ترموستات چیست و چگونه عمل میکند؟

ترموستات وسیله‌ای کنترلی است که برای تنظیم و حفظ دمای مشخص در سیستم‌های گرمایشی یا سرمایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه با تشخیص دمای محیط، به صورت خودکار فرمان روشن یا خاموش شدن تجهیزات مرتبط را صادر می‌کند.

ترموستات چیست؟

ترموستات یک دستگاه کنترل الکترومکانیکی یا الکترونیکی است که برای تنظیم، کنترل و تنظیم یک محیط، سیستم یا تجهیز در بازه‌های طراحی شده است. عملکرد اصلی ترموستات بر اساس اندازه گیری دما از طریق یک حسگر (سن) و مقایسه آن با مقدار دمای تنظیم شده (تنظیم) انجام می شود. به‌طوری که در صورت انحراف دما از مقدار مطلوب، فرمان لازم برای روشن یا خاموش شدن تجهیزات گرمایشی یا سرمایشی صادر می‌شود، تا دما مجدداً به بازه مطلوب باز شود.

ترموستات چگونه کار میکند؟

ترموستات با استفاده از یک سنسور دمای داخلی (مانند ترمیستور یا حسگر بی‌متال) دمای محیط یا دستگاه را به‌صورت مداوم اندازه‌گیری می‌کند و آن را با مقدار دمای تنظیم‌شده (Setpoint) مقایسه می‌نماید. زمانی که دمای اندازه‌گیری‌شده از مقدار تعیین‌شده بیشتر یا کمتر شود، ترموستات از طریق یک رله، سوئیچ یا خروجی الکترونیکی فرمان قطع یا وصل جریان برق را به تجهیزات گرمایشی یا سرمایشی صادر می‌کند تا دما به بازه مطلوب بازگردد.

برای مثال، در یک سیستم گرمایشی خانگی، اگر دمای اتاق از مقدار تنظیم‌شده پایین‌تر بیاید، ترموستات فرمان روشن شدن بخاری یا پکیج را می‌دهد، و زمانی که دما به مقدار مطلوب رسید، آن را خاموش می‌کند. این فرآیند ساده ولی دقیق، باعث حفظ پایداری دما، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و افزایش عمر تجهیزات می‌شود.

جهت آشنایی با ترمیستور انواع ترمیستورNTC و PTC کلیک کنید.

انواع ترموستات

1.ترموستات قطع و وصل (ON/OFF Thermostat)

ترموستات قطع و وصل ساده‌ترین و ابتدایی‌ترین نوع ترموستات است که در بسیاری از سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شود. عملکرد این نوع ترموستات به‌گونه‌ای است که دما را با استفاده از یک حسگر اندازه‌گیری می‌کند و در صورت رسیدن دما به مقدار تنظیم‌شده (نقطه تنظیم)، سیستم را به طور کامل روشن یا خاموش می‌کند. به عبارت دیگر، وقتی دمای پایین تر از مقدار تنظیم شده باشد، سیستم گرمایشی (مانند بخاری یا پکیج) روشن می شود و زمانی که دما از مقدار تنظیم شده بالاتر می رود، سیستم خاموش می شود.

2.ترموستات مکانیکی (Mechanical Thermostat)

ترموستات‌های مکانیکی یکی از انواع قدیمی و ساده‌ترین نوع ترموستات‌ها هستند که برای کنترل دما در سیستم‌های مختلف استفاده می‌شوند. این نوع ترموست‌ها بر اساس اصول فیزیکی انبساط و انقباض مواد مختلف عمل می‌کنند، به‌ویژه از یک عنصر حسگر به نام نوار بی‌متال (Bimetallic Strip) استفاده می‌کنند . نوار بیاستفاده می‌کنند. نوار بی‌متال از دو فلز با ضریب انبساط حرارتی متفاوت تشکیل شده است که باعث می‌شود نوار به‌هنگام تغییر دما خم شود.

