Cara Kerja #HomeThermostats: Dari Botol Merkuri hingga Aplikasi Cerdas
Termostat Anda adalah otak dari sistem kenyamanan rumah Anda. Ini menentukan apakah tungku sedang menyala atau AC sedang bekerja. Kedua sistem ini mengkonsumsi listrik paling banyak di rumah Anda. Hal ini juga menentukan kenyamanan sehari-hari. Anda mungkin tidak terlalu memikirkan hal ini. Namun meningkatnya biaya energi berarti inilah saatnya untuk melihat lebih dekat.
Teknologi di dalamnya ternyata sangat sederhana. Mari kita bongkar termostat rumah. Telusuri silsilahnya mulai dari sakelar mekanis yang kikuk hingga panel digital yang canggih. Pelajari cara kerja fitur modern seperti kendali jarak jauh dan partisi sistem.
Era Peralihan Merkurius
Mari kita mulai dengan yang lama. Anda masih bisa melihatnya di motel dan rumah tua. Komponen kuncinya adalah saklar merkuri. Ini adalah botol kaca. Ini mengandung sejumlah kecil merkuri cair.
Merkuri adalah logam cair. menghantarkan listrik. Mengalir seperti air. Ada tiga kabel di dalam botol.
Sebuah benang melewati bagian bawah. Merkurius selalu berhubungan dengannya. Ada kabel lain di sebelah kiri. Jika Anda memiringkan botol ke kiri, air raksa akan mengisi celah di benang ini. Kabel ketiga ada di sisi kanan. Jika Anda condong ke kanan, sirkuit akan tertutup di sana. fisika sederhana. Tidak diperlukan pengkodean.
Pita bimetalik dan pengatur suhu
Bagaimana termostat mengetahui kapan harus memiringkan botol? Lihatlah termometer. Salah satunya menunjukkan suhu di sampulnya. Yang lainnya ada di lantai paling atas. Kontrol sistem HVAC Anda.
Ini bukan sensor digital. Pelat bimetalik bengkok.
Bimetal adalah dua logam berbeda yang disatukan. Setiap logam memuai dengan kecepatan berbeda ketika dipanaskan. Pilih logam Anda dengan hati-hati. strip yang dipanaskan. Logam bagian dalam lebih mengembang dibandingkan lapisan luar. Rekaman itu terbuka. Saat mendingin, ia menggulung.
Bagian tengah kumparan dihubungkan dengan batang pengatur suhu. Sakelar merkuri dipasang pada ujung kumparan. Saat kumparan berputar dan terlepas, saklar merkuri akan miring. Kiri atau kanan? Hidup atau mati.
Kontrol sirkuit dan kipas
Termostat non-digital memiliki dua sakelar mekanis. Mereka tidak menggunakan layar sentuh. Mereka menggunakan gerakan tubuh.
Sakelar ini menggerakkan bola logam kecil. Bola menggelinding melewati jejak papan sirkuit. Atur mode dengan satu saklar. pemanasan atau pendinginan. Yang lainnya mengontrol kipas sirkulasi.
Ini adalah reaksi berantai. Perubahan suhu. Rekaman itu terbuka. Botolnya miring. Bolanya bergulir. Sirkuitnya tertutup. Aliran listrik.
Di luar mesin
Kami telah menjelaskan dasar-dasar termostat mekanis. Namun dunia terus berjalan. Model digital sekarang sudah umum. Ia menggunakan termistor untuk meningkatkan akurasi. Menawarkan jadwal yang dapat diprogram. Dapat dikontrol dari ponsel.
Beberapa inovasi dapat membantu meningkatkan aksesibilitas. Termostat yang dapat berbicara mengumumkan pengaturannya kepada tunanetra. Sebelum adanya Wi-Fi, Anda dapat mengontrol termostat ponsel Anda dari jarak jauh. Saat ini, termostat pintar dapat mempelajari kebiasaan Anda.
Memahami perangkat lama dapat membantu pemecahan masalah. Ini juga menyoroti seberapa jauh kemajuan kita. Anda tidak memerlukan gelar fisika untuk memahami pengendalian iklim rumah. Saya sedikit tertarik. Dan mungkin seorang pengemudi.
Ingat merkuri saat berikutnya Anda menyesuaikan kenop atau mengetuk layar. Jangan lupa menggulung logamnya. Semuanya bekerja bersama. Agar tetap hangat. Atau keren. Itu tergantung pada apa yang Anda butuhkan.

