लाइन वोल्टेज ऊष्मातापी का इस्तेमाल अधिकांशतः सामान्यतौर पर विद्युत क्षेत्र तापक के लिए होता है जैसे एक बेसबोर्ड तापक या एक सीधे-तारित विद्युत् भट्टी के लिए। अगर एक लाइन वोल्टेज ऊष्मातापी उपयोग किया जा रहा है तो तंत्र शक्ति (अमेरिका में, 120 या 240 वोल्ट) सीधे ऊष्मातापी द्वारा इस्तेमाल की जाती है। बदलते करेंट के साथ जो अक्सर 40 एम्पियर से अधिक हो जाता है, एक लाइन वोल्टेज परिपथ पर एक कम वोल्ट वाले ऊष्मातापी के इस्तेमाल का परिणाम, कम से कम ऊष्मातापी की विफलता और संभवतः आग लगना होगा। लाइन वोल्टेज ऊष्मातापी कभी-कभी दूसरे कार्यों में भी उपयोग किये जाते हैं जैसे कि पंखे की कॉयल का नियंत्रण (पंखे जिनमें नली वाली कॉयल जो कि एक बड़े तंत्र द्वारा या तो गर्म या ठंडी है के द्वारा लाइन वोल्टेज फैंकी जा रही है) केंद्रीय धौंकनियों और चिलर का उपयोग करते हुए एक बड़े तंत्र में एकत्रित होती है, या हाइड्रोनिक ऊष्मीय अनुप्रयोगों में परिसंचारक पंपों को नियंत्रित करने के लिए।

कुछ कार्यक्रमयोग्य ऊष्मातापी लाइन-वोल्टेज तंत्रों को नियंत्रित करने के लिए उपलब्ध हैं। एक कार्यक्रमयोग्य ऊष्मातापी से बेसबोर्ड ऊष्मक को विशेष फायदा होगा जो सतत नियंत्रण (जैसे कम से कम जो हनीवैल मॉडल हैं), लैंप डिमर जैसे ऊष्मक को प्रभावीरूप से नियंत्रित करते हुए और धीरे-धीरे बढ़ती और घटती गर्मी से कक्ष के तापमान (हिस्टिरेसिस के औसतता असर पर भरोसा करने के बजाय सतत नियंत्रण) को लगातार नियंत्रण की अत्यंत स्थिरता सुनिश्चित करने में सक्षम हैं। तंत्र जिनमें एक पंखा शामिल है (विद्युत भट्टियां, दीवार ऊष्मक इत्यादि) उन्हें विशेष तौर पर साधारण ऑन/ऑफ़ नियंत्रण का उपयोग करना ही चाहिए।

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