عیب‌یابی ترمیستور سیستم تهویه مطبوع: راهنمای جامع و فنی

ترمیستورها از اجزای کلیدی سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) هستند که با اندازه‌گیری دقیق دما به کنترل عملکرد بهینه دستگاه کمک می‌کنند. زمانی‌که ترمیستور دچار خرابی شود، می‌تواند منجر به عملکرد ناقص، افزایش مصرف انرژی و حتی آسیب به سایر قطعات شود. در این مقاله، به صورت جامع، ساختار، انواع، عملکرد و روش‌های عیب‌یابی ترمیستور در سیستم‌های تهویه مطبوع را بررسی خواهیم کرد.

1. آشنایی با ترمیستور و نقش آن در سیستم تهویه مطبوع

1.1 تعریف ترمیستور

ترمیستور (Thermistor) یک نوع مقاومت الکتریکی حساس به دما است که مقدار مقاومتش با تغییر دما تغییر می‌کند. ترمیستورها به دو نوع NTC (Negative Temperature Coefficient) و PTC (Positive Temperature Coefficient) تقسیم می‌شوند:

• NTC: مقاومت با افزایش دما کاهش می‌یابد.
• PTC: مقاومت با افزایش دما افزایش می‌یابد.

1.2 کاربرد ترمیستور در سیستم تهویه مطبوع

ترمیستورها در سیستم‌های تهویه مطبوع برای اندازه‌گیری دمای هوای ورودی، خروجی، و دمای قطعات مختلف مثل اواپراتور و کندانسور به کار می‌روند. اطلاعات دمایی اندازه‌گیری شده توسط ترمیستور به کنترل‌کننده‌ها (کنترلرها) ارسال می‌شود تا عملیات کمپرسور، فن و سایر اجزای سیستم تنظیم و بهینه شوند.

2. ساختار و مشخصات فنی ترمیستورهای تهویه مطبوع

2.1 مواد و ساختار داخلی

ترمیستورهای رایج در تهویه مطبوع غالباً از اکسیدهای فلزی مانند اکسید منگنز، کبالت و نیکل ساخته می‌شوند. این مواد خواص الکتریکی منحصر به فردی دارند و مقاومت‌شان به طور معکوس یا مستقیم نسبت به دما تغییر می‌کند. ساختار ترمیستور معمولاً شامل یک دیسک یا میله اکسیدی است که با دو پایه فلزی برای اتصال الکتریکی تهیه می‌شود.

2.2 مشخصات ولتاژ و جریان

ترمیستورها معمولاً نیاز به ولتاژ کاری پایین دارند (چند ولت تا ده‌ها ولت) و جریان عبوری آن‌ها معمولاً زیر 10 میلی‌آمپر است. عبور جریان بیش از حد می‌تواند باعث گرم‌شدن و خرابی ترمیستور شود.

2.3 پاسخ زمانی و دقت اندازه‌گیری

یکی از پارامترهای مهم ترمیستور، پاسخ زمانی (Response Time) آن است که معمولاً در حدود چند ثانیه است. دقت اندازه‌گیری دما توسط ترمیستور در سیستم‌های تهویه مطبوع معمولاً بین ±0.1 تا ±1 درجه سانتی‌گراد می‌باشد.

3. دلایل خرابی ترمیستور در سیستم تهویه مطبوع

3.1 خرابی مکانیکی

ترمیستورها به دلیل جنس ظریفشان، در برابر ضربه، ارتعاشات شدید و شکستگی حساس هستند. اتصال نادرست پایه‌ها یا سیم‌های برق نیز می‌تواند باعث قطع ارتباط ترمیستور شود.

3.2 مشکلات اتصال الکتریکی

اتصالات شل یا خوردگی در نقطه اتصال ترمیستور به برد کنترل، مقاومت اضافی ایجاد کرده و باعث خواندن نادرست دما می‌شود.

3.3 تأثیر شرایط محیطی

تعریق، رطوبت بیش از حد، گرد و غبار یا قرار گرفتن در معرض روغن و مواد شیمیایی می‌تواند باعث آسیب دیدن ترمیستور شود.

3.4 خرابی داخلی ترمیستور

ترمیستور به مرور زمان و در اثر عبور جریان الکتریکی و حرارت می‌تواند خواص نیمه‌رسانایی خود را از دست بدهد و منحنی مقاومت-دما آن تغییر کند.

4. روش‌های عیب‌یابی ترمیستور

4.1 بررسی ظاهری

ابتدا ترمیستور و ارتباط سیمی آن را از نظر شکستگی، زنگ زدگی، سوختگی و شل بودن اتصال بررسی کنید.

