ترموستات: آشنایی با دماپا و نحوه عملکرد آن

ترموستات: آشنایی با دماپا و نحوه عملکرد آن

ترموستات که با نام دما پا تیز شناخته می شود، نوعی قطعه الکترونیکی است که در مواجهه با تغییرات دمایی از خود واکنش نشان می دهد.

بر خلاف بدن موجودات خونگرم، که توانایی تطبیق با دمای محیط را داشته و می تواند خود را گرم یا سرد کند، در مورد سایر موجودیت های حاظر بر روی کره زمین چنین چیزی صدق نمی کند. در واقع برای ایجاد چنین حالتی در موجودات غیر زنده باید از یک عامل خارجی استفاده کرد، برای مثال برای گرم یا سرد کردن دفتر کارتان ملزم به استفاده از بخاری و کولر هستید. این در حالی است که در وسایل برقی کنترل دمایی به وسیله یک قطعه به نام ترموستات، یا دماپا انجام می پذیرد.

ترموستات چیست؟

ترموستات نوعی قطعه الکترونیکی است که وظیفه سنجش ما و ارسال فرامین لازم را بر عهده دارد. در واقع این واژه از در کنار هم قرار دادن دو عبارت ترمو و استات به معناهای دما و ثابت در کنار یکدیگر به وجود آمده است و از همین توضیح کوتاه می توان به این نتیجه رسید که وظیفه اصلی ترموستات ثابت نگهداشتن دما است. از این قطعه در بخش های مختلفی از زندگی مدرن انسانی استفاده می شود و رنج کاربرد آن از زندگی روزمره و خانه ها تا صنایع قابل تغییر است. به همین دلیل می باشد که نحوه کار با این وسیله در کلاس های آموزش برق صنعتی نیز به هنرجوبان تدریس می شود.

نحوه عملکرد ترموستات به چه صورت است؟

تقریباً تمام مواد موجود بر روی کره زمین (به جز موارد استثنا) در مواجهه با گرما دچار انبساط شده و حجم بیشتری از حالت سرد بودن خود پیدا می کنند. این در حالی است که در حال سرد شدن منقبض شده و می توانند کوچکتر شوند. نحوه عملکرد ترموستات، دقیقاً به واسطه همین ویژگی مواد شکل گرفته است. در واقع طراحی ترموستات ها به گونه ای است که در هنگام سرمایش یا گرمایش مدار را قطع و وصل کرده و فرامین لازمه را صادر می نماید.

انواع ترموستات های مورد استفاده در مدارات مختلف شامل موارد زیر هستند:

  • ترموستات مومی
  • ترموستات بی متال
  • ترموستات سیلندر گازی

که در ادامه به طور مفصل در مورد هریک از آن ها توضیحاتی را ارائه خواهیم کرد.

ترموستات مومی چیست و چگونه کار می کند؟

اساس کار این نوع ترموستات ها دقیقاً مانند همان چیزی است که برای شما توضیح داده شد. تنها تفاوت این نوع ترموستات در آن است که ماده منبسط شونده آن، از جنس موم بوده که در اثر حرارت ذوب شده و با افزایش حجم همراه خواهد بود. به این ترتیب مدار قطع یا وصل شده و دستوری که از سوی ترموستات برای آن صادر شده است، تکمیل می شود.

ترموستات بی متال چیست و چگونه کار می کند؟

در ترموستات های بی متال از دو نوع فلز با ظرفیت های گرمایی متفاوت برای قطع و وصل کردن مدار استفاده می شود. در واقع در این نوع از ترموستات ها با گرم شدن سیستم، یکی از فلزها که ظرفیت گرمایی کمتری دارد به سرعت منبسط شده و به سمت فلز دیگر خم می شود. این خم شدن، باعث اتصال دو قلز به یکدیگر شده و دستگاه خاموش می شود. به این ترتیب، دستگاه برای مدتی از کار می افتد. در این زمان فلز به مرور سرد شده و دستگاه نیز به مرور خنک می شود. پس از آن با جدا شدن دو فلز از یک دیگر، ترموستات مجدداً قطع می شود و به این ترتیب مدار دوباره به جریان می افتد. این نوع از دماپاها قدیمی ترین انواع این نوع از قطعات هستند.

ترموستات سیلندرگازی چیست و چگونه کار می کند؟

بزرگترین مشکل ترموستات های بی متال، عدم پاسخگویی آنی است. در واقع برای پاسخ گرفتن از این ترموستات به میزانی زمان لازم است، زیرا در صورت رسیدن به دمای مد نظر، باید صبر کرد تا فلز در نظر گرفته شده به عنوان پل این قطعه نیز به دمای مورد نظر برسد تا از خود واکنش نشان دهد و این ویژگی منفی را می توان بزرگترین ضعف این قطعه در نظر گرفت. به همین دلیل متخصصین این عمر تصمیم گرفتند، آن را با نوعی دیگر از ترموستات ها جایگزین کنند که پاسخی سریع تر به شرایط محیطی بدهد.

حاصل کار برای رفع این مشکل، به خلق نوعی ترموستات به نام ترموستات های سیلندر گازی ختم شد. این نوع از ترموستات ها در ساختار خود دو عدد دیسک و چند سیلندر دارند، که در هنگام گرم شدن، به واسطه حرارت به وجود آمده گاز موجود در سیلندر ها به جریان در آمده و اتصال میان دیسک ها را از بین می برند. به این ترتیب تا زمان سرد شدن سیستم این اتصال قطع مانده و ترموستات وظیفه خود را به درستی به پایان می رساند.

انواع مدرن تر این قطعه چگونه عمل می کنند؟

انواع دیگری از ترموستات ها نیز وجود دارند، که به تازگی روانه بازار شده اند. از این قطعات در خانه های هوشمند و همچنین در صنایع استفاده می شود. این نوع ترموستات ها قابل برنامه ریزی بوده و به هر دو وضعیت سرما و گرما واکنس نشان می دهند. برای مثال می توان این قطعات را طوری برنامه ریزی کرد که در زمان رسیدن به دماهای کمتر از 20 درجه بخاری را برای مدتی روشن کنند و یا در زمان رسیدن دما به بیش از 40 درجه خط تولید را غیر فعال نمایند. این نوع ترموستات ها را در آینده ای نه چندان دور می تواند در هر کارخانه و هر منزل هوشمندی بیابید.