Thermostat digital

  

thermostat digital

PENGERTIAN THERMOSTAT DIGITAL

Termostat adalah sebuah perangkat yang dapat memutuskan dan menyambungkan arus listrik pada saat mendeteksi perubahan suhu di lingkungan sekitarnya sesuai dengan pengaturan suhu yang ditentukan. Pada umumnya, Termostat dibedakan menjadi dua jenis utama yaitu Termostat mekanikal dan Termostat Elektronik. Termostat Mekanikal pada dasarnya merupakan jenis Sensor suhu Kontak (Contact Temperature Sensor) yang menggunakan prinsip Electro-Mechanical sedangkan Termostat Elektronik menggunakan komponen-komponen elektronika untuk mendeteksi perubahan suhunya.

Termostat atau dalam bahasa Inggris biasa disebut Thermostat ini berasal dari istilah bahasa Yunani kuno yaitu Thermo yang memiliki arti Panas dan Statos yang memiliki arti sebagai status quo atau tetap sama. Jika Kedua kata tersebut disatukan maka akan memiliki arti sebagai “menjaga panas tetap sama”. Jadi pada saat terlalu dingin, maka termostat akan menyalakan pemanasnya sehingga suhu menjadi tetap hangat. Perangkat pendeteksi suhu ini banyak digunakan di perangkat-perangkat listrik seperti pemanas gedung, pemanas sentral, system HVAC, pemanas air, lemari es, incubator, ilmiah, rice cooker, Oven, Kulkas, Air Conditioner (AC), pengendalian suhu mesin di mobil dan Seterika.

Termostat pertama kali ditemukan oleh seorang inovator Belanda yang bernama Cornelis Drebbel di Inggris pada abad ke-17. Termostat tersebut adalah Termostat Merkuri yang digunakan untuk mengatur suhu inkubator ayam. Termostat Modern pertama yang menggunakan Bi-Metallic ditemukan oleh seorang ahli kimia Skotlandia pada tahun 1830 yang bernama Andrew Ure digunakan untuk mengendalikan suhu di mesin produksi pabrik tekstil.

Fungsi thermostat adalah untuk mengatur cairan pendingin yang ada pada mesin pendingin. Sebagai sistem pendingin, fungsi thermostat mampu mencegah overheat karena mampu menjaga kestabilan suhu mesin. Panas mesin akan meningkat, dan ketika suhu air pendingin telah mencapai angka sekitar 70° celcius katup thermostat akan mulai terbuka secara otomatis.

Thermostat yang rusak akan membuat kondisi mesin jadi tidak bekerja dengan baik. Pasalnya suhu mesin terus dalam keadaan rendah. Jadi mesin mobil seperti menanggung beban yang berat. Alhasil, konsumsi bahan bakarnya menjadi lebih banyak, lantaran mesin mobil bekerja lebih berat. 

Prinsip Kerja Termostat Strip Bimetal (Bimetallic Strips Thermostat)

Sebuah Termostat mekanikal terdiri dari dua jenis logam yang berbeda dan ditempel bersama sehingga menjadi bentuk yang disebut dengan Bi-Metallic strip atau Bi-Metal Strip. Dua Strip tersebut akan berfungsi menjadi jembatan untuk menghantarkan atau memutuskan arus listrik ke rangkaian sistem pemanas atau pendinginnya.

Pada saat Normal, Strip yang berfungsi sebagai jembatan tersebut akan selalu dalam kondisi terhubung dan mengaliri arus listrik, rangkaian yang terhubung juga akan dalam kondisi ON. Ketika Strip tersebut menjadi panas, salah satu logam diantaranya akan mengembang dan merubah bentuk menjadi sedikit melekuk dan akan semakin melekuk seiring dengan semakin panasnya strip tersebut yang pada akhirnya akan memisahkan hubungan strip dengan rangkaiannya sehingga aliran listrik ke rangkaian sistem pemanas atau pendingin juga menjadi terputus atau menjadi kondisi OFF. Termostat kemudian berubah menjadi kondisi OFF (Switch OFF) atau terjadi pemutusan arus listrik ke sistem pemanas atau pendingin yang terhubung ke Termostat tersebut.

