ترموستات جیوه‌ای چیست و چگونه کار می‌کند؟

ترموستات جیوه‌ای یکی از قدیمی‌ترین و در عین حال دقیق‌ترین انواع ترموستات‌هاست که سال‌ها در سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی خانگی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گرفت. این نوع ترموستات با بهره‌گیری از خاصیت فیزیکی فلزات و مایع جیوه، دما را به‌صورت خودکار تنظیم و کنترل می‌کند.

ساختار ترموستات جیوه‌ای

درون ترموستات جیوه‌ای، یک لوله‌ی شیشه‌ای کوچک وجود دارد که مقدار کمی جیوه (Mercury) در آن قرار گرفته است. این لوله روی یک نوار فلزی دو‌فلزی (بی‌متال) نصب می‌شود. نوار بی‌متال از دو فلز با ضریب انبساط حرارتی متفاوت ساخته می‌شود.

زمانی که دمای محیط تغییر می‌کند، یکی از فلزها سریع‌تر از دیگری منبسط یا منقبض می‌شود. در نتیجه نوار بی‌متال خم می‌شود و باعث تغییر زاویه‌ی لوله‌ی حاوی جیوه می‌گردد. وقتی زاویه به حد مشخصی برسد، جیوه به سمت یکی از دو سر لوله حرکت کرده و ارتباط الکتریکی بین دو نقطه را برقرار یا قطع می‌کند.

به این ترتیب، مدار دستگاه گرمایشی یا سرمایشی (مانند بخاری یا کولر) روشن یا خاموش می‌شود.

نحوه عملکرد ترموستات جیوه‌ای

افزایش دما → فلزها منبسط می‌شوند → لوله خم می‌شود → جیوه حرکت می‌کند → مدار قطع می‌شود → سیستم خنک‌کننده فعال می‌گردد.

کاهش دما → فلزها منقبض می‌شوند → لوله به حالت اولیه برمی‌گردد → جیوه دوباره تماس برقرار می‌کند → سیستم گرمایشی روشن می‌شود.

این عملکرد ساده ولی دقیق باعث شده بود ترموستات‌های جیوه‌ای سال‌ها به عنوان گزینه‌ی اصلی در منازل و تأسیسات استفاده شوند.

مزایای ترموستات جیوه‌ای

دقت بالا: عملکرد نرم و دقیق در کنترل دما، بدون نوسان زیاد.

طول عمر زیاد: قطعات مکانیکی ساده و بدون نیاز به منبع تغذیه‌ی خاص.

نویز پایین: هنگام قطع و وصل مدار، صدای کلیک محسوس ندارد.

معایب و محدودیت‌ها

با وجود دقت بالا، امروزه استفاده از ترموستات‌های جیوه‌ای کمتر شده است. دلیل اصلی آن، خطرات زیست‌محیطی و سمی بودن جیوه است. در صورت شکستن لوله‌ی شیشه‌ای، بخار جیوه می‌تواند برای انسان و محیط زیست خطرناک باشد.

علاوه بر این، این نوع ترموستات به دلیل مکانیکی بودن، نسبت به لرزش یا نصب غیردقیق حساس است و در زاویه‌های خاص باید نصب شود تا عملکرد درستی داشته باشد.

جایگزین‌های مدرن

در سال‌های اخیر، ترموستات‌های دیجیتال و هوشمند جایگزین ترموستات‌های جیوه‌ای شده‌اند. این مدل‌ها از سنسورهای الکترونیکی برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کنند و علاوه بر دقت بالا، قابلیت برنامه‌ریزی و کنترل از راه دور نیز دارند.

کاربردهای قدیمی ترموستات جیوه‌ای

سیستم‌های گرمایش مرکزی (پکیج یا بخاری گازی قدیمی)

کولرهای گازی نسل قدیمی

تجهیزات صنعتی با کنترل دمای ثابت

یخچال‌ها و فریزرهای اولیه

جمع‌بندی

ترموستات جیوه‌ای با طراحی ساده و عملکرد دقیق خود، نقش مهمی در تاریخ کنترل دما داشته است. هرچند امروزه به دلیل مسائل زیست‌محیطی کمتر استفاده می‌شود، اما پایه‌ی بسیاری از ترموستات‌های مدرن محسوب می‌شود.
درک نحوه‌ی کار این ترموستات، به مهندسان و علاقه‌مندان کمک می‌کند تا مفهوم کنترل دما و اساس عملکرد سیستم‌های گرمایشی را بهتر درک کنند.

• المنت در لاله زار

• ترموستات جیوه ای

• رابط ترموکوپل

• سیم کروم نیکل