منظم حرارة قابل للبرمجة

قد لا تُطبّق منظمات الحرارة المزودة بساعة، وهي أبسط أنواعها، سوى برنامج واحد بفترتين (فترة حرارة أعلى وفترة حرارة أقل)، ويُطبّق البرنامج نفسه يوميًا. أما منظمات الحرارة الأكثر تطورًا، فتتيح ضبط أربع فترات حرارة وبرودة أو أكثر يوميًا. عادةً، لا يُمكن ضبط سوى درجتي حرارة مختلفتين (درجة حرارة أعلى ودرجة حرارة أقل)، حتى مع السماح بفترات متعددة. ويتم ضبط درجتي الحرارة الأعلى والأدنى عادةً ببساطة عن طريق تحريك ذراعين على مقياس حرارة تناظري، تمامًا كما هو الحال في منظمات الحرارة التقليدية (غير المزودة بساعة).

على الرغم من سهولة تصنيع هذا التصميم وسهولة برمجته نسبيًا، إلا أنه يُقلل من الراحة في عطلات نهاية الأسبوع نظرًا لتكرار البرنامج يوميًا دون أي تغيير. وللتغلب على هذا النقص، يُضاف أحيانًا زر ضغط يسمح للمستخدم بتغيير الفترة الحالية (مرة واحدة) من فترة التدفئة إلى فترة التبريد أو العكس؛ ويُستخدم هذا الزر عادةً لتجاوز أي انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة يحدث خلال ساعات العمل عندما يكون المنزل عادةً خاليًا.

آلية الساعة كهربائية. وقد شاع استخدام طريقتين لتشغيلها:

[1] يتم توفير مصدر منفصل ومستمر للتيار المتردد 24 فولت (24 فولت تيار متردد) لمنظم الحرارة.

[2] تعمل الساعة بواسطة بطارية قابلة للشحن داخل منظم الحرارة. تُشحن هذه البطارية عندما لا يطلب منظم الحرارة التدفئة ويتوفر له تيار متردد بجهد 24 فولت. وتُفرغ لتشغيل الساعة عندما يكون منظم الحرارة مضبوطًا على التدفئة أو التبريد.

قد تؤدي منظمات الحرارة الرقمية نفس الوظائف، لكن معظمها يوفر مرونة أكبر. على سبيل المثال، تسمح عادةً بضبط درجات الحرارة لفترتين أو أربع أو ست فترات يوميًا، وبدلًا من الاقتصار على درجة حرارة واحدة "ساخنة" وأخرى "باردة"، تسمح منظمات الحرارة الرقمية عادةً بضبط كل فترة على درجة حرارة فريدة. تُسمى الفترات عادةً "صباحًا" و"نهارًا" و"مساءً" و"ليلًا"، مع العلم أنه لا يوجد ما يقيد الفترات الزمنية. تسمح منظمات الحرارة الرقمية عادةً للمستخدم بتجاوز درجة الحرارة المبرمجة للفترة، حيث تستأنف درجات الحرارة المبرمجة تلقائيًا عند بدء الفترة التالية. كما توفر عادةً وظيفة "تثبيت" درجة الحرارة الحالية؛ في هذه الحالة، تُحفظ درجة الحرارة المُعدّلة حتى يُلغي المستخدم التثبيت أو يحدث حدث مُبرمج لاستئناف البرنامج العادي. تسمح الطرازات الأكثر تطورًا بإلغاء التثبيت في وقت محدد في المستقبل.

كما هو الحال مع منظمات الحرارة المزودة بساعة، قد تحتوي منظمات الحرارة الرقمية الأساسية على دورة واحدة تعمل كل يوم من أيام الأسبوع. أما منظمات الحرارة الأكثر تطورًا، فقد تحتوي على جدول زمني لأيام الأسبوع وجدول زمني منفصل لعطلة نهاية الأسبوع (ما يُعرف بإعداد "5-2") أو جداول زمنية منفصلة ليومي السبت والأحد (ما يُعرف بإعداد "5-1-1")، بينما توفر منظمات حرارة أخرى جدولًا زمنيًا منفصلًا لكل يوم من أيام الأسبوع ("إعدادات 7 أيام"). ويُعدّ اختيار أيام "عطلة نهاية الأسبوع" أمرًا اختياريًا، يعتمد على متطلبات المستخدم فيما يتعلق بجدول التدفئة والتبريد. غالبًا ما تُسوّق الشركة المصنّعة ثلاثة منظمات حرارة متشابهة، تُقدّم كل منها مستويات مختلفة من هذه الوظائف، ولا يوجد فرق واضح بينها سوى برمجة المصنع والسعر. ^{[ 11 ]}

تحتوي معظم منظمات الحرارة الرقمية على برامج منفصلة للتدفئة والتبريد، وقد تتضمن مفتاحًا رقميًا أو يدويًا لتشغيل مروحة الفرن لتدوير الهواء، حتى عندما لا يكون النظام في وضع التدفئة أو التبريد. ويمكن برمجة الطرازات الأكثر تطورًا لتشغيل مروحة التدوير لفترة وجيزة تتراوح بين 5 و10 دقائق في حال عدم إجراء دورة تدفئة أو تبريد خلال الساعة السابقة. ويُعد هذا مفيدًا بشكل خاص في المباني التي تعاني من التطبق الحراري، حيث يرتفع الهواء الساخن وينفصل عن الهواء البارد الهابط في حال عدم وجود تهوية كافية.

