קבלת מידע תרמי אמין בשימוש בפנסי חימום באור אינפרא-אדום
אם אנחנו באמת רוצים להקטין את ההשפעה הסביבתית של מפעלי השבבים, עלינו להפסיק להסתמך על אותם אובני חימום מסורתיים. הם צורכים הרבה אנרגיה. הפנייה לשימוש בפנסי חימום באור אינפרא-אדום היא הפתרון הטוב ביותר – הם מחממים את השבב ישירות, במקום את כל החדר.
אך יש כאן בעיה: אי אפשר פשוט להפעיל את הפנסים ולקוות לטוב. אם נשתמש בהם בלי לבצע בקרה נכונה, נגרום לבעיות. כדי להגיע לטמפרטורה הרצויה מבלי לפגוע בפנסים, צריך להשתמש בטמופרטורמטרים שיכולים להתמודד עם שינויי טמפרטורה מהירים ובסביבה בעלת ואקום גבוה, מבלי להתקלקל.
הבעיה של “עיכוב תרמי”
כשאנו עוברים לשימוש בפנסי אינפרא-אדום, אנו יכולים לחמם את השבב במהירות. זה נהדר מבחינת המהירות, אך זה יוצר בעיה שנקראת עיכוב תרמי.
אם החיישן שלנו גדול מדי, הוא יהיה איטי. הוא יאחר אחר הטמפרטורה האמיתית של השבב. עד שהחיישן יבין שהטמפרטורה גבוהה מדי, כבר עברנו את הטמפרטורה הרצויה. כך אנו מבזבזים אנרגיה, וגרוע מכך – אנו זורקים שבבים יקרים לפח האשפה.
כדי לפתור בעיה זו, אנו משתמשים בטמופרטורמטרים עם קירות דקים – בדרך כלל מסוג K או N. כך, המסה התרמית נשארת נמוכה, והבקר PID יכול לקבל נתונים בזמן אמת. אנו גם משתמשים בבידוד מינרלי כדי שהאותות לא ייפגעו כשהטמפרטורה עולה מאוד.
האתגרים שבשילוב החיישנים
שילוב החיישנים במערכות החימום אינו תמיד קל. ישנם מקורות אנרגיה של אור אינפרא-אדום שיוצרים הפרעות אלקטרומגנטיות. אם לא נהיה זהירים, ההפרעות האלו יגרמו לנתונים שלנו לעלות ולרדת באופן לא צפוי.
אנו משתמשים בחוטים מוגנים כדי שהאותות יישארו נקיים. זה פשוט עובד.
אך יש גם חיסרון: החיישנים הדקים הם מהירים, אך הם שבירים. הם נהרסים בקלות באזורים בעלי טמפרטורות גבוהות. אי אפשר פשוט “להגדיר את החיישן ולשכוח ממנו”. צריך לתכנן את החלפת החיישנים כחלק מלוח הזמנים של התחזוקה, אחרת נצטרך להתמודד עם בעיות.
למה זה חשוב לכדור הארץ
כשהחיישנים שלנו עובדים כראוי, אנו יכולים להשתמש בפנסים ברמת האנרגיה המינימלית הדרושה. אין יותר בזבוז אנרגיה.
כך, מערכת החימום הופכת לכלי מדויק. אנו משתמשים בפחות קילוואט-שעה לכל שבב, ומערכת הקירור שלנו לא צריכה לעבוד כל כך קשה. הכל עובד בצורה יעילה יותר.