در عمل، زمانی که تغییر می‌کند، این نوار بی‌متال به دلیل انبساط متفاوت دو فلز، خم می‌شود و باعث می‌شود که یک کنتاکت (تماس الکتریکی) باز یا شود. این تغییر در کنتاکت باعث روشن شدن یا خاموش شدن سیستم های گرمایشی یا سرمایشی می شود. به عبارت دیگر، زمانی که دما به تنظیم می‌رسد، سیستم به‌طور خودکار فعال یا غیرفعال می‌شود.

3. ترموستات دیجیتال (Digital Thermostat)

ترموستات های دیجیتال معمولا دارای نمایشگر LCD یا LED ​​هستند که محیط اطراف را به‌طور دقیق نشان می‌دهند. علاوه بر این، این ترموستات‌ها می‌توانند دارای قابلیت‌هایی مانند کنترل زمان‌بندی باشند ( برای(برای روشن و خاموش کردن سیستم‌ها در زمان‌های خاص)، برنامه‌ریزی‌پذیر (برای تغییر دما در ساعات مختلف روز یا هفته)، و ورودی‌های ارتباطی (مانند ارتباط با Wi-Fi، بلوتوث یا شبکه) هستند.

4. ترموستات هوشمند (Smart Thermostat)

ترموستات‌های هوشمندعلاوه بر قابلیت‌های معمول تنظیم دما، ویژگی‌های پیشرفته‌تری برای کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی دارند. این ترموستات‌ها به‌طور خودکار می‌توانند محیط را کنترل کنند و به شبکه‌های Wi-Fi متصل شوند، که به این معنی است که می‌توان آن‌ها را از راه دور و با استفاده از گوشی‌های هوشمند، دستیارهای صوتی (مانند Amazon Alexa یا Google Ass) و سایر دستگاه‌های هوشمند کنترل کرد.

5. ترموستات صنعتی (Industrial Thermostat)

ترموستات‌های ابزارهای صنعتی هستند که برای کنترل دما در محیط‌های صنعتی، تولیدی و تجهیزات خاص طراحی شده‌اند. این ترموستات‌ها برای استفاده در شرایط با دماهای بالا یا پایین، محیط‌های با شرایط سخت یا شرایط سخت، و سیستم‌های پیچیده طراحی می‌شوند. عملکرد ترموستات های صنعتی مشابه ترموستات های معمولی است، اما به طور ویژه برای مقاومت در برابر شرایط سخت و نگهداری دقیق در فرآیندهای صنعتی طراحی شده است.

در سیستم‌های صنعتی، ترموستات‌های صنعتی به‌طور دائم محیط محیط یا دستگاه‌های مختلف مانند کوره‌ها، پمپ‌ها، سیستم‌های تهویه، ماشین‌آلات تولیدی و فرآیندهای شیمیایی را کنترل و کنترل می‌کنند. این ترموستات‌ها معمولاً به حسگرهای دما وابسته هستند که می‌توانند محیط یا یک سطح خاص از تجهیزات را به دقت اندازه‌گیری کنند. سپس، با استفاده از الگوریتم‌های کنترلی، سیگنال‌هایی برای روشن یا خاموش کردن تجهیزات گرمایشی، سرمایشی یا تهویه‌ای می‌سازند تا دما را در محدوده مطلوبی قرار دهند.

6.ترموستات یخچال و فریزر

عملکرد ترموستات یخچال و فریزر بر اساس تنظیم دما است؛ زمانی که در داخل یخچال یا فریزر قرار دارد،ترموستات هشدارهایی به کمپرسور می‌فرسد تا فعال شود و سرمایش را شروع کند. وقتی که به سطح موردنظر می‌رسد، ترموستات به کمپرسور دستور می‌دهد که خاموش شود. این روند به‌طور مداوم تکرار می‌شود تا در داخل یخچال یا فریزر در محدوده‌های ثابت باقی بماند.

