Ein Differenzthermostat ist ein Regler, der mit Wasserheizungs- oder Raumheizungs- und -kühlsystemen installiert wird. Es reguliert mehrere Temperaturreaktionen zwischen Elementen wie Sonnenkollektoren und Warmwasserbereitern. Ähnlich wie ein Haushaltsthermostat besteht es typischerweise aus einer Elektronikkomponente mit Temperaturanzeigen. Geräte können auch über automatische Einstellungen verfügen, um Heizen oder Kühlen anzupassen. Was diese Technologie von Standardthermostaten unterscheidet, ist, dass sie die Temperaturen zwischen mehreren Umgebungen oder Heiz- und Kühlelementen vergleicht, um die Geräte zu aktivieren und zu deaktivieren.
Zur Veranschaulichung verlassen sich solare Wassererwärmungssysteme auf Differenzthermostate, um die Temperatur zu regulieren, während das Wasser durch verschiedene Punkte im System fließt. Ein Dachkollektor erwärmt Wasser, das durch ihn gepumpt oder durch natürliche Konvektion geliefert wird; diese werden als aktive und passive Systeme bezeichnet. Kühleres Wasser sammelt sich in einem Zylinder und wird Vakuumröhren- oder Flachkollektoren zugeführt. Die Sonne erwärmt das Wasser und das System führt es in einen an anderer Stelle befindlichen Speicher zurück. Ein solches System wird manchmal durch einen Boiler oder eine Tauchheizung unterstützt, um bei bedecktem Wetter heißes Wasser zu gewährleisten.
Wenn die Wassertemperatur in einem Sonnenkollektor über die Wassertemperatur eines Speichertanks steigt, aktiviert der Thermostat die Pumpe. Dadurch wird heißes Wasser vom Sonnenkollektor zum Tank geliefert. Wenn die Wassertemperatur im Tank die Wassertemperatur im Solarpanel überschreitet, deaktiviert der Thermostat die Pumpe. Dadurch kann verhindert werden, dass kühleres Wasser in den Vorratstank gelangt.
Einheiten sind in zahlreichen Produkten erhältlich, obwohl sie für Elektronikenthusiasten nicht schwer zu konstruieren sind. Sie belegen Systeme in einer Reihe von Konfigurationen. Dies kann die Installation mit Sonnenkollektoren, Pumpen, Tanks oder einfachen Drain-Back-Systemen umfassen.
Komplexere Konfigurationen können ebenfalls berücksichtigt werden, wie zum Beispiel Split-Drain-Back-Systeme. Druckbeaufschlagte Systeme verwenden mehrere Lager- und Servicetanks mit ihren eigenen Controllern. Außerdem können mehrere Differenzthermostateinheiten miteinander verbunden sein, um Rezirkulations- oder geschlossene Regelkreise zu steuern.
Differenzialthermostat-Produkte variieren in ihrer Komplexität und können eine einfache Plug-in-Technologie aufweisen oder eine professionelle Installation erfordern. Die Einheiten sind für Produkttypen ausgelegt, einschließlich Elektro-, Gas- oder Festbrennstoff-Warmwasserbereiter. Sie können mit den meisten gängigen Marken von Sonnenkollektoren kompatibel sein, was diese Controller zu einer vielseitigen und leistungsstarken Ergänzung für die energieeffiziente Hausautomation macht.
Durch die Verwendung von Wärmesensoren zum Vergleichen der Temperaturen zwischen einem Solarpanel und einem Wassertank kann der Differenzthermostat innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs aktiviert werden, um eine Pumpe zu betreiben. Heißes Wasser von einem Sonnenkollektor kann zu einem Tank geleitet werden; Wenn das Wasser im Tank wärmer wird als das Wasser im Solarpanel, schaltet die Pumpe ab. Dies verhindert, dass kühleres Wasser in den Tank eindringt und die Effizienz bei der Lagerung verringert. Diese Einstellungen können auf vom Benutzer bevorzugte Temperaturbereiche geändert werden.
Übliche Konstruktionen von Differenzthermostatprodukten können Temperatursensoren umfassen, die Temperaturen in verschiedenen Geräten erfassen. Einheiten können Komparatorchips enthalten, die die Temperaturschwankungen oder Differenzen zwischen Geräten vergleichen. Ein Transistor kann verwendet werden, um eine Pumpe oder ein Gerät zu aktivieren, wenn ein bestimmter Komparatorausgang ihn auslöst.
Diese Einheiten sind mit einfachen Drehknopfschnittstellen oder mit komplexeren digitalen Anzeigen mit Informationsanzeigen und verschiedenen Steuerschaltern ausgestattet. Einstellbare Differenzbereiche, Frostschutz und Systemtests können angeboten werden. Außerdem können Einheiten Ausgangsleistungspegel zum und vom Controller anzeigen. Produkte werden manchmal mit zusätzlichen Temperatursensoren oder Fernmonitoren für die Snap-In-Systemdiagnose verkauft.