Pada saat kondisi OFF, tidak ada arus listrik yang mengalir melewat strip Bimetal tersebut. Secara bertahap Strip Bimetal tersebut akan kembali menjadi dingin. Logam yang melekuk tadi akan mulai berubah bentuk menjadi bentuk semula sehingga terhubung kembali dan arus listrik mulai mengalir melewati Strip Bimetal lagi. Kondisi Termostat menjadi ON kembali dan rangkaian sistem pemanas ataupun pendingin menjadi ON lagi.

“Saat mesin dingin, thermostat akan menutup saluran ke radiator sehingga cairan pendingin akan mengalir kembali ke blok mesin melalui saluran bypass,” ucap Deni, “Jika mesin sudah mencapai suhu kerja, thermostat akan terbuka dan air mengalir ke radiator untuk didinginkan,” tuturnya.

Panas mesin akan meningkat, dan ketika suhu air pendingin telah mencapai angka sekitar 70° celcius katup thermostat akan mulai terbuka secara otomatis. Mengapa ? karena wax sealed yang berada pada thermostat akan bereaksi berdasarkan suhu. Semakin tinggi suhu air pendingin maka wax sealed ini akan semakin mengembang.

Termostat Elektronik (Electronic Thermostat)

Selain Termostat Strip Bimetal yang menggunakan prinsip elektro-mekanikal, terdapat pula Termostat yang menggunakan komponen-komponen elektronika untuk mendeteksi perubahaan suhu dan sistem pemutusan dan penyambungan aliran listriknya juga menggunakan sistem elektronika, Termostat tersebut adalah Termostat Elektronik.

Prinsip Kerja Termostat Elektronik ini sedikit berbeda dengan Prinsip Kerja Termostat Bi-Metal yang menggunakan konsep Elektro-Mekanikal. Termostat Elektronik pada dasarnya berbentuk rangkaian elektronika yang terdiri dari berbagai komponen-komponen elektronika. Komponen utama untuk mendeteksi perubahan suhu adalah Thermistor yaitu resistor yang nilai hambatannya dapat dipengaruhi oleh suhu (Temperature) sekitarnya. Thermistor terbagi menjadi dua jenis yaitu Thermistor PTC dan Thermistor NTC.

Pada saat Thermistor mendeteksi adanya suhu tinggi, resistansi atau hambatan Thermistor juga akan berubah sehingga rangkaian elektronikanya akan memutuskan hubungan listrik ke sistem pemanas ataupun pendingin yang terhubung tersebut. Pada saat Thermistor menjadi dingin kembali, resistansi pada thermistor tersebut juga akan berubah menjadi normal kembali sehingga rangkaian elektronika yang berfungsi sebagai pengendali tersebut akan kembali menyambung aliran arus listrik ke sistem pemanas dan pendingin sehingga menjadi ON kembali.

Kelebihan dari Termostat Digital atau Elektronik ini adalah lebih hemat energi dan mencegah pemborosan pada penggunaan listrik. Termostat jenis ini dapat diprogram sehingga kita dapat melakukan pengaturan suhu sesuai dengan periode yang kita inginkan.

Fungsi Thermostat

1.     Termostat Strip Bimetal/Mekanikal

Termostat jenis adalah termasuk termostat tradisional yang memiliki dua buah logam yang berbeda yang disatukan untuk membentuk sebuah bimetal strip. Strip berfungsi sebagai jembatan/bridge rangkaiant listrik yang terhubung ke sistem pemanas. 

Dalam keadaan normal "bridge turun", strip membawa listrik melalui sirkuit, dan pemanas akan menyala. Ketika strip menjadi panas, salah satu logam akan mengembang lebih besar dari yang lain sehingga seluruh strip akan tegak.

Akhirnya, strip yang terlalu menekuk akan merusak sirkuit terbuka. "bridge sudah habis", listrik langsung mati artinya pemanas akan mati.

Lalu apa yang terjadi? Apabila suhu ruangan mulai terlalu dingin, strip juga akan menjadi dingin dan membungkuk kembali ke bentuk aslinya.

Cepat atau lambat, strip pada termostat akan masuk kembali ke sirkuit dan membuat aliran listrik kembali menyala, sehingga pemanas kembali menyala. 

