כיצד לשלוט בטמפרטורות במערכות של חצאי מוליכים באמצעות אור אינפרא-אדום
אם אנו באמת רוצים להקטין את ההשפעה הסביבתית של מפעלי ייצור חצאי מוליכים, עלינו להפסיק להסתמך על התנורים הרגילים. הדרך הנכונה היא לעבור לשימוש בחימום באמצעות אור אינפרא-אדום. אך יש בעיה אחת: אם רוצים להשיג את היעדים האלו, אי אפשר להרשות לעצמנו לבזבז אנרגיה.
כאן נכנס לתמונה התרמוקפל. זה לא סתם רכיב חשמלי שנמצא בתוך המכונה – זה בעצם “לב המערכת”. הוא מונע מאיתנו לזרוק וואפרים יקרים, ומונע גם את בזבוז האנרגיה.
האתגרים של תגובת החיישן
אנו משתמשים בתרמוקפלים בעלי דיוק גבוה כדי לעקוב אחר זרימת החום ממנורות האינפרא-אדום. מכיוון שהחימום באמצעות אור אינפרא-אדום קורה כמעט מיד, החיישן חייב לעמוד בקצב זה. אם התרמוקפל מפגר אפילו קצת, הבקר PID יגרום לעלייה יתרה בטמפרטורה.
וכך נוצרים “נקודות חם” על הוואפרים – דבר לא אידיאלי.
בהתאם לטמפרטורה הגבוהה שבה אנו פועלים, אנו בדרך כלל משתמשים בתרמוקפלים מסוג K או N. אישית, אני מעדיף את סוג N – הוא מתמודד טוב יותר עם תהליכי חמצון ועם שינויי טמפרטורה בזמן שעובדים בטמפרטורות גבוהות לאורך זמן.
ניהול החום
התקנת חיישנים אלו במפעלים “ירוקים” דורשת שליטה בצפיפות החום. מנורות האינפרא-אדום בעלות ההספק הגבוה יוצרות הרבה חום, אך אם לא נהיה זהירים, החום הזה עלול לפגוע בחוטי החשמל הסמוכים.
אנו מוודאים שחוטי התרמוקפל מוגנים. למה? כי ההפרעות החשמליות שנוצרות ממקורות האנרגיה של המנורות עלולות לפגוע בנתונים שאנו מקבלים – וזו בעיה שאיננו רוצים.
יש גם את השאלה של מיקום החיישן – צריך למצוא את האיזון הנכון. אם החיישן נמצא רחוק מדי, הנתונים שנקבל יהיו לא מדויקים. אם הוא נמצא קרוב מדי למנורה, החיישן יספוג את החום, וכך נקבל נתונים לא מדויקים.
המציאות של הדיוק
בואו נהיה כנים: אין דבר כזה חיישן מושלם.
תרמוקפלים בעלי דיוק גבוה נותנים לנו את הנתונים הדרושים כדי להפחית את הפליטות, אך הם דורשים תחזוקה תדירה. ככל שהם נחשפים לשינויי טמפרטורה תמידיים, הם מתחילים להפסיק לתפקד כראוי.
אם לא נשמור על לוח זמנים קפדני לתחזוקה, כל החיסכון באנרגיה שהשגנו ייעלם – רק בגלל שהחיישן הלא מדויק גורם למערכת החימום לעבוד בצורה לא יעילה.