ترموستات چیست ؟

ترموستات یا دماپا دستگاهی است که برای نگه داشتن دمای یک سامانه در یک محدوده مشخص به کار می‌رود. این کار به‌ وسیله کنترل شارش انرژی گرمایی به درون یا به بیرون از سامانه انجام می‌شود.
ترموستات‌ها در صنعت تاسیسات مکانیکی (سیستمهای سرمایشی و گرمایشی) برای کنترل دمای آب و یا هوا در سیستم‌های ایجاد برودت (سرما) و حرارت (گرما) به کار می‌روند. رادیاتورها اتاقی، دیگ‌های بخار و فن کویل‌ها هواساز ها اعم از تبخیری و کمپرسوری مانند داکت اسپلیتها از عمومی‌ترین دستگاههایی هستند که برای کنترل دما از ترموستات در آنها استفاده می‌شود .
امروزه استفاده از ترموستات در صنایع مختلف جامه الزام بر تن کرده و ضرورت استفاده از ترموستات در منازل مسکونی، مجتمعات تجاری، اداری و کارخانجات صنعتی بر کسی پوشیده نیست.
ساختار فیزیکی ترموستات‌ها بطور کلی از دو حال خارج نیست، ترموستات‌ها یا مکانیکی هستند یا دیجیتال.

ترموستات مکانیکی:

این نوع ترموستات با استفاده از فرمان حسگر حرارتی توسط یک سری رابط مکانیکی به میکروسوئیچ، سبب قطع و وصل مدار الکتریکی می شود حاصل این نوع تکنولوژی دارای عمر طولانی تری است.
ترموستات مکانیکی دارای دو نوع حسگر دما یا به عبارت دیگر سنسور می باشد. نوعی از آن بر اساس اصل انبساط مایع عمل می کند. این سیستم حرارتی که diastat نامیده می شود و با نام ترموستات مویین نیز شناخته شده است،
شامل: سنسور یا حسگر، لوله مویین و دیافراگم می باشد. هنگامی که دمای سنسور بالا می رود مایع از طریق لوله مویین به داخل دیافراگم رفته و ایجاد انبساط کاری (Working distention) می نماید. به وسیله این انبساط کاری کلید فنری (Snap action) به کار می افتد که می تواند مدار را باز کنند یا ببندد..
و نوع دیگر توسط انبساط فلز؛ که ترموستات بایمتال نامیده می شود، مستقیماً با انبساط فلز، کلید فنری عمل می کند.
ترموستات الکترونیکی:
این نوع ترموستات فرمان دریافت شده از سنسور دمایی را توسط جریان الکترونیکی به یک رله مینیاتوری منتقل و سبب قطع و وصل جریان الکتریکی می‌گردد.

نحوه عملکرد ترموستات دیجیتال

ترموستات طراحی شده قابلیت برنامه ریزی در رنج های دمایی بین C°‌۰ تا C°۱۵۰
را دارد و می توان از آن برای تعدیل دمایی محیط استفاده نمود برای راه
اندازی آن به ولتاژی بین ۶ تا ۹ ولت نیاز است یک رنج دمایی خاصC° ۳۲ C°(۲۵۰
به عنوان پیش فرض در برنامه این ترموستات در نظر گرفته شده است که در
ابتدای راه اندازی و همچنین به هنگام بروز خطا، خود به خود این رنج عملیاتی
پیش فرض فعال می‌شود باتوجه۸ به شکل صفحه بعد مشاهده می‌شود که یک صفحه
نمایش ،چهار کلید و سه LED در نظر گرفته شده است که کاربر می تواند با استفاده از این کلید ها رنج های دمایی مورد نظر را انتخاب نماید و LED ها برای نشان دادن وضعیت دما و همچنین خطاهای احتمالی در حین کار با ترموستات تعبیه شده است.

وقتی ترموستات فعال می‌شود رنج دمایی پیش فرض بر روی صفحه نمایش نشان داده می‌شود و کاربر می تواند با استفاده ار کلید START آن را فعال نموده و یا با استفاده از کلید DOWN, UP,CHANGE آن را تغییر دهد تغییرات مورد نظر برای رنج های دمایی را درحین کار ترموستات نیز با زدن کلید change می توان اعمال نمود بازدن کلید change رنج دمایی ابتدا به صورت خودکار بر روی MAX رفته و کاربر می تواند با استفاده ارکلید up آن را زیاد و توسط کلید down آن را کم نماید البته توجه داشته باشید که رنج دمایی کمتر از c °۰ را نمی توان به آن اعمال نمود و پس از تنظیم max و زدن کلید start می توان رنج min را انتخاب نمود.