Mekanisme pemanasan dan pendinginan internal
Naikkan tuasnya. Secara internal, gerakan ini memutar kumparan bimetalik. Sakelar merkuri miring ke kiri. Arus listrik mengalir dengan cepat melalui logam cair. Relai berbunyi klik. Pemanas dimulai. Kipas sirkulasi berputar. Saya merasakan panasnya.
Tapi itu tidak akan bertahan selamanya. Saat ruangan memanas, radiator mengendur. Sakelar kembali ke kanan. Sirkuitnya rusak. Pemanas berhenti.
Pendinginan bekerja dengan cara yang sama, tetapi sebaliknya. Matikan saklarnya. Relai memberi daya pada AC. Ruangannya lebih sejuk sekarang. Kumparannya terpelintir. Ujung merkuri menonjol lagi. Siklus ini berulang.
Namun, ada masalah. Termostat mekanis memiliki titik buta. Udara “di dalam” rumah termostat bisa naik hingga 72 derajat sebelum bagian ruang tamu lainnya. Jika panas terus berlanjut hingga udara setempat sempurna, koridor akan berkeringat.
Masukkan kalibrasi Anda.
Perangkat mematikan pemanas sebelum waktunya. Sisa panas kompor diperkirakan akan terus memancar ke dalam ruangan meski kompor dimatikan. Ini adalah kumparan sederhana. perlawanan.
Saat pemanas beroperasi, arus mengalir dari saklar merkuri melalui kabel kuning ke loop resistansi. Gerakkan sepanjang kabel sampai Anda menekan wiper. Dari sana, lanjutkan ke papan sirkuit.
Putar kenopnya. Bergerak searah jarum jam. Anda dapat menambah panjang kawat resistansi yang harus dilewati arus. Perlawanan menghasilkan panas. Resistansi yang lebih tinggi berarti lebih banyak panas yang dihasilkan di sensor. Panas ekstra ini memungkinkan kumparan bimetalik terlepas lebih cepat. Termostat menganggap ruangan lebih hangat dari yang sebenarnya. Listrik padam sebelum waktunya. Kompornya mati, tapi panasnya tetap menyala.
Selanjutnya, kita akan melihat bagaimana komponen-komponen ini berkomunikasi dengan sistem kelistrikan rumah Anda.
Informasi dasar tentang pengkabelan
Sistem lama mengandalkan koneksi fisik. Thermostat ini menggunakan 5 kabel. masing-masing mempunyai pekerjaan.
- RH : Arus dari trafo pemanas (24 VAC).
- RC : Arus dari trafo pendingin (24 VAC).
- W : Sinyal untuk memulai pemanasan.
- Y : Sinyal yang menghidupkan kompresor AC.
- G : Sinyal untuk menyalakan kipas angin.
Dua transformator memelihara sistem. Ini memberikan daya tegangan rendah yang diperlukan untuk mematikan tungku atau relai unit AC. Bila ingin udara sejuk, ikuti saja jalan ini.
Tenaga berasal dari RC. Sakelar mode mengirimkan arus ke jejak, yang menuju ke sudut kanan bawah kartu. Kencangkan sekrup dan sambungkan ke kabel merah muda. Kabel merah muda dihubungkan ke kabel bawah sakelar merkuri.
Putar tombol ke kanan untuk mendinginkan. Listrik mengalir melalui merkuri ke kabel biru. Kabel biru terhubung ke lug di pojok kiri bawah. Dari sana, jejak di papan sirkuit mengirimkan daya kembali ke sakelar mode. Arus mengalir melalui titik kontak.
Arus mencapai terminal G. Kipas angin menyala. Arus juga mengalir melalui konektor Y. Kompresor menyala. Angin dingin bertiup.
Digital dan mesin
Sakelar mekanis sangat andal. Tapi mereka bodoh.
Termostat Digital menggunakan Termistor. Resistor yang nilai resistansinya berubah seiring suhu. Mikrokontroler membaca resistor ini. Ubah angka menjadi pengukuran suhu yang akurat. Tidak mengandung merkuri. Tidak ada bagian yang bergerak dan tidak lengket.
Alasan untuk meningkatkan kemampuan program.
Termostat mekanis tetap pada suhu 72 derajat sampai Anda menyentuhnya. Perangkat digital mengingat jadwal Anda. Programkan pemanasnya mati saat berangkat kerja jam 8. Menyala saat saya pulang jam 5. Panas lagi di tengah malam.
