آیا شما هم به دنبال راهی برای بهینه‌سازی دمای منزل و محیط کار خود هستید؟ ترموستات‌ها دستگاه‌های الکتریکی هستند که دمای محیط را اندازه‌گیری می‌کنند و بر اساس شاخصی که برای آنها تعریف شده دما را در یک بازه مشخص نگه می‌دارند. ترموستات‌ها انواع و اقسام مختلفی دارند که در این مقاله می‌خواهیم در رابطه با ترموستات دیجیتال صحبت کنیم. ترموستات‌های دیجیتال با مزایا و معایب و ویژگی‌هایی که دارند قادرند تا دمای محیط را به بهترین شکل ممکن اندازه‌گیری کنند.
ترموستات دیجیتال چیست؟
ترموستات دیجیتال یکی از جدیدترین، مدرن‌ترین و بهترین ترموستات‌هایی هستند که دمای محیط را اندازه‌گیری می‌کنند. ترموستات‌های دیجیتال یکی از حیاتی‌ترین و مهم‌ترین ابزارها در صنعت تاسیساتی و ساختمانی هستند. در این ترموستات‌ها از حسگر دما برای تشخیص دمای محیط استفاده کرده‌اند که موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می‌شود. این ترموستات در دو نوع قابل برنامه‌ریزی و غیرقابل برنامه‌ریزی تولید شده و در دو مدل با صفحه دیجیتال لمسی و دکمه‌ای ساخته می‌شود.
ترموستات دیجیتال چطور کار می‌کند؟
در ترموستات‌های دیجیتال مقدار واقعی دما با عبارت PV و مقدار مطلوب دما با عبارت SV نشان داده می‌شود. اما نحوه عملکرد ترموستات دیجیتال با توجه به این مقادیر چگونه است؟ آیا عملکرد این نوع ترموستات مشابه سایر ترموستات‌های دیگر است؟ در پاسخ به این سوالات باید بگوییم که نحوه عملکرد ترموستات به شرح زیر است:
- در این ترموستات ابتدا دمای واقعی محیط توسط یک سنسور دما اندازه‌گیری می‌شود، این دما همان PV یا سیگنال ورودی کنترلر است.
- در مرحله بعدی مقدار PV اندازه‌گیری شده به صورت مداوم با دمای واقعی یا دمای مطلوب مقایسه می‌شود.
- در صورتی که دمای اندازه‌گیری شده با دمای واقعی تفاوت داشته باشد، یک سیگنال خروجی توسط کنترل کننده ارسال می‌شود. این سیگنال ارسال شده وظیفه فعال کردن دستگاه‌های تنظیم کننده دما را به عهده دارند. بدین ترتیب دمای محیط توسط این دستگاه اندازه‌گیری می‌شود.
ویژگی های ترموستات دیجیتال
همه ترموستات‌های دیجیتال از دو بخش ورودی و خروجی ساخته شده‌اند و در برخی از آنها با توجه به ساختاری که دارند دارای قابلیت‌های اضافی هستند.
1) ورودی
اولین بخش یک ترموستات برای اندازه‌گیری متغیرها استفاده می‌شود. این متغیر همان دما است که توسط سنسورهای RTD و ترموکوپل اندازه‌گیری می‌شود.
-
سنسور RTD
این سنسورها نسبت به تغییرات دما بسیار حساس هستند و در نامگذاری این سنسورها از دمای 0 درجه سلسیوس استفاده می‌کنند. یکی از معروف‌ترین و پرکاربردترین آنها سنسور پلاتین 100 است که با توجه به دمای 0 درجه سلسیوس مقاومت آن 100 اهم خواهد بود.
-
ترموکوپل
ترموکوپل‌ها دارای انواع مختلفی هستند که رایج‌ترین و کاربردی‌ترین نوع آنها B، S، R، T، K، J، L است.
