Thermostat là gì? Phân loại và cách chọn thiết bị phù hợp

Thermostat (bộ điều nhiệt) là thiết bị giúp điều chỉnh nhiệt độ tự động trong nhà, văn phòng hoặc nhà máy. Từ loại chỉnh tay đơn giản đến các mẫu thông minh điều khiển qua điện thoại, thermostat xuất hiện ngày càng nhiều trong cuộc sống hiện đại.

Trong bài viết này, bạn sẽ hiểu rõ thermostat là gì, nó hoạt động ra sao và vì sao đây là thiết bị quan trọng trong việc giữ cho không gian luôn thoải mái, tiết kiệm năng lượng và dễ kiểm soát hơn.

Thermostat là gì?

Thermostat, hay còn gọi là bộ điều nhiệt, là thiết bị giúp theo dõi và điều chỉnh sự thay đổi nhiệt độ, nhằm giữ cho không gian kín ở mức nhiệt ổn định. Thermostat thực hiện điều này bằng cách tự động bật hoặc tắt hệ thống sưởi hoặc làm lạnh trong phạm vi nhiệt độ đã thiết lập. Các chức năng chính của thermostat thường bao gồm:

• Giữ nhiệt độ ở mức cài đặt
• Ra lệnh cho thiết bị HVAC (như máy lạnh, máy sưởi, quạt thông gió...) bật/tắt hoặc điều chỉnh hoạt động để duy trì nhiệt độ mong muốn
• Một số loại có thể lập lịch hoạt động, kết nối Wi-Fi hoặc cảm biến phụ trợ

Nguyên lý hoạt động của thermostat

Thermostat hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản như sau:

Cảm biến đo nhiệt độ trong phòng, gửi tín hiệu đến bộ điều khiển. Bộ điều khiển sẽ so sánh nhiệt độ đo được với nhiệt độ cài đặt, nếu có chênh lệch thì sẽ bật hoặc tắt hệ thống sưởi hoặc làm lạnh để đưa nhiệt độ về mức mong muốn.

Nhờ cơ chế này, thermostat giúp giữ nhiệt độ ổn định một cách chính xác, nhanh và tự động.

Một thermostat thông thường sẽ bao gồm 3 bộ phận chính:

• Cảm biến nhiệt độ, có nhiệm vụ đo nhiệt độ không khí hiện tại và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
• Bộ điều khiển, xử lý tín hiệu từ cảm biến và ra quyết định bật/tắt thiết bị nhiệt.
• Bộ chấp hành (actuator), thực thi lệnh, điều khiển thiết bị làm nóng hoặc làm lạnh theo yêu cầu.

Các loại thermostat phổ biến hiện nay

Tùy theo công nghệ và ứng dụng, thermostat được chia thành nhiều loại khác nhau. Dù đơn giản hay hiện đại, tất cả đều hướng đến một mục tiêu: giữ nhiệt độ ổn định, tiết kiệm năng lượng và tăng sự thoải mái trong không gian sống hoặc làm việc.

Thermostat cơ học

Đây là loại thermostat truyền thống, hoạt động không cần vi xử lý. Nó sử dụng nguyên lý giãn nở của kim loại (hoặc khí) để tự động bật/tắt thiết bị khi nhiệt độ thay đổi. Thiết bị này duy trì nhiệt độ ổn định bằng cách:

• Cảm nhận nhiệt độ xung quanh thông qua cơ cấu cơ học (lưỡng kim hoặc khí).
• Đóng hoặc ngắt tiếp điểm relay để điều khiển máy lạnh, máy sưởi, quạt hoặc van nước.

Ưu điểm của thermostat cơ học bao gồm:

• Dễ sử dụng, thường có núm xoay để điều chỉnh nhiệt độ.
• Cấu tạo đơn giản, ít hỏng vặt, dễ sửa
• Hoạt động thuần điện cơ, không cần nguồn điện phụ
• Giá thành rẻ, phù hợp công trình quy mô nhỏ, ngân sách thấp
• Không cần lập trình, chỉ đấu dây đơn giản

Tuy nhiên thiết bị này có nhược điểm đó là độ chính xác thấp, có thể lệch 2–5°C so với nhiệt độ được cài đặt, dễ dao động nhiệt độ, không lập trình được, không hiển thị nhiệt độ. Do đó không phù hợp với các hệ thống điều khiển hiện đại cần nhiều chế độ hoặc tích hợp thông minh.

Thermostat kỹ thuật số

Thermostat kỹ thuật số (digital thermostat) là loại thermostat hiện đại hơn so với thermostat cơ học. Thiết bị sử dụng vi xử lý điện tử và màn hình LCD/LED để hiển thị, đo lường và điều khiển nhiệt độ một cách chính xác.

Về cơ bản, thiết bị này có những tính năng nổi bật sau:

• Sử dụng cảm biến điện tử có độ nhạy cao
• Có thể lập lịch hoạt động theo giờ/ngày
• Ít dao động, tránh quá lạnh/quá nóng như loại cơ
• Độ chính xác cao, sai số nhỏ hơn 1°C

Thermostat kỹ thuật số phù hợp với các hệ thống điều hòa dân dụng, văn phòng nhỏ, khách sạn mini, công trình cần độ chính xác cao nhưng chưa cần tích hợp Smart Home.

