ترموستات چیست و اساس کار آن چگونه است؟
ترموستات چیست یک سوال متداول در زمینه آشنایی با وسایلی است که با سرما و گرما سروکار دارند؛ چرا که کار اصلی ترموستات، به زبان ساده، تنظیم دماست. برای اینکه بفهمیم کاربرد ترموستات چیست بهتر است کمی اطلاعات درباره اساس کار ترموستات و همینطور انواع ترموستات داشته باشیم.
ترموستات در لوازم گوناگون بعنوان یک کنترل کننده دما ایفای نقش می‌کند. آشنایی با نحوه عملکرد این قطعه در وسایل مختلف در قالب سوالاتی مانند ترموستات ماشین چیست، ترموستات دیجیتال چیست و در نهایت کاربرد ترموستات در وسایلی مانند یخچال به چه صورت می‌باشد، مورد بررسی قرار گرفته است.
با ما همراه باشید تا بگوییم که کار ترموستات چیست و انواع آن چه تفاوتی با هم دارند.
ترموستات چیست
ترموستات از دو واژه "ترمو" و "ستات" تشکیل شده است. "ترمو" یعنی گرما و "ستات" به معنای سکون و ایستادن است. حالا خودتان می توانید به سوال ترموستات چیست؟ پاسخ دهید.
ترموستات (Thermostat) یا دماپا یک کنترل کننده الکتریکی خودکار برای تنظیم دما در فضای بسته است. بنابراین ترموستات قطعه‌ایست که در دستگاه‌های گرم کننده و یا سرد کننده به کار می‌رود تا دما را در محدوده یک دمای تنظیم شده، ثابت نگه دارد. ترموستات این کار را با قطع و وصل کردن به موقع این دستگاه‌ها انجام می دهد.
در واقع ترموستات با رسیدن به نقطه دمای تنظیم شده و معین، مدار برقی دستگاه را قطع کرده و در هنگامی که دما با افت مواجه شده و به 3 الی 5 درجه از نقطه دمای ثابت پایین تر برود، دوباره جریان مدار را وصل و دستگاه را روشن می‌کند.
نقش ترموستات در ثابت نگه داشتن دما و در کاهش یا افزایش دما حین کار وسیله سرمایشی و گرمایشی بسیار اهمیت دارد. ترموستات به روش‌های مختلف و با قابلیت کاربرد انواع سنسور برای تنظیم و سنجش دما تهیه و مورد استفاده قرار گرفته است.
علاوه بر معرفی کامل انواع ترموستات و مزیت‌های کاربردی ترموستات پرداختن به این موضوع که اگر ترموستات نباشد چه اتفاقی در عملکرد دستگاه رخ می‌دهد از نکات مهم در مبحث ترموستات چیست و کاربرد آن می‌باشد. در این مطلب علاوه بر آشنایی کامل با قطعه ترموستات محور‌های کاربردی ترموستات و نحوه عملکرد آن را مورد بررسی قرار داده‌ایم.
اساس کار ترموستات چیست؟
قبل از اینکه طرز کار ترموستات را توضیح دهیم، لازمست یادآوری کنیم که ترمومتر (یا همان دماسنج) وسیله اندازه گیری دماست و با ترموستات بسیار متفاوت است. ترموستات قطعه ایست که دما را در یک بازه تنظیم شده ثابت نگه می دارد.
اساس کار ترموستات بر پایه انبساط مواد بر اثر افزایش دماست. برخی از انواع ترموستات ها براساس انبساط و انقباض قطعات به خاطر بالا رفتن و پایین آمدن دما، مدار الکتریکی را قطع و وصل می کنند. بخش منبسط یا منقبض شونده در ترموستات می تواند از جنس فلز یا گاز باشد، که هر کدام مزایا و معایبی دارند.
انواع ترموستات حرارتی
در بخش قبلی متوجه شدید که ترموستات، زمان خاموش و روشن کردن دستگاه را براساس تغییر حجم قطعاتش تشخیص می دهد و جنس این قطعات می تواند متفاوت باشد. بنابراین ترموستات انواع مختلفی خواهد داشت.
در این قسمت انواع ترموستات بر اساس ویژگی‌ها و کاربردشان را معرفی می کنیم و پس از آن با انواع ترموستات بر اساس نوع تجهیزات و نحوه عملکردشان آشنا می‌شویم.
ویژگی‌های مهم در تعیین انواع ترموستات
انواع ترموستات، بر اساس ویژگی‌هایشان در دسته‌های مختلفی قابل بررسی هستند. این امر به این شکل است که ترموستات بر اساس محل نصب، نحوه کارکرد، فصل سالی، نوع سنسور به کار رفته، تعداد مرحله‌های انجام کار و حرارت در دسته‌های مختلفی قرار گرفته اند.
