Termostat adalah - Pengertian, Jenis & Cara Kerja Termostat
Termostat
Apa Itu Termostat
Termostat adalah perangkat yang berkerja dengan mengontrol sistem panas, termostat atau dalam bahasa inggris ditulis thermostat terdiri dari dua kata yunani kuno yaitu thermo yang berarti panas dan statos yang berarti berdiri atau terkait dengan kata-kata seperti statis, status quo yang artinya tetap sama.
Dari dua kata ini kita dapat mengetahui bahwa termostat berarti sesuatu yang "menjaga panas tetap sama atau konstan".
Contoh penggunaannya adalah jrnid termostat yang dipasang didalam rumah, termostat ini akan menyalakan pemanas dengan cepat apabila suhu dalam rumah menjadi terlalu dingin, ketika telah mencapai suhu tertentu (sesuai dengan tingkat derajat yang telah diatur sebelumnya) termostat akan mematikan pemanas dengan segera.
Contoh penggunaannya adalah jrnid termostat yang dipasang didalam rumah, termostat ini akan menyalakan pemanas dengan cepat apabila suhu dalam rumah menjadi terlalu dingin, ketika telah mencapai suhu tertentu (sesuai dengan tingkat derajat yang telah diatur sebelumnya) termostat akan mematikan pemanas dengan segera.
Termostat mungkin namanya terdengar mirip dengan termometer, perbedaanya adalah termometer berguna dalam mengukur suhu sedangakan termostat berguna dalam mempertahankan suhu.
Bagaimana Cara Kerja Termostat
Jadi bagaimana cara kerja termostat? cara kerja termostat mengambil konsep benda yang membesar ketika dipanaskan. Sebagian besar benda menjadi lebih besar ketika memanas dan lebih kecil saat mendingin (kecuali air karena air memuai saat memanas dan membeku jika dingin).
Termostat tipe mekanik menggunakan ide ini (yang disebut ekspansi termal) untuk menghidupkan dan mematikan sirkuit listrik.
Pada termostat digital menggunakan termistor sebagai komponen utamanya, termistor pada termostat digital beperan dalam mendeteksi perubahan suhu yang terjadi yang mana akan memutus ataupun menhubungkan rangkaian listrik.
Pada termostat digital menggunakan termistor sebagai komponen utamanya, termistor pada termostat digital beperan dalam mendeteksi perubahan suhu yang terjadi yang mana akan memutus ataupun menhubungkan rangkaian listrik.
Jenis Termostat
Ada dua jenis termostat yang paling umum dikenal yaitu termostat strip bimetal dan termostat isi-gas.
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.
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.
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.
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.
Cara Kerja Termostat Strip Bimetal
1. Dial luar memungkinkan kamu untuk mengatur suhu di mana termostat menyala dan mati
2. Dial terhubung melalui rangkaian ke sensor suhu (strip bimetal disini ditampilkan berwarna merah dan biru) yang akan menghidupkan dan mematikan rangkaian listrik dengan menekuk.
3. 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).
4. Besi akan menekuk kuningan karena semakin panas, sehingga strip bimetal melengkung ke dalam saat suhu naik.
5. 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.
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.
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.
Hal ini terjadi secara teratur karena termostat jenis ini beroperasi pada tegangan rendah antara 50V dan 24V, berbeda dengan jenis termostat tegangan yang bekerja pada tegangan 240V.
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.
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.
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.
Rangkaian Termostat Digital
Berikut ini gambar rangkaian sederhana termostat digital menggunakan IC LM356 seperti pada gambar dibawah ini.
IC LM356 adalah jenis IC yang sederhana, berdaya rendah, keluaran ganda, dan ketepatan yang baik. IC LM56 memiliki berbagai fitur bermanfaat seperti sensor suhu interior, dua pembanding tegangan internal, referensi tegangan internal, dll.
Di sini VT1 dan VT2 adalah dua trip suhu yang stabil yang terbentuk dengan memisahkan IC LM356.
Tiga resistor keluaran yaitu R1, R2 dan R3 digunakan untuk tegangan referensi internal 1.250V. Ada dua output untuk IC LM356 yaitu output1 dan output2, Setiap kali suhu meningkat di atas T1 maka output menjadi rendah.
Demikian pula, suhu menurun di bawah T1 maka outputnya menjadi tinggi. Dengan cara yang sama output2 juga menjadi tinggi ketika suhu di bawah T2 dan menjadi lebih rendah ketika suhu naik T2.
Baca Juga : Kumpulan Rangkaian Elektronika Sederhana
Di sini, dengan menghubungkan beban pemanas dan relay pendingin L1 dan L2 kita dapat membangun rangkaian termostat elektronik sederhana.
Nilai tiga resistor R1, R2 dan R3 untuk titik perjalanan yang diperlukan VT1 & VT2 dapat dihitung menggunakan persamaan berikut
Maka
R1 = VT1/ (1.25V) X 27 k Ohms
R2= VT2/ (1.25V) X 27 k Ohms –R1
R3= 27 k Ohms –R1-R2
Berikut ini gambar rangkaian sederhana termostat digital menggunakan IC LM356 seperti pada gambar dibawah ini.
IC LM356 adalah jenis IC yang sederhana, berdaya rendah, keluaran ganda, dan ketepatan yang baik. IC LM56 memiliki berbagai fitur bermanfaat seperti sensor suhu interior, dua pembanding tegangan internal, referensi tegangan internal, dll.
Di sini VT1 dan VT2 adalah dua trip suhu yang stabil yang terbentuk dengan memisahkan IC LM356.
Tiga resistor keluaran yaitu R1, R2 dan R3 digunakan untuk tegangan referensi internal 1.250V. Ada dua output untuk IC LM356 yaitu output1 dan output2, Setiap kali suhu meningkat di atas T1 maka output menjadi rendah.
Demikian pula, suhu menurun di bawah T1 maka outputnya menjadi tinggi. Dengan cara yang sama output2 juga menjadi tinggi ketika suhu di bawah T2 dan menjadi lebih rendah ketika suhu naik T2.
Baca Juga : Kumpulan Rangkaian Elektronika Sederhana
Di sini, dengan menghubungkan beban pemanas dan relay pendingin L1 dan L2 kita dapat membangun rangkaian termostat elektronik sederhana.
Nilai tiga resistor R1, R2 dan R3 untuk titik perjalanan yang diperlukan VT1 & VT2 dapat dihitung menggunakan persamaan berikut
VT1= 1.250V X R1/R1+R2+R3
VT2= 1.250V X (R1+R2)/R1+R2+R3
Dimana
R1 +R2 +R3 = 27 kilo ohms
T2 or VT1 = = 395 mV
Maka
R1 = VT1/ (1.25V) X 27 k Ohms
R2= VT2/ (1.25V) X 27 k Ohms –R1
R3= 27 k Ohms –R1-R2