Berhenti memanaskan rumah kosong. Berhenti mendinginkan apartemen kosong. Uang disimpan di sini.
Partisi sistem

Rumah Anda dapat memiliki kepribadiannya sendiri. Di beberapa ruangan Anda bisa memanggang roti di musim panas. Beberapa hal membeku di musim dingin. Ini bukan hanya imajinasi Anda. Ketika suhu meningkat, tingkat atas menjadi sangat panas. Ruang bawah tanah tetap dingin. Langit-langit berkubah menghilangkan panas dengan cepat. Ruangan yang cerah menjadi oven. Selimut tidak bisa menyelesaikan masalah fisik. Kontrol zona diperlukan untuk menyamakan kedudukan.
Ini bukan ilmu roket. Beberapa termostat dipasang. Ini terhubung ke panel kontrol pusat. Panel ini menggerakkan peredam di dalam saluran. Termostat memonitor zona itu. Mengirimkan sinyal buka/tutup ke peredam. Hal ini memastikan bahwa udara disalurkan tepat di tempat yang dibutuhkan. Apakah ada kamar yang tersedia? Tutup peredamnya. Hemat energi.
Penghematan biaya
Ini bukan hanya tentang kenyamanan. Ini berlaku untuk dompet Anda. Menurut Departemen Energi AS, Anda dapat menghemat hingga 30% biaya pemanasan dan pendinginan. Pikirkan tentang hal ini. Pemanasan dan pendinginan sudah menghabiskan 40% tagihan listrik Anda. Tujuan dari partisi adalah untuk mencegah pemborosan. Jika tidak ada orang di dalam ruangan, jangan meniupkan udara ke dalamnya. Perhitungan mudah. Menghemat banyak uang.
Panduan swakriya
Kebanyakan pemilik rumah menolak keras harga tersebut. Bagi kebanyakan orang, instalasi bukanlah proyek akhir pekan. Instalasi tradisional memerlukan tenaga ahli. Tapi ada alternatif lain. Program penemuan dan inovasi Badan Energi mendanai solusi retrofit. Ini disebut Zona Retro.
Pasang bagian pengatur udara pada peredam fleksibel. Gabungkan ini dengan pengatur elektronik dan sistem peredam udara. Tidak ada mesin yang berat. Saluran saat ini tidak akan berubah. Tidak ada perubahan struktural. Jangan merobohkan tembok.
Peredam fleksibel efektif. Ada model bulat dan persegi. Diisi dengan udara untuk mencegah atau memungkinkan aliran. Ini tahan panas. kelembaban, penuaan, ozon, dan bahan kimia di udara. Hal ini tahan? Mungkin itu tidak masalah. Kebanyakan kerentanan tidak mempengaruhi kinerja. Dapat dipasang di pipa baja atau saluran fleksibel. Instalasinya sederhana. Cukup geser ke tempatnya. Ini berfungsi dengan sebagian besar panel kontrol zona.
Daftar belanja
Jika Anda siap membuat produk ini, Anda memerlukan item berikut di keranjang belanja Anda:
- Termostat untuk setiap zona
・Aktuator elektromagnetik
· Katup solenoid - Panel kontrol zona
- Saklar hidrostatik
- transformator
- Pita tahan api
- Sakelar batas kontrol
- Peredam fleksibel
Sesuaikan ukuran sistem
Proyek berubah sesuai dengan jumlah area. Jangan lewatkan bagian ini.
Dalam sistem dua zona, usahakan ukuran zona kira-kira sama. Saluran udara setiap zona harus mampu menangani 70% dari total CFM (kaki kubik per menit) unit HVAC.
Tiga zona? Pastikan jangkauannya sedekat mungkin. Setiap pipa kini dapat menangani hingga 50% dari total CFM.
Ada empat zona. Anda mungkin perlu menambah saluran sebanyak 1 inci. Sakelar tekanan diferensial diperlukan. Batas atas dan bawah perlindungan bersifat wajib. Mengapa? Untuk menghindari kerugian yang besar. Jangan menghalangi sepenuhnya aliran udara melalui penukar panas atau radiator. Konsekuensinya dapat berupa kerusakan pada sistem HVAC. Lindungi perangkat Anda terlebih dahulu.
Selanjutnya, mari kita lihat inovasi lain dalam termostat rumah: termostat yang dapat berbicara.
