เทอร์โมสตัท หากคุณมีความต้องการการทำความร้อน และความเย็นที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้รู้สึกสบาย คุณอาจใช้เวลาเล็กน้อยในการดูแล และใช้งานเทอร์โมสตัทที่บ้านของคุณ อุปกรณ์ขนาดเล็กพกพาสะดวกนี้ควบคุมระบบทำความร้อน และเครื่องปรับอากาศในบ้านของคุณ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ 2 ชิ้นที่ใช้พลังงานมากที่สุด และอุปกรณ์ที่มีผลกระทบมากที่สุดต่อความสะดวกสบายและคุณภาพชีวิตของคุณ ในยุคที่ราคาพลังงานสูงขึ้นคุณอาจสนใจดูว่าเทอร์โมสตัททำงานอย่างไร
เชื่อหรือไม่ว่ามันเรียบง่ายอย่างน่าประหลาดใจและมีเทคโนโลยีเจ๋งๆ ในบทความนี้ เราจะแยกชิ้นส่วนเทอร์โมสตัทในครัวเรือนและเรียนรู้วิธีการทำงาน นอกจากนี้ เรายังได้เรียนรู้เกี่ยวกับเทอร์โมสตัทแบบดิจิตอล เทอร์โมสตัทแบบพูดได้ เทอร์โมสตัทแบบโทรศัพท์และการแบ่งโซนของระบบ เทอร์โมสตัทสมัยใหม่เกือบจะเป็นแบบดิจิทัลโดยเฉพาะ แต่ก่อนที่เราจะไปถึงสิ่งเหล่านั้น เรามาสำรวจเส้นทางแห่งความทรงจำ และดูส่วนต่างๆของเทอร์โมสตัทที่ไม่ใช่ดิจิทัล
ซึ่งคุณอาจยังพบในบ้านและห้องเช่าเก่าๆ เรามาเริ่มกันที่สวิตช์ปรอท ซึ่งเป็นขวดแก้วที่มีปรอทอยู่จริงจำนวนเล็กน้อยอยู่ข้างใน ปรอทเป็นโลหะเหลว นำไฟฟ้าได้และไหลเหมือนน้ำ ภายในขวดแก้วมีสายไฟ 3 เส้น ลวดเส้นหนึ่งพาดผ่านด้านล่างของขวด ดังนั้น ปรอทจึงสัมผัสกับมันเสมอ ลวดเส้นหนึ่งจะสิ้นสุดที่ด้านซ้ายของขวด ดังนั้น เมื่อขวดเอียงไปทางซ้ายปรอทจะสัมผัสกับมัน ทำให้เกิดการสัมผัสระหว่างลวดนี้กับลวดที่ด้านล่างของขวด
สายที่สามสิ้นสุดที่ด้านขวาของขวด ดังนั้น เมื่อขวดเอียงไปทางขวา ปรอทจะสัมผัสระหว่างสายนี้กับสายด้านล่าง มีเทอร์โมมิเตอร์ 2 ตัว ในเทอร์โมสตัทชนิดนี้ ฝาครอบจะแสดงอุณหภูมิ อีกอันที่ชั้นบนสุดของเทอร์โมสตัทจะควบคุมระบบทำความร้อนและความเย็น เครื่องวัดอุณหภูมิเหล่านี้ไม่มีอะไรมากไปกว่าแผ่นโลหะคู่ ต่อมาเทอร์โมมิเตอร์และสวิตช์ แผ่นโลหะคู่คือชิ้นส่วนของโลหะที่เกิดจากการเคลือบโลหะ 2 ชนิดที่แตกต่างกันเข้าด้วยกัน
โลหะที่ประกอบเป็นแถบจะขยายตัวและหดตัว หากได้รับความร้อนหรือเย็นลง โลหะแต่ละประเภทมีอัตราการขยายเฉพาะของตัวเอง และโลหะ 2 ชนิดที่ประกอบกันเป็นแถบจะถูกเลือก เพื่อให้อัตราการขยายตัวและการหดตัวแตกต่างกัน เมื่อแถบขดนี้ได้รับความร้อน โลหะที่อยู่ด้านในของขดจะขยายตัวมากขึ้นและแถบจะคลายตัวออก ศูนย์กลางของขดลวดเชื่อมต่อกับคันโยกปรับอุณหภูมิ และสวิตช์ปรอทติดตั้งอยู่ที่ปลายขดลวด
ดังนั้นเมื่อขดลวดหมุนหรือคลายออก สวิตช์ปรอทจะเอียงไปทางใดทางหนึ่ง ในเทอร์โมสตัทที่ไม่ใช่ดิจิตอลมีสวิตช์ 2 ตัว สวิตช์เหล่านี้จะเคลื่อนลูกบอลโลหะขนาดเล็ก ที่สัมผัสกันระหว่างร่องรอยต่างๆ บนการ์ดวงจรภายในเทอร์โมสตัท สวิตช์ตัวใดตัวหนึ่งควบคุมโหมดความร้อนหรือความเย็น ในขณะที่สวิตช์อีกตัวควบคุมพัดลมหมุนเวียน ถัดไปเราจะดูว่าส่วนต่างๆเหล่านี้ทำงานร่วมกันอย่างไรเพื่อให้เทอร์โมสตัททำงาน
การทำงานภายใน เมื่อคุณเลื่อนคันโยกบน เทอร์โมสตัท เพื่อเพิ่มความร้อน การทำเช่นนี้จะหมุนขดลวดเทอร์โมมิเตอร์และสวิตช์ปรอทโดยหมุนไปทางซ้าย ทันทีที่ปลายสวิตช์ไปทางซ้าย กระแสจะไหลผ่านปรอทในสวิตช์ปรอท กระแสไฟนี้ให้พลังงานแก่รีเลย์ที่เริ่มการทำงานของเครื่องทำความร้อน และพัดลมหมุนเวียนในบ้านของคุณ เมื่อห้องค่อยๆร้อนขึ้นขดลวดเทอร์โมมิเตอร์จะค่อยๆคลายออก จนกระทั่งหมุนสวิตช์ปรอทกลับไปทางขวา ทำลายวงจรและปิดความร้อน
เมื่อสวิตช์ปรอทชี้ไปทางขวา รีเลย์จะสตาร์ทเครื่องปรับอากาศ ขณะที่ห้องเย็นลงขดลวดเทอร์โมมิเตอร์จะหมุนขึ้น จนกระทั่งปลายสวิตช์ปรอทกลับไปทางซ้าย เทอร์โมสตัทมีอุปกรณ์เย็นอีกชนิดหนึ่ง ที่เรียกว่าตัวป้องกันความร้อน ตัวคาดการณ์ความร้อนจะปิดฮีตเตอร์ ก่อนที่อากาศภายในเทอร์โมสตัทจะถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้จริงๆ ในบางครั้งบางส่วนของโรงเรือนจะถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ ก่อนที่ส่วนของโรงเรือนที่มีตัวควบคุมอุณหภูมิจะถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้
ในกรณีนี้เครื่องตั้งเวลาจะปิดเครื่องทำความร้อนก่อนเวลาเล็กน้อย เพื่อให้เวลาความร้อนไปถึงเทอร์โมสตัท ห่วงลวดด้านบนเป็นตัวต้านทานชนิดหนึ่ง เมื่อฮีตเตอร์ทำงานกระแสที่ควบคุมฮีตเตอร์ จะผ่านจากสวิตช์ปรอท ผ่านสายสีเหลืองไปยังลูปตัวต้านทาน มันเคลื่อนที่เป็นวงกลมจนกว่าจะถึงที่ปัดน้ำฝน และจากนั้นจะเคลื่อนผ่านศูนย์กลางของวงแหวนคาดการณ์ และลงไปที่แผงวงจรที่ชั้นล่างสุดของเทอร์โมสตัท ยิ่งไวเปอร์อยู่ในตำแหน่งที่ไกลกว่าตามเข็มนาฬิกา