حال با زدن کلید start صفحه نمایش رنج دمایی مورد نظر شما را نمایش داده وشما می توانید آن را
فعال نمایید پس از فعال شدن رنج مورد نظر اگر دمای محیط بین رنج min و max باشد LED زرد به منزله متعادل بودن دما روشن می‌شود چنانچه دمای محیط بین minو max باشد . LED قرمز به منزله نا متعادل بودن دما روشن می‌شود و اگر دمای محیط از min کمتر شود LED سبز به منزله نامتعادل بودن دما روشن می‌شود با اتصال این ترموستات به
وسایل جانبی مانند بخاری و کولر در محیط می توان دمارا در شرایط متعادل نگهداری نمود.

نمایش خطاهای احتمالی به هنگام انتخاب رنج های خاص:

– چنانچه در رنج دمایی انتخاب شده minو max برابر باشند، هر سه LED به صورت چشمک زن فعال شده و ترموستات به صورت خودکار رنج پیش فرض را انتخاب می نماید.
– چنانچه ‌min بیشتر از max انتخاب شود هر سه LED به صورت چشمک زن فعال شده و ترموستات به صورت خودکار، رنج پیش فرض را انتخاب می نماید.
از مشکلات این ترموستات وجود نداشتن اشمیت تر مگیر نرم افزاری در برنامه آن است.
قابل ذکر است نام گذاری کلیدها در انواع ترموستات دیجیتال متفاوت است.

اهمیت ترموستات

اهمیت ترموستات در بهینه سازی مصرف انرژی
امروزه ترموستات در صنایع مختلف استفاده می‌شود و در بسیاری از آنها نقش حیاتی را در آن صنعت ایفا می کند. این وسیله که از دیرباز در صنعت های مختلف به کار رفته در حقیقت از بارزترین محصولات روز و کاربردی ترین تجهیزاتی است که صنایع حرارتی و برودتی و تهویه مطبوع به آن احتیاج دارد و از جهت صرفه جویی مصرف انرژی و آسایش و آرامش و سلامت از ضروریات به حساب می آید .حال آنکه متأسفانه به دلایل معلوم و نا معلوم بسیاری نقش مهم آن نادیده گرفته شده و درشمارقابل توجهی از اماکن مهم مانند ادارات ، مجتمع های تجاری اداری و حتی بیمارستانها ومراکز درمانی که استفاده از ترموستات جهت تهویه مطبوع الزامی می باشد مورد استفاده واقع نشده و سیستم های تهویه مطبوع آنها بدون داشتن ترموستات در حال کار است .
ترموستات در واقع نوعی دماسنج است که کار آن سنجیدن دما است که در یخچال ها و در فریزر ها اعم از صنعتی( سردخانه ها) و خانگی و همینطور سیستم های حرارتی صنعتی(یونیت هیتر ها) و خانگی قابل استفاده است و تولیدکنندگان این قبیل دستگاه ها از دیرباز تا کنون هر کدام به علت و یا عللی به کار برده اند. این روز ها کلیه ی خودرو ها ، اماکن تجاری و اداری ، فرهنگی ، فروشگاه ها ، مدارس ،ورزشگاهها، سینماها ، منازل ، هتل ها ، مراکز درمانی ، وزارتخانه ها و هرجا که بنی آدم زیست می نماید ، همه مجهز به سیستم های تهویه مطبوع می باشد که کار سرمایش در تابستان و گرمایش در زمستان را برای انسانها انجام می دهد.

اگر این گونه نباشد سرمای زمستان و گرمای تابستان قادر است سلامتی انسان را به خطر بیاندازدو حتی باعث مرگ و میر می‌شود کما اینکه از اتفاقات نادری در سطح جهان نبوده و برخی از مرگ و میر ها را می توان به همین دو عامل سرما و گرما ربط داد و ناگفته نماند که تهویه برای دامداری ها و مرغداری و امثال آنها نیز امری حیاتی است و درمراکز سؤیچینگ مخابرات و دیتا سنترها BTS های مبایل نیز الزامی است و فقط مربوط به انسان ها نیست.
در واقع خود بدن انسان نیز مملو از سنسورها و حسگرهایی است که در شرایط مختلف به انسان اخطار های لازم را می دهد که اگر این گونه نبود طولی نمی کشید که از راهی که خود بی خبر باشد هلاک گردد و این سنسورها که خالق هستی آنها در وجود آدمی قرار داده بدن را در برابر ناملایمت ها هشیار نموده و هوشمندانه عمل می کنند و عکس العمل مناسب از بدن سر میزند بدین ترتیب که حسگر مورد نظر هشدار می دهد، عصب ها به عنوان سنسور دیگری تحریک و به وسائط متعددی که یکی پس از دیگری حساسیت نشان داده و به مغز می رساند، مغز که محل تحلیل داده ها است از طریق این وسائط که همگی به نوبه ی خود نقش حسگر و سنسوری را بازی می کنند که از سرما و یا گرما و یا محرک دیگری داده ها را تحلیل کرده و فرمان لازم را صادر می کند.

