دليلك الشامل عن الثيرموستات

الثيرموستات (بالإنجليزيّة: Thermostat) هو اسم متعارف عليه يدل على منظِّم الحرارة، ويمكن تعريف على أنَّه أداة أو جهاز تمّت صناعته من أجل الحفاظ على درجة الحرارة لجسم أو سائل أو مكان صغير يُرغب التحكّم بدرجة الحرارة فيه ومراقبتها بشكل آلي، ويوجد في المنظم مقاومة كهربائيّة تتغير بناءً على التغيُّر في درجة حرارة المكان المسؤول عنه؛ سواء كان جسماً أو سائلاً، وهذا يتسبَّب في نشأة إشارة كهربائيّة تولِّد قوّة ميكانيكيّة وظيفتها فتح الدائرة الكهربائيّة المسؤولة عن التحكُّم في درجات البرودة والحرارة أو إغلاقها، وللثيرموستات نوعين رئيسيين هما منظم الحرارة الرقمي، ومنظم الحرارة الميكانيكي، ويختلف كل منهما بطريقة التعامل معه من أجل تلبية الغرض المطلوب وهو استشعار درجة الحرارة وإبداء رد الفعل تجاه تغيّرها.

يتحدث المقال عن الثيرموستات ويشمل النقاط التالية:

• ما هو الثيرموستات؟
• أنواع الثيرموستات.
• الثيرموستات الرقمي.
• الثيرموستات الميكانيكي.
• آلية عمل الثيرموستات.
• ميّزات الثيرموستات.
• سلبيّات الثيرموستات.
• أسعار الثيرموستات.
• ثيرموستات للبيع على السوق المفتوح.

ما هو الثيرموستات؟

الثيرموستات أو منظّم الحرارة بكل بساطة هو أداة أو جهاز تمّت صناعته من أجل الحفاظ على درجة الحرارة لجسم أو سائل أو مكان صغير والتحكم بدرجة الحرارة فيه ومراقبتها بشكل آلي، ويوجد في المنظم مقاومة كهربائيّة تتغير بناءً على التغيُّر في درجة حرارة المكان المسؤول عنه سواء كان جسماً أو سائلاً، وهذا يتسبَّب في نشأة إشارة كهربائيّة تولِّد قوّة ميكانيكيّة وظيفتها فتح الدائرة الكهربائيّة المسؤولة عن التحكُّم في درجات البرودة والحرارة أو إغلاقها.

يستطيع الثيرموستات التحكم في أنظمة التبريد والتدفئة، فمثلاً يمكن باستخدامه الحفاظ على درجة الحرارة في المنزل عن طريق برمجته بحيث يقوم بشكل تلقائي بتشغيل جهاز التدفئة عند وصول درجة الحرارة في المنزل إلى حد معيّن، كذلك الأمر يمكن برمجته لتشغيل مكيّفات الهواء بشكل تلقائي عند وصول درجة حرارة المنزل إلى حد معيّن، ويبقى في حالة التشغيل حتى تصل درجة حرارة المكان إلى الدرجة المطلوبة، وللثيرموستات عدّة استخدامات في مجالات مختلفة مثل ما يلي:

• استخدام الثيرموستات في المجال الصناعي.
• استخدام الثيرموستات في المجال المنزل، فهو مثلاً واحد من أهم الأجزاء التي تدخل في خزان الماء الساخن.

أنواع الثيرموستات 

منظم الحرارة الرقمي 

منظم الحرارة الرقمي (بالإنجليزيّة: Digital Thermostat) النوع الأكثر دقة بين منظمات درجة الحرارة ويمتاز بعدّة مميزات وهي:

• قابل للبرمجة و يمكن به تحديد درجات الحرارة المرغوب الوصول إليها في أي وقت من اليوم.
• دقيق جداً في ثبات درجات الحرارة العالية أو المنخفضة.
• سريع بالتشغيل والفصل.

