Thermostat

Ein Thermostat ist eine Form eines Temperaturreglers, mit dem man per Sensor eine Umgebungstemperatur feststellen, mit einer Soll-Temperatur vergleichen und entsprechend anpassen kann.

Funktionsweise

Der Thermostat funktioniert nach einem Regelkreis, in dem die Umgebungstemperatur (Ist-Temperatur) auf eine vorgegebene Temperatur, die Soll-Temperatur gebracht und auf dieser gehalten werden soll. Dazu wird zunächst die Ist-Temperatur mit einem Sensor gemessen. Für den Fall, dass die Soll- und Ist-Temperaturen unterschiedlich sind, muss die Stellgröße entsprechend angepasst werden. Dies bewirkt eine Änderung der Regelgröße und führt zu einer Verringerung oder Beseitigung der Abweichung. Dazu ist beim Thermostat eine Stelleinrichtung erforderlich, die sich aus einem Stellglied und einem Stellantrieb zusammensetzt. Beim Thermostat steuert die Stelleinrichtung ein Heizelement oder auch ein Kühlelement über die zugeführte Energie wie beispielsweise bei einem Bügeleisen. Es kann jedoch auch eine Wärmezufuhr von außen steuern, wie z.B. bei einem Heizkörper.

Bedeutung und Relevanz

Ein Thermostat wird entweder durch eine Änderung der Soll-Temperatur oder durch das Auftreten einer Störung aktiv, wobei beispielsweise eine Veränderung der Umgebungstemperatur eine solche Störung darstellen kann. Diese Änderung bezeichnet man nun als Störgröße. Eine Änderung der Störgröße hat eine Änderung der Regelgröße zur Folge. Wenn sich die Störgröße und die Soll-Temperatur nicht ändert, verharrt der Thermostat in der Soll-Temperatur, sobald er diese erreicht hat. Der Vergleich zwischen Soll- und Ist-Temperatur und die Vorgabe des Werts für die Stelleinrichtung wird von einem Regler genannten Bauteil durchgeführt.

Thermostatventile in der Praxis

Beispiele für ein Thermostat sind die Thermostatventile, die an Heizkörpern und Mischbatterien angebracht sind oder Temperaturschalter in Kühlschränken und Backöfen. Komplexere Thermostat-Systeme sind beispielsweise programmierbare Heizungsregler an Heizkörpern oder elektrische Temperaturregler in der Industrie.