4.2 اندازه‌گیری مقاومت با مولتی‌متر

مراحل دقیق عیب‌یابی مقاومت ترمیستور:

1. دستگاه را خاموش کرده و ترمیستور را از مدار جدا کنید.
2. از مولتی‌متر در حالت اندازه‌گیری مقاومت (Ω) استفاده کنید.
3. دو سر ترمیستور را به پراب‌های مولتی‌متر متصل کنید.
4. مقاومت را در دمای محیط اندازه‌گیری کنید و با داده‌های کارخانه سازنده مقایسه نمایید.
5. ترمیستور NTC معمولاً در دمای 25 درجه سانتی‌گراد بین 10 تا 100 کیلو اهم است.
6. اگر مقاومت بسیار پایین (نزدیک صفر) یا بی‌نهایت (باز) باشد، ترمیستور خراب است.

4.3 آزمایش در دمای کنترل شده

با استفاده از حمام آب یا محیط گرم‌کننده، دمای ترمیستور را تغییر داده و مقاومت را به صورت متقابل اندازه بگیرید. باید مقاومت با افزایش دما برای NTC کاهش یابد و روند مقابل برای PTC. نداشتن تغییر قابل قبول نشان‌دهنده خرابی است.

4.4 بررسی سیگنال در مدار با اسیلوسکوپ یا مولتی‌متر دیجیتال

اگر امکان اندازه‌گیری ترمیستور در مدار وجود دارد، ولتاژ یا سیگنال ارسالی به کنترل‌کننده را بررسی کرده و با مقادیر استاندارد مقایسه کنید.

4.5 استفاده از دیاگ تخصصی سیستم تهویه مطبوع

بسیاری از دستگاه‌های HVAC دارای ابزار دیاگ هستند که با خواندن خطاهای مرتبط با سنسورها، خرابی ترمیستور را تشخیص می‌دهند.

5. نمونه عملی عیب‌یابی: ترمیستور اواپراتور AC

فرض کنید تهویه مطبوع شما به درستی خنک نمی‌کند و کد خطایی مرتبط با سنسور دما (ترمیستور اواپراتور) نمایش می‌دهد. برای عیب‌یابی:

• ابتدا دسترسی به ترمیستور اواپراتور را فراهم کنید. این سنسور غالباً روی لوله‌های سردکننده یا نزدیک اواپراتور نصب شده است.
• ولتاژ ترمیستور را در حالت روشن بودن دستگاه اندازه‌گیری کنید. باید مطابق جداول فنی دمای محیط باشد.
• ترمیستور را جدا کرده و مقاومت آن را در دمای اتاق اندازه بگیرید.
• ترمیستور را در محیط خنک‌تر (مثلاً داخل یخچال به مدت چند دقیقه) قرار داده و مجدداً مقاومت را بررسی کنید.
• عدم تغییر مقاومت یا مقدار غیرمعمول، نشان‌دهنده تعویض ترمیستور است.

6. نکات مهم در تعویض و نگهداری ترمیستور

6.1 انتخاب قطعه جایگزین مناسب

تعویض ترمیستور حتماً باید با قطعه‌ای که مشخصات فنی شبیه به نمونه اصلی دارد انجام شود. دقت کنید که نوع NTC یا PTC، مقاومت پایه در دمای مشخص و استانداردهای سازگاری لحاظ شود.

6.2 نصب صحیح

ترمیستور باید در محل مناسب و به گونه‌ای نصب شود که تماس مستقیم با محل اندازه‌گیری دما برقرار کند و از لرزش و فشار مکانیکی محافظت شود.

6.3 تست و تنظیمات نهایی

پس از تعویض، سیستم را روشن کرده و عملکرد ترمیستور را در حالت‌های مختلف دمایی بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که خطا برطرف شده است.

6.4 نکات نگهداری

• در فواصل زمانی مشخص از سلامت ترمیستور و اتصالات آن اطمینان حاصل کنید.
• از قرار گرفتن ترمیستور در معرض رطوبت و گرد و غبار زیاد خودداری کنید.
• در صورت مشاهده خطاهای مکرر، بررسی کامل مدار و اتصالات انجام شود.

7. نتیجه‌گیری

ترمیستورها قطعات حساسی هستند که نقش حیاتی در عملکرد صحیح سیستم‌های تهویه مطبوع دارند. عیب‌یابی منظم و تخصصی آن‌ها می‌تواند از بروز مشکلات جدی‌تر در سیستم جلوگیری کند. در این مقاله، با بررسی ساختار، دلایل خرابی و راهکارهای فنی عیب‌یابی ترمیستور آشنا شدیم. با کمک تجهیزات ساده مانند مولتی‌متر و دانش فنی، تکنسین‌ها می‌توانند به سرعت عوامل اختلال در سیستم را شناسایی و رفع نمایند که موجب افزایش عمر مفید دستگاه و بهینه شدن مصرف انرژی خواهد شد.