TEMA: 7
EL TERMOSTATO – TIPOS Y
CARACTERÍSTICAS
Funcionamiento:
Los termostatos son dispositivos que controlan
la temperatura en un determinado punto accionando un control eléctrico (todo o
nada), que a veces puede ser conmutado, con el cual se realizará un control
sobre un elemento de accionamiento eléctrico.
Existe
una gran variedad de termostatos. En el funcionamiento
de una máquina frigorífica podemos
encontrar termostatos para controlar la temperatura de
los fluidos con los que el refrigerante intercambia calor, bien sea en el
evaporador o en el condensador, y controlar el funcionamiento de la máquina si
la temperatura de estos fluidos sobrepasa o desciende ciertos valores.
El termostato de
refrigerador tiene sólo una función: controlar el sistema de enfriamiento del refrigerador encendiéndolo o
apagándolo para asegurarse que la temperatura del congelador permanezca en el
rango correcto entre 33 y 40
grados Fahrenheit. En los modelos libres de congelamiento, un termostato
separado con un temporizador controla el ciclo de descongelamiento. Los
termostatos generalmente están ubicados dentro del congelador entre las paredes
interiores con un sensor extendido dentro del compartimento de enfriamiento.
Hay tres tipos generales de termostatos: de presión de vapor, bimetálica y
transistorizada.
Tipos:
TERMOSTATO DE AMBIENTE
Su misión es la de controlar la
puesta en marcha y paro de algún elemento, para de esta forma, poder mantener
las condiciones deseadas de temperatura en el interior del local o recinto que
se desea climatizar.
Pueden ser de bimetal o bien montar un elemento sensible que normalmente está constituido por un fuelle y un bulbo, y que en su interior contiene una carga de fluido.
Cuando
la temperatura del bulbo termostático se
eleva, la presión existente dentro del elemento termostático hace extender o
dilatar el fuelle, y por medio de unos elementos mecánicos de enlace provoca
el cierre de los contactos del termostato a
una determinada temperatura. Cuando la temperatura baja, de nuevo la reacción
del bulbo termostático al contraerse provoca la apertura de los contactos.
Cualquiera que sea el tipo de
termostato, el elemento sensible debe emplazarse siempre en la corriente de
aire en movimiento (convección), cuidando que no sea influenciado por las
corrientes de aire caliente que se originan al abrir la puerta de la cámara.
El bulbo no debe fijarse en ninguna
de las paredes de la cámara y se debe evitar su instalación en la caída de
aire frío del evaporador.
TERMOSTATO ANTIHIELO
Este
tipo de termostato actúa como elemento de seguridad en los evaporadores enfriadores de líquidos, detectando la
formación de hielo en la superficie del evaporador, ya que ello podría
dañarlo, además de que cuando el evaporador se escarcha disminuye su capacidad
frigorífica, puesto que el propio hielo actúa como aislante.
TERMOSTATO DE DESESCARCHE
El termostato de desescarche controla
la formación de hielo sobre la superficie de los evaporadores de aire con
expansión directa, por ejemplo en las bombas de calor durante el
funcionamiento en invierno, ya que actúa invirtiendo el ciclo de funcionamiento
y con ello se consigue el desescarche de la batería exterior, inyectando al
serpentín los gases calientes provenientes de la descarga del compresor.
TERMOSTATO PARA FINAL DE DESESCARCHE
Este tipo de termostato tiene por
misión interrumpir la alimentación eléctrica de las resistencias de desescarche
instaladas en el evaporador.
Encontraremos termostatos fijos que
normalmente montan un bimetal en su interior y a través de una grapa especial
está en contacto con uno de los tubos del evaporador, una vez finalizado el
desescarche y a partir de cierta temperatura positiva, desconecta la alimentación
eléctrica a las resistencias.
También encontraremos termostatos con
bulbo y con temperatura final de desescarche regulable, asegurando de esta
forma la eliminación del hielo al poder regular la temperatura final más
adecuada según la posición del bulbo.
Algunos de estos termostatos incluyen
un retardo para la puesta en marcha de los ventiladores del evaporador, ya que
al final del desescarche se pondrá en marcha el compresor durante un tiempo, y
a continuación, cuando el evaporador ya esté frío, pondrá en marcha los
ventiladores, evitando de esta forma que el calor provocado por las
resistencias durante el desescarche sea transmitido al ambiente de la cámara.
TERMOSTATOS PARA EVAPORADORES
Este tipo de termostatos son los
empleados en refrigeración doméstica y comercial, como botelleros, vitrinas
expositoras, fabricadores de hielo, etc.
Llevan un bulbo que va fijado en un punto del evaporador, normalmente el
último tramo, a efecto de poder asegurar una temperatura óptima en el
interior del compartimento refrigerado
En refrigeradores domésticos de
un compartimento, el propio termostato monta en el mando de regulación un
botón para efectuar los desescarches, el cual al accionarlo abrirá los
contactos que alimentan al motor y no volverá a rearmarse hasta que en el
evaporador no se alcance una temperatura aproximada de cinco grados positivos,
asegurando de esta forma que no haya hielo en la
superficie del evaporador.
superficie del evaporador.
En refrigeradores domésticos de dos
compartimentos y un solo motor, los desescarches en el compartimento
conservador se realizan a través de una resistencia instalada en la parte
trasera de la placa del evaporador, la cual entra en funcionamiento durante
las paradas del compresor, conectada eléctricamente en serie con la bobina de
trabajo del compresor.
Los desescarches en los
compartimentos congeladores siempre tienen que ser manuales, desconectando la
instalación de la corriente eléctrica, o bien situando el mando del termostato
en la posición de paro.
Los refrigeradores domésticos del
tipo “combi” se acostumbran a instalar un avisador (luz roja) que se enciende
cuando la temperatura en el departamento congelador aumenta unos 6
ºC sobre la temperatura consignada en el termostato para el arranque.
TERMOSTATOS DE DOS ESCALONES
Este
tipo de termostato se encuentra habitualmente en instalaciones de aire acondicionado en las que se
requiera un control automático en los ciclos de frío y de calor con una zona
muerta intermedia.
Eléctricamente consta de un doble
contacto conmutado para poder realizar las funciones, aunque también es
aplicable como control de temperatura normal, utilizando para ello uno de los
conmutadores para el funcionamiento de la instalación y el otro como seguridad.
TERMOSTATOS ELECTRÓNICOS
En los termostatos electrónicos el
control de las temperaturas se realiza por medio de sondas que pueden ser de
coeficiente térmico positivo (CPTC) o negativo (CNTC) instaladas en unos puntos
concretos según su cometido.
Una de las principales características de estas
sondas es que varían su resistencia en relación a la temperatura que detectan,
mandando dicho valor a un módulo electrónico para que actúe en consecuencia.
Normalmente los termostatos electrónicos integran más funciones y tienen más
prestaciones que los termostatos mecánicos.
Podemos encontrar desde termostatos
electrónicos con sólo una salida para el relé que alimenta al compresor,
hasta tener varias salidas de relés para poder controlar, además, el principio
y final de los desescarches, el retardo de los ventiladores, señales de alarma
, temperaturas de consigna y ambiente interior, etc.
Los márgenes de regulación de
temperaturas son muy amplios, es normal encontrar márgenes de temperaturas
comprendidas entre -60 y +90 °C con un error máximo de un 1%. Además, el diferencial
permite ser regulado de 0,5 a 10 °C con mucha fiabilidad, factor muy
importante para el buen funcionamiento de la instalación.
REGULACIÓN DEL TERMOSTATO
Según el tipo de termostato, además
de poder regular la temperatura de corte a través del mando principal,
tendremos acceso a la regulación del diferencial que debe existir entre ésta
temperatura y la de arranque.
La diferencia normal entre la
apertura y cierre del circuito está entre 2 y 8 °C, siempre dependiendo de las
necesidades y características de la instalación, aunque normalmente con un
diferencial de 4 o 5 °C ya se le da el tiempo necesario para que se igualen las
presiones de los circuitos de alta y de baja, obteniéndose a la vez un control
de la temperatura correcto.
En
refrigeradores que como sistema de arranque emplean un relé de intensidad
sin condensador de arranque y la expansión se efectúe
a través de tubo capilar, el termostato tendrá que tener un diferencial lo
suficientemente amplio como para dejar que se lleve a cabo la igualación de
presiones entre los lados por la alta presión existente en el condensador que
no le permitirá arrancar.
Si
el sistema de arranque utilizado es una resistencia de coeficiente térmico
positivo (PTC) el tiempo de parada no debe ser infecircuitos de
alta y baja durante el tiempo de parada, de lo contrario el protector térmico
“Klixon” desconectará la alimentación eléctrica del motor debido al aumento de
consumo provocrior a 5 minutos, ya que es el tiempo que necesita la resistencia
para enfriarse antes de efectuar un nuevo arranque, de lo contrario también
actuaría el protector térmico.
Información. Martín Villa Reyes
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