2) خروجی
هر یک از ترموستات‌های دیجیتال علاوه بر ورودی دارای یک یا چند خروجی است. مهم‌ترین خروجی‌های ترموستات دیجیتال خروجی مهم رله، حالت جامد و خطی آنالوگ است. خروجی‌های رله در ترموستات دو حالت قطع و وصل دارند، به دلیل قطع و وصل بیش از اندازه ممکن است دستگاه آسیب ببیند به همین دلیل کمتر استفاده می‌شود. خروجی آنالوگ به جای قطع و وصل کردن هیتر، توان آن را کم و زیاد می‌کند. خروجی‌های آنالوگ سیگنال‌های 0 تا 10 ولت و جریان 4 تا 20 میلی‌آمپر دارد.
کاربردهای رایج ترموستات دیجیتال
ترموستات‌های دیجیتال وظیفه کنترل دما در بخش‌ها و محیط‌های مختلف را به عهده دارند که از رایج‌ترین و مرسوم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- از ترموستات‌های دیجیتال در خودروها و وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می‌کنند، این قطعات دما را تنظیم می‌کنند و از هدر رفت انرژی جلوگیری خواهند کرد.
- ترموستات‌های دیجیتال در ساختمان‌های هوشمند در کنار دستگاه‌های دیگری مانند نورپردازی، درب‌های اتوماتیک و سیستم‌های امنیتی استفاده می‌شوند.
- این قطعات در محیط‌های کاری وظیفه کنترل دقیق دما، بهره‌وری انرژی و راحتی کارکنان را به عهده دارند.
- ساختار ترموستات دیجیتال طوری است که از آن در ساخت سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی استفاده می‌کنند.
- در هتل‌ها، مکان‌های اقامتی و باشگاه‌های ورزشی برای تنظیم دمای اتوماتیک سالن‌ها از ترموستات دیجیتال استفاده می‌کنند.
- رستوران‌ها، سالن‌های سینما و تئاتر، ساختمان‌های اداری و مسکونی، مراکز تفریحی و فروشگاه‌ها از دیگر مکان‌هایی هستند که از ترموستات دیجیتال برای تنظیم دمای آن استفاده می‌کنند.
مزایا و معایب استفاده از ترموستات دیجیتال
ترموستات‌های دیجیتال دارای مزایا و معایبی هستند که شناخت مزایا و معایب آنها در زمان خرید کمک بزرگی به شما می‌کند. با مطالعه جدول زیر می‌توانید با مزایا و معایب ترموستات‌های دیجیتال بیشتر آشنا شوید.
| مزایا ترموستات‌های دیجیتال | معایب ترموستات‌های دیجیتال |
| این ترموستات‌ها سیستم سرمایش و گرمایش را طوری کنترل می‌کنند که میزان اتلاف و هدر رفت انرژی را به حداقل می‌رسانند. بدین ترتیب به کاهش مصرف انرژی کمک بسیاری می‌کند. | هزینه خرید و نصب این نوع ترموستات بسیار بیشتر از ترموستات‌های سنتی است.
|
| با استفاده از این ترموستات‌ها می‌توانید دمای خانه را تنظیم کنید، ترموستات‌های دیجیتال موجب افزایش آسایش و رفاه ساکنین می‌شوند. | برخی از ترموستات‌های دیجیتال برای عملکرد درست باید به اینترنت متصل شوند در غیراینصورت عملکرد خوبی نخواهند داشت. |
| این مدل ترموستات آثار مخرب زیست محیطی کمتری بر روی محیط زیست دارد. | نصب و راه‌اندازی آنها کمی سخت و پیچیده است و نیاز به تخصص و مهارت دارد. |
راهنمای خرید و فاکتورهای تاثیرگذار بر انتخاب ترموستات دیجیتال
عوامل و فاکتورهای متعددی در زمان انتخاب یک ترموستات استاندارد تاثیرگذار هستند که برند تولید کننده، نوع ترموستات دیجیتال، نوع کاربرد و استفاده از ترموستات و میزان بودجه خرید از رایج‌ترین و مرسوم‌ترین فاکتورها هستند.
