ترموستات چیلر بخش جدانشدنی انواع چیلرها است که وظیفه کنترل سیستم را بر عهده دارد. این وسیله، انواع مکانیکی و دیجیتال با ویژگی های مختلفی دارد و برای تمام کاربردها، می توان ترموستات مناسب را یافت.
استفاده از ترموستات مناسب می تواند عملکرد سیستم را به میزان زیادی بهبود بخشد و به همین دلیل توصیه می شود در صورتی که به دنبال سیستم کنترلی برای چیلر خود هستید، با متخصصین این زمینه مشورت کنید
آشنایی با ترموستات
ترموستات وسیله ای است که دمای تجهیزات مختلف مانند یخچال، دستگاه های تهویه مطبوع، اتو و انواع چیلرها را کنترل کرده و در زمان مناسب، این تجهیزات را روشن و خاموش می کند.
ترموستات به صورت دائم، دمای این دستگاه ها را پایش کرده و اقدام لازم را انجام می دهد. بدون وجود این وسیله، کارکرد تجهیزات مختلف با مشکل روبرو می شود؛ به طور مثال بدون وجود ترموستات چیلر، کنترلر نمی تواند تشخیص دهد که چه زمانی دستگاه را روشن و یا خاموش کند.
در این مقاله، انواع ترموستات، نحوه کار و کاربرد آن ها را بررسی می کنیم. پس با ما باشید تا در رابطه با این وسیله پرکاربرد، بیشتر آشنا شویم.
نحوه عملکرد ترموستات چیلر
بر اساس نحوه عملکرد ترموستات چیلر، دو نوع ترموستات مکانیکی و دیجیتال وجود دارد، که در ادامه به توضیح هرکدام خواهیم پرداخت؛
ترموستات مکانیکی چیلر
نوع اول ترموستات مکانیکی چیلر، ترموستات دو فلزی (Bimetallic Strip Thermostats) است. نحوه کار ترموستات های مکانیکی بر اساس افزایش حجم در اثر تغییر دما است.
حجم مواد مختلف با افزایش دما، افزایش و با کاهش دما، کاهش می یابد. یک میله فلزی را در نظر بگیرید که دمای آن افزایش می یابد. با افزایش دما، حجم و در نتیجه طول میله افزایش خواهد یافت.
حال دو میله از جنس های مختلف را در نظر بگیرید که به هم متصل شده اند. این دو میله، ساده ترین ترموستات چیلر را تشکیل می دهند. با توجه به اینکه ضریب انبساط دو میله متفاوت است، تغییر طول آن ها در اثر تغییرات دمایی نیز متخلف خواهد بود. ( ( شما میتوانید برای اطلاعات بیشتر درباره ترموستات مقاله ترموستات سردخانه چیست و کاربرد آن را مطالعه کنید. )
با استفاده از این اصل، دو میله متصل را طوری می سازند که در دمای خاصی، قطع و وصل بشوند. برای نمونه، شکل زیر را در نظر بگیرید که از دو فلز برنج و فولاد تشکیل شده است.
برنج، ضریب انبساط حرارتی بالاتری از فولاد دارد؛ بنابراین با افزایش دما، بیشتر افزایش طول می دهد و با کاهش دما، بیشتر کاهش طول می دهد. برای درک بهتر این موضوع، حالت های زیر را در نظر بگیرید:
- دمای پایین: در این حالت، ترموستات چیلر به گونه ای طراحی شده است که اتصال الکتریکی بین دو فلز، قطع شود. برنج بیشتر از فولاد کاهش طول داده و دو فلز به سمت برنج خم می شوند.
- دمای نرمال: هر دو فلز به صورت صاف باقی مانده و اتصال الکتریکی قطع است.
- دمای بالا: در این حالت، برنج بیشتر افزایش طول داده و اتصال الکتریکی را برقرار می کند.
با تنظیم درجه ترموستات چیلر، می توان مشخص کرد که دقیقا در چه زمانی دستگاه شروع به کار کرده و خاموش شود. ویژگی مهم ترموستات مکانیکی این نکته است برای تغییر طول و برقراری یا قطع اتصال، نیاز به زمان خواهد بود.
بنابراین چیلر با فاصله زمانی کم، روشن و خاموش نمی شود که برای طول عمر چیلر، مزیت بزرگی به حساب می آید.
نوع دیگر ترموستات مکانیکی چیلر ، ترموستات مویرگی (capillary thermostat) است. اصول کار این ترموستات نیز بر اساس تغییر حجم است اما در این نوع از ترموستات های چیلرها، از تغییر حجم مایع استفاده می شود.