จากสายสีเหลือง กระแสไฟจะต้องผ่านลวดตัวต้านทานมากขึ้น เช่นเดียวกับตัวต้านทานทั่วไป ตัวต้านทานนี้สร้างความร้อนเมื่อกระแสไหลผ่าน ยิ่งวางไวเปอร์ไว้รอบวงมากเท่าไร ตัวต้านทานก็จะยิ่งสร้างความร้อนมากขึ้นเท่านั้น ความร้อนนี้ทำให้ขดลวดเทอร์โมมิเตอร์อุ่นขึ้น ทำให้เกิดการคลายตัวและหมุนสวิตช์ปรอทไปทางขวา เพื่อให้เครื่องทำความร้อนดับลง ต่อไปเราจะดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้าในเทอร์โมสตัท
รีเลย์เปิดสวิตช์เปิดพัดลมและเครื่องปรับอากาศหรือเตาเผา มาดูกันว่ากระแสไฟนี้ไหลผ่านเทอร์โมสตัทอย่างไร เมื่อเครื่องปรับอากาศทำงาน ไฟจากหม้อแปลงเครื่องปรับอากาศเข้าสู่ขั้ว RC ลูกบอลที่ควบคุมโดยสวิตช์โหมดจะกระโดดกระแสไฟ ไปยังรอยที่นำไปสู่ขั้วที่มุมล่างขวาของแผงวงจร ขั้วต่อนี้เชื่อมต่อกับชั้นบนสุดของเทอร์โมสตัทผ่านสกรู มันเชื่อมต่อกับสายสีชมพูซึ่งนำไปสู่สายด้านล่างในสวิตช์ปรอท หากเอียงสวิตช์ไปทางขวาเช่นเดียวกับการเปิดเครื่องปรับอากาศ กระแสจะไหลผ่านปรอทไปยังสายสีน้ำเงิน
ใช้สกรูสายสีน้ำเงินเชื่อมต่อกับสลักที่มุมซ้ายล่างของการ์ดวงจร จากนั้นจะผ่านร่องรอยบนการ์ดวงจร ไปยังสาขาอื่นของสวิตช์โหมด ลูกบอลในสวิตช์โหมดจะกระโดดกระแสไฟ ไปยังรอยที่เชื่อมต่อกับขั้วต่อที่มีเครื่องหมาย G ซึ่งให้พลังงานพัดลม และขั้วต่อที่มีเครื่องหมาย Y ซึ่งให้พลังงานแก่เครื่องปรับอากาศ เทอร์โมสตัทแบบดิจิตอลใช้อุปกรณ์ง่ายๆ ที่เรียกว่าเทอร์มิสเตอร์ในการวัดอุณหภูมิ นี่คือตัวต้านทานที่ช่วยให้ความต้านทานไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ
ไมโครคอนโทรลเลอร์ในเทอร์โมสตัทแบบดิจิทัล สามารถวัดค่าความต้านทานและแปลงค่าตัวเลขนั้นเป็นค่าอุณหภูมิจริงได้ เทอร์โมสตัทแบบดิจิตอลสามารถทำบางสิ่งที่เทอร์โมสตัทเชิงกลทั่วไปทำไม่ได้ คุณสมบัติที่มีประโยชน์มากที่สุดอย่างหนึ่งของเทอร์โมสตัทแบบดิจิตอล
คือการตั้งค่าที่ตั้งโปรแกรมได้ ในฤดูหนาวคุณสามารถตั้งโปรแกรมให้เพิ่มความร้อนโดยอัตโนมัติเป็นเวลา 1 หรือ 2 ชั่วโมงในตอนเช้าในขณะที่คุณพร้อมไปทำงาน ลดความร้อนลงจนกว่าคุณจะกลับถึงบ้าน เพิ่มความร้อนในตอนเย็นจากนั้นลดความร้อนลง ร้อนในขณะที่คุณนอนหลับ นี่เป็นคุณสมบัติที่ช่วยประหยัดเงินได้ดี เพราะคุณสามารถลดความร้อนลงได้เมื่อไม่ต้องการใช้
อ่านต่อได้ที่ : เรคตัส กล้ามเนื้อเรคตัสรวมถึงตัวแปรและความผิดปกติของกล้ามเนื้อหลัง