Termostat yang dapat berbicara lebih dari sekadar perangkat fiksi ilmiah. Ini adalah alat yang berguna untuk lansia, tunanetra, dan siapa saja yang memerlukan kontrol hands-free. Perangkat melaporkan waktu, tanggal, suhu yang disetel, dan suhu ruangan saat ini. Ada juga panduan audio untuk instalasi.
Mereka berguna bahkan jika Anda memiliki penglihatan yang sempurna. Masalah HVAC seringkali diabaikan hingga menghabiskan banyak uang. Masalah kecil sekalipun bisa menjadi masalah besar jika tidak kita perhitungkan. Termostat yang dapat berbicara memperingatkan jika diperlukan perbaikan. Ini juga memberi tahu Anda kapan filter perlu diubah. Menggantinya tepat waktu dapat membantu mengurangi biaya pemanasan dan pendinginan. Ini juga membantu mengendalikan alergi.
Beberapa model menggunakan perintah suara. Ucapkan “termostat” lalu “naikkan” atau “turunkan”. Sisanya dilakukan secara otomatis. Hal ini disebabkan oleh Pemroses Sinyal Digital atau DSP. DSP menyaring sinyal analog dunia nyata. Mengubahnya menjadi sinyal digital. Kemudian mengirimkannya melalui sirkuit terpadu khusus aplikasi (ASICS). Termostat bereaksi secara real time.
Ini adalah perangkat kelas atas. Ini mencakup semua fitur termostat berkualitas tinggi yang mudah digunakan. Fungsi penundaan bawaan mencegah siklus start tiba-tiba. Ini melindungi kompresor. Kompresor adalah bagian paling mahal dari sistem. Penundaan mengurangi keausan. Unit-unit ini dapat diprogram. Panaskan atau dinginkan hanya jika diperlukan.
Kurangi biaya dengan konfigurasi cerdas
Kurangi suhu sebesar 1 derajat Fahrenheit (0,6 derajat Celcius) selama 8 jam setiap hari. Anda dapat menghemat sekitar 1% untuk biaya pemanasan dan pendinginan. Menurunkan suhu sebesar 10 derajat Fahrenheit (5,6 derajat Celcius) dapat menghemat sekitar 10%. Hal yang sama berlaku untuk AC. Naikkan suhu sebesar 10 derajat Fahrenheit selama 8 jam setiap hari. Anda dapat menghemat sekitar 10% dari tagihan Anda.
Termostat telepon
Sangat menyenangkan memiliki persewaan liburan. Anda tidak perlu membayar biaya pemanasan dan pendinginan dua rumah. Termostat yang dapat diprogram memerlukan perencanaan yang matang. Anda harus mengatur waktu kedatangan Anda dengan sempurna. Termostat telepon berbeda. Anda dapat menghangatkan atau mendinginkan rumah hanya dengan menelepon.
Menggantikan termostat yang ada. Hubungkan ke sistem HVAC dan saluran telepon Anda. Hubungi properti. Masukkan kata sandi pada telepon nada sentuh. Anda dapat mengakses kontrolnya. Sesuaikan pengaturan suhu. Ubah juga mode sistem.
Mikroprosesor digital menangani fungsi-fungsi ini. Termasuk sensor tombol tekan dan modul antarmuka telepon. Anda dapat “berbicara” dengan termostat rumah Anda melalui antarmuka telepon internal. Saluran telepon terpisah tidak diperlukan. Bekerja sama dengan mesin penjawab atau pesan suara. Jika Anda memiliki koneksi Internet DSL berkecepatan tinggi, saluran Anda harus memiliki filter DSL.
Termostat cerdas dan kontrol Wi-Fi
Ponsel pintar dan aplikasi membantu Anda menghindari sambungan telepon rumah. Termostat pintar berkemampuan Wi-Fi kini tersedia. Sesuaikan suhu di rumah Anda dengan layar sentuh smartphone. Ada banyak aplikasi. Mulai dari gratis hingga beberapa dolar. Seperti kebanyakan aplikasi, harganya terjangkau.
Perkembangan teknologi menguntungkan konsumen. Perangkat sederhana menjadi lebih pintar. Gabungkan berbagai fitur untuk menghemat biaya dan mengurangi stres.
Lokasi pemasangan
Idealnya, termostat harus ditempatkan di tempat orang menghabiskan sebagian besar waktunya. Jaga jarak sekitar 1,5 meter (5 kaki) dari tanah. Pertahankan jarak minimum 18 inci (46 cm) dari dinding luar. Jangan sampai terkena sumber panas. Sumbernya adalah sinar matahari. Perangkat lain adalah sumbernya. Sumbernya adalah pipa knalpot pemanas. Windows adalah sumbernya. Pipa air panas adalah sumber air.