7. ترموستات آبگرمکن

ترموستات های آبگرمکن برای کنترل آبگرم در دستگاه های آبگرمکن خانگی یا صنعتی طراحی شده . این ترموستات‌ها عملکرد دستگاه‌ها را به‌گونه‌ای تنظیم می‌کنند که آب در شرایط بهتری نگه‌داشته شود و از اتلاف انرژی یا آسیب به سیستم جلوگیری کند. عملکرد این ترموستات‌ها به این صورت است که در هنگام رسیدن به دمای آب به میزان قابل‌توجه، کنترل‌کننده‌های المنت گرمایشی می‌فرستند تا آن‌ها را خاموش کنند و زمانی که به سرعت کاهش می‌یابند، المنت را دوباره روشن می‌کنند تا دما به حد مطلوب برسد.

ترموستات آبگرمکن معمولاً در داخل دستگاه نصب شده و از طریق یک سنسوری به کنترل المنت‌های گرمایشی متصل می‌شوند. این ترموستات‌ها معمولاً دارای یک تنظیم‌کننده دستی هستند که کاربر می‌تواند با آن آب را تنظیم کند. همچنین، برخی از مدل‌های پیشرفته ترموستات‌ها دارای قابلیت تنظیم دقیق دقیق‌تری هستند که می‌توانند کارایی خود را حفظ کنند و از مصرف بی‌مورد انرژی کمک می‌کنند.

ما در این مقاله نیز در رابطه با ترموکوپل آبگرمکن و نحوه ی نصب و تعمیر ترموکوپل ابگرمکن صحبت کرده ایم.

ترموستات چند درجه دارد؟

ترموستات‌ها می‌توانند دما را در محدوده‌های مختلف تنظیم کنند، که بستگی به نوع ترموستات و کاربرد آن دارد. در اینجا برخی از محدوده‌های معمول دما برای انواع مختلف ترموستات‌ها آورده شده است:

1. ترموستات‌های خانگی (گرمایشی و سرمایشی):

• معمولاً برای ترموستات‌های خانگی که برای سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی استفاده می‌شوند، دما در محدوده 5 درجه سانتی‌گراد تا 30 درجه سانتی‌گراد (41 تا 86 درجه فارنهایت) قابل تنظیم است.
• بیشتر ترموستات‌ها، به‌ویژه مدل‌های دیجیتال و هوشمند، به شما این امکان را می‌دهند که دما را با دقت 0.5 تا 1 درجه سانتی‌گراد تنظیم کنید.

2. ترموستات‌های صنعتی:

• در سیستم‌های صنعتی، ترموستات‌ها می‌توانند به دماهای بسیار بالاتر یا پایین‌تر تنظیم شوند.
• برای سیستم‌های گرمایشی صنعتی، ترموستات‌ها می‌توانند دماهایی در محدوده 30 درجه سانتی‌گراد تا 150 درجه سانتی‌گراد و حتی بیشتر را پشتیبانی کنند.
• در سیستم‌های سرمایشی صنعتی، مانند سردخانه‌ها یا یخچال‌های صنعتی، ترموستات‌ها می‌توانند دماهایی از -10 درجه سانتی‌گراد تا 10 درجه سانتی‌گراد را تنظیم کنند.

3. ترموستات‌های یخچال و فریزر:

• برای یخچال‌ها و فریزرهای خانگی، ترموستات معمولاً در محدوده -18 درجه سانتی‌گراد (برای فریزر) تا 5 درجه سانتی‌گراد (برای یخچال) تنظیم می‌شود.
• در مدل‌های پیشرفته‌تر، ترموستات‌های یخچال و فریزر می‌توانند دماهای دقیق‌تری را در این محدوده‌ها تنظیم کنند.

4. ترموستات‌های آبگرمکن:

• ترموستات‌های آبگرمکن معمولاً دماهایی بین 30 درجه سانتی‌گراد تا 70 درجه سانتی‌گراد (86 تا 158 درجه فارنهایت) را پشتیبانی می‌کنند.
• برخی از مدل‌های پیشرفته آبگرمکن‌ها این دما را دقیق‌تر تنظیم کرده و می‌توانند دماهای خاص‌تری را فراهم کنند.