Thermostat thông minh dân dụng

Đây là loại thermostat hiện đại, hỗ trợ kết nối Wi-Fi và điều khiển từ xa qua điện thoại hoặc giọng nói (hỗ trợ giọng nói qua trợ lý Google Assistant, Alexa, Siri,v.v..). Một số model còn tự học thói quen sử dụng của người dùng để tự tối ưu hoạt động.

Bạn có thể tham khảo các thiết bị như Google Nest, ecobee, Tado°,v.v.. Đây đều là những mẫu smart thermostat nổi bật, dễ cài đặt và thân thiện với người dùng.

Trong trường hợp nếu bạn cần chia nhiều vùng điều khiển riêng biệt (multi-zone control), chẳng hạn như:

• Khu vực làm việc cần nhiệt độ khác khu vực nghỉ ngơi
• Mỗi phòng có người dùng cài đặt riêng

…thì giải pháp thermostat thông minh dân dụng (như Nest hoặc Tado°) có thể đáp ứng được, nhưng sẽ cần thêm thiết bị phụ như cảm biến nhiệt độ từng phòng, van điều tiết thông minh hoặc relay riêng, gây tốn kém và phức tạp trong thi công.

Lúc này, giải pháp hợp lý hơn là chuyển sang các thiết bị thermostat thông minh có khả năng tích hợp hệ thống để giúp điều khiển linh hoạt từng khu vực, đồng bộ với hệ thống điều hòa trung tâm và mang lại trải nghiệm quản lý hiện đại hơn.

Thermostat thông minh tích hợp hệ thống

Đây là loại thermostat cao cấp dành cho các công trình lớn như biệt thự, khách sạn, tòa nhà văn phòng, nơi sử dụng hệ thống điều hòa trung tâm (HVAC). Thiết bị này có những đặc điểm nổi bật sau:

• Sử dụng các giao thức kỹ thuật như KNX, Mo-Bus, RS485
• Kết nối và điều khiển trực tiếp hệ HVAC, thông gió, sưởi, quạt, FCU,v.v..
• Có thể tích hợp với hệ thống chiếu sáng, rèm cửa, an ninh, giúp điều phối toàn nhà theo từng khu vực
• Điều khiển từng vùng với 1 thiết bị điều khiển riêng

Lợi ích khi sử dụng thermostat trong nhà thông minh

• Thermostat hiện đại cho phép kiểm soát nhiệt độ theo vùng hoặc toàn bộ ngôi nhà. Người dùng có thể cài đặt nhiệt độ lý tưởng, đảm bảo không gian luôn thoải mái như mong muốn.
• Thermostat thông minh tự động giảm nhiệt độ khi bạn vắng nhà hoặc đang ngủ, từ đó giảm điện năng tiêu thụ. Theo thống kê, thiết bị này có thể giúp tiết kiệm đến 10% chi phí sưởi/làm lạnh hàng năm.
• Ngoài việc giảm hóa đơn tiền điện, thermostat còn giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị sưởi/làm lạnh nhờ hoạt động hợp lý, tránh quá tải không cần thiết.
• Người dùng có thể điều chỉnh nhiệt độ nhà mình từ bất cứ đâu chỉ với một chiếc điện thoại và điều này quá tiện lợi khi bạn chuẩn bị về nhà hoặc cần thay đổi nhanh lịch cài đặt.
• Một số model có khả năng tự động điều chỉnh dựa trên lịch sử sử dụng và thói quen sinh hoạt, giúp tối ưu hóa mức độ thoải mái mà không cần thao tác thủ công.
• Cho phép cài đặt nhiệt độ khác nhau cho từng khu vực trong nhà. Tăng hiệu quả, giảm hao phí điện năng và mang lại cảm giác dễ chịu tối đa cho từng thành viên trong gia đình.

Giải đáp các câu hỏi thường gặp về thermostat

Vậy nên chọn loại thermostat nào?

Việc chọn thermostat phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng, loại hệ thống điều hòa và ngân sách của bạn.

• Nếu bạn chỉ cần điều khiển nhiệt độ đơn giản, dễ lắp đặt, chi phí thấp, thermostat cơ học là lựa chọn phù hợp cho phòng riêng, nhà trọ, văn phòng nhỏ.
• Nếu bạn muốn cài đặt chính xác, hiển thị nhiệt độ và lập lịch tự động, nên chọn thermostat kỹ thuật số, phù hợp với nhà ở, khách sạn mini, văn phòng vừa.
• Với nhu cầu điều khiển từ xa bằng điện thoại, tối ưu năng lượng và chia vùng linh hoạt, đặc biệt là với điều hòa dân dụng, hãy chọn thermostat thông minh dân dụng như Google Nest, Tado°…
• Còn nếu công trình của bạn là biệt thự, khách sạn, văn phòng lớn có hệ thống điều hòa trung tâm (HVAC), thì lựa chọn lý tưởng là thermostat thông minh tích hợp hệ thống sử dụng chuẩn KNX, Mo-Bus hoặc RS485 để đồng bộ toàn bộ hệ thống tự động hóa.

Nếu bạn vẫn chưa xác định được loại thermostat phù hợp, hãy liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của KNXStore để được tư vấn theo từng trường hợp cụ thể. Việc lựa chọn đúng loại thermostat nên được cân nhắc dựa trên hệ thống điều hòa hoặc sưởi đang sử dụng, đặc điểm công trình và mức độ tích hợp mong muốn. Chọn đúng từ đầu sẽ giúp hệ thống vận hành ổn định, tiết kiệm chi phí lâu dài và nâng cao trải nghiệm sử dụng trong không gian của bạn.