منظم الحرارة الميكانيكي 

منظم الحرارة الميكانيكي (بالإنجليزيّة: Mechanical Thermostat) هو جهاز يتم استخدامه بشكل خاصّ في أجهزة التكييف والتبريد مثل الثلاجات، وأجهزة التسخين مثل سخانات المياه، ويكون مبدأ عمله مُعتمداً على توفُّر قاطع تيار كهربائي يعمل بناءً على ما يسمى “معامل التمدد الفيزيائي المراري ثُنائي المعدن”، وعند ارتفاع درجة الحرارة يقوم الثيرموستات بقطع التيار الكهربائي من خلال ثنائي المعدن الذي يعمل بمثابة زر إطفاء وتشغيل للتيار، ويتكون ثنائي المعدن من معدنين متلامسين، أي أنَّ التيار الكهربائي موصول، وبمجرّد ارتفاع درجة الحرارة ينفصل المعدنان عن بعضهما البعض مما يتسبّب في قطع التيار الكهربائي لأنّ المعدن الأول موصول مباشرة بالتيار الكهربائي، والمعدن الثاني هو بمثابة حلقة وصل لنقل التيار الكهربائي للطرف الأول، فهذا النظام يكون موحود داخل وحدة التكييف أو غيرها من الأجهزة وبهذا الشكل يقوم بدوره الذي صمِّم من أجله مثل قطع أو وصل التيار أو تشغيل أو إيقاف.

يستخدم الثيرموستات الميكانيكي أنواع متنوعة من تكنولوجيا الاستشعار مثل:

• المصابيح الممتلئة بالغاز.
• كريات الشمع.
• شرائط متعلّقة بنظام معدني.

كل هذه الأنواع من المستشعرات تتفاعل مع أي تغيير لدرجة الحرارة عن طريق التقلّص أو التوسع أو أي شكل آخر بناءً على تصميمها ومبدأ عملها، 

آلية عمل أنواع الثيرموستات

يتم تصميم الثيرموستات بنوعيه بحيث يتفاعل مع التغير في درجات الحرارة بناءً على معلومات يتم تحديدها من قبل المستخدم، فمثلاً في الثيرموستات الرقمي الذي يقبل البرمجة يقوم المستخدم باختيار درجة حرارة معيّنة في أي وقت يختاره عن طريق الضغط على الأرقام لوضع القيمة المرغوب فيها، وبناءً عليه يتصرف الثيرموستات بالطريقة ويعطي ردّة الفعل التي صُمِّم عليها عند انخفاض أو ارتفاع درجة الحرارة لاصل للدرجة التي تمّ تحديدها من قبل المستخدم، وفي الثيرموستات الميكانيكي يكون عمله في نفس الآلية ولكن المستخدم يتحكم به عن طريق مقبض اليد.

أعطال أنواع الثيرموستات

التعطل عن العمل

من الشائع أن يتعطل الثيرموستات عن العمل عندما يتعرّض بشكل مباشر لحرارة مرتفعة جداً.

ميزات الثيرموستات 

• لا يستهلك طاقة كهربائية كبيرة مثل الثرمستور.
• استشعاره لدرجة الحرارة يمتاز بالدقّة.
• حجمه صغير.
• تكلفته منخفضة.
• يوجد منه عدّة أشكال وتصاميم مختلفة النوع لكل منها القذرة على تلبية وظيفة معيّنة صمِّم لأجلها.
• يفصل التيار الكهربائي بشكل سريع ومن غير تدريج.

سلبيات الثيرموستات 

• وجود حدّ معيّن يستطيع الثيرموستات استشعار درجات الحرارة عنده، فمثلاً يمكن لثيرموستات مصمّم أن يستشعر درجة غليان الماء وهي 100 مئوية ولكن لا يستطيع استشعار درجة حرارة الغرفة والهواء الساخن فيها، فكل ثيرموستات مصمّم لوظيفة واحدة ولا يستطيع تلبية أكثر من مهمّة في نفس الوقت.
• الثيرموستات لا يستطيع استشعار درجات الحرارة المتدنيّة جداً، فهو مصمّم لاستشعار درجات الحرارة العالية مما يتسبّب في تمددها.
• عدم وجود فترات حرارية في الثيرموستات، أي أنّه لو كان مصمّم لفصل التيار الكهربائي عند ارتفاع درجة الحرارة فيقوم بفصل التيار بشكل كامل عند الوصول لدرجة حرارة معيّنة ولا يستطيع التحكم في التيار المارّ.

أسعار الثيرموستات 

يمتاز الثيرموستات بأنواعه وأشكاله مختلفة الوظيفة بالسعر المنخفض، وتتراوح أسعاره في الأسواق التجارية وفي المواقع الإلكترونية العالمية بين 3 – 10 دولار أي 2 – 7 دينار أردني.

ثيرموستات للبيع على السوق المفتوح

يمكن شراء أجهزة ثيرموستات متنوّعة الغرض بأشكالها المختلفة على السوق المفتوح، بما في ذلك أجهزة الثيرموستات الجديدة منها والمستعملة، ومن الجدير بالذكر أنه سيتسنى للمتصفح مقارنة الأسعار للحصول على أفضل صفقة، كما أنه يمكن التواصل مع عارض المنتج بسهولة من خلال الدردشة أو الاتصال به.