5. ترموستات‌های ماشین ظرفشویی و لباسشویی:

• ترموستات‌های موجود در ماشین‌های ظرفشویی و لباسشویی می‌توانند دماهایی از 30 درجه سانتی‌گراد تا 70 درجه سانتی‌گراد را تنظیم کنند.

چرا ترموستات قفل یا خراب می شوند؟

ترموستات‌ها ممکن است به دلایل مختلف قفل شوند یا عملکردشان متوقف شود. این مشکلات می‌توانند به علت خرابی داخلی، اختلالات الکتریکی یا مسائل مکانیکی رخ دهند. در اینجا چند دلیل رایج برای قفل شدن ترموستات‌ها آورده شده است:

1. مشکل در حسگر دما:

ترموستات‌ها معمولاً به حسگرهای دما متکی هستند تا تغییرات دما را شناسایی کرده و بر اساس آن عمل کنند. اگر حسگر دما به‌درستی کار نکند یا آسیب ببیند، ممکن است ترموستات نتواند تغییرات دما را به‌درستی تشخیص دهد و قفل کند. در این صورت، دستگاه قادر به روشن و خاموش کردن سیستم گرمایشی یا سرمایشی به‌درستی نخواهد بود.

2. خرابی در مدار الکتریکی:

ترموستات‌ها اغلب از مدارهای الکتریکی برای ارسال سیگنال‌ها به سیستم‌های گرمایشی یا سرمایشی استفاده می‌کنند. اگر مدار الکتریکی خراب شود، ممکن است ترموستات قفل کند و نتواند سیگنال‌ها را به‌درستی ارسال کند. این می‌تواند به‌دلیل اتصال کوتاه، قطع شدن سیم‌ها یا سایر مشکلات الکتریکی باشد.

3. خطای تنظیمات:

اگر ترموستات به‌طور نادرست تنظیم شده باشد یا تنظیمات آن اشتباه وارد شده باشد، ممکن است به نظر برسد که ترموستات قفل کرده است. به‌عنوان مثال، اگر دمای تنظیم‌شده بسیار بالا یا پایین باشد و سیستم نتواند به آن برسد، ترموستات ممکن است به‌طور خودکار خاموش شود یا عملکرد خود را متوقف کند.

4. محدودیت‌های دمایی:

ترموستات‌ها معمولاً دارای یک بازه دمایی خاص هستند که خارج از آن نمی‌توانند کار کنند. اگر دمای محیط یا دستگاه به‌طور ناگهانی از این محدوده خارج شود (مانند دمای بسیار پایین یا بالا)، ترموستات ممکن است به حالت ایمنی رفته و قفل کند تا از آسیب به سیستم جلوگیری کند.

5. مشکلات با باتری (برای مدل‌های بی‌سیم یا دیجیتال):

در ترموستات‌های دیجیتال یا هوشمند که از باتری استفاده می‌کنند، اگر باتری‌ها ضعیف شوند یا تمام شوند، ممکن است ترموستات قفل کرده و از کار بیفتد. در این شرایط، دستگاه ممکن است به‌طور کامل خاموش شده یا عمل نکند.

6. شکست در قطعات داخلی:

ترموستات‌ها دارای قطعات داخلی مانند رله‌ها، فیوزها یا مدارهای چاپی هستند که در صورت خرابی یا آسیب می‌توانند موجب قفل شدن دستگاه شوند. به‌عنوان مثال، اگر رله‌ای که مسئول ارسال سیگنال به سیستم گرمایشی یا سرمایشی است آسیب ببیند، ترموستات ممکن است از کار بیفتد و قفل شود.

