O termóstato é uma unidade simples, encontrada em sistemas de arrefecimento de automóveis, diferentes aparelhos domésticos ou de ar condicionado e sistemas de automação industrial.
Sobre
O que é um Termostato
Um termostato é um dispositivo mecânico discreto que muda o seu estado, ou o dos seus contactos eléctricos, quando uma temperatura definida é atingida.
Estes contactos podem ser utilizados em circuitos de relé, por exemplo, para iniciar ou parar várias máquinas ou para transmitir informações sobre como atingir uma temperatura a um sistema de controlo de temperatura. A própria palavra vem de duas palavras gregas: "θερµο-" que significa calor e "στατός" que significa em pé, estacionário.
Em contraste com os sensores de temperatura analógicos, tais como termopar ou termómetro de resistênciaum termóstato não mostrará o verdadeiro valor de temperatura num determinado momento. A sua única tarefa é "desencadear", ou seja, alterar o seu estado, quando a temperatura é definida a um valor pré-determinado. Dependendo do tipo de termóstato, a acção de controlo necessária é então levada a cabo.
Os termóstatos são utilizados em dispositivos ou sistemas que aquecem ou arrefecem a uma determinada temperatura. Por exemplo, em frigoríficos, aparelhos de aquecimento, sistemas de arrefecimento de motores de automóveis, fornos industriais, etc.
Em que consiste um termóstato e como funciona
A concepção e função do termóstato dependem do tipo de sensor utilizado. A concepção e funcionamento do termóstato depende do tipo de sensor utilizado e pode ser uma placa bimetálica ou uma cápsula metálica com tubos capilares cheios de líquido ou gás.
Uma placa bimetálica é duas tiras metálicas heterogéneas com coeficientes diferentes de expansão térmica que são soldadas juntas. Durante o aquecimento, uma das placas metálicas expande-se mais, o que a faz dobrar ou endireitar quando atinge a temperatura definida.
Ao mover-se mecanicamente desta forma, a placa bimetal pode fazer ou quebrar contactos eléctricos ou abrir uma válvula de refrigeração, por exemplo.
Outro termóstato comum é o termóstato capilar. O seu funcionamento baseia-se na primeira lei da termodinâmica, segundo a qual, à medida que a temperatura de um sistema termodinâmico muda, deve realizar um trabalho mecânico até atingir um estado de equilíbrio.
O termóstato capilar é composto pelos seguintes elementos:
- Uma cápsula metálica contendo o fluido de trabalho (por exemplo, glicol);
- Um tubo capilar que liga o sensor à unidade de controlo do termóstato;
- Uma unidade de controlo ou relé electromecânico, que define o setpoint de temperatura.
Quando a cápsula de metal aquece, o volume do seu conteúdo muda, o que pressiona a membrana do relé através de um tubo capilar, e quando a temperatura definida é atingida, os contactos fecham ou abrem.
A regulação da temperatura é feita mecanicamente, rodando um parafuso termostático, ou é ajustada de fábrica a uma determinada temperatura.
Finalidade do termóstato
Como acima referido, a tarefa principal de um termóstato é controlar a temperatura. A gama de aplicação dos termóstatos é muito ampla: desde o ferro na casa mais pequena até aos enormes fornos em instalações industriais. São utilizados em vários aparelhos, sistemas de aquecimento, sistemas de ar condicionado e aparelhos domésticos.
O termóstato torna a sua utilização segura e ao mesmo tempo confortável, uma vez que a temperatura é regulada automaticamente.
Os termóstatos podem ser construídos ou utilizados adicionalmente, por exemplo, em torneiras de água, para ajustar caldeiras a gás ou para aquecimento por baixo do pavimento aquecimento do chão.
Um termóstato automóvel é um componente obrigatório para o sistema de arrefecimento do motor. Ajuda a manter a temperatura correcta e evita o sobreaquecimento.
Tipos e variantes
Os termóstatos podem ser divididos de acordo com a sua gama de temperaturas de funcionamento:
- Dispositivos que funcionam a altas temperaturas de +300 a 1200 °C.
- Termóstatos de médio alcance: -60 a 500 °C.
- Com a gama de temperaturas mais baixa (crióstatos): abaixo de -60 °C. Trabalham em conjunto com fontes adicionais de frio.
Os termóstatos são também classificados de acordo com a sua estabilidade e precisão de actuação. Caracterizam-se pelo desvio em relação à temperatura definida:
- 5 - 10 °C é o pior indicador de um termóstato.
- 1 - 2 °C é bom para um termóstato de ar, mas medíocre para um termóstato líquido.
- 0,1 °C é bom para um termóstato de ar e meio para um termóstato líquido.
- 0,01 °C - não alcançável para termóstato de ar, bom para termóstato de líquido de desenho especial.
- 0,001 °C - apenas alcançável com termóstatos líquidos.
Como testar um termóstato
O seguinte método pode ser utilizado para testar o termóstato: O som de clique característico deve ser audível quando a temperatura ambiente é alterada - os contactos fecham e abrem.
Se o termóstato for removível, pode tentar aquecer o seu elemento sensor e verificar o funcionamento.
Se, por exemplo, considerarmos o termóstato no forno, depois de definir uma certa temperatura, podemos observar a chama do queimador após o aquecimento: se tiver reduzido e se mantiver ao mesmo nível, tudo está bem. A precisão do resultado obtido pode ser conseguida através da utilização de um termómetro.
O funcionamento correcto da regulação do termóstato pode ser verificado utilizando um termómetro ou multímetro com um termopar. Isto é adequado, por exemplo, para uma máquina de lavar roupa. Um testador que esteja ligado aos contactos do termóstato também ajudará.
Que falhas de termóstato podem ser
A principal falha com este aparelho de todos os tipos é que os contactos estão permanentemente fechados ou abertos, independentemente do ajuste de temperatura. Outra questão é a elevada taxa de falhas, ou seja, diferenças de temperatura entre o conjunto e os valores definidos.
Termóstato e termóstato - a diferença
Os termóstatos são um termo muito mais técnico. Os termóstatos fazem parte deles.
Os termóstatos modernos têm entradas analógicas de sensores, com a capacidade de mostrar a temperatura medida no visor e saídas analógicas e binárias para controlo do processo. Podem também registar os valores medidos na memória e exibir uma representação gráfica do processo de regulação.
A tarefa de um termóstato é muito mais simples - mudar os contactos a um valor de temperatura definido.
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