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¿Por qué necesitamos controladores de temperatura?
Los controladores de temperatura son necesarios en cualquier situación que requiera que una temperatura determinada se mantenga estable. Esto puede ser en una situación en la que se requiere que un objeto se caliente, se enfríe o ambos y que permanezca en la temperatura objetivo (punto de referencia), independientemente del entorno cambiante que lo rodea.
Hay dos tipos fundamentales de control de temperatura; control de lazo abierto y lazo cerrado. El circuito abierto es la forma más básica y aplica calefacción/refrigeración continua sin tener en cuenta la salida de temperatura real. Es análogo al sistema de calefacción interno de un automóvil. En un día frío, es posible que deba encender la calefacción al máximo para calentar el automóvil a 75°. Sin embargo, durante un clima más cálido, la misma configuración dejaría el interior del automóvil mucho más cálido que los 75° deseados.
Los termostatos o controles de temperatura, son dispositivos que se utilizan para detectar y regular la temperatura del aire, un líquido como el agua u otro proceso. Mientras que los termómetros proporcionan una lectura o valor de temperatura, los termostatos están diseñados para tomar medidas para aumentar o disminuir la temperatura hasta el punto deseado desde su valor actual.
Los termostatos encuentran aplicación en una variedad de productos e industrias, algunos de los cuales son productos de consumo familiares. Esta guía resumirá los tipos comunes de termostatos, tanto por aplicación como por diseño/funcionalidad. Además, esta guía también presenta información adicional relacionada con los tipos de controles de temperatura utilizados en los procesos de fabricación.
Tipos de termostatos o controles de temperatura por aplicación
Termostatos de control de calor
El control de la temperatura del calentador es quizás la aplicación más común para los termostatos y, sin duda, con la que la mayoría de la gente está familiarizada. Los termostatos de control de calor se utilizan para regular la temperatura del aire de la habitación.
Estos dispositivos se conectan a un sistema de control de temperatura de calefacción, como una caldera o un horno, y envía una señal eléctrica a ese sistema cuando hay una demanda de calor, lo que significa que el termostato ha detectado que la temperatura ambiente ha caído por debajo de la temperatura deseada (fijada).
La señal activa un relé de control para comenzar el proceso de encender la caldera o el horno y entregar calor a través de aire forzado o radiadores. Cuando la temperatura ha aumentado a la temperatura deseada, la señal del termostato se apaga y la caldera o el horno se apagan.
Termostatos de Regulación de Temperatura
Otros productos comunes incluyen termostatos para regular la temperatura. Los termostatos de los calentadores eléctricos detectan la temperatura y ciclan la energía a los elementos de calefacción eléctrica según sea necesario para calentar una habitación.
Los ventiladores de enfriamiento están equipados con termostatos de control del ventilador, que se pueden usar para encender y apagar el ventilador según sea necesario, según la temperatura del aire en la habitación.
Los termostatos de las almohadillas térmicas funcionan de manera similar para limitar la temperatura a la que puede subir una almohadilla térmica, con el fin de evitar quemaduras accidentales.
Los termostatos de piscina se utilizan en calentadores de piscina para detectar la temperatura del agua de la piscina a medida que circula por el calentador de piscina.
Al igual que con el sistema de control de temperatura de calefacción descritos anteriormente, el termostato de la piscina encenderá y apagará el calentador de la piscina según sea necesario para elevar la temperatura del agua al punto de ajuste deseado.
Los sistemas de agua caliente domésticos utilizan termostatos de agua caliente, también llamados acuastatos, para detectar cuándo el calentador de agua necesita encenderse para generar agua caliente para su uso.
Termostatos Automotrices
En la industria automotriz, los termostatos juegan un papel importante y aparecen en varios lugares. Los termostatos automotrices monitorean la temperatura de la cabina y se utilizan para agregar calor o activar el sistema de aire acondicionado para mantener el nivel de comodidad de los compartimientos de pasajeros.
Los termostatos del sistema de enfriamiento de automóviles y aeronaves buscan regular la temperatura del fluido refrigerante en automóviles o aeronaves, permaneciendo cerrados en condiciones de arranque del motor en frío, y luego abriéndose para permitir que el fluido circule hacia el radiador o intercambiador de calor a medida que aumenta la temperatura del motor.
Se usa un control de termostato adicional en el sistema de enfriamiento para detectar la temperatura del refrigerante líquido o de los motores, activando los ventiladores eléctricos para extraer aire adicional a través del radiador para enfriar el líquido según sea necesario.
Termostatos de monitoreo
El monitoreo termostático también se aplica a los componentes críticos de un sistema. Los termostatos de aceite están diseñados para monitorear la temperatura del fluido lubricante en máquinas y motores para asegurar la protección del motor. Los ejes giratorios que están soportados por cojinetes pueden utilizar termostatos de cojinetes para monitorear la temperatura del cojinete, lo que puede ayudar a predecir la aparición de condiciones que requieren mantenimiento.
Los termostatos de motores diésel funcionan para mantener las temperaturas adecuadas del motor en vehículos grandes, como camiones con remolque, donde las necesidades de enfriamiento dependerán de la carga operativa.
Algunos diseños usan dos termostatos, que funcionan como válvulas de temperatura controlada para regular la cantidad de refrigerante que fluye hacia el radiador del vehículo.
Los termostatos se utilizan en otros entornos, como los laboratorios, para mantener la temperatura del proceso. Los termostatos para ubicaciones peligrosas se utilizan en aplicaciones donde puede existir el riesgo de una atmósfera explosiva presente. Incluso hay termostatos de máquinas expendedoras que se utilizan para controlar la temperatura dentro de estas máquinas para mantener las bebidas frías o para evitar que se derritan bocadillos como las barras de chocolate.
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