ترموستات چیست

به گزارش بولتن نیوز به نقل از مجله علمی فیزیک، ترموستات یک دستگاه کنترل دما است که برای تنظیم دمای محیط یا سیستم‌های مختلف مانند سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی، یخچال‌ها و غیره استفاده می‌شود.
✅ این دستگاه به‌طور خودکار دما را در یک مقدار معین نگه می‌دارد.
✅ عملکرد ترموستات اساساً بر پایه اصول فیزیکی مانند 🔺انبساط و انقباض مواد🔺 یا 🔺تغییرات الکتریکی🔺 استوار است.

🔆 نحوه عملکرد ترموستات:
1⃣ حسگر دما: ترموستات‌ها معمولاً دارای حسگرهایی هستند که دما را اندازه‌گیری می‌کنند. این حسگر می‌تواند از نوع مختلفی باشد، از جمله:
🔴 حسگرهای دمایی از نوع فلزی: مانند ترموستات‌های معمولی که با استفاده از انبساط و انقباض فلزات کار می‌کنند.
🔴 به‌عنوان مثال، در برخی ترموستات‌ها از فلزاتی مانند imetallic strip استفاده می‌شود که با تغییر دما، خم شده و باعث اتصال یا قطع کردن مدار می‌شود.
🟠 حسگرهای دیجیتال: مانند ترمیستورها یا ترموکوپل‌ها که تغییرات دما را از طریق تغییرات مقاومت یا ولتاژ اندازه‌گیری می‌کنند.

2⃣ مقایسه دما با مقدار تنظیمی: ترموستات به‌طور دائم دمای محیط را با دمای تنظیم‌شده (یا دمای مورد نظر) مقایسه می‌کند. وقتی دما از حد تنظیم‌شده بیشتر یا کمتر شود، سیستم کنترل ترموستات وارد عمل می‌شود.

3⃣ اتصال و قطع مدار: 
🔵 در حالت گرمایش: اگر دمای محیط از مقدار تنظیمی کمتر شود، ترموستات مدار گرمایش را بسته و سیستم گرمایشی (مثل بخاری یا شوفاژ) را روشن می‌کند تا دما افزایش یابد.
🟣 در حالت سرمایش: اگر دمای محیط از مقدار تنظیمی بیشتر شود، ترموستات مدار سرمایش (مانند کولر یا یخچال) را بسته و سیستم سرمایشی را روشن می‌کند تا دما کاهش یابد.

4⃣ بازگشت به حالت اولیه: زمانی که دما به حد تنظیم‌شده برسد، ترموستات مدار را قطع کرده و سیستم گرمایشی یا سرمایشی خاموش می‌شود.

✳️ انواع ترموستات:

❇️ ترموستات‌های مکانیکی: این‌ها از مواد دو فلزی (bimetallic) تشکیل شده‌اند که با تغییر دما خم شده و باعث باز یا بسته شدن یک مدار الکتریکی می‌شوند.
   
❇️ ترموستات‌های دیجیتال یا الکترونیکی: این نوع ترموستات‌ها از سنسورهای الکترونیکی مانند ترمیستورها برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند و معمولاً دقت بیشتری دارند. این نوع ترموستات‌ها دارای نمایشگر دیجیتال هستند و می‌توانند تنظیمات دقیق‌تری ارائه دهند.

✳️ ترموستات‌های هوشمند: این نوع ترموستات‌ها به اینترنت متصل می‌شوند و می‌توانند از راه دور کنترل شوند. از ویژگی‌های این ترموستات‌ها می‌توان به قابلیت تنظیم از طریق گوشی هوشمند، یادگیری عادات دمایی کاربران و تنظیم خودکار دما اشاره کرد.

🌀 اصول فیزیکی:
🟥 انبساط و انقباض مواد: در ترموستات‌های مکانیکی، فلزات دوگانه به دلیل انبساط و انقباض در اثر تغییر دما خم می‌شوند و این تغییر شکل باعث اتصال یا قطع مدار می‌شود.

🟧 تغییرات مقاومت الکتریکی: در ترموستات‌های الکترونیکی، تغییرات دما باعث تغییر در مقاومت مواد خاصی به نام ترمیستور می‌شود. این تغییرات مقاومت به‌طور مستقیم به سیستم الکترونیکی ترموستات منتقل می‌شود تا تنظیمات دما را انجام دهد.