ترموستات Thermostat یا کنترلر دما Temperature Controller چیست ؟

سنسورها المان های حس کننده یک سیستم می باشند. از جمله این سنسورها می توان به ترموکوپل ها و RTD اشاره کرد که توانایی حس کردن مقدار دما را دارند. حال برای اینکه که کاربر بتواند دمای این حسگر را بخواند می تواند از ترموستات ها یا کنترلر های دما بهره بگیرد. در واقع یکی از قابلیت های مهم ترموستات توانایی نمایش دادن مقدار دمای مورد سنس است.

ترموستات Thermostat از ترکیب کلمات یونانی Thermo (گرما) و statos (توقف و ماندن) تشکیل شده است. بنابراین از ادغام این دو کلمه متوجه می شویم که ترموستات وسیله ای است که گرما را در نقطه ی تنظیم شده حفظ می کند.

ترموستات ها علاوه بر نمایش دادن مقدار دما، قابلیت های دیگری نیز دارند. ترموستات ها میتواند دما یک محیط را ثابت نگه دارند. به بعضی از ترموستات ها می توان بیش از یک حسگر دما متصل کرد تا دما را نمایش دهند. توانایی خواندن و نمایش مقدار دما را PLC ها نیز دارا می باشد. اما از آنجایی که شاید از لحاظ اقتصادی در خیلی از موارد استفاده از PLC ها توجیح نداشته باشد از ترموستات می توان بهره برد.بعضی از ترموستات ها همچنین قابلیت شبکه شدن در پروسه ی صنعتی را دارند. می توانند چندین آلارم را از آنها خواند. همچنین ترموستات ها قابلیت PID شدن را دارند که این قابلیت مهم باعث می شود که استفاده از این تجهیز را در مشعل ها افزایش دهد.

توصیف عملکرد ترموستات یا کنترلر دما همراه با مثال :

کنترل کننده الکتریکی خودکار دما را معمولاً برای تنظیم دما در فضای بسته، به دستگاه های گرم یا سرد ساز متصل می کنند  تا با قطع و وصل دستگاه ، آن فضا را در دمای تنظیم شده ثابت نگه دارد. هنگامی که دما به نقطه تنظیم برسد، ترموستات ، مدار برقی دستگاه را قطع می کند و وقتی دما 3 الی 5 درجه (تنظیم شده توسط کاربر) از نقطه تنظیم پایین تر برود، دوباره مدار را وصل می کند و دستگاه مجدد روشن و شروع به کار میکند.

همانطور که از نام آن پیداست کنترلر دما دستگاهی برای کنترل دما بدون دخالت انسان (اپراتور) است. کنترلر دما درون یک سیستم مانیتورینگ حرارت، یک سنسور حرارتی از قبیل ترموکوپل یا سنسوری از خانواده (RTD از قبیل PT100 یا PT1000 و …) را به عنوان ورودی می پذیرد و مقدار حرارت واقعی (همانی که از سنسور حرارتی می گیرد) را با مقدار حرارت دلخواه یا تعیین شده مقایسه می کند. سپس یک خروجی تولید می کند.

مثال مناسبی از طرز کار کنترلر حرارتی را می توان سیستمی را در نظر گرفت که کنترلر ورودی خود را از سنسور حرارتی دریافت کرده و سپس یک خروجی به یک دستگاه کنترل دما می دهد. این دستگاه می تواند یک المنت حرارتی یا یک فن باشد (گرم کردن یا سرد کردن سیستم). کنترلر به صورت معمول تنها بخشی از سیستم کنترل حرارت است و برای انتخاب کنترلر مناسب کل سیستم باید آنالیز شود.

مدهای کاری ترموستات ها یا کنترلر های دما :

ترموستات ها مدهای کاری متنوعی دارند برای مثال می توان به مد سرما و گرما در ترموستات ها اشاره کرد.همچنین مد کنترلی نیز در ترموستات تعریف می شود. در واقع خروجی ترموستات می تواند به مدهای مختلفی تعریف شود می تواند خروجی ترموستات (یعنی روش های رسیدن به دمای تنظیم شده توسط کاربر) بصورت ON/OFF باشد که در این حالت خروجی ترموستات میتواند به صورت رله ای و یا SSR عمل کند. اما مد پرکاربرد دیگری نیز وجود دارد که آن را مد PID می گویند. در مد PID کنترل به دلیل قطع و وصل زیاد فقط باید بصورت SSR انتخاب شود.

مد ON/OFF : الف- رله ای  ب-SSR

مد PID : فقط حالت SSR

همچنین بعضی از ترموستات ها توانایی ذخیره سازی اطلاعات مربوط به دما را دارا می باشند که این کار باعث گسترش استفاده از این تجهیز می شود.

قابلیت های ترموستات یا کنترل دما :

دقت اندازه گیری بالا

قابلیت کنترل دما در حالت سرد و گرم

قابلیت متصل کردن انواع ترموکوپل ها و RTD ها به آن

دارای خروجی SSR و یا رله ای

قابلیت انتخاب شیوه کنترل ON/OFF و یا PID

موارد کاربرد ترموستات :

به طور کلی ترموستات برای تنظیم درجه حرارت مایعات، گازها و جامدات در دستگاههای گرم یا سردساز در بخشهای مختلف زیر مورد استفاده قرار می گیرد :

صنعتی : اعم از گلخانه ها، گرم خانه، کوره، دیگ های بخار و اتوکلاوها ، سردخانه ، مرغداری ، جوجه کشی و …

ساختمان : در بخش تاسیسات اعم از شوفا‍‍‍ژ خانه های مرکزی و کنترل دما در سیستم های هواساز، چیلر و فن کوئل و…

لوازم خانگی : در لباسشویی، ظرفشویی، سرخ کننده ها، سماور برقی، فرهای برقی، آبگرمکن برقی و گازی، اجاق گاز، فر، و…

ترموستات ها از نظر محل نصب، نوع عملکرد، نوع سنسور، رنج کاری، تعداد مراحل کار و از نظر حرارت به انواع مختلفی تقسیم می شوند :

از نظر محل نصب: به انواع اتاقی، کانالی، مستغرق و جداری تقسیم می شوند.

از نظر نوع عملکرد: به انواع قطع و وصلی و تدریجی تقسیم می شوند.

از نظر حرارت: به انواع حرارتی (گرما) و برودتی (سرما) تقسیم می گردند.

از نظر رنج: به زیر صفر و بالای صفر تقسیم می شوند.

از نظر تعداد مراحل کار: به یک مرحله ای، دو مرحله ای و پله ای(استپ کنترل) تقسیسم می گردند.

از نظر نوع سنسور: انواع ترموکوپل ها و RTD ها.

مواردی که در خرید ترموستات باید دانست :

نحوه ی کنترل ، تعداد آلارم ، نوع سنسور ورودی ، تعداد ورودی ترموکوپل یا RTD  ، نوع خروجی ، ولتاژ کاری دستگاه ، قابلیت نمایش خرابی ، ابعاد ترموستات

ورود به دسته بندی محصول کنترلر دما , Temperature Controller