เทอร์โมสตรัท ประเภทหลัก หลักการทำงาน วิธีการตรวจสอบ

ผู้ควบคุมเครื่องจักรกลในห้อง

เทอร์โมสตัทเชิงกลของห้องเป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ภูมิอากาศโดยรักษาพารามิเตอร์อุณหภูมิที่ตั้งไว้ของห้อง สามารถใช้เพื่อทำความร้อนและระบายความร้อนในอพาร์ทเมนต์หรือบ้าน

ความแตกต่างหลักระหว่างเทอร์โมสตัทเชิงกลในห้องและเทอร์โมสตัทประเภทอื่นคือเป็นอุปกรณ์ที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิงโดยส่วนใหญ่มักทำในรูปแบบของผลิตภัณฑ์สายไฟภายนอกซึ่งมีไว้สำหรับการติดตั้งภายในอาคาร

พูดง่ายๆก็คือเทอร์โมสตัทเชิงกลซึ่งขึ้นอยู่กับโปรแกรมที่ตั้งไว้โดยการเปิดหรือปิดอุปกรณ์ทำความร้อนหรือความเย็นบางอย่างจะรักษาอุณหภูมิที่ต้องการในห้อง

คุณสมบัติหลักของเทอร์โมสตัทเชิงกลคือไม่มีการเติมไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์นั่นคือ ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานในการทำงานแม้กระทั่งแบตเตอรี่

เทอร์โมสตัทเชิงกลทำงานอย่างไรอะไรที่ช่วยให้สามารถวัดอุณหภูมิของพื้นที่โดยรอบและควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าได้?

หลักการปฏิบัติงานของเทอร์โมสแตททางกล

เทอร์โมสตัทเชิงกลเป็นอุปกรณ์ที่สะท้อนหลักการได้อย่างสมบูรณ์แบบนั่นคือ“ ทุกสิ่งที่แยบยลนั้นเรียบง่าย!” ด้วยความแตกต่างในการออกแบบและส่วนประกอบที่ใช้มีหลักการเดียวในการทำงานของเทอร์โมสตัทเชิงกลคือความสามารถของวัสดุและสารบางชนิดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติเชิงกล

เป็นตัวอย่างในชีวิตประจำวันที่ทุกคนคุ้นเคยซึ่งจะอธิบายหลักการทำงานของเทอร์โมสตัทเชิงกลเราสามารถอ้างถึงเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอทธรรมดาซึ่งเราวัดอุณหภูมิของร่างกายได้

ปรอทที่บรรจุอยู่ภายในเทอร์โมมิเตอร์จะมีปริมาตรเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและเข้าสู่เส้นเลือดฝอยที่สำเร็จการศึกษาซึ่งจะแสดงอุณหภูมิที่แน่นอน

กระบวนการเดียวกันนี้เกิดขึ้นในเทอร์โมสตัทเชิงกลข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระดับหนึ่งซึ่งเราระบุแยกกันด้วยล้อควบคุมเริ่มกระบวนการบางอย่างส่วนใหญ่มักจะปิดหรือทำลายวงจรไฟฟ้าดังนั้น การเปิดหรือปิดอุปกรณ์ทำความร้อน

เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้นว่ามันทำงานอย่างไรมาดูการออกแบบเทอร์โมสตัทเชิงกลในห้องมาตรฐาน

อุปกรณ์เทอร์โมสตัทเชิงกล

องค์ประกอบโครงสร้างหลักของเทอร์โมสตัทเชิงกลเกือบทุกห้องคือเยื่อหุ้มก๊าซ โดยวิธีการนี้มักเรียกว่าเมมเบรนเทอร์โมสตรัท

ก๊าซพิเศษภายในเมมเบรนเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปปริมาตรของมันจะเปลี่ยนไปจึงส่งผลต่อผนังเมมเบรน ซึ่งเมื่อเปลี่ยนให้เรียกกลไกการปิดหรือเปิดวงจรไฟฟ้าที่ป้อนระบบทำความร้อนหรือทำความเย็น

การเลือกวิธีการของอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับเทอร์โมสตัทห้องนั้นเกิดจากความเป็นไปได้ในการจัดระเบียบวิธีง่ายๆในการปรับอุณหภูมิการตอบสนองรวมทั้งความจริงที่ว่าอุปกรณ์ตอบสนองอย่างแม่นยำต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศไม่ใช่ที่พื้นผิว ซึ่งมีความสำคัญที่สุดในระบบทำความร้อนและระบบทำความเย็น ดังนั้นตัวอย่างเช่นสำหรับการทำความร้อนใต้พื้นการใช้เทอร์โมสตัทของเหลวเชิงกลกับเซ็นเซอร์ระยะไกลจึงเหมาะสมกว่า

การปรับอุณหภูมิตอบสนองสำหรับเทอร์โมสตัทห้องเมมเบรนจะดำเนินการโดยใช้วงล้อควบคุมที่มีสเกลซึ่งเชื่อมต่อกับกลไกเมมเบรนด้วยการหมุนวงล้อทำให้ผนังเมมเบรนเข้าใกล้หรือห่างจากกลไกควบคุมมากขึ้นซึ่งจะทำให้อุณหภูมิที่วงจรไฟฟ้าปิดหรือเปิดขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือหากกลไกการกระตุ้นอยู่ใกล้กับผนังเมมเบรนมากขึ้นก๊าซที่อยู่ในนั้นจะต้องเปลี่ยนปริมาตรเล็กน้อยเพื่อให้เกิดการกระตุ้นดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่าและในทางกลับกัน นี่คือวิธีการทำงานของล้อปรับ

มาดูกันว่าคุณสามารถใช้เทอร์โมสตัทเชิงกลกับระบบทำความร้อนของบ้านหรืออพาร์ตเมนต์ได้อย่างไร

รูปลักษณ์และความทันสมัยของอุปกรณ์

หนึ่งในเทอร์โมสตัทตัวแรกถือเป็นการเกิดขึ้นของอุปกรณ์ปรอทเพื่อรักษาสมดุลอุณหภูมิที่เหมาะสมในตู้ฟักไข่สำหรับไก่ซึ่งคิดค้นขึ้นในปี 1620 โดย Mr. Cornelius Drebbel จากบริเตนใหญ่

เทอร์โมสตัทถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวของเครื่องยนต์สันดาปภายในตั้งแต่ปีพ. ศ. 2465 เมื่อการติดตั้งครั้งแรกและค่อนข้างทรงพลังปรากฏขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมากระหว่างการทำงาน ในระยะแรกมีความพยายามที่ไม่ประสบความสำเร็จหลายครั้งในการใช้อุปกรณ์ในระบบทำความเย็น นอกจากนี้การออกแบบได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นวิศวกรได้เลือกวัสดุที่เหมาะสมในการผลิตและมีคุณสมบัติและความน่าเชื่อถือดังกล่าวทำให้เทอร์โมสตัทกลายเป็นองค์ประกอบที่แพร่หลายในระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

เราขอแนะนำให้อ่านบทความเกี่ยวกับอุปกรณ์ของปั๊มหอยโข่งสำหรับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวของเครื่องยนต์สันดาปภายใน จากบทความนี้คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติการออกแบบของปั๊มหน้าที่ในระบบระบายความร้อนคุณสมบัติของการทำงานและการซ่อมแซมปั๊ม

เทอร์โมสตรัทสองประเภทใช้ในระบบทำความเย็นรถยนต์ มีสารละลายที่เป็นของแข็งหรือของเหลว เจลเทอร์โมสตัทสำหรับระบบทำความเย็นเครื่องยนต์ของเหลวในรถยนต์ถูกคิดค้นโดยชาวฝรั่งเศสชื่อ Serge Vernier ในปีพ. ศ. 2506 บริษัท Vernet มีความเชี่ยวชาญในการผลิตเทอร์โมสแตทในปัจจุบันและผลิตภัณฑ์ของแบรนด์นี้มีชื่อเสียงที่สมควรได้รับในตลาดชิ้นส่วนรถยนต์สำหรับแบรนด์รถยนต์ต่างๆทั่วโลก

ฟิลเลอร์เทอร์โมสตรัท

เทอร์โมสตัทสามารถมีฟิลเลอร์ประเภทต่างๆที่เป็นหัวใจหลักของการออกแบบ เราได้กล่าวไปแล้วว่ามีฟิลเลอร์เหลวและของแข็ง หลักการทำงานและโครงสร้างของโซลูชันเหล่านี้เหมือนกันในทางปฏิบัติ ความแตกต่างอยู่ที่การปิดผนึกที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างของเหลวเช่นเดียวกับคุณสมบัติทางกายภาพส่วนบุคคลของฟิลเลอร์เองและความไวต่อความผันผวนของอุณหภูมิขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ

เครื่องยนต์สมัยใหม่ได้รับอุปกรณ์ประเภทนี้ซึ่งขึ้นอยู่กับฟิลเลอร์ที่เป็นของแข็ง ควรเข้าใจว่าฟิลเลอร์ดังกล่าวเป็นเทอร์โมองค์ประกอบหลักซึ่งเริ่มแรกอยู่ในสถานะทางกายภาพที่มั่นคงภายในเทอร์โมสตัท

ฟังก์ชั่นและตำแหน่งที่ตั้ง

หลังจากเครื่องยนต์ถึงอุณหภูมิในการทำงานที่เหมาะสมแล้วจำเป็นต้องรักษาตัวบ่งชี้นี้ให้อยู่ในขอบเขตที่เข้มงวดจนกว่าเครื่องยนต์จะหยุดทำงานและในบางกรณีแม้ในช่วงเวลาหนึ่งหลังจากที่ ICE หยุดทำงาน งานหลักของอุปกรณ์คือการควบคุมและกระจายการไหลของน้ำหล่อเย็นอุ่นภายในระบบเพื่อขจัดความร้อนออกจากเครื่องยนต์

เทอร์โมสตัทสามารถอยู่ในสถานที่ต่างๆได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบของเครื่องยนต์ในห้องเครื่องและตำแหน่งของการติดตั้งโดยตรงขึ้นอยู่กับรุ่นของชุดจ่ายไฟ นอกจากนี้คุณสมบัติการออกแบบของการใช้งานระบบระบายความร้อนเองก็มีผลต่อสถานที่ติดตั้งอุปกรณ์ ในกรณีส่วนใหญ่เทอร์โมสตัทจะอยู่ที่เต้าเสียบของสารหล่อเย็นจากหัวถัง สถานที่ที่พบมากที่สุดอันดับสองสำหรับการติดตั้งคือทางเข้าของปั๊มน้ำหล่อเย็นแบบแรงเหวี่ยง (ปั๊ม)

บทความที่เกี่ยวข้อง: ชุดซ่อมคาร์บูเรเตอร์มีอะไรบ้าง?

ใช้เทอร์โมสตัทเชิงกลในการทำความร้อน

ส่วนใหญ่มักใช้เทอร์โมสตัทเชิงกลในห้องทำความร้อนร่วมกับหม้อต้มก๊าซ ผู้ผลิตค่อนข้างบ่อยในการออกแบบหม้อไอน้ำจัดเตรียมแผนภาพการเชื่อมต่อผ่านเทอร์โมสตัทเชิงกล อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งในช่วงพักในสายจ่ายที่นำไปสู่หม้อไอน้ำและในกรณีที่อุณหภูมิของอากาศในห้องลดลงต่ำกว่าค่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้วงจรจะปิดลงและหม้อต้มก๊าซจะเริ่มทำงานโดยเริ่มให้ความร้อนในห้องโดยการบำรุงรักษา อุณหภูมิของน้ำหล่อเย็น

แผนผังพื้นฐานสำหรับการเชื่อมต่อเทอร์โมสตัทเชิงกลกับการทำความร้อนหรือการทำความเย็นมีอธิบายไว้ในบทความ "แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับเทอร์โมสตัทเชิงกล"

ในทำนองเดียวกันเทอร์โมสตัทในบ้านจะเชื่อมต่อกับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าในห้องไม่ว่าจะเป็นเครื่องทำความร้อนแบบน้ำมันเครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดหรืออื่น ๆ ที่ใช้เพื่อให้ความร้อนกับอากาศภายในอาคาร ดังนั้นกระบวนการทำความร้อนจึงกลายเป็นแบบอัตโนมัติโดยแทบไม่ต้องมีส่วนร่วมของมนุษย์ในการทำงานหลังจากปรับเปลี่ยน