7. داغ شدن بیش از حد دستگاه:

در بعضی از ترموستات‌ها، دمای بسیار بالا می‌تواند باعث داغ شدن بیش از حد دستگاه و قفل شدن آن شود. این می‌تواند به‌ویژه در مدل‌های قدیمی‌تر یا ترموستات‌هایی که به‌طور نادرست نصب شده‌اند، رخ دهد.

8. مشکلات نرم‌افزاری (در ترموستات‌های هوشمند):

ترموستات‌های هوشمند و دیجیتال که به‌طور معمول از نرم‌افزار برای عملکرد خود استفاده می‌کنند، ممکن است به دلیل بروز خطاهای نرم‌افزاری، آپدیت‌های نادرست یا تداخل با سیستم‌های دیگر دچار قفل‌شدگی شوند. این قفل شدن می‌تواند باعث توقف عملکرد یا نیاز به راه‌اندازی مجدد دستگاه شود.

9. فشار زیاد در سیستم (در ترموستات‌های صنعتی):

در ترموستات‌های صنعتی که در محیط‌های با فشار بالا استفاده می‌شوند، فشار زیاد در سیستم می‌تواند موجب شود که ترموستات قفل کند. این اتفاق معمولاً در دستگاه‌هایی که برای کنترل دما در محیط‌های خاص طراحی شده‌اند، رخ می‌دهد.

چگونه ترموستات را نصب کنیم؟

نصب ترموستات به‌طور صحیح برای عملکرد بهینه دستگاه‌های گرمایشی یا سرمایشی ضروری است. روش نصب بسته به نوع ترموستات (مکانیکی، دیجیتال، هوشمند، یا صنعتی) و سیستم HVAC (سیستم گرمایشی، تهویه و تهویه مطبوع) می‌تواند متفاوت باشد. در ادامه، مراحل کلی نصب ترموستات برای انواع مختلف دستگاه‌ها توضیح خواهیم داد:

1. خاموش کردن سیستم و قطع برق

قبل از شروع نصب، مهم‌ترین قدم ایمنی است. برای جلوگیری از خطرات ناشی از برق‌گرفتگی، برق سیستم گرمایشی یا سرمایشی را قطع کنید. این کار را با قطع کردن فیوز یا استفاده از کلید برق اصلی انجام دهید. سپس از اینکه سیستم به‌طور کامل خاموش شده است، اطمینان حاصل کنید.

2. برداشتن ترموستات قدیمی

در صورتی که قصد تعویض ترموستات قدیمی را دارید:

• باز کردن قاب ترموستات: بیشتر ترموستات‌ها دارای یک قاب هستند که می‌توان آن را به‌آسانی جدا کرد. برخی از ترموستات‌ها نیاز به باز کردن پیچ‌ها دارند.
• باز کردن اتصالات سیم‌ها: پس از جدا کردن قاب، سیم‌های متصل به ترموستات قدیمی را شناسایی کرده و آنها را جدا کنید. از رنگ‌ها یا برچسب‌ها برای شناسایی اتصال هر سیم استفاده کنید تا در هنگام نصب ترموستات جدید، سیم‌ها را به‌درستی وصل کنید.

3. آماده‌سازی محل نصب ترموستات جدید

• محل نصب باید در جایی باشد که به‌راحتی از هر طرف به دما دسترسی داشته باشد (مثلاً در نزدیکی دیوارهایی که نور مستقیم خورشید نمی‌خورند یا از جریان هوای زیاد دور باشند).
• در صورتی که در محل نصب، ترموستات قدیمی با سیم‌های زیادی بوده است، ممکن است نیاز به بررسی مجدد کابل‌ها و تقویت سیم‌کشی‌ها باشد.

4. اتصال سیم‌ها به ترموستات جدید

اکنون وقت آن رسیده است که سیم‌ها را به ترموستات جدید متصل کنید. بیشتر ترموستات‌ها دارای کدهایی هستند که باید با سیم‌های موجود در سیستم مطابقت داده شوند.

