Bimetall-Thermostat: Aufbau, Funktion und Einsatz
Bimetall-Thermostate überwachen die Temperatur in einem Raum. Liegt diese über der voreingestellten Wunschtemperatur, öffnen oder schließen sie einen Stromkreis, sodass die Heizung keine Wärme mehr in den Raum einbringt. Die folgenden Abschnitte erklären, wie ein Bimetall-Thermostat funktioniert und wann es zum Einsatz kommt.
Temperaturschalter als Kern der Bimetall-Thermostate
Bimetall-Thermostate bestehen im Kern aus einem Temperaturschalter. Dieser verändert seine Form mit der Umgebungstemperatur und kann einen elektrischen Kontakt herstellen oder schließen. Möglich ist das durch sogenannte Bimetall-Streifen. Das sind kleine Elemente, die aus zwei fest miteinander verbundenen Metallen bestehen. Das wichtigste Merkmal der einzelnen Streifen ist, dass sie verschiedene Längenausdehnungskoeffizienten besitzen. Steigt ihre Temperatur an, dehnen sie sich also unterschiedlich stark aus. Da die Metalle fest miteinander verbunden sind, führt dieses Verhalten dazu, dass sich der Temperaturschalter im Bimetall-Thermostat verbiegt. Und zwar in die Richtung des Metalls mit der geringeren Längenausdehnung. Das Element wirkt dabei auf einen Kontakt oder einen Sprungschalter, der daraufhin einen Stromkreis öffnen oder schließen kann.
Individuelle Voreinstellung der Temperatur am Thermostat
Geht es darum, die Voreinstellung am Bimetall-Thermostat zu verändern, lässt sich der Abstand zum Kontakt mit einem drehbaren Rädchen verstellen.
Hausbesitzer können auf diese Weise ihre Wunschtemperatur einstellen und so zum Beispiel die Heizung steuern. Ist diese überschritten, entfernt sich der Bimetallstreifen vom Kontakt. Der Stromkreis ist dann geöffnet und die Stellventile, die sich zum Beispiel am Verteiler einer Fußbodenheizung befinden, fahren zu. Sie stoppen damit den Heizwasserdurchfluss durch den entsprechenden Heizkreis, sodass dieser nicht mehr mit Wärme versorgt wird.
Sinkt die Temperatur im Raum unter die voreingestellte Wunschtemperatur ab, bewegt sich der Bimetallstreifen wieder zum Kontakt. Der Stromkreis schließt sich und die Stellventile am Heizkreisverteiler fahren auf. In der Folge strömt Heizungswasser mit einer höheren Vorlauftemperatur durch den entsprechenden Heizkreis und versorgt den Raum mit Wärme.
Praktische Einsatzbereiche der Bimetall-Thermostate
Wie bereits beschrieben, können Hausbesitzer mit einem Bimetall-Thermostat ihre Fußbodenheizung steuern . Dazu sind die Thermostate über ein Kabel mit einer Schaltlogik verbunden. Diese ist wiederum mit den Stellventilen am Verteiler verbunden. Auf diese Weise ist es möglich, mehrere Heizkreise mit einem einzigen Thermostat zu bedienen. Wichtig ist das zum Beispiel zur Regulierung der Temperaturen in Zonen aus mehreren Räumen oder in großen Räumen mit mehreren Heizkreisen ( Einzelraumregelung ). Anders als Heizkörperthermostate passen die Bimetall-Geräte die Leistung der Heizflächen nicht bedarfsgerecht an.
Denn während Thermostate am Heizkörper den Heizwasserdurchfluss entsprechend der Raumtemperaturen Schritt für Schritt verringern oder erhöhen, kennen Bimetall-Geräte nur die Zustände „Ein“ oder „Aus“.
Neben dem Einsatz in Raumthermostaten einer Flächenheizung kommen die Bimetall-Elemente auch in weiteren Bereichen zur Anwendung. So zum Beispiel in elektrischen Warmwasserspeichern oder auch an Bügeleisen. In beiden Fällen ermöglichen sie eine individuelle Temperatureinstellung.