มีตัวเลือกที่เป็นไปได้มากมายสำหรับการใช้เทอร์โมสตัทเชิงกลซึ่งไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในระบบทำความร้อนอัตโนมัติเนื่องจากไม่โอ้อวดและความน่าเชื่อถือ และความเรียบง่ายของการออกแบบช่วยให้ผู้ผลิตสามารถผลิตเทอร์โมสตัทเชิงกลในห้องได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่าเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้พวกเขาได้รับความนิยมจากผู้บริโภค

ประเภทและความสามารถหลักของเทอร์โมสตรัท

แผนภาพการเชื่อมต่อเทอร์โมสตัท

เทอร์โมสตรัทมี 2 ประเภทหลัก ได้แก่ พื้นแก๊สและของเหลว

เทอร์โมสตัทพื้นแก๊สซึ่งตรงกันข้ามกับชนิดของเหลวมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมมากกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นถึง 20 ปี แก๊สคอนเดนเสทใช้เป็นสารไวต่อความร้อน

สำหรับประเภทของเหลวจะมีตัวบ่งชี้อุณหภูมิที่แม่นยำกว่าชนิดที่เป็นก๊าซ โดยส่วนใหญ่จะใช้พาราฟินเพื่อเติมเต็ม

เทอร์โมสตัทยังมีดังนี้:

1. ห้องอนาล็อก. อุปกรณ์ดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถรักษาอุณหภูมิที่เลือกไว้ได้อย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตามความสามารถทางเทคนิคของมันค่อนข้าง จำกัด การเริ่มต้นและการหยุดตลอดจนการเปลี่ยนพารามิเตอร์การทำงานเกิดขึ้นด้วยตนเองเท่านั้นและไม่รวมการเขียนโปรแกรมของระบบโดยสิ้นเชิง
2. ห้องดิจิตอล. การติดตั้งอุปกรณ์ประเภทนี้จะขยายขีดความสามารถในการควบคุมซึ่งจะช่วยลดภาระในระบบทำความร้อน เทอร์โมดิจิตอลจะเปลี่ยนและรักษาอุณหภูมิตามโปรแกรมที่ตั้งไว้ล่วงหน้า นอกจากฟังก์ชั่นที่ง่ายที่สุดแล้ว ("ความสะดวกสบาย" และ "การทำให้หมาด ๆ ") ยังช่วยให้คุณปรับโหมดและสลับอัตโนมัติได้ถึง 4 ครั้งต่อวัน
3. ตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับระบบ "พื้นอุ่น" เพิ่มเติม คุณลักษณะของการทำงานของระบบดังกล่าวคือความเป็นอิสระจากอุณหภูมิของอากาศและห้องจะได้รับความร้อนจากการติดตั้งเครื่องทำความร้อนอื่น ๆ (คอนเวอร์เตอร์หม้อน้ำ ฯลฯ ) ดังนั้นการทำงานของเทอร์โมสตัทจึงมาจากเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งใน พื้นที่ชั้น.

บทความที่เกี่ยวข้อง: การปรับปรุงห้องน้ำ: ตัวอย่างภาพถ่ายของการปรับปรุง

บางครั้งมันเป็นไปไม่ได้หรือยากในทางเทคนิคที่จะควบคุมการทำงานของระบบทำความร้อนตามปกติ สถานการณ์ดังกล่าวอาจเกิดขึ้นระหว่างการสร้างวัตถุขึ้นใหม่หรือในกรณีที่มีการติดตั้งอุปกรณ์ทำความร้อนเพิ่มเติม ดังนั้นการควบคุมแหล่งจ่ายความร้อนที่เหมาะสมที่สุดในกรณีนี้คือการติดตั้งเทอร์โมสตัทด้วยวิธีการควบคุมแบบไร้สาย

การเลือกเทอร์โมสตัทเชิงกล (เทอร์โมสตัท)

ปัจจุบันมีผู้ผลิตเทอร์โมสตัทเชิงกลจำนวนมากมีทั้งรุ่นและแบรนด์ที่มีชื่อเสียง แต่ส่วนใหญ่คุณจะพบชื่อที่ไม่คุ้นเคยและไม่รู้จักลดราคาในทางปฏิบัติของฉันฉันได้ใช้เทอร์โมสตัทเชิงกลจำนวนมากและสามารถแนะนำสิ่งต่อไปนี้:

