ترموستات تابلو برق چیست و چه کارایی دارد؟ همه ما می‌دانیم تجهیزات برقی که در داخل تابلو برق قرار دارند به گرما بسیار حساس هستند؛ پس برای اینکه این تجهیزات بهترین عملکرد را داشته باشند و همیشه سالم بمانند، باید بتوان کنترل بیشتری روی دمای محیطی که در آن قرار دارند، داشته باشیم. شما برای این کار از چه وسیله‌ای استفاده می‌کنید؟ یا چه‌چیزی را پیشنهاد می‌کنید؟
ترموستات تابلو برق می‌تواند مشکل شما را حل کند؛ در واقع این ترموستات قطعه‌ای است که در داخل تابلو برق قرار می‌گیرد و وظیفه آن کنترل دمای محیط است. در این مقاله از فرنام الکتریک قصد داریم به بررسی کامل این قطعه بسیار ضروری بپردازیم پس تا پایان همراه ما باشید.
نقش ترموستات در تابلو برق
ترموستات‌ها وظیفه کنترل دما را برعهده دارند و دارای انواع مختلفی با کارایی‌های متفاوت هستند. از کارایی ترموستات می‌توان به کنترل دمای داخل موتورها، دمای اتاق، دمای داخلی قطعات و هر قسمتی که باید دمای آن کنترل شود، اشاره کرد. ترموستات تابلو برق یکی از انواع آن است که در بازار وجود دارد. همان‌طور که اشاره شد وظیفه ترموستات تابلو برق محافظت از قطعات داخل تابلو است؛ اما این قطعه کار خود را چگونه انجام می‌دهد؟ در واقع این قطعه کنترل کننده الکتریکی اتوماتیک است که نقش آن تنظیم دما در فضای بسته است.
معمولاً ترموستات تابلو برق را به دستگاه‌های گرم مانند هیتر یا دستگاه‌های سردساز یا همان فن تابلویی وصل می‌کنند تا به کمک قطع و وصل دستگاه، فضای تابلو برق را در دمای مورد نظر نگه دارد. زمانی که دما به نقطه تنظیم برسد، وظیفه ترموستات این است که مدار برقی دستگاه را قطع کند و زمانی که دما 3 تا 5 درجه از نقطه تنظیم پایین‌تر بیاید، مدار دوباره وصل خواهد شد.
شما شاید اسم هیدروستات تابلو برق را هم شنیده باشید؛ اما، این قطعه با ترموستات فرق دارد. در واقع وظیفه هیدروستات برای اندازه‌گیری مقدار رطوبت در هوا کاربرد دارد و به آن رطوبت‌سنج هم گفته می‌شود. پس نباید این دو قطعه را با همدیگر اشتباه بگیرید. البته به ترموستات تابلو برق، ترموستات تابلویی هم گفته می‌شود. بعد از اینکه با کاربرد ترموستات تابلویی آشنا شدیم، وقت آن رسیده است با انواع ترموستات هم بشناسید.
چرا به کنترل‌کننده‌های دما نیاز داریم؟
دمای بیش از حد بالا در داخل تابلو برق باعث تخریب اجزای داخلی و در نتیجه بدتر شدن عملکرد سیستم می‌شود.
همچنین وجود رطوبت، خطریست که می‌تواند دلیل بالقوه اتصال کوتاه یا جریان نشتی باشد، که در نتیجه منجر به بروز مشکلات ایمنی و قطع برق تجهیزات می‌شود.
با توجه به اینکه هزینه‌های تعویض و تعمیر تجهیزات و ماشین‌آلات، بسیار بیشتر از هزینه یک سیستم کنترل دماست، تهیه ترموستات تابلویی می‌تواند بارها و در طول زمان هزینه خود را توجیه کند.
کنترل‌کننده‌های دما در هر شرایطی که نیاز به ثابت نگه‌داشتن دمای معین دارد، موردنیاز است. مانند شرایطی که یک جسم نیاز به گرم کردن، خنک شدن یا هر دو و باقی ماندن در دمای موردنظر (نقطه تنظیم)، بدون توجه به تغییر محیط اطراف آن باشد.
دو نوع اساسی کنترل دما وجود دارد:
- ترموستات حلقه باز
- ترموستات حلقه بسته
ابتدایی‌ترین شکل ترموستات حلقه باز است و گرمایش/سرمایش مداوم را بدون توجه به دمای خروجی واقعی اعمال می‌کند. مشابه سیستم گرمایش داخلی در خودرو است.
ساده‌ترین مثال از یک کنترل‌کننده دما، یک ترموستات معمولی است که در خانه‌ها یافت می‌شود. به‌عنوان مثال، یک آبگرمکن آب گرم از یک ترموستات برای کنترل دمای آب و حفظ آن در دمای دستوری خاص استفاده می‌کند.
