ما هي مرحلات التحكم في درجة الحرارة؟

مقدمة

يُعدّ التحكم في درجة الحرارة عاملاً حاسماً في الأتمتة الصناعية، وتوزيع الطاقة، وحماية المعدات. فالحرارة الزائدة أو التغيرات غير الطبيعية في درجة الحرارة قد تؤدي إلى تعطل المعدات، ومخاطر السلامة، وتوقفات مكلفة.
صُممت مرحلات التحكم في درجة الحرارة لمراقبة الأنظمة وتنظيمها وحمايتها من خلال الاستجابة التلقائية لتغيرات درجة الحرارة. تشرح هذه المقالة ماهية مرحلات التحكم في درجة الحرارة، وكيفية عملها، وأهميتها في التطبيقات الصناعية الحديثة.

ما هو مرحل التحكم في درجة الحرارة؟

مرحل التحكم في درجة الحرارة هو جهاز تحكم كهربائي يراقب درجة الحرارة من خلال مستشعر ويقوم بتنشيط أو إلغاء تنشيط الدائرة عندما تصل درجة الحرارة إلى عتبة محددة مسبقًا.

بخلاف المرحلات القياسية التي تستجيب فقط للإشارات الكهربائية، فإن مرحلات التحكم في درجة الحرارة تتفاعل مع الظروف الحرارية ، مما يجعلها مثالية لحماية المحركات والسخانات والمحولات والمعدات الإلكترونية.

تشمل طرق الاستشعار النموذجية ما يلي:

• الثرمستورات (PTC / NTC)

• مستشعرات ثنائية المعدن

• مجسات درجة الحرارة أو أجهزة الاستشعار الخارجية

كيف تعمل مرحلات التحكم في درجة الحرارة؟

يستقبل مرحل التحكم في درجة الحرارة إشارات مستمرة من مستشعر درجة الحرارة. عندما تتجاوز درجة الحرارة المقاسة الحد المحدد مسبقًا أو تنخفض عنه، يقوم المرحل بتحويل نقاط التلامس إلى:

• تشغيل جهاز إنذار أو إشارة تحذير

• تشغيل أو إيقاف معدات التبريد أو التدفئة

• افصل الطاقة لمنع حدوث أضرار ناتجة عن ارتفاع درجة الحرارة أو التجمد

بمجرد عودة درجة الحرارة إلى نطاق آمن، تتم إعادة ضبط المرحل تلقائيًا أو يدويًا، حسب التصميم.

لماذا تعتبر مرحلات التحكم في درجة الحرارة مهمة في الأنظمة الصناعية؟

✔ حماية المعدات

يُعدّ ارتفاع درجة الحرارة أحد الأسباب الرئيسية لتعطل المحركات والأجهزة الإلكترونية. وتوفر مرحلات التحكم في درجة الحرارة حماية مبكرة عن طريق إيقاف تشغيل الأنظمة قبل حدوث أي تلف.

✔ تحسين موثوقية النظام

من خلال الحفاظ على درجة الحرارة ضمن الحدود الآمنة، تساعد المرحلات على إطالة عمر خدمة المعدات الصناعية وتقليل وقت التوقف غير المتوقع.

✔ تعزيز السلامة

قد تشكل ظروف درجات الحرارة غير الطبيعية مخاطر نشوب حرائق أو انفجارات. وتضيف أجهزة التحكم في درجة الحرارة طبقة إضافية من الأمان للمشغلين والمنشآت.

✔ كفاءة الطاقة

يؤدي التحكم الأمثل في درجة الحرارة إلى تقليل التسخين أو التبريد غير الضروري، مما يساعد الأنظمة على العمل بكفاءة أكبر.

التطبيقات النموذجية لمرحلات التحكم في درجة الحرارة

تُستخدم مرحلات التحكم في درجة الحرارة على نطاق واسع في:

• المحركات الكهربائية وأنظمة حماية المحركات

• المحولات ولوحات توزيع الطاقة

• سخانات وأفران صناعية

• أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء

• خزائن التحكم ومعدات التشغيل الآلي

• الطاقة المتجددة وأنظمة الشحن

في خزائن التحكم، تساعد هذه الأجهزة على منع ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن كثافة الأسلاك ومحدودية تدفق الهواء.

أهم الميزات التي يجب مراعاتها عند اختيار مرحل التحكم في درجة الحرارة

عند اختيار مرحل التحكم في درجة الحرارة، ينبغي على المهندسين مراعاة ما يلي:

• نطاق استشعار درجة الحرارة

• دقة وسرعة الاستجابة

• وضع إعادة الضبط (تلقائي أو يدوي)

• تكوين التلامس (مفتوح/مغلق)

• طريقة التركيب (سكة DIN أو تركيب على اللوحة)

• التوافق مع أجهزة الاستشعار وأنظمة التحكم