Dengan menyesuaikan putaran suhu, kamu dapat mengubah suhu di mana rangkaian ini hidup dan mati.

Karena strip logam perlu waktu untuk mengembang dan berkontraksi, pemanasan tidak terus-menerus hidup dan mati setiap beberapa detik, mungkin butuh waktu sekitar satu jam atau lebih bagi termostat untuk menyalakan kembali setelah dimatikan.

2.     Cara Kerja Termostat Strip Bimetal 

·       Dial luar memungkinkan kamu untuk mengatur suhu di mana termostat menyala dan mati.

·       Dial terhubung melalui rangkaian ke sensor suhu (strip bimetal disini ditampilkan berwarna merah dan biru) yang akan menghidupkan dan mematikan rangkaian listrik dengan menekuk.

·       Strip bimetal (dua logam) terbuat dari dua strip logam terpisah yang diikat menjadi satu: sepotong kuningan (berwarna biru) yang dibaut menjadi sepotong besi (berwarna merah).

·       Besi akan menekuk kuningan karena semakin panas, sehingga strip bimetal melengkung ke dalam saat suhu naik.

·       Strip bimetal membentuk bagian dari rangkaian listrik (jalur abu-abu). Dimana ketika strip dingin akan menjadi lurus sehingga bertindak sebagai jembatan/bridge yang menyebbakan listrik dapat mengalir. 

Ketika Rangkaian terhubung maka menyalakan pemanas., tetapi ketika strip menjadi lebih panas, maka strip akan menekuk dan memutus rangkaian, sehingga tidak ada listrik yang dapat mengalir yang menyebabkan rangkaian akan mati.

3.     Termostat Tegangan

Termostat ini digunakan dalam sistem pemanas tunggal, serta sistem radiator dan alas tiang.Termostat tegangan dipasang dengan hubungan seri pada pemanas, umumnya pada tegangan 240V. Dalam rangkaiannya, arus mengalir ke seluruh termostat dan ke pemanas. Sayangnya termostat ini ketika mencapai suhu yang telah diatur akan memutus rangkaian sehingga pemanas akan mati bahkan sebelum suhunya benar-benar mencapai suhu yang diinginkan.

4.     Termostat Tegangan Rendah

Termostat tegangan rendah memiliki kemampuan lebih baik dalam mengendalikan arus udara. Jenis termostat digial ini digunakan di beberapa sistem HVAC pusat yang menggunakan listrik, gas, dan minyal. Termostat jenis ini juga dapat digunakan dalam sistem pemanas air, khususnya pada katup, dan dalam sistem kesatuan listrik. Dengan termostat bertegangan rendah, kamu tidak hanya dapat mengontrol arus dengan tepat, tetapi juga lebih mudah menggunakan kontrol yang dapat diprogram.

5.     Termostat Digital

Berbeda dengan termostat mekanikal yang menggunakan penunjuk angka untuk mengatur suhunya, termostat elektronik menggunakan tombol yang mana pengaturan suhunya dapat dilihat melalui layar pada badan termostat.

Termostat menggunakan komponen-komponen elektronika untuk mendeteksi perubahan suhu serta melakukan sistem kontrol berupa memutus atau menyambungkan rangkaian listrik.

Pada termostat digital menggunakan rangkaian elektronika dengan komponen utama berupa termistor ntuk mendeteksi suhu. 

Termistor adalah resistor yang resistansinya akan berubah terhadap perubahan suhu, sebagai tambahan termistor ini terbagi kedalam dua jenis yaitu termistor NTC dan termistor PTC.=

Prinsip kerja dari termostat digital yaitu memutus dan menhubungkan rangkaian aliran listrik terhadap perubahan suhu, dimana perubahan suhu ini dideteksi menggunakan termistor.

Pada peralatan pemanas ruangan, apabila termistor mendeteksi suhu terlalu tinggi, maka dengan segera rangkaian akan diputus sehingga pemanas menjadi mati, dan sebaliknya apabila suhu ruangan menurun maka rangkaian akan terhubung dengan sumber listrik sehingga pemanas akan menyala.

Salah satu kelebihan dari termostat digital adalah responnya yang cepat terhadap perubahan suhu, selain itu tidak boros listrik ketika beroperasi sehingga menghemat pengeluaran listrik.