גופי חימום חשמליים - המדריך לבקרת טמפרטורה

חימום וקירור הם שניים מהתהליכים החשובים ביותר שמתרחשים בטבע (חום וקור מקיימים ומאפשרים התפתחות של חיים), ולא בכדי הם מהחשובים ביותר גם לאדם. לא לחינם אנו מוקפים גופי חימום חשמליים, כמעט בכל מקום, ואפילו לעתים בלי שנרגיש בכך. הן בסביבת המחייה, הן במכשירים חשמליים כאלה ואחרים, נעשה שימוש בגופי חימום חשמליים כדי לקבוע את רמת הטמפרטורה הרצויה, ולעשות בה שימוש לפי הצורך.
כניסה לרשימת ספקים ובעלי מקצוע בסיווג גופי חימום חשמליים

המציאות הטכנולוגית שבה אנו חיים, מאפשרת לכולנו ליהנות ממים חמים,  מטמפרטורה נעימה בחדר, מאוכל מחומם בהתאם להעדפה אישית, מקומקום שמימיו מורתחים בלחיצת כפתור, ממים קרים בדיוק בטמפרטורה הרצויה, מאמצעי הסקה שפועלים על פי טמפרטורות ועוצמות ועוד.
ואולם, כמה מאתנו בכלל מודעים לדרך שמאפשרת לנו ליהנות מכל אלה? מה הופך את אמצעי החימום והקירור לכל כך מדויקים? כיצד אנו יכולים כיום לכוון את פעולתם של מכשירים חשמליים לפי טמפרטורה מדויקת? ובכן, הכול הודות לאמצעי בקרת טמפרטורה. אמצעים אלו מאפשרים לנו להבטיח רמת חום ספציפית ואף קבועה, בין אם על ידי קביעה מראש ובין אם באופן אוטומטי, לאורך זמן רב. כאן העת להסביר כיצד זה עובד בפועל.

 

גופי חימום ובקרת טמפרטורה - זוג שלא נפרד לעולם

אם נסתכל על התפתחותה של טכנולוגיית החימום והקירור, הרי שבתחילת הדרך ידע האדם כיצד לחמם לטמפרטורה מסוימת, אך מבלי לשלוט בה בצורה מוחלטת. כך, גופי חימום פעלו כך שהמשיכו להרתיח מים בלי הפסקה; כך אפשר היה לקרר מוצרים בטכנולוגיות שונות, אך בעוצמה קבועה ועוד.
 
כיום, המצב אחר לחלוטין, משום שכמעט לכל גוף חימום יש בקרת טמפרטורה - בין אם זהו תרמוסטט מתוחכם, חיישן או מפסק פשוט. בדרך זו, המזגנים החדישים ביותר כיום אינם פועלים על אותה טמפרטורה ללא הפסקה, אלא מסוגלים 'להרגיש' את החדר, ולמתן או להגביר את פעולתם בהתאם לכך; תנורי אפייה יודעים לווסת את עוצמת החימום אם הטמפרטורה בחלל הפנימי הגיעה לרמה שנקבעה על ידי המשתמש; הקומקום 'יודע' להפסיק את פעולתו ברגע שהמים רותחים. כל הפעולות הללו אפשריות בזכות אמצעי בקרת הטמפרטורה.
 
גופי חימום בגרסתם הנוכחית הם אמצעים טכנולוגיים חכמים למדי. למעשה, גם במכשירי חשמל שאנחנו כלל לא אחראים על ויסות הטמפרטורה בהם, יש מערכות בקרה אשר מאפשרות את פעולתם התקינה. הם פשוט עושים זאת בצורה אוטומטית, מבלי שנצטרך לדאוג לזה בעצמנו. יש לכך כמה דוגמאות:
 
חימום המים בדוד לטמפרטורה קבועה (לרוב בין 60 ל-70 מעלות) כדי למנוע כווייה 
שמירה על חום מקסימאלי של המעבד במחשב - וכיבויו במקרה של חום גבוה מדי
הפעלת המאוורר במנוע הרכב כאשר הטמפרטורה בו עולה מעל לרף מסוים
שמירה על חום מים קבוע בצינורות של מפעלים תעשייתיים, לצורך קירור או חימום של חללים או של מיכלים
 
אלו, כמובן, רק חלק מהדוגמאות. כפי שאפשר להבין, השילוב בין גופי החימום ובין אמצעי הבקרה השונים, מקל על חיינו בצורה משמעותית. כאן נתנו בעיקר דוגמאות לשימושים ביתיים, כדי להמחיש זאת בצורה קלה יותר, אך למעשה דווקא בתעשייה, השימוש בבקרת טמפרטורה שכיח הרבה יותר וחשוב הרבה יותר.
יש מפעלים אשר מתבססים כמעט באופן מוחלט על חיישני חום וקור כגון : בשמירה על טמפרטורה רצויה של מזון; אנשי מעבדות, חוקרים ורופאים זקוקים לאמצעי בקרת טמפרטורה כדי לעקוב אחר נתונים ומדדים; לא מעט חברות תעשייתיות משתמשות בחיישני חום כאלו ואחרים כדי לחסוך באנרגייה ובכסף. וגם כאן, הדוגמאות פשוט לא נגמרות.
 
 

כיצד זה עובד בפועל?

השאלה היא, כיצד אמצעי הבקרה פועלים? כדי לענות על השאלה הזו, יש להכיר את סוגי הבקרים הנפוצים כיום - והם נחלקים לשלושה:
 
1. טרמופקל (צמד תרמי): אפשר לומר שזהו בקר הטמפרטורה הפשוט ביותר, אשר מסתמך על התפשטותן של שתי מתכות מסוגים שונים (ולכן שמו - צמד תרמי). הן מחוברות יחדיו וממוקמות במיקום מדויק, כך שבעת התחממות הן יתרחבו ו'יקפצו' או יזוזו וכך ישמשו כמפסק. זוהי השיטה שבה עובד הקומקום החשמלי, וכן כל תנור עם טיימר, מכונת כביסה ואפילו פנסי האיתות ברכב עובדים בשיטה זו.
 
2. גז: כאן מדובר על מעין צינורות קטנים אשר פועלים דווקא בעזרת חיישני לחץ. כאשר הגז שעובר בהם מתחמם, הוא מתרחב ומפעיל לחץ על הצינור, עד להפעלת החיישן - ובהתאם לכך פועל גם המכשיר. כך, למעשה, המכשיר מגיב לשינויי הטמפרטורה באופן כמעט מידי.
 
3. רכיב אלקטרוני: זהו החיישן המתוחכם ביותר, אשר מאפשר לנו לכוון טמפרטורה ברמת דיוק מקסימאלית (כמו במזגן, לדוגמה). לא נלאה אתכם בענייני חשמל, אך נספר כי מדובר בחיישנים שמגיבים לפי עוצמת הזרם החשמלי שעובר בהם.
 
אגב, חיישנים ובקרי טמפרטורה יכולים לסייע גם במדידת יעילותם של אמצעי בידוד תרמי (על ידי בדיקת רמת החום באזור מסוים שאותו ביקשנו לבודד) ואילו האלקטרוניים יכולים אף לסייע בווידוא לגבי בידוד חשמלי של מכשיר או של אמצעי מסוים. כך, מסייעים החיישנים גם לנוחותו וגם לבטיחותו של האדם.

 
 
חזרה לרשימת המאמרים בנושא גופי חימום חשמליים
האם המאמר עזר לך?