- از نظر محل قرارگیری و نصب: انواع ترموستات اتاقی، ترموستات کانالی، ترموستات مستغرق و ترموستات جداری
- انواع ترموستات بر اساس عملکرد: ترموستات قطعی و وصلی و ترموستات تدریجی
- انواع ترموستات بر اساس کنترل دما: ترموستاتهای حرارتی و ترموستات برودتی
- انواع ترموستات بر اساس رده و رنج: ترموستاتهای زیر صفر و بالای صفر
- انواع ترموستات بر اساس دفعات کارکرد: تک مرحله‌ای ،دو مرحله‌ای، پله‌ای
- بر اساس نوع سنسور کاربردی: ترموستات بیمتالی، فانوسه‌ای، رئوستا و دیافراگمی
- انواع ترموستات بر اساس فصل کاربرد: ترموستات مناسب فصل‌های تابستان، زمستان و دوفصلی
ترموستات الکترومکانیکی
همانطور که از نام ترموستات الکترومکانیکی پیداست این نوع ترموستات با استفاده از دستور یک حسگر حرارتی توسط یک سری رابط مکانیکی به میکروسوئیچ، وظیفه قطعی و وصلی مدار الکتریکی را بر عهده دارد. این نوع ترموستات از عمر طولانی کاربردی برخوردار است. عملکرد ترموستات الکترومکانیکی تحت حمایت دو نوع حسگر دما صورت می‌گیرد. در واقع یک نوع ترموستات الکترومکانیکی بر اساس این تجهیزات کاربردی بر اساس اصل انبساط مایع عمل می‌کند.
این نوع سیستم حراراتی که تحت عنوان ترموستات مویین و با نام diastat شناخته شده است شامل تجهیزاتی مانند: سنسور یا حسگر، لوله مویین و دیافراگم است. نحوه عملکرد ترموستات به این صورت طراحی شده است که زمانی که دمای سنسور بالا می‌رود، مایع از طریق لوله مویین به داخل دیافراگم هدایت شده و شروع به عمل انبساط می‌کند.
بر اساس این عمل انبساط یک کلید فنری فعال شده که قدرت باز و بسته کردن مدار را دارد. و اما نوع یگر ترموستات الکترومکانیکی توسط انبساط فلز عملکرد خود را شروع کرده؛ که ترموستات بایمتال نامیده می‌شود، در این حالت بطور مستقیم با انبساط فلز، کلید فنری فعال شده و عمل می‌کند.
ترموستات الکترونیکی
همانطور که در بخش ترموستات چیست برای تعریف این قطعات اشاره داشتیم: کنترل کننده دما بصورت خودکار در وسایل مختلف را ترموستات می‌نامند. بنا به تعریف بیان شده ترموستات الکتریکی دستور دریافت شده از سنسور دمایی یا یک جریان الکترونیکی به یک رله مینیاتوری انتقال داده و سبب قطع و وصلی جریان الکتریکی در یک دمای مشخص می‌شود.
ترموستات دیجیتال
نحوه و مراحل عملکرد ترموستاتهای دیجیتال قابل برنامه ریزی شده است. به این شکل که می‌توان با یک برنامه مشخص روشن و خاموش شدن دستگاه‌های وابسته به ترموستات را یک وسیله مثل فن کویل را برای یک هفته تنظیم کرد. برخی مواقع علت خاموش شدن آبگرمکن برقی بطور ناگهانی تنظیم شدن ترموستات دیجیتال روی یک زمان خاص است.
کاربرد ترموستات چیست؟
در واقع ترموستات بر اساس نحوه عملکردش که به یک تنظیم کننده درجه حرارت مایعات، گازها و جامدات در دستگاه‌های مختلف گرم و سرد ساز معروف است. همین ویژگی محور‌های کاربردی انواع ترموستات را در وسایل مختلف گسترش داده است. از موارد کاربرد ترموستات می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- کاربرد ترموستات در صنعت: استفاده از انواع ترموستات در تجهیزات گلخانه‌ها، گرم خانه، انواع کوره، دیگ‌های بخار و اتوکلاوها دیده می‌شود.
- کاربرد ترموستات در ساختمان: در تاسیسات ساختمان می‌توان به استفاده از ترموستات در شوفاژخانه‌های مرکزی، کنترل دما در سیستم‌های تهویه و هواساز و در نهایت چیلر و فن کوئل اشاره داشت.
- کاربرد ترموستات در لوازم خانگی: در طراحی و ساخت لوازم خانگی از ترموستات برای لوازمی مثل ظرفشویی، انواع سرخ کن، سماور برقی، انواع فر‌های برقی، ترموستات آبگرمکن برقی و گازی و در نهایت لوازمی مثل یخچال استفاده شده است.
چند نمونه کاربردی از ترموستات
در این قسمت به معرفی دو نوع کاربرد ترموستات در وسایل مختلف که همیشه در مبحث طرز کار و نقش ترموستات مطرح است می‌پردازیم.
نحوه عملکرد ترموستات ماشین
نقش ترموستات در نحوه عملکرد خودرو نیز تاثیر بسزایی دارد. در واقع نوع کارکرد ترموستات ماشین به این شکل است که با قرار گرفتن در میان موتور و رادیاتور خودرو، وظیفه ثابت نگهداشتن دمای حرارت موتور را در نزدیک دمای مشخص و مناسب را بر عهده دارند.
نحوه عملکرد ترموستات یخچال
ترموستات نقش مهمی را کارکرد صحیح یخچال و فریزر با کنترل دما دارد. داشتن یک دمای مناسب با محیط و فصل و سازگاری دما با وسایل نگهداری شده در فریزر و یخچال تا حد زیادی به نحوه عملکرد صحیح ترموستات یخچال و فریزر بستگی دارد.
حالا که می دانید ترموستات چیست و چگونه کار می کند، بهتر می توانید درک کنید که مزیت کاربرد ترموستات چیست. وقتی ترموستات نقش خود را به درستی ایفا کند ما به راحتی از یخچال و پکیج یا از اتومبیلمان استفاده می کنیم.
با دانستن اساس کار ترموستات مشخص است که چرا برای کنترل حالت سرمایشی و گرمایشی انواع وسایل بصورت اتوماتیک از انواع ترموستات استفاده می شود.
متخصص هر کاری را پیدا کنید
