Diferencijalni termostat je regulator instaliran sa sustavima grijanja vode ili grijanja i hlađenja prostora. Regulira višestruke temperaturne reakcije između elemenata kao što su solarni paneli i grijači tople vode. Slično termostatu za kućanstvo, obično se sastoji od elektroničke komponente s prikazima temperature. Uređaji također mogu imati automatske postavke za podešavanje grijanja ili hlađenja. Ono po čemu se ova tehnologija razlikuje od standardnih termostata je to što uspoređuje temperature između više okolina ili elemenata za grijanje i hlađenje kako bi aktivirala i deaktivirala opremu.
Za ilustraciju, solarni sustavi za grijanje vode oslanjaju se na diferencijalne termostate za regulaciju temperature dok se voda kreće kroz različite točke u sustavu. Krovni kolektor zagrijava vodu koja se pumpa kroz njega ili isporučuje prirodnom konvekcijom; oni se nazivaju aktivnim i pasivnim sustavima. Hladnija voda skuplja se u cilindar i dovodi u evakuirane cijevi ili plosnate solarne kolektore. Sunce zagrijava vodu i sustav je vraća u spremnik koji se nalazi negdje drugdje. Takav sustav ponekad podupire bojler ili uranjajući grijač kako bi se osigurala topla voda u oblačnom vremenu.
Kada temperatura vode u solarnoj ploči poraste iznad temperature vode u spremniku, termostat će aktivirati pumpu. To će isporučiti toplu vodu iz solarnog kolektora u spremnik. Kako temperatura vode u spremniku premašuje temperaturu vode u solarnoj ploči, termostat će deaktivirati crpku. To može spriječiti ulazak hladnije vode u spremnik.
Jedinice su dostupne u brojnim proizvodima, iako ih nije teško izraditi ljubiteljima elektronike. Oni zauzimaju sustave u brojnim konfiguracijama. To može uključivati instalaciju sa solarnim panelima, pumpama, spremnicima ili jednostavnim sustavima za odvod.
Također se mogu smjestiti složenije konfiguracije, kao što su split drin-back sustavi. Sustavi pod tlakom koriste više spremnika za skladištenje i servisiranje s vlastitim kontrolerima. Dodatno, višestruke diferencijalne termostatske jedinice mogu se međusobno surađivati za kontrolu sustava recirkulacije ili zatvorene petlje.
Proizvodi diferencijalnih termostata razlikuju se po složenosti i mogu sadržavati jednostavnu tehnologiju plug-in ili zahtijevati profesionalnu instalaciju. Jedinice su dizajnirane za smještaj vrsta proizvoda, uključujući električne, plinske ili krute grijače tople vode. Mogu biti kompatibilni s najčešćim markama solarnih kolektora, što ove kontrolere čini svestranim i snažnim dodatkom za energetski učinkovitu automatizaciju doma.
Korištenjem toplinskih senzora za usporedbu temperatura između solarne ploče i spremnika za vodu, diferencijalni termostat se može aktivirati unutar određenog temperaturnog raspona za pokretanje crpke. Topla voda iz solarne ploče može se slati u spremnik; kada voda u spremniku postane toplija od vode u solarnoj ploči, pumpa će se prekinuti. To sprječava ulazak hladnije vode u spremnik i smanjuje učinkovitost skladištenja. Te se postavke mogu mijenjati u temperaturne raspone koje želi korisnik.
Uobičajene konstrukcije proizvoda diferencijalnih termostata mogu uključivati temperaturne senzore, koji detektiraju temperature u različitoj opremi. Jedinice mogu uključivati komparatorske čipove koji uspoređuju temperaturne varijacije ili razlike između opreme. Tranzistor se može koristiti za aktiviranje crpke ili dijela opreme kada ga aktivira određeni izlaz komparatora.
Ove jedinice dolaze s jednostavnim sučeljima gumba ili sa složenijim digitalnim očitanjima s informacijskim zaslonima i raznim upravljačkim prekidačima. Mogu se ponuditi podesivi rasponi diferencijala, zaštite od smrzavanja i testovi sustava. Osim toga, jedinice mogu prikazati razine izlazne snage do i od kontrolera. Proizvodi se ponekad prodaju s dodatnim senzorima temperature ili daljinskim monitorima za dijagnostiku sustava.