În urmă cu 400 de ani, oamenii au început să simtă nevoia unui dispozitiv care să poată controla temperatura. Scopul era de a avea o viață mai ușoară, lăsând tehnologia să se ocupe de această sarcină esențială. Rezultatul a fost termostatul, care se găsește în cuptoare, aparate de aer condiționat, frigidere, mașini etc.

La ce temperaturi putem rezista? 

Deși există mulți factori de luat în considerare (cum ar fi durata expunerii, hainele purtate, nivelul de umiditate și de vânt), în general se poate afirma că moartea este garantată peste 60ºC și sub -70ºC.

Aceste temperaturi sunt extreme, dar nu sunt ireale: în medii nu tocmai plăcute, cum ar fi mina de aur Mponeng (Africa de Sud) se pot atinge temperaturi de +65ºC, iar în orașele din Siberia (cum ar fi Oymyakon) termostatul poate coborî până la -67ºC. În ambele cazuri, oamenii supraviețuiesc datorită sistemelor de refrigerare sau de încălzire.

Ființa umană a conceput întotdeauna soluții pentru a rezista la temperaturi extreme. În interiorul unui iglu arctic, de exemplu, este cu 20 de grade mai cald decât afară. Cu toate acestea, rareori se încălzește mai mult de 7ºC, chiar și cu un foc aprins în interior (frigul de afară împiedică topirea gheții).

Cu toate acestea, dacă vorbim despre o abordare științifică a temperaturii, invenția esențială este termostatul.

Scurt istoric al termostatului

În jurul anului 1620, inventatorul olandez Cornelius Drebbel (creatorul primului submarin din istorie) a inventat un cuptor pentru incubarea ouălor, a cărui temperatură era controlată de un termostat cu mercur și de o priză de aer care permitea trecerea unor cantități mai mari sau mai mici de aer cald. Acesta este considerat a fi la originea termostatului.

În 1830, scoțianul Andrew Ure a inventat ceea ce astăzi numim termostat, cu scopul de a menține calde cazanele cu abur.

Câteva decenii mai târziu, în 1880, un profesor din Wisconsin, pe nume Warren Johnson, a devenit cu adevărat obsedat de reglarea temperaturii din sălile de clasă în care preda. Obsesia sa l-a condus la crearea termostatului electric, un dispozitiv de control al temperaturii încăperilor din interiorul clădirilor.

La scurt timp după aceea, în 1883, Albert Butz a brevetat primul regulator de temperatură pentru cuptoare și un sistem de pionierat numit amoritizorul-clapeta, care regla automat admisia de aer din cuptoarele de cărbune pentru a crește sau a scădea temperatura. Invenția sa a fost la originea sistemelor moderne de control automat al temperaturii.

În 1906, un tânăr inginer pe nume Mark Honeywell a cumpărat brevetul lui Butz și a dezvoltat primul termostat programabil, care încorpora un ceas care permitea pre-setarea temperaturii pentru dimineața următoare. Mai târziu, în 1934, a apărut termostatul care includea un ceas electric. Termostatele cu cadran au apărut pentru prima dată în anii 1950 și au supraviețuit până în zilele noastre.

În anii 1980 au apărut primele termostate cu afișaj digital, circuite electronice și multe funcții, cum ar fi programarea în funcție de oră și de ziua săptămânii. Termostatele vor continua să evolueze în anii 1990 și 2000, extinzându-și funcțiile, până la dezvoltarea unei noi generații de termostate inteligente conectate la internet.

Cum funcționează termostatul?

Termostatul este un monitor cu ajutorul căruia se reglează și menține prin încălzire și/sau răcire spațiile în funcție de temperatura acestora. Acesta se găsește în sistemele de încălzire și de aer condiționat, dar și în frigidere și în sistemele de răcire a mașinilor. Acesta este utilizat pentru a măsura temperatura și a reacționa în consecință. Obiectivul său va fi întotdeauna să mențină căldura (sau frigul) în anumite limite.

Cel mai frecvent exemplu este acela în care temperatura din casă este sub limita stabilită (de exemplu: 18ºC), iar termostatul ordonă boilerului să funcționeze.

La fel funcționează și în cazul aerului condiționat: dacă temperatura depășește limita pe care ai selectat-o (de exemplu: 25ºC), termostatul are grijă ca temperatura să scadă. În ambele cazuri, atunci când termostatul înregistrează o temperatură în intervalul dorit, acesta ordonă oprirea sau reducerea procesului de încălzire/răcire.

Tipuri de termostat

Există două tipuri de termostate:

Mecanice: folosesc mecanisme fizice pentru a măsura temperatura aerului pentru a activa procesele care o modifică. Pentru a face acest lucru, ele folosesc senzori sub forme care variază de la benzi bimetalice, bile de ceară și becuri umplute cu gaz până la tuburi de aer. Acești senzori reacționează la schimbările de temperatură prin dilatarea sau contracția lor, activând schimbările care cresc sau scad nivelul de încălzire sau răcire.
Digitale: în prezent, acestea sunt cele mai frecvent utilizate termostate. Acestea utilizează senzori electronici pentru a controla variațiile din mediul înconjurător. Acestea sunt programabile și permit utilizatorului să seteze o serie de temperaturi selectate. Senzorii lor înregistrează temperatura și fac modificările necesare pentru a o regla, pornind sau oprind încălzirea sau răcirea.