انواع عملکرد کنترلی ترموستات دیجیتال
ترموستات دیجیتالی برای کنترل و تنظیم دما از سه روش on و off، تناسبی و PID استفاده می‌کنند.
‣ روش ON و OFF
یکی از ساده‌ترین نوع کنترلرها است که خروجی‌ها در این نوع کنترلر در دو حالت روشن و خاموش قرار می‌گیرند. زمانی که دمای دستگاه پایین‌تر از شاخص باشد، خروجی آن روشن می‌شود و با فعال کردن هیتر و مشعل موجب گرم شدن آن خواهد شد. بعد از رساندن دما به 200 درجه مشعل‌ها خاموش می‌شوند و این چرخه به همین ترتیب ادامه می‌یابد. یکی از معایب بزرگ این روش خاموش و روشن شدن مکرر و پشت سر هم است که می‌تواند به دستگاه آسیب برساند و موجب خرابی آن شود. برای حل این مشکل از پارامتر هیسترزیس استفاده می‌کنند.
‣ روش تناسبی
یکی از بهترین روش‌هایی که می‌تواند جایگزین روش ON و OFF باشد، روش تناسبی است که از خاموش و روشن شدن‌های مکرر هم خودداری می‌کند. نحوه عملکرد این روش بدین ترتیب است که با بالا و پایین شدن دما میزان تغذیه خروجی کاهش و افزایش می‌یابد و دیگر نیازی به خاموش و روشن شدن دستگاه نخواهد بود. این روش علاوه بر کاهش و افزایش سرعت فن هیتر موجب تغییر توان خروجی آن هم می‌شود. این روش به راحتی می‌تواند دما را ثابت نگه‌دارد.
‣ روش PID
این روش کنترل ترکیبی از کنترلر تناسبی، انتگرالی و مشتقی است و دو وظیفه مهم دارد.
- جلوگیری از هرگونه تغییر دمای شدید
- حفظ کردن دمای فرآیند در نقطه تنظیم
با استفاده از روش PID می‌توان به صورت دستی متغیرهای I ،P و D را اندازه‌گیری کرد. تنها عیب این روش اندازه‌گیری آن است که تنظیم و بهینه‌سازی ضرایب به صورت دستی کمی زمان‌بر و دشوار است. یکی دیگر از روش‌های تنظیم PID به صورت خودکار و اتوماتیک است، دستگاه به صورت خودکار دما را بر اساس شاخص تعیین شده تنظیم می‌کند.
و در پایان…
ترموستات‌ها قطعاتی هستند که در بخش‌های مختلفی از آنها استفاده می‌شود. ترموستات‌ها موجب بهبود کیفیت زندگی، کاهش مصرف انرژی و حفظ محیط زیست می‌شوند و به دلیل ساختار و ویژگی‌هایی که دارند در صنایع و دستگاه‌های مختلفی از آن استفاده می‌کنند. ترموستات انواع و اقسام مختلفی دارند و یکی از جدیدترین آنها نوع دیجیتال است که در این مطلب سعی کردیم تا در رابطه با ترموستات دیجیتال و مزایا و معایبی که دارد، اطلاعات جامع و کاملی در اختیارتان قرار دهیم.
⁐ سوال متداول درباره ترموستات دیجیتال ⁐
1- ترموستات دیجیتال چگونه در مصرف انرژی صرفه جویی می‌کند؟
این ترموستات با ذخیره انرژی قادر است تا در مصرف برق صرفه جویی کند.
2- آیا ترموستات‌های دیجیتال قابل اندازه‌گیری هستند؟
بله، این ترموستات‌ها قابلیت اندازه‌گیری دارند و می‌توانید به راحتی دمای محیط را طبق نیازتان اندازه‌گیری کنید.