Termostat je jednoduché zařízení, které najdeme v chladicím systému automobilu, v různých domácích či klimatických spotřebičích a také v automatizačních systémech v průmyslové výrobě.
Obsah
Co je termostat
Termostat je diskrétní mechanické zařízení, které po dosažení předem stanovené hodnoty teploty změní svůj stav nebo stav svých elektrických kontaktů.
Tyto kontakty mohou být použity například v reléových obvodech, spouštění nebo zastavování různých jednotek nebo předávání informací o dosažení teploty do automatizačního systému APCS. Samotné slovo pochází ze dvou řeckých slov: „θερµο-“, což znamená teplo a „στατός“ – stojící, nehybný.
Na rozdíl od analogových teplotních senzorů jako např termočlánek nebo odporový teploměr, termostat neukáže skutečnou hodnotu teploty v určitém okamžiku. Jeho úkolem je pouze „pracovat“ při předem nastavené hodnotě teploty, tedy měnit její stav. Poté se podle typu termostatu provedou úkony potřebné pro regulaci.
Termostaty se používají v zařízeních nebo systémech, které něco ohřívají nebo chladí na danou teplotu. Například v chladničkách, topných zařízeních, chladicích systémech automobilových motorů, průmyslových pecích atd.
Z čeho se termostat skládá a jaký je princip jeho činnosti
Konstrukce termostatu a princip jeho činnosti závisí na typu použitého čidla. Mohou to být bimetalové desky nebo kovové kapsle s kapilárami naplněnými kapalinou nebo plynem.
Bimetalová deska jsou dva různé kovové pásy s různými koeficienty tepelné roztažnosti, které jsou svařeny dohromady. Při ohřevu se jedna z kovových desek více roztáhne, což vede při dosažení nastavené teploty k jejímu ohnutí nebo narovnání.
Takto mechanicky se pohybující bimetalová deska může zavírat nebo otevírat elektrické kontakty nebo například otevřít ventil chladicí kapaliny.
Dalším běžným typem termostatu je kapilární.Jeho práce vychází z prvního termodynamického zákona, podle kterého při změně teploty v termodynamické soustavě musí vykonat mechanickou práci, dokud nedosáhne rovnovážného stavu.
Kapilární termostat obsahuje následující prvky:
- kovová kapsle obsahující pracovní tekutinu (např. glykol);
- kapilární trubici spojující senzor s řídicí jednotkou termostatu;
- řídicí jednotka nebo elektromechanické relé, kterým se nastavuje žádaná hodnota teploty.
Při zahřátí kovové kapsle se změní objem jejího obsahu, který kapilárou tlačí na membránu relé a při dosažení stanovené teploty se její kontakty sepnou nebo rozepnou.
U všech typů termostatů se teplota nastavuje mechanicky otáčením stavěcího šroubu, nebo je pevně nastavena výrobcem na určitou teplotu.
Účel termostatu
Jak bylo uvedeno výše, hlavním úkolem termostatu je řídit teplotní režim. Rozsah použití termostatů je velmi široký: od žehličky v malém bytě až po obrovské pece v průmyslových zařízeních. Používají se v různých zařízeních, topných systémech, klimatizacích a domácích spotřebičích.
Termostat zajišťuje jejich bezpečné a zároveň pohodlné používání, protože regulace teploty probíhá automaticky.
Termostaty lze již zabudovat nebo použít dodatečně např. v směšovačích vody, k úpravě provozu plynových kotlů nebo vytápění Rod.
Automobilový termostat je povinnou součástí chladicího systému motoru.Pomáhá udržovat požadovanou teplotu bez přehřívání.
Druhy a typy
Termostaty lze rozdělit podle rozsahu provozních teplot:
- Zařízení pracující při vysokých teplotách od +300 do 1200 °C.
- Termostaty střední úrovně: -60 až 500 °C.
- S nejnižším teplotním rozsahem (kryostaty): méně než -60 °С. Spolupracují s dalšími zdroji chladu.
Termostaty jsou také klasifikovány v závislosti na stabilitě a přesnosti provozu. Vyznačují se odchylkou od nastavené teploty:
- 5 - 10 ° C - nejhorší ukazatel termostatu.
- 1 - 2 ° С - pro vzduchový termostat je to dobrý ukazatel, ale pro kapalný je průměrný.
- 0,1 °C - vynikající pro vzduch, střední - pro kapalinu.
- 0,01 °C - nedosažitelné pro vzduchový termostat, dobré pro kapalinový termostat speciální konstrukce.
- 0,001 °C - tohoto ukazatele lze dosáhnout pouze u metrologických kapalinových termostatů.
Jak otestovat termostat
Pro testování termostatu lze použít následující metodu: při změně nastavení teploty by mělo být slyšet charakteristické cvaknutí, když se hodnota teploty rovná okolní teplotě - kontakty se zavírají a otevírají.
Pokud je termostat odnímatelný, můžete zkusit zahřát jeho citlivý prvek a zkontrolovat provoz.
Pokud například vezmeme v úvahu termostat v troubě, pak nastavením určité teploty po zahřátí můžete pozorovat plamen hořáku: pokud se snížil a zůstane na stejné úrovni, pak je vše v pořádku.Přesnosti získaného výsledku lze dosáhnout pomocí teploměru.
Správný provoz nastavené hodnoty termostatu lze provést pomocí teploměru popř multimetr s termočlánkem. Tento způsob je vhodný například pro pračku. Pomůže i tester, který připojením na kontakty termostatu ukáže jejich sepnutí a rozepnutí.
Jaký by mohl být problém s termostatem?
Hlavní problémy s tímto zařízením všech odrůd jsou neustále uzavřené nebo otevřené kontakty, bez ohledu na teplotu. Další z poruch je velká chyba, tedy nesoulad mezi uvedenými ukazateli teploty.
Termostat vs termostat - jaký je rozdíl?
Regulátory teploty jsou prostornějším konceptem. Termostaty jsou jejich součástí.
Moderní termostaty mají analogové vstupy ze senzorů s možností zobrazení naměřené teploty na displeji a analogové a diskrétní výstupy pro řízení procesu. Mají schopnost zaznamenávat naměřené parametry do paměti a zobrazovat graf průběhu regulace.
Úkol termostatu je mnohem jednodušší - spínat kontakty při nastavené hodnotě teploty.
Podobné články:
