Descripción general del termostato

A termostato es un componente de dispositivo regulador que detecta la temperatura de un sistema físico y actúa para que la temperatura del sistema permanezca cerca de un punto de ajuste deseado.Se usa un termostato para calentar o enfriar cualquier dispositivo o sistema a una temperatura de punto de ajuste. Los ejemplos incluyen calefacción de edificios, calefacción central, aire acondicionado, sistemas de HVAC, calentadores de agua y equipos de cocina, incluidos hornos y refrigeradores, así como incubadoras médicas y científicas. En la literatura científica, estos dispositivos a menudo se clasifican ampliamente como cargas controladas termoestáticamente (TCLS (TCLS ). Las cargas controladas termostáticamente representan aproximadamente el 50% de la demanda total de electricidad de los EE. UU.Un termostato funciona como un dispositivo de control de "circuito cerrado " porque intenta reducir el error entre la temperatura deseada y la temperatura medida. A veces un termostato combina los elementos de acción de detección y control del sistema que se controla, como un termostatatatateo de automóvil El termostato de la palabra se deriva del griego θερμός Thermos, "Heat " y στατός stas, "de pie, de pie quieto " ".

Descripción general

Control de termostatos activando el equipo de calefacción o enfriamiento, o ajustando el flujo de fluido de transferencia de calor según sea necesario, para mantener la temperatura correcta. Un termostato a menudo puede servir como unidad de control primaria para un sistema de calefacción o enfriamiento, con aplicaciones que varían Desde el control de aire ambiente hasta el control del refrigerante automotriz. Se utiliza un termostato para calentar o enfriar cualquier dispositivo o sistema hasta una temperatura del punto de ajuste. Los ejemplos incluyen calefacción de edificios, calefacción central y aire acondicionado, equipos de cocina como hornos y refrigeradores, y médico y científico incubadoras.

Construcción y control

Los termostatos utilizan diferentes tipos de sensores para medir la temperatura e iniciar las operaciones de control. Los termostatos mecánicos generalmente usan tiras bimetálicas que convierten los cambios de temperatura en desplazamientos mecánicos para iniciar el control de una fuente de calentamiento o enfriamiento. En contraste, los termostatos electrónicos utilizan un termistor u otro sensor de semiconductores que procesa la temperatura cambia en una señal electrónica para controlar la calentamiento o enfriamiento del dispositivo.Un termostato tradicional es un ejemplo de un "controlador encendido" porque el sistema que se controla se ejecuta a capacidad total una vez que se alcanza el punto de ajuste o se apaga por completo. Mientras que este es el procedimiento más simple, este método de control necesita Para incluir algo de histéresis para evitar que el dispositivo se vuelva demasiado rápido alrededor del punto de ajuste. Por lo tanto, los termostatos convencionales no pueden controlar la temperatura con mucha precisión. En cambio, hay oscilaciones de cierta magnitud, generalmente 1-2 ° C. [Cita necesaria] Este control suele ser inexacto, ineficiente y altamente mecánicamente abrasivo, pero para componentes como.

Otra consideración es el retraso de tiempo del sistema controlado. Para mejorar el rendimiento de control del sistema, el termostato puede incluir un "predictor " que detendrá el calentamiento/enfriamiento ligeramente antes del punto de ajuste, ya que el sistema lo hará. Continúe generando calor por un corto tiempo. Generarse exactamente en el punto de ajuste hará que la temperatura real exceda el rango deseado, conocido como "Over:". Los sensores bimetálicos pueden incluir un físico "predictor" que tiene un delgado Alambre tocando el termostato. Cuando la corriente pasa a través del cable, se genera una pequeña cantidad de calor y se transfiere a la bobina bimetálica. Los termostatos electrónicos tienen un equivalente electrónico.Cuando se requiere una mayor precisión de control, se prefiere un controlador PID o MPC. Sin embargo, ahora se utilizan principalmente para fines industriales, como plantas o museos de fabricación de semiconductores.