomba de calor disminuye a medida que bajan las temperaturas exteriores. A cierta temperatura exterior (llamada punto de equilibrio), la capacidad del sistema de refrigeración para transferir calor al edificio cae por debajo de las necesidades de calefacción del edificio. Una bomba de calor típica está equipada con elementos de calefacción eléctricos para complementar el calor de refrigeración cuando la temperatura exterior está por debajo de este punto de equilibrio. El funcionamiento del calor complementario se controla mediante un contacto de calefacción de segunda etapa en el termostato de la bomba de calor. Durante la calefacción, la bobina exterior funciona a una temperatura inferior a la temperatura exterior y puede producirse condensación en la bobina. Esta condensación puede congelarse sobre la bobina, lo que reduce su capacidad de transferencia de calor. Por lo tanto, las bombas de calor tienen una disposición para descongelar ocasionalmente la bobina exterior. Esto se hace invirtiendo el ciclo al modo de enfriamiento, apagando el ventilador exterior y activando los elementos de calefacción eléctricos. El calor eléctrico en modo de descongelación es necesario para evitar que el sistema sople aire frío dentro del edificio. Los elementos se utilizan luego en la función de "recalentamiento". Aunque el termostato puede indicar que el sistema está en descongelación y se activa la calefacción eléctrica, la función de descongelación no está controlada por el termostato. Dado que la bomba de calor tiene elementos de calefacción eléctricos para el complemento y el recalentamiento, el termostato de la bomba de calor permite el uso de los elementos de calefacción eléctricos en caso de que falle el sistema de refrigeración. Esta función normalmente se activa mediante un terminal "E" en el termostato. Cuando hay calor de emergencia, el termostato no intenta hacer funcionar el compresor ni el ventilador exterior.
El termostato no debe ubicarse en una pared exterior o en un lugar donde pueda estar expuesto a la luz solar directa en cualquier momento del día. Debe ubicarse lejos de las rejillas de ventilación o el dispositivo de calefacción o refrigeración de la habitación, pero expuesto al flujo de aire general de la(s) habitación(es) que se va a regular. [22] Un pasillo abierto puede ser lo más apropiado para un sistema de zona única, donde las salas de estar y los dormitorios funcionan como una sola zona. Si el pasillo puede cerrarse con puertas de los espacios regulados, estas deben dejarse abiertas cuando el sistema esté en uso. Si el termostato está demasiado cerca de la fuente controlada, el sistema tenderá a "cortar un ciclo", y numerosos arranques y paradas pueden resultar molestos y, en algunos casos, acortar la vida útil del equipo. Un sistema de múltiples zonas puede ahorrar una cantidad considerable de energía al regular espacios individuales, lo que permite que las habitaciones no utilizadas varíen de temperatura apagando la calefacción y la refrigeración.
Los sistemas de climatización tardan mucho tiempo, normalmente de una a varias horas, en enfriar o calentar el espacio desde las condiciones casi exteriores en verano o invierno. Por ello, es una práctica habitual fijar temperaturas de reducción cuando el espacio no está ocupado (noche y/o festivos). Por un lado, en comparación con mantener el punto de ajuste original, se puede ahorrar un consumo de energía sustancial. [23] Por otro lado, en comparación con apagar el sistema por completo, evita que la temperatura ambiente se desvíe demasiado de la zona de confort, reduciendo así el tiempo de posible incomodidad cuando el espacio vuelve a estar ocupado. Los termostatos nuevos son en su mayoría programables e incluyen un reloj interno que permite incorporar fácilmente esta función de reducción.
Se ha informado de que muchos termostatos en edificios de oficinas son dispositivos ficticios que no funcionan y que se instalan para dar a los empleados de los inquilinos una ilusión de control . [24] [25] Estos termostatos ficticios son en realidad una especie de botón placebo . Sin embargo, estos termostatos se utilizan a menudo para detectar la temperatura en la zona, aunque sus controles estén desactivados. Esta función se suele denominar "bloqueo". [26]
