Bimetalový termostat: princíp funkcie, typy a aplikácie

Bimetalový termostat je typ termostatu, ktorý sa používa na reguláciu teploty v rôznych aplikáciách, ako sú kúrenie, chladenie, alebo iné tepelné procesy.Podstatou fungovania je bimetalový pásik, ktorý reaguje na zmeny teploty a mechanicky ovláda spínacie kontakty.Tieto termostaty predstavujú jedno z najjednoduchších a cenovo najefektívnejších riešení pre reguláciu teploty v rôznych zariadeniach a systémoch.

Princíp funkcie bimetalového termostatu

Základom bimetalového termostatu je špeciálna konštrukcia nazývaná bimetalový pásik alebo doska.Tento prvok je zložený z dvoch rôznych kovových vrstiev, ktoré majú odlišné koeficienty teplotnej rozťažnosti.Keď sa okolitá teplota mení, tieto dve vrstvy materiálu sa rozťahujú alebo sťahujú rozdielne v závislosti od ich špecifických teplotných vlastností.Táto nerovnomerná rozťažnosť spôsobuje, že bimetalový pásik sa začne ohýbať alebo deformovať.

Zakrivenie bimetalového pásika je následne mechanicky prenesené na spínacie kontakty, ktoré sú s ním priamo spojené.Pri dosiahnutí určitej teploty dôjde k pohybu bimetalového prvku, ktorý buď rozopne (otvorí) alebo sepne (zatvorí) elektrický obvod.Týmto spôsobom sa efektívne reguluje teplota v danom systéme.Vďaka bezchybnému a presnému regulovaniu teploty, ktoré zabezpečuje bimetalický pásik spolu s termickou spätnou väzbou, sú tieto termostaty spoľahlivé.

Typy bimetalových termostatov

Bimetalové termostaty sa vyrábajú v širokej škále tvarov, veľkostí a prevádzkových teplotných rozsahov.V závislosti od aplikácie a požadovanej funkcie sa rozlišujú predovšetkým dva základné typy:

Rozpínacie (NC - Normally Closed) termostaty

Tieto termostaty sú štandardne v zatvorenom stave (sepnuté) pri nižších teplotách.Po dosiahnutí nastavenej teploty sa bimetalový prvok ohne tak, že kontakty rozopne, čím preruší elektrický obvod.Príkladom je často používaný Teplotný spínač KSD301 95°C, ktorý rozopne po dosiahnutí 95°C a pri nižšej teplote sa automaticky opäť sepne.Ďalšie príklady zahŕňajú termostaty s rozpínacou funkciou ako:

• Termostat 85°C KSD301, bimetalový 250V/10A, rozpínací-vratný (NC)
• Termostat 70°C BH-B2D, bimetalový 250V/6A, rozpínací-vratný
• Termostat 95°C KSD301, bimetalový 250V/10A, rozpínací-vratný (NC)

Spínacie (NO - Normally Open) termostaty

Naopak, spínacie termostaty sú štandardne v otvorenom stave (rozopnuté) pri nižších teplotách.Po dosiahnutí nastavenej teploty sa bimetalový prvok ohne a sepne kontakty, čím sa uzavrie elektrický obvod.Typickým príkladom je:

• Termostat 40°C KSD301 bimetalový 250V/10A, spínací-vratný (NO)
• Termostat 140°C KSD302, bimetalový 250V/10A, spínací-vratný
• Termostat 110°C KSD9700, bimetalový 250V/5A, kov spínací vratný
• Termostat 55°C KSD9700, bimetalový 250V/5A, kov spínací-vratný

Niektoré termostaty sú označované ako vratné, čo znamená, že sa po poklese teploty pod nastavenú hodnotu automaticky vrátia do pôvodného stavu (rozpínací termostat sa sepne, spínací sa rozopne).

Špecifikácie a parametre

Pri výbere bimetalového termostatu je dôležité zohľadniť niekoľko kľúčových parametrov:

• Spínacia/Rozpínacia teplota: Konkrétna teplota v stupňoch Celzia, pri ktorej dôjde k zmene stavu kontaktu.
• Maximálne napätie (Max. napätie): Maximálne povolené prevádzkové napätie v jednotkách V (volty), často 250V AC.
• Maximálny prúd (Max. prúd): Maximálne povolené spínané prúdové zaťaženie v jednotkách A (ampér), napr. 5A, 10A, 16A.
• Typ kontaktu: Rozpínací (NC) alebo Spínací (NO).
• Konštrukcia: Materiál tela (kov, plast), typ pripojenia (jazýček, káble).

Pri testovaní termostatu je nevyhnutné poznať teplotu, pri ktorej by sa mal spínač aktivovať, a tiež vedieť, či by ste si mali pri meraní multimetrom (VOM) prečítať, že spínač je zatvorený alebo otvorený.Špecifikácie nájdete v servisných manuáloch, ale v prípade termostatov s pevnou teplotou bude bod teploty zvyčajne vyrazený priamo na tele termostatu.

Aplikácie bimetalových termostatov

Vďaka svojej jednoduchosti, spoľahlivosti a nízkej cene sa bimetalové termostaty uplatňujú v širokej škále aplikácií:

• Domáce spotrebiče: Elektrické žehličky, automatické hriankovače, rýchlovarné kanvice, kávovary, ohrievače vody, sušičky bielizne.
• Systémy vykurovania a klimatizácie: Regulácia teploty v radiátoroch, kotloch, klimatizačných jednotkách, ventilátoroch.
• Ochrana motorov: Zabezpečenie pred prehriatím v elektromotoroch.
• Chladenie: Chladničky, mrazničky, vitríny.
• Priemyselné aplikácie: Regulácia teploty v rôznych výrobných procesoch.
• Elektronické zariadenia: Napríklad v napájacej ventilacnej jednotke Triton 19" Horizontálnej.

Bimetalové termostaty sa často používajú aj ako izbové termostaty, kde regulujú vykurovací systém na základe aktuálnej teploty v miestnosti.Príkladom sú termostaty EBERLE (napr. RTR 9000, RTR-E 3502, RTR 6705), ktoré kombinujú kvalitnú bimetalovú technológiu s dlhou životnosťou, spoľahlivosťou a maximálnou presnosťou.Niektoré modely, ako napríklad RTR-E 3545, môžu byť vybavené uzavretým krytom pre ochranu proti neoprávnenému prenastaveniu.

tags: #termostat #28 #c #bimetalovy #spinaci