ترموستات چیلر مویرگی از یک میله پویشگر، بدنه و چندین اتصال الکتریکی تشکیل شده است. میله از یک حباب و لوله مویینگی تشکیل شده است. حباب، بخشی است که دما را حس کرده و لوله مویین، حباب را به المان حساس متصل می کند.
حباب و لوله از یک مایع (جیوه، مایع سنتز شده و یا هر مایع دیگری) پر شده اند. زمانی که دما تغییر می کند، حجم مایع نیز تغییر کرده و بنابراین، فشار مایع تغییر می کند.
مایع مستقیما در تماس با المان حساس است و به همین دلیل، فشار مایع می تواند المان را جابجا کند. این المان با جابجا شدن، اتصال الکتریکی را قطع و وصل می کند. بدین وسیله ترموستات چیلر مویرگی می تواند با تغییر دما، مدار الکتریکی را روشن یا خاموش می کند. در ترموستات های مویرگی، به غیر از مایع، از گاز یا ترکیب مایع و گاز نیز استفاده می شود.
ترموستات دیجیتال چیلر
ترموستات های دیجیتال یا الکترونیکی از یک قطعه الکترونیکی به نام ترمیستور برای انجام وظیفه خود استفاده می کنند. این قطعه یک نوع مقاومت است که اندازه آن با تغییر دما، تغییر می کند.
یک میکروکنترلر یا مدار الکترونیکی برای اندازه گیری مقاومت این قطعه وجود دارد. این مدار، مقاومت اندازه گیری شده را به دما تبدیل کرده و سپس اقدام لازم را انجام می دهد. به غیر از ترمیستورها، می توان از انواع دیگر سنسورهای دما برای انجام وظیفه ترموستات چیلر، استفاده کرد.
ترموستات های دیجیتال می توانند ویژگی های بسیار متفاوتی داشته باشند. ساده ترین ترموستات دیجیتال، تنها برای دمای مشخصی تنظیم شده و می تواند سیستم را قطع و یا وصل کند.
در ترموستات های پیشرفته دیجیتال می توان زمان بندی روشن و خاموش شدن سیستم را تعریف کرد. همچنین در صورتی که چیلر دارای توانایی تنظیم بار باشد، ترموستات می توان میزان بار را با توجه به شرایط، تنظیم کند.
ترموستات های پیشرفته دارای صفحه نمایش دیجیتال و تنظیمات فراوانی برای راحتی کاربر هستند. علاوه بر این، برای سیستم های حساس، از سنسورهای دما با دقت بالا استفاده می شود.
یک ترموستات دیجیتال می تواند قابلیت های بیشتری از ترموستات های مکانیکی داشته باشد. یکی از مفیدترین ویژگی های این ترموستات ها، تنظیمات قابل برنامه ریزی آن است.
به طور مثال اگر برای گرمایش یا سرمایش از این وسیله استفاده می کنید، می توان علاوه بر تنظیمات دمایی، تنظیمات زمانی نیز اعمال کنید. به طور مثال می توانید سیستم را طوری تنظیم کنید که برای دمای بالاتر از 22 درجه شروع به کار کند یا هر روز 4 ساعت از ساعت 12 تا 16 فعال باشد. بدین ترتیب می توان در مصرف انرژی، صرفه جویی کرد.
قطعات ترموستات چیلر دیجیتال، طول عمر بسیار بیشتری دارند و در صورتی که از ترموستات با کیفیتی استفاده می کنید، می توانید بدون نگرانی از خرابی و نیاز به تعمیر، برای مدت بسیار طولانی از آن استفاده کنید.
کاربرد ترموستات چیلر
در تمام سیستم های سرمایشی، گرمایشی و تهویه مطبوع، نوعی از سیستم کنترلی وجود دارد. رایج ترین سیستم کنترلی برای این سیستم ها، ترموستات است.
ترموستات چیلر، وظیفه کنترل، روشن یا خاموش شدن چیلر را بر عهده دارد. کاربرد ترموستات به گونه ای حیاتی است که نقش اساسی در عملکرد کلی سیستم، میزان بازده و انرژی مصرفی خواهد داشت.
از نظر اقتصادی، ترموستات چیلر تنها درصد بسیار کوچکی از هزینه کل سیستم را به خود اختصاص می دهد اما در مقابل، می تواند با کنترل دقیق و مناسب، هزینه های جاری را به حداقل برساند.
تاثیر ترموستات چیلر تنها در هزینه های انرژی نیست؛ بلکه با کنترل مناسب و جلوگیری از روشن و خاموش شدن مکرر، می توان هزینه تعمیرات و هزینه های نگهداری را نیز به حداقل رساند.