نظرة عامة على ترموستات

A منظم الحراره هو مكون جهاز تنظيم يستشعر درجة حرارة النظام الفيزيائي ويعمل بحيث تظل درجة حرارة النظام بالقرب من نقطة المجموعة المطلوبة.يتم استخدام ترموستات لتسخين أو تبريد أي جهاز أو نظام إلى درجة حرارة نقطة محددة. ومن الأمثلة على ذلك التدفئة في البناء ، والتدفئة المركزية ، وتكييف الهواء ، وأنظمة HVAC ، وسخانات المياه ، ومعدات المطبخ بما في ذلك الأفران والثلاجات ، وكذلك الحضلات الطبية والعلمية. في الأدب العلمي ، غالبًا ). تمثل الأحمال التي يتم التحكم فيها حراريًا ما يقرب من 50 ٪ من إجمالي الطلب على الكهرباء في الولايات المتحدة.تعمل ترموستات كجهاز تحكم "حلقة مغلقة " لأنه يحاول تقليل الخطأ بين درجة الحرارة المطلوبة ودرجة الحرارة المقاس. . ترموستات الكلمة مشتقة من اليونانية θερμός الحرارية ، "الحرارة " و στατός statos ، "الوقوف ، الوقوف لا يزال " ".

ملخص

تحكم ترموستات عن طريق تشغيل معدات التدفئة أو التبريد أو إيقاف تشغيله ، أو عن طريق ضبط تدفق سائل نقل الحرارة حسب الحاجة ، للحفاظ على درجة الحرارة الصحيحة. من التحكم في الهواء المحيط إلى التحكم في سائل تبريد السيارات. يتم استخدام ترموستات لتسخين أو تبريد أي جهاز أو نظام إلى درجة حرارة نقطة محددة. تشمل أمثلة البناء التدفئة ، والتدفئة المركزية وتكييف الهواء ، ومعدات المطبخ مثل الأفران والثلاجات ، والطبية والعلمية حاضنات.

البناء والسيطرة

تستخدم الحرارة أنواعًا مختلفة من أجهزة الاستشعار لقياس درجة الحرارة وبدء عمليات التحكم. عادةً ما تستخدم الحرارة الميكانيكية شرائط ثنائية المعادن التي تحول درجة الحرارة إلى عمليات النزوح الميكانيكية لبدء التحكم في مصدر التدفئة أو التبريد. على النقيض من ذلك ، تستخدم الحرارة الإلكترونية من الثرمستور أو مستشعر أشباه الموصلات الآخر الذي يعالج درجة الحرارة إلى إشارة إلكترونية للتحكم في التدفئة أو تبريد الجهاز.الترموستات التقليدي هو مثال على وحدة تحكم "على on-off " لأن النظام الذي يتم التحكم فيه إما يعمل بكامل طاقته بمجرد الوصول إلى النقطة المحددة ، أو يتم إيقاف تشغيل لتضمين بعض التباطؤ لمنع الجهاز من ركوب الدراجات بسرعة كبيرة حول نقطة المجموعة. لذلك ، لا يمكن لترموستات التقليدية التحكم في درجة الحرارة بدقة شديدة. بدلاً من ذلك ، هناك تذبذبات بحجم معين ، عادة 1-2 درجة مئوية. [الاقتباس ضروري] عادة ما يكون هذا التحكم غير دقيق وغير فعال وغير ميكانيكي للغاية ، ولكن لمكونات مثل.

هناك اعتبار آخر هو التأخير الزمني للنظام الذي يتم التحكم فيه. لتحسين أداء التحكم في النظام ، يمكن أن يتضمن ترموستات "تنبؤًا استمر في توليد الحرارة لفترة قصيرة. إن التخلص من النقطة المحددة بالضبط سيؤدي إلى تجاوز درجة الحرارة الفعلية النطاق المطلوب ، والمعروف باسم "OverShoot ". سلك لمس الحرارة. عندما يمر التيار عبر السلك ، يتم إنشاء كمية صغيرة من الحرارة ونقلها إلى الملف الثنائي المعدن. ترموستات إلكترونية لها مكافئ إلكتروني.عندما تكون هناك حاجة إلى دقة التحكم العالي ، يفضل وحدة تحكم PID أو MPC. ومع ذلك ، فهي تستخدم الآن بشكل أساسي للأغراض الصناعية ، مثل مصانع تصنيع أشباه الموصلات أو المتاحف.