Termostat – rodzaje, zasada działania, zalety, zastosowania
Co to jest termostat?
Termostat to poręczne urządzenie kontrolujące temperaturę różnych artykułów gospodarstwa domowego, takich jak lodówki, klimatyzatory i żelazka.To jak pies kontrolujący temperaturę, który pilnuje, czy jest gorąco, czy zimno i dostosowuje ją do odpowiedniego poziomu.
Jak działa termostat?
Sekretem termostatu jest koncepcja „rozszerzalności cieplnej”.Wyobraź sobie, że solidny pręt metalu staje się dłuższy w miarę nagrzewania się.To jest rozszerzalność cieplna.
Termostat z paskami bimetalicznymi
Teraz pomyśl o sklejeniu dwóch różnych rodzajów metalu w jeden pasek.Ta podwójna metalowa listwa stanowi mózg tradycyjnego termostatu.
Kiedy jest zimno: Podwójny metalowy pasek pozostaje prosty i przepływa przez niego prąd, włączając grzejnik.Można to sobie wyobrazić jako zwalony most, przez który przepuszczają samochody (prąd).
Kiedy robi się gorąco: Jeden metal wydłuża się szybciej niż drugi, więc pasek się wygina.Jeśli ugnie się wystarczająco, będzie to wyglądało tak, jakby most uniósł się w górę.Samochody (prąd) nie mogą już dojechać, więc grzejnik się wyłącza, a pomieszczenie się schładza.
Ochładzanie: Gdy w pomieszczeniu robi się chłodniej, pasek wraca do prostego kształtu.Most znów jest opuszczony, a grzejnik włącza się ponownie.
Obracając pokrętło temperatury, podajesz termostatowi dokładny punkt, w którym chcesz, aby mostek się podnosił lub opadał.Nie stanie się to natychmiast;metal potrzebuje czasu, aby się zgiąć.To powolne zginanie sprawia, że grzejnik nie włącza się i nie wyłącza przez cały czas.
Nauka o termostacie bimetalicznym
Oto jak szczegółowo działa ten sprytny pasek z podwójnego metalu (pasek bimetaliczny):
Ustawianie temperatury: Pokrętło pozwala wybrać temperaturę, przy której grzejnik włącza się lub wyłącza.
Taśma bimetaliczna: Taśma wykonana jest z dwóch metali (takich jak żelazo i mosiądz) skręconych ze sobą.Żelazo nie jest tak długie jak mosiądz po podgrzaniu, więc pasek wygina się do wewnątrz, gdy jest gorący.
Obwód elektryczny: Pasek bimetaliczny jest częścią ścieżki elektrycznej (pokazany na szaro).Gdy pasek jest chłodny i prosty, przypomina mostek, a grzejnik jest włączony.Kiedy się zgina, mostek pęka, a grzejnik jest wyłączony.
Rodzaje termostatów
Termostaty mechaniczne
Termostaty paskowe bimetaliczne
Termostaty wypełnione cieczą
Termostaty elektroniczne
Termostaty cyfrowe
Programowalne termostaty
Inteligentne termostaty
Termostaty hybrydowe
Termostaty napięcia sieciowego
Termostaty niskiego napięcia
Termostaty pneumatyczne
Zalety
Precyzyjna kontrola temperatury
Efektywności energetycznej
Wygoda i łatwa regulacja
Integracja z innymi systemami
Ulepszona funkcjonalność, taka jak uczenie się zachowań i alerty konserwacyjne
Niedogodności
Złożoność i wyższy koszt
Problemy ze zgodnością z systemami ogrzewania i chłodzenia
Zależność od mocy (elektryczności)
Możliwość niedokładnych odczytów
Konserwacja i ewentualna wymiana baterii
Aplikacje
Systemy ogrzewania i chłodzenia budynków mieszkalnych
Sterowanie klimatem w budynkach komercyjnych
Samochodowe systemy chłodzenia
Przemysłowa regulacja temperatury
Systemy chłodnicze
Szklarnie
Kontrola temperatury w akwarium
Regulacja temperatury sprzętu medycznego
Urządzenia kuchenne, takie jak piekarniki i grille
Systemy podgrzewania wody
Wniosek
Termostat z paskiem bimetalicznym działa jak inteligentny sterownik mostkowy, który zawsze wie, kiedy przepuścić prąd (włączony grzejnik) lub go wyłączyć (ogrzewacz wyłączony).Rozumiejąc temperaturę i reagując na nią, to proste urządzenie pomaga utrzymać komfort w naszych domach i kontrolować rachunki za energię.To piękny przykład tego, jak coś małego i inteligentnego może znacząco zmienić nasze codzienne życie.
Czas publikacji: 13 grudnia 2023 r