¿Qué son los Controladores de Temperatura?
Es un dispositivo que controla la temperatura comparando la temperatura medida con la temperatura establecida.
Toma la temperatura detectada por sensores como termopares y termistores, la compara con la temperatura establecida y emite una señal eléctrica. La señal de salida se utiliza entonces para controlar el sistema de calefacción o refrigeración para mantener la temperatura establecida. En aplicaciones domésticas, se utilizan en calentadores de agua y aires acondicionados, mientras que en aplicaciones industriales suelen emplearse para mantener calientes los depósitos de almacenamiento exteriores.
Usos de los Controladores de Temperatura
Se utilizan para regular y controlar la temperatura de líquidos y gases.
En aplicaciones industriales, suelen utilizarse para controlar la temperatura de los procesos. El control automático mediante reguladores de temperatura minimiza el uso de vapor y electricidad y contribuye al ahorro energético.
Las aplicaciones en productos domésticos en general incluyen reguladores de temperatura de agua para peces tropicales, calentadores de agua y equipos de refrigeración de aire como aires acondicionados y frigoríficos.
Principios de los Controladores de Temperatura
Se utilizan principalmente para comparar y calcular las temperaturas medida y fijada y controlarlas en calentadores y sistemas de refrigeración. Para un sistema cuya temperatura debe ser controlada, el sistema consta generalmente de un sensor de medición de temperatura, un controlador de temperatura y equipos de calefacción y refrigeración.
El sensor de medición de la temperatura mide la temperatura del objeto controlado. Se utilizan sensores de temperatura de resistencia o termistores. El controlador de temperatura es el dispositivo electrónico de control. Retroalimenta la temperatura y controla la salida. Los aires acondicionados y los calefactores se utilizan para calentar y enfriar los equipos. Los acondicionadores de aire utilizan un compresor para comprimir el refrigerante y pueden tanto calentar como enfriar.
Método de Control de los Controladores de Temperatura
Existen dos tipos de salidas de cálculo de los reguladores de temperatura: control continuo y control ON-OFF.
1. Control Continuo
Un ejemplo típico de control continuo es el control PID, que es un método de control en el que la señal de entrada se calcula utilizando elementos proporcionales, integrales y derivativos (abreviatura de Proportional, Integral and Derivative), de modo que en la mayoría de los casos el control de la temperatura es posible utilizando sólo componentes proporcionales e integrales.
En procesos severos en los que no se puede tolerar un rebasamiento, los ajustes finos se realizan con control diferencial. El control proporcional, integral y derivativo se abrevia como control P, control I y control D utilizando las primeras letras del alfabeto.
- Regulación P
El control es proporcional a la desviación entre el valor de entrada del sensor de medición de temperatura y el valor de consigna de temperatura. - Control I
El control se realiza para eliminar la desviación entre el valor de entrada del sensor de medición de temperatura y el valor nominal de temperatura. - Control-D
Realiza el control para ajustar con precisión la diferencia en el cambio de temperatura debido a factores externos.
2. Control ON-OFF
El control ON-OFF compara la temperatura medida con la temperatura de consigna y enciende y apaga el equipo de refrigeración/calefacción. Es más sencillo que el control continuo y puede introducirse con un coste menor.
Más Información sobre Controladores de Temperatura
1. Termostatos y Controladores de Temperatura
Los termostatos son controladores de temperatura sencillos que existen desde hace mucho tiempo. Utilizan la expansión y contracción de un metal o líquido debido a la temperatura para controlar la temperatura encendiendo y apagando contactos o válvulas. Suelen utilizarse como válvulas reguladoras del agua de refrigeración de los radiadores de coches y otros vehículos, y para controlar la temperatura de los hervidores eléctricos. Existen termostatos metálicos y de expansión líquida.
- Termostatos Metálicos
Los termostatos de tipo metálico utilizan un sensor de temperatura denominado bimetálico. Se trata de una placa fabricada con dos metales diferentes con coeficientes de dilatación térmica distintos, y utiliza la deformación de dilatación causada por el calor como punto de contacto eléctrico. - Termostatos de Expansión Líquida
Los termostatos de expansión de líquidos utilizan la fuerza de expansión y contracción de un líquido encerrado en un recipiente como punto de contacto eléctrico. El tipo de expansión líquida se caracteriza por su capacidad de aumentar la capacidad eléctrica. Ambos tipos de termostato no requieren una fuente de alimentación para su control.
2. Controladores de Temperatura y Calentadores
Proporcionan control de temperatura en un rango de temperatura por encima de la temperatura ambiente (ambiente) mediante una orden de control a un calentador (dispositivo de calentamiento). Dado que cada controlador de temperatura tiene una capacidad de potencia controlable específica, debe preverse un dispositivo de accionamiento independiente, como un interruptor electromagnético, si se utiliza un dispositivo calefactor de gran capacidad.
Cuando se desea controlar temperaturas inferiores a la temperatura ambiente (ambiente), se acciona un enfriador u otro dispositivo de refrigeración. Las especificaciones y capacidades de los controladores de temperatura, calentador y enfriador deben ser apropiadas para el propósito. Para el control de la temperatura se necesitan al mismo tiempo sensores de temperatura.
Indicadores y Controladores de Temperatura
Son un tipo de controlador indicador. Los controladores indicadores no sólo controlan la temperatura, sino también otros factores como la humedad, el caudal y la presión. Tanto los controladores de indicación como los controladores de temperatura son sólo dispositivos aritméticos y requieren sensores y equipos de refrigeración independientes.