قد تحتوي منظمات الحرارة الرقمية أيضًا على خاصية تذكير بتغيير فلتر الهواء قابلة للبرمجة من قِبل المستخدم؛ حيث تحسب هذه الخاصية إجمالي وقت تشغيل نظام التدفئة/التبريد وتُذكّر المستخدم بموعد تغيير الفلتر. عادةً ما تعرض هذه الخاصية إجمالي وقت التشغيل إما كمجموع وقتي التدفئة والتبريد معًا، أو كعرض لكل منهما على حدة.

تتمتع بعض منظمات الحرارة الرقمية بإمكانية البرمجة باستخدام هاتف يعمل بنظام النغمات أو عبر الإنترنت ، مثل منظم الحرارة Nest Learning Thermostat .

عادةً ما يتم تزويد منظمات الحرارة الرقمية بالطاقة بإحدى الطرق الثلاث التالية:

• تعمل دائرة طاقة متطورة بجهد 24 فولت تيار متردد عندما لا يكون منظم الحرارة قيد التشغيل، وتعمل بالتيار المتدفق في دائرة منظم الحرارة عندما يكون قيد التشغيل. وتُستخدم بطارية لتوفير طاقة احتياطية أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
• تعمل بطارية قابلة لإعادة الشحن على تشغيل منظم الحرارة تمامًا كما هو الحال في منظم الحرارة الخاص بالساعة، حيث يتم شحنها عندما لا يكون منظم الحرارة قيد التشغيل، ويتم تفريغها أثناء تشغيل منظم الحرارة.
• يعمل منظم الحرارة ببطارية غير قابلة للشحن بشكل دائم. وللحد من استهلاك الطاقة من البطارية، يستخدم هذا النوع من منظمات الحرارة مرحلًا نبضيًا لا يتطلب تزويد ملف المرحل بالطاقة بشكل مستمر. يمكن استخدام هذه المنظمات في دوائر الميلي فولت، وكذلك في دوائر التيار المتردد التقليدية بجهد 24 فولت. يتراوح عمر البطارية عادةً بين سنة وسنتين.

تحتوي الطرازات الأغلى ثمناً على وحدة تحكم PID مدمجة ، بحيث "يتعلم" منظم الحرارة، عبر حلقة تغذية راجعة، كيفية استجابة النظام ككل (بما في ذلك الغرفة نفسها) لأوامره. فعلى سبيل المثال، يضمن ضبط درجة حرارة الصباح على 21 درجة مئوية في تمام الساعة 7:00 صباحاً أن تكون درجة الحرارة حينها 21  درجة مئوية، بينما يبدأ منظم الحرارة القابل للبرمجة الأقل تطوراً بالعمل ببساطة للوصول إلى 21 درجة مئوية في تمام الساعة 7:00 صباحاً. وبالتالي، تحدد وحدة تحكم PID الوقت الذي يجب فيه تفعيل النظام للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة في الوقت المحدد، وذلك بعد معالجة بيانات نظام درجة حرارة الغرفة من خلال مقارنة حالة درجة حرارة الغرفة السابقة ودرجة حرارتها الحالية لتحقيق بداية مثالية.

كما يضمن التحكم في العمليات أو منظم الحرارة الصناعي أن تكون درجة الحرارة مستقرة للغاية (على سبيل المثال، عن طريق تقليل التجاوز الأول والتقلب ^{[ 12 ]} في نهاية دورة التسخين) بحيث يتم زيادة مستوى الراحة.

في التطبيقات التجارية، قد لا يحتوي منظم الحرارة على آلية ساعة. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام وسيلة أخرى للاختيار بين إعدادات "الحرارة العالية" و"البرودة المنخفضة". على سبيل المثال، إذا كان منظم الحرارة يستخدم تحكمًا هوائيًا ، فإن تغيير ضغط الهواء المُزوَّد له قد يُحدد ما إذا كان سيتم التشغيل على إعداد "الحرارة العالية" أو "البرودة المنخفضة"، ويتم تحديد ضغط الهواء هذا بواسطة منظم مركزي. أما في حالة التحكم الإلكتروني، فقد تُشير إشارة مُحددة إلى ما إذا كان سيتم التشغيل على إعداد "الحرارة العالية" أو "البرودة المنخفضة".