از آنجا که انسان برنهج حکمت و به دست حکیم خلقت شده معلوم می‌شود که از حکمت حسگرهای متعدد در وجود آدمی قرار داده شده تا به اقتضا عمل نماید و حکما حکمت را عمل به حکم عقل تعریف کرده اند و محکم کردن ساختار چیزی از حکمت است پس استحکام یک سیستم پیچیده مانند بدن انسان برای بقا و دوام مستلزم شماری سنسور می باشد همانطور که میدانید دمای بدن فرد سالم همواره حدود 37 درجه است که نشان میدهد یک سیستم کنترل دقیق ، دمای بدن را تنظیم میکند. تعادل و اعتدال امر مهمی است که نشانه ی سلامت است و باعث شادابی و سرزندگی است . همانگونه که در بدن آدمی حسگر های متعدد و متفاوت می باشند در سایر موارد نیز همین طور است مثلاً برای دما سنسور دما، احتیاج است و برای رطوبت سنسور رطوبت و برای دود و آلاینده ها سنسور مربوط به آنها مثلاً سنسور دود برای هشدار و جلوگیری از آتش سوزی و یا موارد دیگر به کار می رود. حال اگر بخواهیم ساختار محکمی از یک سیستم تهویه که برنهج حکمت و اصول مهندسی طراحی شده باشد دست یابیم می بایست در این ساختار ترموستات و سیستم کنترل قابل و منظم و دقیقی داشته باشیم. تفاوت سیستم های خوب تهویه در تفاوت سیستم های کنترل آنها است یک سیستم کامل کنترل ویژگی هایی دارد که این ویژگی ها باعث تمایز سیستم های خوب تهویه از یکدیگر است.

اگر یک ترموستات که بخشی از یک سیستم تهویه است خوب عمل نکند تمام سیستم تهویه را هرچند پیشرفته باشد، زیر سؤال می برد در واقع سیستم کنترل که ترموستات عمده ترین و اولین بخش آن است وجه کار و معرف کار و کنترل کننده و مغز فرمان دهنده ی آن است همان طور که در بدن انسان اگر سنسور ها درست عمل نکنند داده ها نا صحیح به مغز می رسند و مغز که جایگاه تحلیل داده ها است تحلیلی غلط خواهد داشت و در نهایت فرمان غیر صحیحی خواهد داد که حاصل آن عکس العمل نا مطلوب بدن است. در نتیجه عکس العمل نا مطلوب و نامطبوع یک سیستم تهویه ی خوب بستگی به سیستم کنترل آن دارد . وجه در زبان عربی به معنی صورت است و گفتیم که ترموستات و سیستم کنترل وجه سیستم تهویه است یعنی صورت ظاهر آن ، چون سیستم تهویه با همه ی ابعادی که دارد معمولاً داخل کار قرار می گیرد و آنچه از یک دستگاه تهویه نمایان است ترموستات است که اگر زیبا نباشد در معرفی آن سیستم کوتاهی و اجحاف شده است پس سیستم کنترل در تهویه ی مطبوع نقش قلب ، مغز ، صورت و وجه دستگاه تهویه را ایفا می نماید و میزان اهمیت آنها بر صاحبان تخصص پوشیده نیست اما آنچه امروزه علاوه بر زیبایی و عملکرد حائز اهمیت شده بحث بهینه سازی و صرفه جویی مصرف انرژی است که یکی از اصلی ترین وظایف ترموستات‌ها همین مطلب است که آزمایشات و تحقیقات متعدد نشان داده که ترموستات‌های مکانیکی به دلیل دقت پایین و عدم نمایش صحیح و دقیق دما نمی‌توانند مانند ترموستات‌های دیجیتال عمل کنند لذا در مبحث مهم بهینه‌سازی مصرف انرژی و ذخیره ثروت، این ترموستات دیجیتال است که مؤثر واقع می‌شود . ما در عصری زندگی میکنیم که به عصر دیجیتال مشهور گشته و در دوره ای هستیم که ذخائر انرژی نقش حیاتی در معیشت ما دارند. لذا برای بهینه سازی مصرف انرژی و کاهش مصرف انرژی و ذخیره ی ثروت از طریق صرفه جویی و استفاده ی به موقع از سیستم تهویه که همان بهینه سازی است ترموستات‌های دیجیتال از سایر ترموستات‌های آنالوگ و مکانیکی مفید تر و دقیق تر می باشد . به عبارت دیگر درست مصرف کردن ، به موقع مصرف کردن ، به اندازه کار کردن دستگاه تهویه و جلوگیری از به هدر رفتن انرژی کار اصلی ترموستات دیجیتال است.