- เมื่อเลือกโปรดใส่ใจกับกำลังไฟฟ้าสูงสุด หากมีการเขียนว่าเทอร์โมสตัทคือ 10 แอมป์จะสามารถเชื่อมต่อโหลดไม่เกิน 2.2-2.3 กิโลวัตต์เข้ากับมันได้ เทอร์โมสตัทที่มีกำลังเชื่อมต่อมากกว่า 3.6 กิโลวัตต์นั้นหายาก หากคุณต้องการเชื่อมต่อพลังงานมากขึ้นคุณจะต้องใช้คอนแทคตามแผนผังการเชื่อมต่อลิงค์ที่ฉันให้ไว้สูงกว่าเล็กน้อย

— ฉันชอบเทอร์โมสตัทราคาไม่แพง - BALLU BMT-1 - หาซื้อได้ที่นี่ จากการออกแบบจะคล้ายกับที่อธิบายไว้ในบทความนี้อย่างสิ้นเชิง จะใช้งานได้สำหรับคุณเป็นเวลา 3-5 ปีจากนั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพการสร้างของรุ่นและเงื่อนไขการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง สำหรับที่อยู่อาศัยในช่วงฤดูร้อนโรงรถ - แค่นั้นแหละ!

หากคุณต้องการคำแนะนำในการเลือกรุ่นเทอร์โมสตัทเชิงกล - เขียนความคิดเห็นฉันจะพยายามช่วยให้คำแนะนำ!

หลักการทำงาน

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วงานหลักของเทอร์โมสตัทคือการปิดกั้นการไหลของสารป้องกันการแข็งตัวจนกว่าเครื่องยนต์จะอุ่นขึ้นอย่างเหมาะสม

จนกว่าอุณหภูมิจะถึง 95 องศาเทอร์โมสตัทจะไม่อนุญาตให้ไหลของน้ำหล่อเย็นไปยังองค์ประกอบหลักของระบบ เขาทำได้อย่างไร?

ไส้ภายในของเทอร์โมสตัทมีส่วนประกอบที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ - ขี้ผึ้งเทียม ในขณะที่เครื่องยนต์ร้อนขึ้นขี้ผึ้งนี้จะเริ่มละลาย เพื่อให้กระบวนการนี้เร็วขึ้นจึงมีการเพิ่มส่วนประกอบเพิ่มเติมเช่นทองแดงกราไฟต์และอลูมิเนียมเข้าไป ในระหว่างกระบวนการหลอมละลายขี้ผึ้งมีความสามารถในการขยายตัวเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลว การเปลี่ยนแปลงนี้จะสร้างแรงดันซึ่งจะดันพินพิเศษออกมาซึ่งจะเปิดทางให้สารป้องกันการแข็งตัวเข้าสู่เครื่องยนต์จากเทอร์โมสตัท เมื่อมอเตอร์หยุดทำงานระบบจะเย็นลงและทุกอย่างจะเกิดขึ้นในทางอื่น - แว็กซ์แข็งตัวทีละน้อยพินจะกลับเข้าที่จากนั้นวาล์วจะเข้าสู่สถานะปิดอีกครั้ง นี่คือหลักการทั้งหมดของเทอร์โมสตัท

วงกลมขนาดเล็กและใหญ่ของการไหลเวียนของน้ำหล่อเย็นผ่านเทอร์โมสตรัท

หากคุณสนใจที่จะปฏิบัติตามหลักการนี้ด้วยตาของคุณเองคุณสามารถทำการทดลองที่ง่ายที่สุดที่บ้านได้ สำหรับสิ่งนี้คุณเพียงแค่วางเทอร์โมสตัทของรถลงในหม้อน้ำจากนั้นวางไว้บนเตาเผา คุณจะสามารถสังเกตได้ว่าเมื่อน้ำเข้าใกล้จุดเดือดวาล์วจะเริ่มเปิดเล็กน้อยและแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการทำงานของเทอร์โมสตัทในระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์

แน่นอนว่าองค์ประกอบดังกล่าวไม่สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นและบางครั้งก็ล้มเหลว ด้วยเหตุนี้ปัญหาทุกประเภทจึงเกิดขึ้นและผู้ขับขี่รถยนต์ที่มีสติสัมปชัญญะจะดีกว่าที่จะรู้รายชื่อของตนในบางกรณี