در فر نیز از کنترل‌کننده‌های دما استفاده می‌شود. هنگامی‌که درجه حرارت برای یک اجاق تنظیم می‌شود، یک کنترل‌کننده دمای واقعی داخل فر را کنترل می‌کند. اگر از دمای ایده آل تغییر کند، سیگنالی برای فعال کردن هیتر ارسال می‌کند تا دما را به نقطه تنظیم بازگرداند.
از ترموستات‌ها در یخچال نیز استفاده می‌شود. بنابراین با افزایش بیش از حد دما، ترموستات اقدامی را برای کاهش دما آغاز می‌کند.
ترموستات تابلویی چیست؟
ترموستات تابلویی یا همان ترموستات فن، کنترل کننده الکتریکی خودکاری است برای تنظیم دما در فضای بسته تابلو یا سلول تابلو که معمولاً آن را به دستگاه های گرم ساز (هیتر) یا سرد ساز (فن تابلویی) متصل می کنند تا با قطع و وصل کردن دستگاه، دمای فضا را در دمای تنظیم شده ثابت نگه دارد. زمانی که دما به نقطه تنظیم برسد، مدار برقی دستگاه توسط انواع ترموستات قطع می شود و هنگامی که دما ۳ الی ۵ درجه از نقطه تنظیم پایین تر برود، دوباره مدار را وصل می کند و دستگاه روشن می گردد. ترموستات تابلویی به روش های مختلفی ممکن است ساخته شود و امکان دارد از انواع سنسورها برای سنجش دما استفاده کند.
هیدروستات تابلویی چیست؟
برای اطلاع بیشتر باید بدانید که رطوبت سنج یا به عبارت دیگر نم سنج که با اسم هیدروستات تابلویی شناخته می شود، وسیله ای است که از آن برای اندازه گیری مقدار رطوبت موجود در هوا می توان استفاده کرد. رطوبت نسبی که به حداکثر رطوبتی که یک میزان هوا می تواند در دمای مشخص داشته باشد گفته می شود، مقدار رطوبت موجود در یک حجم هوا با دمای مشخص را به صورت درصد RHبیان می کند.
انواع ترموستات تابلو برق
گفتیم که ترموستات صنعتی آنالوگ انواع مختلفی دارند، اما مهم ترین ترموستات هایی که در تابلو برق مورد استفاده قرار می گیرند شامل دو نوع محیطی و ترموکوپل دار آن هستند. در ادامه به بررسی این دو مدل ترموستات می پردازیم:
ترموستات محیطی یا اتاقی
این نوع از ترموستات تابلو برق همان طور که از نامش پیدا است، برای کنترل دمای محیط های بسته مورد استفاده قرار می گیرد. مثلاً کنترل دمای یک اتاق و یا دمای داخل تابلو برق از کاربردهای ترموستات محیطی است. ترموستات محیطی مکانیزم ساده ای دارد و از قسمت های اصلی تشکیل شده است که در زیر آن ها را معرفی می کنیم:
قسمت مربوط به تغذیه برق، درجه تنظیم کننده دما، کنتاکت باز و بسته که برای کنترل فن یا هیتر به کار می رود.
برای شناخت بیشتر این ترموستات تصور کنید تصمیم داریم دمای اتاق را روی 20 درجه تنظیم کنیم. در این حالت، ترموستات در داخل تابلو برق نصب می گردد و هر زمان که دمای اتاق از 20 درجه بالاتر برود، کنتاکت آن وارد عمل خواهد شد. به این شکل که به کنتاکتور متصل به فن فرمان می دهد که هوای گرم داخل اتاق یا تابلو برق را خارج کند و دمای هوا را کاهش دهد.
ترموستات ترموکوپل دار
همان‌طور که گفته شد ترموستات محیطی یا همان اتاقی برای محیط‌هایی با حداکثر دمای 60 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود؛ اما، اگر شما بخواهید یک محیط با حداکثر دمای 200 درجه سانتی‌گراد تنظیم کنید، چکار باید بکنید؟ در چنین محیط‌هایی ترموستات محیطی یا اتاقی جوابگو نیست و باید به فکر ترموستات دیگری باشد.
در محیط‌هایی با دمای بالا، ترموستات ترموکوپل‌دار بهترین انتخاب است. در واقع در این ترموستات، ترموکوپل وظیفه اندازه‌گیری دما را دارد و به‌عنوان سنسور عمل می‌کند. ترموکوپل از دو فلز غیر هم جنس تشکیل شده است که از یک طرف به همدیگر وصل و از طرف دیگر آزاد هستند. برای اینکه بتوانید با این سنسور دما را اندازه‌گیری کنید، محل اتصال این دو فلز حرارت داده خواهد شد و در دو سر آزاد برق تولید می‌شود.