• سیم‌های R (برای برق وارد شونده) و C (برای سیم بازگشتی از سیستم) به‌طور معمول در بیشتر ترموستات‌ها وجود دارند.
• سایر سیم‌ها مانند W برای گرمایش، Y برای کولر، G برای فن و غیره ممکن است بسته به نوع سیستم تغییر کنند.
• اتصالات باید به‌طور محکم و دقیق انجام شوند تا از تماس ناقص جلوگیری شود.

5. نصب ترموستات به دیوار

پس از اتصال سیم‌ها به ترموستات جدید، دستگاه را به دیوار نصب کنید. اگر ترموستات جدید دارای یک قاب یا پنل بیرونی است، ابتدا آن را نصب کرده و سپس دستگاه را داخل آن قرار دهید.

• اگر نیاز به نصب براکت یا پایه فلزی برای ترموستات جدید باشد، آن را روی دیوار قرار داده و به‌وسیله پیچ‌های موجود محکم کنید.

6. تنظیمات اولیه ترموستات

پس از نصب، ترموستات را روشن کرده و تنظیمات اولیه را انجام دهید:

• تنظیم دما: دمای موردنظر را تنظیم کنید.
• تنظیم برنامه (در مدل‌های دیجیتال و هوشمند): اگر ترموستات دارای برنامه‌ریزی زمانی است، آن را تنظیم کنید تا دما در زمان‌های مختلف روز تغییر کند.
• بررسی عملکرد: برای اطمینان از عملکرد صحیح، سیستم را روشن کرده و از کارکرد درست ترموستات مطمئن شوید.

7. بررسی و آزمایش سیستم

پس از نصب، سیستم گرمایشی یا سرمایشی را مجدداً روشن کرده و عملکرد ترموستات را بررسی کنید. بررسی کنید که آیا دستگاه به‌درستی روشن و خاموش می‌شود و دمای اتاق را تنظیم می‌کند. در صورت لزوم، تنظیمات دقیق‌تری انجام دهید.

نکات مهم در نصب ترموستات:

• مکان نصب: ترموستات باید در مکانی نصب شود که از جریان هوای زیاد، نور مستقیم خورشید، یا نزدیکی به منابع گرمایی (مثل شوفاژها یا پنکه‌ها) دور باشد. همچنین، ترموستات نباید در معرض رطوبت یا تغییرات دمایی شدید قرار گیرد.
• اطمینان از سیم‌کشی صحیح: اطمینان حاصل کنید که سیم‌ها به‌درستی متصل شده‌اند و هیچ‌گونه اتصالی شل یا ناقص وجود ندارد. این می‌تواند از خطرات الکتریکی جلوگیری کرده و به عملکرد دقیق‌تر ترموستات کمک کند.
• نصب صحیح براکت: اگر ترموستات شما نیاز به براکت یا پایه فلزی برای نصب دارد، مطمئن شوید که این براکت به‌درستی و محکم به دیوار متصل شده است.
• چک کردن کدهای سیستم: در هنگام نصب ترموستات دیجیتال یا هوشمند، مطمئن شوید که دستگاه‌های شما با یکدیگر سازگار هستند. برخی از سیستم‌ها فقط با مدل‌های خاصی از ترموستات‌ها کار می‌کنند.

نصب ترموستات‌های هوشمند:

در صورت نصب ترموستات‌های هوشمند، ممکن است نیاز به اتصال دستگاه به Wi-Fi یا برنامه مخصوص تلفن همراه داشته باشید. پس از نصب فیزیکی، باید دستورالعمل‌های مربوط به اتصال به شبکه و تنظیمات برنامه‌ریزی را دنبال کنید. این ترموستات‌ها معمولاً از طریق یک اپلیکیشن موبایل کنترل می‌شوند و تنظیمات پیشرفته‌تری نسبت به مدل‌های معمولی دارند.

مشاوره قبل از خرید

برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با خرید محصولات می‌توانید با شماره تلفن‌های زیر تماس بگیرید: