Genel olarak ısıtıcı ve soğutucu sistemlerde kullanılan, dış ortam sıcaklığı göz önünde bulundurularak, soğutucunun iç bölmelerinin sıcaklığının istenilen seviyede tutulmasını sağlayan parçaya termostat denir. Termostatlar temelde ısıtma ve soğutma sistemlerinde kullanılmasına göre ikiye ayrılır ancak her iki işi yani hem ısıtma hem soğutma işini yapabilen kombine termostatlar da vardır.
Katı, sıvı ve gaz maddelerin ısısını istenilen değerde ve belli aralıklarda tutmak amacıyla kullanılan elektronik, mekanik veya elektromekanik devre elemanlarına termostat denir. Isıyı algılamada kullanılan çeşitli termostat tipleri ve ısıya duyarlı yarı iletken devre elemanları da vardır.
Isıtıcı sistemlerde, herhangi bir arza durumunda sıcaklık aşırı yükselirse ısıtıcıya giden enerjiyi kesen devre elemanıdır. Soğutucu sistemlerde ise, soğutucu yeterli soğukluğa ulaştığında kompresörü devreden çıkartır. Ardından sıcaklık yükseldiğinde ise kompresörü çalıştırır. Böylece gereksiz yere elektrik tüketilmesini engelleyerek tasarruf sağlar.
Termostat Nasıl Çalışır? :
Termostatların yapısı ve çalışması çeşitlerine göre farklılıklar göstermektedir. Genel olarak ortamdaki ısı seviyesi belirli bir değerin üzerine çıkınca veya belirli bir değerin altına düşünce termostatlar devreye girer ve ısıtma sistemini çalıştırır veya durdurur.
Termostatlar aslında ortam etkisi ile konum değiştiren rölelerdir. Isı etkisi sonucu kontaklarının konumu değişir. Termostatlar ortamın sıcaklık değerini sabit tutmak amacı ile kullanılırlar. Genel olarak ısı üreten cihazlarda, klima ve fotokopi makinelerinde ısı seviyesinin kontrolünde kullanılır.
Genel çalışma şekilleri de söyle özetlenebilir. Tüm termostatlar kontak uçlarına sahiptir. Ortamdaki ısı değişimi sonucu otomatik olarak kontak uçları konum değiştirir. Bunun sonucu olarak ısıtma sistemini çalıştırır veya durdurur.
Termostat Çeşitleri Nelerdir? :
Termostatların kullanım yerlerinin çok farklı olması ve ısı kontrolü yapılacak maddelerin farklılık arz etmesinden dolayı birçok türü vardır. Ortama uygun termostat seçmek çok önemlidir. Hava ortamındaki ısı değişimini ölçmek üzere tasarlanmış termostatın su ortamında kullanılması ölçme hassasiyetindeki farklılıklar yüzünden mümkün değildir. İç yapısına göre çeşitleri şunlardır.
1- Bimetal Termostatlar :
Bimetal adı verilen malzeme ısı karşısında genişleme katsayısı çok farklı(biri az diğeri çok) iki metalin yüzey birleşimi ile teşkil edilmiş yapılardır. Isı karşısında bimetal malzeme eğilir. Hızlı genleşen metal daha az genleşen metal üzerine doğru kıvrılır. Bu kıvrılma hareketinden faydalanarak termostatın kontakları konum değiştirir. İçinde ısıtıcı olan ütü, soba, saç kurutma cihazları gibi yerlerde ısıtma sistemi (rezistans) bimetalin üzerine sarılabilir. Böylece ısı kontrolü daha kolay yapılmış olur.
2- Gazlı Termostatlar :
Gazların ısı karşısında hızlı genleşme özelliklerinin kullanılması ile yapılmış termostatlardır. Gaz deposu, Körük gaz basıncı ile hareketlenen parça ve kontaklardan oluşur. Isının etkisi ile genleşen gaz körük yardımı ile kontakların konum değişmesini sağlar.
3- Civa Tüplü Termostatlar :
İçinde civa ve kontak uçlarının bulunduğu bir tüpün spiral şekil verilmiş bir bimetal şerite eklenmesi ile elde edilen termostadır. Isı etkisi ile bimetal genleşip büzülünce cam tüpün içindeki civa hareketlenerek kontaklar arasını kısa devre haline getirir ya da kontaklar arasındaki iletimi keser.
Elektronik Termostat Çeşitleri :
1- Kablosuz programlanabilir termostat : Isıtma ve soğutma sistemlerinin önemli kontrol birimlerinden olan programlanabilir termostatlar, kablolama problemi yaşanmadan kullanılabilmektedir. Cihaz ile 7 günlük zamanlama yapılabilmektedir. Ayrıca montajı basit ve donmaya karşı koruması mevcuttur.
Termostat aşağıda belirtilen özellikteki yerlere monte edilir:
* Yerden 1,5 metre yükseklikte duvara
* Çok kuvvetli hava akımından uzağa
* Hava almayan yerler dışına
* Gizli boruların ya da bacaların geçmediği alanlara
2- Oda termostatı : Şekildeki mekanik termostat, çift borulu vanalı sistemlerde üç hız anahtarlı ve yaz/kış ayarlı olarak kullanılır.
3- Dijital termostat : Şekildeki cihazda sensör olarak NTC kullanılmaktadır. Cihaz üzerinde 4 adet buton ve 2 adet 7 segmentli display vardır. -9 ile +99 derece arasındaki istenilen ısı aralığına ait alt ve üst sınırlar butonlarla ayarlanabilir, bu değerler hafızada saklanabilir. Cihazın çıkış uçları, cihaz içerisindeki rölenin kontaklarından alınmaktadır.Soğutma işlemini yapacak cihazın kontrolü şekildeki dijital termostatın çıkış kontaklarından yapılır. Isı artıp üst limite ulaştığında röle çeker, soğutucu çalışır. Soğutma sonucunda ısı alt limit değerine düştüğünde röle bırakır, soğutucu durur. Isı üst limite yükseldiğinde soğutucu tekrar devreye girer.
Otomobillerde Kullanılan Termostatlar :
Termostatlı manifold ısı kontrolü: Birçok motor sisteminde egzos gazları kullanılarak hava – yakıt karışımı ısıtılır. Bu karışımın ısıtılması verimi artırır. Egzosdan atılması gereken gazlar, motor soğukken dışarı atılmaz, motor ısınana kadar manifoldun sıcak tutulması gereken yerlerinde dolaştırılır. Egzosdan gazı dışarı salacak ısı kontrol valfi,termostat özelliğine sahip bir yaya bağlıdır. Gergin durumdaki termostat özellikli yay ısındığında gevşer. Yayın gevşemesiyle ısı kontrol valfinin pozisyonu değişir ve gaz egzosdan dışarı atılır.
Termostatlı motor ısısı kontrolü: Radyatör ile motor arasındaki soğutma suyunun akışını ve ısısını kontrol altında tutmak ve motorun ihtiyaç duyduğu ideal çalışma ısısını sağlamak amacıyla kullanılan mekanik kontrol elemanına termostat denir. Termostat; soğutma suyunun dolaşımını kontrol ederek motorun istenilen ideal çalışma ısısına ulaşmasını sağladıktan sonra o ısı değerini korur. Termostatların iki ana görevi vardır. Bunlar:
1- Motor ısısının mümkün olan en kısa zamanda ideal sıcaklığa ulaşmasını sağlamak.
2- İdeal ısıyı motor çalıştığı sürece sabit tutmak.
Motor ilk çalışmaya başladığı anda soğuktur ve termostat kapalıdır. Bu sırada soğutma suyu doğrudan motor içerisinde dolaşır. Motor suyu ısındıkça termostat, kendini kontrollü ve istenilen miktarda açar. Belirli miktardaki su, motora girmeden önce radyatörde soğutularak motorun ideal çalışma ısısında sabit kalmasını sağlar. Termostatın içerisinde bakır bir hazne bulunur. Bu bakır haznenin içerisinde özel bir katı karışım bulunur. Motorun ısısı arttıkça katı haldeki karışım eriyerek genleşir. Genleşme sonucu termostatın üst tarafındaki piston yukarı doğru itilir ve termostat açılır. Isıyla doğru orantılı olarak belirli miktardaki su radyatöre gönderilerek motorun yavaş ve kontrollü şekilde soğutulması sağlanır. Bu kontrollü geçiş sırasında termostat, duruma göre kapanıp açılır. Kontrollü açılıp kapanma işlemi motorun ideal çalışma ısısını yakalamak için sürekli olarak devam eder.
Su Saatlerinde ve Borularda Kullanılan Termostatlar :
Su tesisatlarında, yangın borularında, akaryakıt borularında, pompa ve vanalarda donmayı engellemek için kullanılan termostatlı ısıtıcı kablolara thermalint denir. Thermalint’in daha uzun boylu olanına tracingset denir.
Thermalint : Özellikle su borularının donmasını önlemek için geliştirilen thermalint;fişli ve otomatik termostatlı, 1 metreden 48 metreye kadar belirli uzunluklara sahip ısıtma kablosudur. Thermalint’in termostatı borunun en soğuk noktasına tutturulur. PVC bant yardımıyla kablo boruya kolaylıkla monte edilir. Thermalint’in montajı yapıldıktan sonra minimum 15 mm kalınlıkta thermaflex izole boru veya levha ile yalıtım yapılır.
Thermalint’in kesilerek kısaltılması, birbiri üzerine gelecek şekilde monte edilmesi ve rulo hâlindeyken prize takılması sakıncalıdır. Sıcaklık 40C’nin altına düştüğünde termostat, otomatik olarak devreye girer ve thermalint ısıtmaya başlayarak sıcaklığı 70C’ye çıkarır. Sıcaklık 70C’nin üzerine çıktığında thermalint otomatik olarak devreden çıkar.
Tracingset : Özellikle hassas sıcaklıklarda tutulması gereken borular için geliştirilen tracingset; 1 metreden 48 metreye kadar belirli uzunluklara sahip ısıtma kablosu ve tüp şeklinde sensörü olan bir dış termostattan oluşmaktadır. Isıtma kablosu ve tüp şeklindeki sensör PVC bant kullanılarak boruya monte edilir ve minimum 15mm kalınlıkta thermaflex izole boru veya levha ile yalıtımı yapılır. Tracingset’in kesilerek kısaltılması, birbiri üzerine gelecek şekilde monte edilmesi ve rulo hâlindeyken prize takılmamalıdır. Dış termostat -400C ile +200C arasında ayarlanabilir. Termostat kapalı ya da açık mekâna yerleştirilebilir.Açık mekana yerleştirilmesi durumunda su yalıtım kılıfına konur.
