Um termostato diferencial é um controlador instalado com sistemas de aquecimento de água ou de aquecimento e resfriamento. Ele regula várias respostas de temperatura entre elementos como painéis solares e aquecedores de água quente. Semelhante a um termostato doméstico, normalmente consiste em um componente eletrônico com indicadores de temperatura. Os dispositivos também podem possuir configurações automáticas para ajustar o aquecimento ou resfriamento. O que torna essa tecnologia diferente dos termostatos padrão é que ela compara as temperaturas entre vários ambientes ou elementos de aquecimento e resfriamento para ativar e desativar o equipamento.
Para ilustrar, os sistemas de aquecimento solar de água contam com termostatos diferenciais para regular a temperatura conforme a água se move através de diferentes pontos no sistema. Um coletor de telhado aquece a água bombeada através dele ou fornecida por convecção natural; estes são chamados de sistemas ativos e passivos. A água mais fria se acumula em um cilindro e é alimentada para tubos evacuados ou coletores solares de tela plana. O sol aquece a água e o sistema a devolve para um tanque de armazenamento localizado em outro lugar. Esse sistema às vezes é apoiado por uma caldeira ou aquecedor de imersão para garantir água quente em tempo nublado.
Quando a temperatura da água em um painel solar sobe acima da temperatura da água de um tanque de armazenamento, o termostato irá ativar a bomba. Isso fornecerá água quente do coletor solar para o tanque. Como a temperatura da água do tanque excede a temperatura da água no painel solar, o termostato irá desativar a bomba. Isso pode evitar que a água mais fria entre no tanque de armazenamento.
As unidades estão disponíveis em vários produtos, embora não sejam difíceis de construir para os entusiastas da eletrônica. Eles ocupam sistemas em várias configurações. Isso pode incluir a instalação de painéis solares, bombas, tanques ou sistemas simples de drenagem.
Configurações mais complexas também podem ser acomodadas, como sistemas de drenagem de retorno divididos. Os sistemas pressurizados usam vários tanques de armazenamento e serviço com seus próprios controladores. Além disso, várias unidades de termostato diferencial podem interagir umas com as outras para controlar a recirculação ou sistemas de circuito fechado.
Os termostatos diferenciais variam em complexidade e podem apresentar tecnologia de plug-in simples ou exigir instalação profissional. As unidades são projetadas para acomodar tipos de produtos, incluindo aquecedores de água quente elétricos, a gás ou combustível sólido. Eles podem ser compatíveis com as marcas mais comuns de coletores solares, tornando esses controladores uma adição versátil e poderosa para automação residencial com eficiência energética.
Ao usar sensores térmicos para comparar as temperaturas entre um painel solar e um tanque de água, o termostato diferencial pode ser ativado dentro de uma faixa de temperatura especificada para operar uma bomba. A água quente de um painel solar pode ser enviada para um tanque; quando a água do tanque fica mais quente do que a água do painel solar, a bomba desliga. Isso evita que a água mais fria entre no tanque e reduz a eficiência do armazenamento. Essas configurações podem ser modificadas para faixas de temperatura preferidas pelo usuário.
As construções comuns de produtos de termostato diferencial podem incluir sensores de temperatura, que detectam temperaturas em vários equipamentos. As unidades podem incluir chips comparadores que comparam as variações de temperatura, ou diferenciais, entre os equipamentos. Um transistor pode ser empregado para ativar uma bomba ou peça de equipamento quando uma saída de comparador especificada o aciona.
Essas unidades vêm com interfaces de botão simples ou com leituras digitais mais complexas com telas de informações e vários interruptores de controle. Faixas diferenciais ajustáveis, proteções contra congelamento e testes de sistema podem ser oferecidos. Além disso, as unidades podem exibir os níveis de potência de saída de e para o controlador. Os produtos às vezes são vendidos com sensores de temperatura adicionais ou monitores remotos para diagnóstico de sistema de encaixe.