סוגים, מבנה ומאפיינים של ווסת חום (תרמוסטט)

תרמוסטטים הם מכשירים אלקטרומכניים או אלקטרוניים שנועדו לשמור על טמפרטורה קבועה מראש של הסביבה או הגוף. מכשירים אלו נמצאים בשימוש נרחב בציוד חימום ומערכות קירור, מבוקשים הן בתעשייה והן בחקלאות, והן בחיי היומיום, בהם ניתן למצוא אותם לרוב בחימום, מיזוג אוויר וכו'.

עקרון הפעולה של התרמוסטט הוא הכללה או אי הכללה בזמן של מקור חום או קור (גוף חימום, מאוורר, מזגן) על מנת לספק תנאים מתאימים, כלומר לשמור על הטמפרטורה הנכונה (לדוגמה: אוויר בפנים דירה, מים במיכל, משטח על כל ציוד).

התרמוסטט מקבל נתוני טמפרטורה בזמן אמת בשל זמינותו חיישן טמפרטורה, שיכול להיות מרוחק או מובנה בתוך בית התרמוסטט.

בהתאם לכך, אם החיישן התרמי מותקן כהלכה, כלומר במקום הנכון, שבו אינן נכללות השפעות חיצוניות עליו, התרמוסטט יפעל כראוי - הציוד יידלק ויכבה בזמן שצוין.

אם החיישן ממוקם, למשל, ליד דוד חשמלי ויש צורך להתאים את טמפרטורת האוויר, אז המערכת כולה לא תעבוד כראוי, כי היא תכבה מוקדם מדי ותדלק מאוחר מדי.

התרמוסטטים הם תעשייתיים וביתיים, צמודי קיר ומסילת DIN, להתקנה פנימית או חיצונית, קווית ואלחוטית, מכאנית ואלקטרוניקה, הם זמינים כמוצרים קוויים בצורות וגדלים שונים.

ניתן לתכנן מכשירים אלו למטרות שונות לעבוד בטווח טמפרטורות מוגבל כזה או אחר, החל בדרך כלל מערך נמוך יותר של -60 מעלות צלזיוס, וכלה ב-1000 מעלות צלזיוס או יותר, בהתאם ליכולות וסוג חיישן הטמפרטורה.

ישנם תרמוסטטים חד-ערוציים ורב-ערוציים. מכשירים רב-ערוציים, בשונה ממכשירים חד-ערוציים, יכולים לעבוד בו-זמנית עם מספר חיישנים, וזה ביקוש במיוחד, במיוחד בחקלאות.

ווסתי טמפרטורה מכניים ואלקטרומכניים

התרמוסטט הפשוט ביותר הוא מכני. אלו הם המשמשים בדרך כלל לשליטה בחימום וקירור מלאכותי בחדרים קטנים, אוורור בחממות כפריות. טמפרטורת התגובה נקבעת על ידי שינוי נקודת ההגדרה.

לרגולטורים מסוג זה אין מעגל בקרה אלקטרוני, ועבודתם מתממשת בשל התכונות של כמה מתכות להגיב מכנית לשינויי טמפרטורה.

צלחת דו מתכתית מגע הסגירה (הפתיחה) הראשוני, כאשר הוא מחומם (מקורר) לטמפרטורה מסוימת, מתכופף, מה שמוביל לפתיחה (סגירה) של מעגל החשמל של המכשיר, למשל, גוף חימום (או מאוורר).

בדרך זו, המכשיר הנשלט על ידי הרגולטור מופעל ומכבה ממש על ידי סגירה מכנית ופתיחת המעגל. תרמוסטט על מכשירי קיטור, מגהצים, קומקומים חשמליים, תנורים חשמליים יש מכשיר דומה.

הרגולטורים מסוג זה הם זולים, אמינים, לא רגישים לנחשולים וקלים מאוד להתקנה. החיסרון של פתרונות אלה הוא נוכחות של שגיאה משמעותית.

תרמוסטט צינור נימי אלקטרומכני שימושי לרוב בדוודים ובדודים. כאן מונח צינור מלא בגז במיכל מים. כאשר המים מחוממים, הם מעבירים חום לצינור, הגז שבו מתרחב ולוחץ על קרום ההפעלה, וגורם למגעים להיפתח.

ווסתי טמפרטורה אלקטרוניים

תרמוסטטים דיגיטליים ואנלוגיים לחדר מיועדים לשמור על טמפרטורת אוויר מסוימת בחדר מסוים, למשל, מצויד במערכת "רצפה חמה" או חימום חשמלי. לעתים קרובות החיישן מובנה ישירות בתוך בית המכשיר. לבקרי טמפרטורה לשימוש תעשייתי עם חיישן מובנה בדרך כלל יש הגנה מוגברת על הדיור.

ישנם תרמוסטטים שהחיישנים שלהם מותקנים בקיר או ברצפה, כאשר המכשיר עצמו נמצא מעל ומותקן על הקיר.

כדאי במיוחד להדגיש את הרגולטורים עם חיישן אינפרא אדום, המאפשר לנטר ולהתאים את טמפרטורת האוויר בחדרים עם לחות גבוהה כמו סאונה, מקלחת או חדר רחצה.

הרגולטור מותקן ישירות בחדר יבש, והחיישן מותקן בחדר רטוב. ישנן גם גרסאות עמידות למים של רגולטור מסוג זה; ניתן להתקין אותם ישירות בחדר רטוב.

מכשירים אלקטרוניים דיגיטליים, בניגוד לאנלוגים, הם בעלי דיוק גבוה יותר והם פחות רגישים להפרעות, אך הם יקרים יותר מאלה המכניים. עם זאת, הם גם נפוצים למדי, במיוחד במערכות חימום (חימום תת רצפתי) ומיזוג אוויר.

החיישן מרחוק, והמכשיר עצמו מצויד בתצוגה ובלחצנים (או בפאנל מגע). הטמפרטורה הנדרשת נקבעת באמצעות הבקר, והמיתוג מתבצע באמצעות מתג אלקטרוני. נתוני הטמפרטורה מועברים מהחיישן - לבקר השולט על המיתוג.

תרמוסטטים למערכות מורכבות יותר לוקחים בחשבון גם את טמפרטורת האוויר מחוץ לחלון ומאפשרים לבצע אוטומציה של מערכות חימום, מיזוג אוויר ואוורור, לווסת את עבודתם בצורה אופטימלית יותר, מה שמשפיע לטובה הן על העלויות הכספיות והן על רווחתם של אנשים. בחדר, שבו המערכת הזו פועלת.

לשימוש בקרה מורכב יותר תרמוסטטים הניתנים לתכנות... אלה יכולים להיות גם תרמוסטטים חד-ערוציים וגם תרמוסטטים עם מספר חיישנים.

לדגמים הניתנים לתכנות יש יותר אפשרויות התאמה אישית, כולל אפשרות להגדיר שעות פעילות ופרמטרים של טמפרטורה עבור אזורים שונים במתקן. פתרונות אלו יעילים יותר, מדויקים ביותר וחוסכים באנרגיה.

ישנם דגמים של בקרים ניתנים לתכנות שניתן לשלב בקלות במערכת "הבית החכם", המאפשרים לנהל את כל מערכת החימום ממקום אחד או פשוט מסמארטפון.