ترموستات مکانیکی
ترموستات مکانیکی در سیستمهای تهویه مطبوع و تبرید
ترموستات مکانیکی یکی از قدیمیترین، سادهترین و در عین حال قابلاعتمادترین انواع ترموستات در سیستمهای برودتی و تهویه مطبوع است. این نوع ترموستات بدون نیاز به مدار الکترونیکی پیچیده، بر اساس تغییرات دما و عملکرد بیمتال یا لوله مویی (Capillary Tube) فرمان قطع و وصل را به مدار برق کمپرسور، هیتر یا فن ارسال میکند.
به دلیل ساختار ساده، دوام بالا و عدم حساسیت به نویزهای الکتریکی، ترموستاتهای مکانیکی هنوز هم در بسیاری از سردخانهها، چیلرها، هواسازها و سیستمهای صنعتی استفاده میشوند.
ساختار ترموستات مکانیکی
بسته به نوع، ترموستات مکانیکی میتواند از اجزا و مکانیزمهای زیر تشکیل شده باشد:
- بیمتال (Bimetal): دو فلز با ضریب انبساط حرارتی متفاوت که با تغییر دما خم شده و باعث قطع یا وصل کنتاکت میشوند.
- بل و لوله مویی (Bulb & Capillary): یک محفظه حسگر (بل) پرشده از سیال و لوله نازک که فشار را به مکانیزم سوئیچ منتقل میکند.
- میکروسوئیچ: برای قطع و وصل مدار فرمان در نقطه تنظیمشده.
- دسته تنظیم (Set Point Knob): برای تنظیم دمای مورد نظر.
- بدنه محافظ: جهت نصب دیواری، روی دستگاه یا داخل تابلو.
نحوه عملکرد ترموستات مکانیکی
عملکرد کلی ترموستات مکانیکی بر اساس تغییر شکل مکانیکی در اثر دما است:
- سنسور (بیمتال یا بل–لوله مویی) دمای محیط، کویل یا سیال را حس میکند.
- با بالا یا پایین رفتن دما، انبساط یا انقباض رخ میدهد.
- این تغییر مکانیکی به مکانیزم سوئیچ منتقل میشود.
- در نقطه تنظیمشده، کنتاکت ترموستات عمل کرده و مدار را قطع یا وصل میکند.
به این ترتیب، ترموستات مکانیکی بدون نیاز به پردازنده یا تغذیه پیچیده، دما را کنترل میکند.
انواع ترموستات مکانیکی
۱. ترموستات مکانیکی دیواری (Room Thermostat)
برای کنترل دمای اتاق در فنکویلها، اسپلیتها و سیستمهای کوچک:
- نصب روی دیوار
- دارای پیچ یا ولوم تنظیم دما
- قابلیت قطع و وصل مدار فن یا کمپرسور
۲. ترموستات مکانیکی سردخانهای
برای کنترل دمای سردخانههای بالاصفر و زیرصفر:
- دارای بل و لوله مویی با طول مناسب
- سنسور داخل اتاق سردخانه یا روی اواپراتور نصب میشود
- رنج دمایی پایین (مثلاً از -۳۰ تا +۳۰ درجه سانتیگراد)
- فرمان مستقیم به کمپرسور یا مدار کنترل
۳. ترموستات مکانیکی خطی / کانالی (Duct Thermostat)
برای کنترل دمای هوای داخل کانال یا کویل هواساز:
- دارای سنسور میلهای یا لوله مویی بلند
- نصب روی کانال هوای رفت یا برگشت
- مناسب برای کنترل دمای هوای خروجی از هواساز یا روفتاپ
۴. ترموستات مکانیکی مستغرق (Immersion Thermostat)
برای کنترل دمای آب یا سیال در مخازن، بویلرها یا مدار آب چیلر:
- دارای غلاف مستغرق و سنسور داخل غلاف
- مناسب برای کنترل دمای آبگرم یا آبسرد
- کاربرد در دیگ آبگرم، منبع کویلدار، بافر تانک چیلر
۵. ترموستات مکانیکی ایمنی (Safety Thermostat)
این نوع ترموستات نقش حفاظتی دارد، نه فقط کنترل دمای کاری:
- High Limit: قطع مدار در صورت افزایش بیشازحد دما
- Low Limit: حفاظت در برابر یخزدگی کویل
- دارای ریست دستی در برخی مدلها
مزایای ترموستات مکانیکی
- ساختار ساده و تحمل شرایط سخت محیطی
- عدم حساسیت به نویز الکتریکی و نوسانات شبکه برق
- عدم نیاز به منبع تغذیه پیچیده
- قیمت مناسب و اقتصادی بودن در پروژهها
- قابلیت اطمینان بالا در کاربردهای صنعتی و سردخانهای
- نصب و راهاندازی ساده
کاربردهای ترموستات مکانیکی
- سردخانههای بالاصفر و زیرصفر
- یخچالهای صنعتی و تجاری
- کنترل دمای کویل هواساز و فنکویل
- کنترل دمای آب در مدار چیلر یا بویلر
- کنترل ایمنی دمای دیگ، مبدل و کویل
- محافظت در برابر یخزدگی کویلهای اواپراتور
نکات مهندسی در انتخاب ترموستات مکانیکی
- رنج دمایی: متناسب با کاربری (سردخانه زیرصفر، تهویه، آبگرم و…)
- نوع سنسور: بیمتال، بل–لوله مویی، مستغرق، کانالی
- نوع نصب: دیواری، روی دستگاه، داخل کانال یا مخزن
- نوع عملکرد: کنترلی (ON/OFF) یا ایمنی (High Limit / Low Limit)
- درجه حفاظت بدنه (IP): برای محیطهای مرطوب یا سردخانهای
- توان کنتاکت: مناسب برای فرمان مستقیم به کمپرسور یا از طریق کنتاکتور
جمعبندی
ترموستات مکانیکی همچنان یکی از مطمئنترین و اقتصادیترین گزینهها برای کنترل دما در بسیاری از سیستمهای تبرید و تهویه مطبوع است. در سردخانهها، هواسازها، فنکویلها، چیلرها و سیستمهای آبسرد یا آبگرم، استفاده از ترموستات مکانیکی با طراحی و رنج مناسب، میتواند کنترل پایدار، عمر طولانی تجهیزات و کاهش ریسک خرابی را تضمین کند. انتخاب صحیح نوع ترموستات مکانیکی (دیواری، خطی، مستغرق، سردخانهای، ایمنی) بر اساس شرایط کاری، گام مهمی در طراحی و اجرای حرفهای سیستمهای برودتی و تهویه مطبوع است.