بصفتك ربة منزل، تجدين ذات يوم: فسدت البقالة الطازجة التي وضعتها في الثلاجة بالأمس بسبب تعطل نظام التبريد. أو كمالك مصنع، يضطر مصنعك إلى إيقاف الإنتاج بسبب ارتفاع درجة حرارة الآلات، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة. ماذا يحدث؟
وبالطبع، لا يحدث هذان السيناريوهان غالباً. لماذا؟ لأن أنظمة التحكم في درجة الحرارة تعمل بشكل جيد.
ولكن هل تعرف: ما هي بالضبط أنظمة التحكم في درجة الحرارة، ولماذا هي مهمة جداً؟ دعنا نتعمق في الأمر.
1. ما هو نظام التحكم في درجة الحرارة؟
نظام التحكم في درجة الحرارة هو نظام يساعدك على تحقيق درجة الحرارة المطلوبة والحفاظ عليها.
بشكل عام، يتكون نظام التحكم في درجة الحرارة من 4 أجزاء رئيسية: مستشعر درجة الحرارة, وحدة التحكم المشغِّل و الكائنات الخاضعة للرقابة. سنشرح هذه الأجزاء الأربعة واحدًا تلو الآخر.
- إن مستشعر درجة الحرارة تشمل المزدوجات الحرارية أو RTDs (كاشفات درجة حرارة المقاومة، والتي تتمتع بدقة أعلى في الكشف عن درجة الحرارة من المزدوجات الحرارية)، أو مستشعرات الأشعة تحت الحمراء وغيرها. وتستخدم هذه كمستشعرات لجمع بيانات درجة الحرارة.
- إن وحدة التحكم تحتوي على منظمات الحرارة (تستخدم بشكل رئيسي في التحكم في درجة حرارة المنزل) أو متقدمة وحدات التحكم PID (التناسبية-التكاملية-المشتقة التبادلية)(تستخدم بشكل رئيسي في مجالات التحكم الصناعي).
- إذا لم تتمكن وحدة التحكم من قيادة الأجسام التي يتم التحكم بها مباشرة، فإن المشغِّل مرحل وسيط أو مرحل الحالة الصلبة أو موصل تيار متردد.
- إن كائن متحكم فيه هو سخان أو مبرد أو مروحة أو صمام وما إلى ذلك.
2. كيف تعمل؟
يستخدم نظام التحكم في درجة الحرارة آلية التغذية الراجعة لتحقيق تحكم دقيق في درجة الحرارة.
العملية بسيطة على النحو التالي: تستخدم وحدة التحكم مستشعر درجة الحرارة لقياس درجة الحرارة الحالية، ثم تقارن القيمة المقاسة بالقيمة المحددة. وبمجرد العثور على فرق، تأمر وحدة التحكم المشغل ببدء أو إيقاف التسخين أو التبريد.
سيتم تكرار هذه الآلية للحفاظ على درجة حرارة التحكم متسقة مع درجة الحرارة المحددة.
3. أنواع نظام التحكم في درجة الحرارة
يمكن تقسيم أنظمة التحكم في درجة الحرارة إلى أنواع الحلقة المفتوحة والحلقة المغلقة وفقًا لطرق التحكم.
نظام التحكم في درجة الحرارة ذو الحلقة المفتوحة بدون آلية للتغذية الراجعة، والتي قد تكون خارجة عن السيطرة، والمثال على ذلك موقد الغرفة، يمكنك فقط استخدام جسمك للشعور بدرجة الحرارة، وإضافة الوقود أو تقليل الوقود يدويًا.
بينما يحتوي نظام التحكم في درجة الحرارة ذو الحلقة المغلقة على تغذية مرتجعة، يمكنه التحكم في درجة الحرارة بدقة، مثل مكيفات الهواء والثلاجات وأجهزة التحكم في درجة الحرارة PID وغيرها.
باختصار، تعد أنظمة التحكم في درجة الحرارة ذات الحلقة المغلقة أكثر شيوعًا وأكثر استخدامًا في حياتنا اليومية أو التحكم في العمليات.
4. لماذا تحتاج إلى أنظمة التحكم في درجة الحرارة؟
هناك عدة أسباب تجعلنا نستخدم نظام التحكم في درجة الحرارة، وعادةً ما يكون السبب في ذلك هو رغبتنا في الوصول إلى درجة الحرارة التي نريدها وتوفير الطاقة وراحة الجسم.
تخيل هذا: بدون نظام التحكم في درجة الحرارة، ستنتشر البرادات في ثلاجتك ولن يعمل مكيف الهواء بشكل صحيح، وستتعرق بغزارة، وهكذا.
5. تطبيقات نظام التحكم في درجة الحرارة
يمكننا أن نجد أن أنظمة التحكم في درجة الحرارة تستخدم على نطاق واسع في السيناريوهات التالية:
- الرعاية الصحية: تخزين اللقاحات (مجمدات بدرجة حرارة -70 درجة مئوية تحت الصفر للقاحات فايزر ضد كوفيد-19) وحاضنات لرعاية الأطفال حديثي الولادة.
- المأكولات والمشروبات: مجمدات السوبر ماركت، وخزانات البسترة، وآلات تقسية الشوكولاتة.
- التصنيع: يتطلب تصنيع أشباه الموصلات دقة ± 0.1 درجة مئوية.
- الزراعة: دفيئات زراعية يتم التحكم في مناخها لزراعة الفراولة على مدار العام.
- سكني: تتكيف أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الذكية مع جدولك الزمني عبر تطبيقات مثل Alexa.
6. دليل اختيار نظام التحكم في درجة الحرارة
مع وضع الأمور الخمسة المذكورة أعلاه في الاعتبار، حان الوقت لمعرفة كيفية اختيار نظام التحكم في درجة الحرارة المناسب لاحتياجاتك الآن. سنزودك بدليل متعمق حول كيفية اختيار النظام المناسب.
- معرفة أنك ستحتاج إلى نظام التحكم في درجة الحرارة للتدفئة أو التبريد. من خلال معرفة متطلباتك، من الجيد أن تقوم بالخطوة التالية لترتيب المواد.
- اجمع المواد المطلوبة: أجهزة استشعار درجة الحرارة, أجهزة التحكم في درجة الحرارة, مرحلات الحالة الصلبة المزودة بمشتتات حرارية أو ملامسات التيار المتردد، والسخانات، والمبردات أو الضواغط، والكابلات، ومفكات البراغي، والعدادات متعددة الوظائف، وإمدادات الطاقة التحويلية (للتحكم في درجة حرارة التيار المستمر)، إلخ. لورنتزي®بصفتها شركة رائدة في توفير المنتجات الصناعية، يمكنها تقديم خدمة شاملة لجميع هذه المنتجات.
- تأكيد طريقة التحكم: يمكن أن تكون طريقة التحكم بسيطة في التشغيل/إيقاف التشغيل أو التحكم PID. أجهزة تحكم في درجة الحرارة بسيطة للتشغيل/إيقاف التشغيل في الحالات التي لا يتطلب فيها التحكم الدقيق في درجة الحرارة، مثل الثلاجات أو مكيفات الهواء أو معدات القلي. ومع ذلك، للتحكم الدقيق في درجة الحرارة, وحدات التحكم في درجة الحرارة PID هي خيار أفضل، مثل التحكم في درجة حرارة القولبة بالحقن لآلات القولبة بالحقن. إذا تم استخدام طريقة التحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل، فسيكون الفرق في درجة الحرارة كبيرًا جدًا، مما يؤدي إلى تصلب البلاستيك، مما يؤدي إلى إهدار المواد الخام وصعوبة تنظيف الماكينة.
- اعتبارات الميزانية: إذا لم تكن بحاجة إلى تحكم معقد ودقيق في درجة الحرارة، فسيكون نظام التحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل الرخيص والبسيط كافيًا، ولكن إذا كنت بحاجة إلى تحكم دقيق في درجة الحرارة، فجرب نظام التحكم في درجة الحرارة PID الأغلى قليلاً.
- اختيار العلامة التجارية المناسبة أمر بالغ الأهمية أيضاً. سيوفر لك المكون ذو العلامة التجارية الجيدة تجربة موثوقة وخالية من المتاعب، مما يقلل من المشاكل المحتملة والحاجة إلى خدمات ما بعد البيع. في أحدث المدونة ، قمنا بتجميع قائمة بأفضل 19 شركة مصنعة لأجهزة التحكم في درجة الحرارة في العالم. تأكد من الاطلاع عليها!
الخاتمة
بشكل عام، تُستخدم أنظمة التحكم في درجة الحرارة على نطاق واسع في العديد من المناسبات، بدءًا من حياتنا اليومية وحتى خطوط الإنتاج الصناعي. يمكن أن يساعدنا فهم ماهيتها وكيفية عملها وسيناريوهات تطبيقها على استخدامها بشكل أفضل.
ما سبق هو معرفة أن لورنتزي® يريد الفريق مشاركتها معك. إذا كانت لديك أسئلة أخرى أو كنت بحاجة إلى دعمنا الفني، فلا تتردد في إرسال بريد إلكتروني إلى shonxu@lorentzzi.com وسنبذل قصارى جهدنا للمساعدة.