با این کار به محل اتصال فلزها حرارت داده می‌شود و باعث ایجاد اختلاف پتانسیل خواهد شد. اختلاف پتانسیلی که ایجاد می‌شود با میزان حرارت رابطه دارد. پس با بررسی ولتاژ خروجی می‌توانید مقدار درجه حرارتی که به ترموکوپل وارد شده را مشخص کنید. پس ترموستات ترموکوپل‌دار به‌خوبی قابلیت تشخیص دمای محیط را دارد و برای تابلو برق از آن استفاده کنید.
کاربردهای ترموستات تابلویی در صنعت چیست ؟
کنترل‌کننده‌های دما در صنعت تقریباً به همان روش ترموستات‌های معمول خانگی کار می‌کنند. یک ترموستات دمای پایه، کنترل فرآیندهای گرمایش و سرمایش صنعتی یا آزمایشگاهی را فراهم می‌کند.
در یک کاربرد معمولی، سنسورها دمای واقعی را اندازه‌گیری می‌کنند. این دما به طور مداوم با نقطه تنظیم کاربر مقایسه می‌شود. هنگامی‌که دمای واقعی از نقطه تنظیم منحرف می‌شود، ترموستات یک سیگنال خروجی تولید می‌کند تا سایر دستگاه‌های تنظیم کننده دما مانند عناصر گرمایش یا اجزای تبرید را فعال کند تا دما را به نقطه تنظیم بازگرداند.
ترموستات تابلویی در صنایع مختلف برای مدیریت فرآیندها یا عملیات تولید استفاده می‌شوند.
برخی از کاربردهای رایج این تجهیزات در صنعت عبارت‌اند از:
- ماشین‌های اکستروژن پلاستیک و قالب‌گیری تزریقی
- ماشین‌های شکل‌دهی حرارتی
- پردازش مواد غذایی
- ماشین‌های بسته‌بندی
- ذخیره‌سازی مواد غذایی و بانک‌های خون
در زیر مروری کوتاه بر برخی از کاربردهای ترموستات تابلویی در صنعت داریم:
- عملیات حرارتی/فر
ترموستات‌ها در کوره‌ها و در کاربردهای عملیات حرارتی در کوره‌های سرامیکی، دیگ‌ها و مبدل‌های حرارتی استفاده می‌شوند.
- صنایع بسته بندی
در دنیای بسته بندی، ماشین‌آلات مجهز به میله‌های مهر و موم، اعمال کننده چسب، عملکرد ذوب داغ، تونل‌های بسته‌بندی کوچک یا اعمال کننده برچسب باید در دماهای مشخص و طول زمان فرآیند کار کنند. ترموستات تابلویی دقیقاً این عملیات را تنظیم می‌کنند تا از خروجی محصول باکیفیت بالا اطمینان حاصل کنند.
- صنعت پلاستیک
استفاده از ترموستات در صنعت پلاستیک در چیلرهای قابل حمل، قیف‌ها و خشک‌کن‌ها و تجهیزات قالب‌گیری و اکسترودر معمول است. در تجهیزات اکسترودینگ، از این تجهیزات برای نظارت و کنترل دقیق دما در نقاط بحرانی مختلف در تولید پلاستیک استفاده می‌شود.
- مراقبت‌های بهداشتی
از ترموستات‌ها در صنعت مراقبت‌های بهداشتی برای افزایش دقت کنترل دما استفاده می‌شود. تجهیزات معمولی که از ترموستات استفاده می‌کنند شامل تجهیزات آزمایشگاهی و آزمایشی، اتوکلاوها، انکوباتورها، تجهیزات تبرید و محفظه‌های رشد کریستالیزاسیون و محفظه‌های آزمایش است که در آن نمونه‌ها باید نگهداری شوند یا آزمایش‌ها باید در پارامترهای دمایی خاص انجام شوند.
- صنایع غذایی
کاربردهای متداول فرآوری مواد غذایی شامل کنترل‌کننده‌های دما شامل دم کردن، مخلوط کردن، استریل کردن، و کوره‌های پخت و پز است. کنترل‌کننده‌ها دما و/یا زمان فرآیند را برای اطمینان از عملکرد بهینه تنظیم می‌کنند.
حرف آخر
ترموستات تابلویی، دستگاهی برای تشخیص تغییرات دما به‌منظور ثابت نگه‌داشتن دمای یک منطقه بسته در سیستمی شامل رله‌ها، شیرها، کلیدها و… است. ترموستات سیگنال‌هایی را تولید می‌کند، معمولاً الکتریکی، زمانی که دما از مقدار موردنظر تجاوز کند یا از آن کمتر شود. برای درک اینکه کدام محصول به بهترین وجه نیازهای شما را برآورده می‌کند، ابتدا باید در نظر بگیرید که آیا نیاز به کنترل فقط دما است یا کنترل رطوبت و دما. سپس باید در نظر بگیرید که آیا با مدیریت گرمایش، فعال‌سازی تهویه یا اندازه‌گیری و کنترل رطوبت می‌توان به این امر دست‌یافت.