Un termostato è un apparecchio nel quale un interruttore viene azionato da un elemento che è sensibile alle variazioni di temperatura. L’elemento sensibile, detto sensore, può essere un resistore, un fluido, una cera o un metallo. Quando la temperatura supera determinati valori minimi o massimi (il valore medio di questi è detto set point ed è il valore che viene impostato dall'utilizzatore) si attiva l'interruttore che genera un impulso elettrico. Questo viene convertito mettendo in funzione altri dispositivi i quali provocheranno una variazione del parametro controllato.

Ad esempio una centralina che regola la valvola del gas nel caso di una caldaia. Occorre sottolineare che l’utilizzo di questo tipo di apparecchiature deve essere limitato a quei casi in cui i gradienti non siano elevati e di conseguenza le variazioni della temperatura rapide (ad esempio ambienti domestici, frigoriferi ecc...). Rispettare questo vincolo è molto importante perché altrimenti è probabile che il termostato possa danneggiarsi o rovinarsi in modo irreparabile. Per questo motivo e anche perché si tratta di un'apparecchiatura elettrica si consiglia di affidarsi ad un professionista per l'installazione e la manutenzione.

Tipologie di termostato

Si distinguono i seguenti quattro tipi di termostati in base al loro funzionamento:

  1. Termostato a contatto/meccanico: Sfrutta la proprietà fisica della differente dilatazione termica posseduta da due diversi fluidi (tipicamente liquidi) o da due metalli. Il liquido contenuto nella sonda scambia il calore con il recipiente oppure la lamina metallica scambia con la tubazione e trasmette meccanicamente l’input all’interruttore. Applicazioni possono essere impianti di regolazione della temperatura dell’acqua, di riscaldamento a pavimento o di refrigerazione. In alcune tipologie di motori raffreddati ad acqua il fluido utilizzato è una cera. Questa costituisce la categoria più tradizionale ed economica ma anche caratterizzata da una scarsa accuratezza nella precisione della misurazione della temperatura. La regolazione è manuale, generalmente con una rotellina che indica il set point. Esempi di sensori per questo tipo di dispositivi sono il Pt 100, Pt 500, termistori e termocoppie.

  2. Elettronico: L’organo sensibile è costituito da un resistore o da un semiconduttore. Il primo è solitamente il più utilizzato e ad una variazione di temperatura fa corrispondere una variazione di resistenza, il secondo una variazione di conducibilità. Sono molto precisi, nell’ordine del decimo di grado centigrado. Solitamente vi è la presenza di un display attraverso il quale si possono monitorare diversi parametri relativi alla temperatura, all’ora e ai giorni della settimana.

  3. Ad immersione: Sono dei congegni adatti a controllare la temperatura dei fluidi siano essi liquidi o gassosi. Sono composti da una sonda esterna a pozzetto ed hanno delle applicazioni particolari quali il controllo delle vasche o serbatoi ad uso industriale.

  4. Antigelo: Sono così chiamati i termostati che si utilizzano per il controllo della temperatura negli scambiatori di calore, nelle reti di circolazione di acqua e nei condotti di aerazione. La finalità tipica per questa tipologia è il controllo che la temperatura non scenda sotto un valore che di solito è critico per l’impianto. Infatti molto spesso collegato a questi apparecchi c’è un sistema di allarme.

Dove posizionare il termostato

Si deve cercare di posizionare il dispositivo in maniera che la temperatura rilevata sia significativa, nel senso che non deve essere relativa ai punti più freddi o caldi del sistema che si deve controllare. Nel caso del riscaldamento domestico si devono evitare le stanze con la temperatura più alta o bassa della casa ma si deve cercare la posizione per avere il valore medio. Fanno eccezione gli impianti nei quali si posiziona il termostato nella stanza più fredda e si associano al circuito delle valvole termostatiche che escludono il funzionamento del riscaldamento ove la temperatura sia già sufficientemente elevata.

Caratteristiche 

Le caratteristiche descritte li rendono adatti a differenti tipologie di applicazioni, da quelle domestiche a quelle industriali. Lo sviluppo delle tecnologie informatiche sta avendo conseguenze anche in questo settore in quanto sono sempre più frequenti i display di controllo programmabili, touch screen e che si possono illuminare per la sera. Inoltre nell’ambito della domotica si stanno sviluppando delle App per gli smartphone in maniera da monitorare e programmare questo tipo di apparecchiature da remoto. L’ultima generazione di termostati nell’ambito del riscaldamento domestico è quella cosiddetta modulante. Innanzitutto c’è da dire che anche la caldaia deve essere moderna e di conseguenza il prezzo per l’installazione è indicativamente del 25% in più per la caldaia e del 40% in più per il termostato. La particolarità di questa tipologia apparecchi e quella che la regolazione del gas non è solo funzione della temperatura ma anche della velocità con cui varia quest’ultima. Ad esempio se la temperatura sta salendo il termostato si attiva dando l’input alla caldaia di ridurre la potenza. Questo limita fortemente i consumi (si calcola circa 350 euro di risparmio all’anno per una famiglia media) rispetto ad un impianto tradizionale. Inoltre la temperatura è più stabile migliorando in tal modo il comfort.