Hindari menempatkannya di dekat tangga. Hindari sudut. Keduanya bisa mempengaruhi sirkulasi udara. Sirkulasi udara yang buruk dapat menyebabkan pembacaan yang tidak akurat. Sistem HVAC tidak berfungsi dengan benar. Itu membuang-buang energi. Anda kehilangan kenyamanan Anda. Termostat memerlukan aliran udara yang stabil.
“Jangan sampai terkena sumber panas selain udara dalam ruangan.”
Pertanyaan yang sering diajukan
Bagaimana cara kerja bagian sistem dengan termostat modern?
Zonasi sistem mencakup kontrol beberapa termostat di berbagai area di rumah Anda. Hal ini memungkinkan pengaturan suhu khusus untuk setiap zona. Ruangan kosong tidak bisa dipanaskan.
Dapatkah termostat cerdas mengurangi biaya energi secara signifikan?
Ya. Mereka memahami jadwal dan preferensi Anda. Ini menyesuaikan suhu secara otomatis. Ini mengoptimalkan konsumsi energi. Itu menjaga kenyamanan.
Di mana tempat terbaik untuk termostat?
Pasang di dinding interior. Jaga jarak 5 kaki dari lantai. 18 inci dari dinding luar. Hindari sinar matahari langsung dan angin kencang.
Apakah saya memerlukan tenaga profesional untuk menggunakan termostat ponsel saya?
Ini termasuk menghubungkan sistem HVAC ke saluran telepon. Melakukannya sendiri dapat dilakukan jika Anda terbiasa dengan pekerjaan dasar kelistrikan. Jika tidak, pekerjakan teknisi HVAC. Keselamatan adalah yang utama.
Apakah termostat yang dikontrol suara akurat?
Ya. Filter dan Transformasikan suara dengan pemroses sinyal digital. Responsnya bersifat real-time. Ia merespons perintah seperti “naikkan” dan “turunkan”.
Pasar terus berubah. Fitur-fitur baru akan datang. Tujuannya tetap sama. Kendalikan lingkungan Anda. Menghemat uang. Merasa nyaman. Apa yang harus saya perbarui selanjutnya?
Di mana harus menggali lebih dalam?
Jika Anda hanya ingin memahami mekanisme di balik panas, mulailah dengan dasar-dasarnya. Bagaimana sebenarnya termometer mengukur suhu? Bagaimana cara AC bergerak dan mendinginkan udara? Baca lebih lanjut tentang fisika pada link di bawah ini.
- Cara kerja termometer
- Cara kerja AC
- Cara kerja pemanas air
Selanjutnya perhatikan listrik yang menggerakkan mereka. Anda tidak dapat memperbaiki panel pemutus atau menyambungkan stopkontak baru kecuali Anda mengetahui perbedaan antara amp dan volt.
- Apa itu ampli, watt, volt dan ohm?
- Cara kerja kabel, sekering, dan konektor
- Mekanisme relai
Bahkan jika Anda tidak bekerja pada mobil, sistem pendinginnya ternyata serupa. Baik itu blok mesin atau unit HVAC rumah Anda, logika pendinginannya sama.
- Cara kerja sistem pendingin mobil
- Cara kerja pembuat es
Kontrol dan penghematan cerdas
Di situlah uangnya. Termostat yang dapat diprogram lebih dari sekedar kemewahan. Inilah cara Anda dapat “menolak” tagihan listrik Anda tanpa membeku dalam kegelapan.
- Termostat yang dapat diprogram: cara yang bagus untuk “mengurangi” tagihan energi Anda
- Lembar informasi: Termostat yang dapat diprogram
- Termometer dan termostat
Apakah Anda ingin merencanakan rumah Anda? Honeywell memiliki pedoman zona suhu. Ingin berbicara dengan termostat? Model interaksi suara ada.
- Lembar informasi: Termostat yang dapat diprogram
- rumah.honeywell.com
- Aktifkan Termostat Interaktif Suara Mart Kelvin
- termostat yang dapat berbicara
Informasi dibalik kenyamanan
Dari mana informasi ini berasal? Ini berasal dari Energy.gov dan pengujian di kehidupan nyata.
- Pengaruh zona mundur (energy.gov)
- File Informasi Bangunan (energy.gov)
- Arsip Berbicara Termostat














