Termostatos

La creciente popularidad de los dispositivos domésticos inteligentes está impulsando la demanda de termostatos

Un termostato regula la temperatura en un sistema como la calefacción o el aire acondicionado. El termostato generalmente tiene un sensor de temperatura, un mecanismo de control y una pantalla que muestra la temperatura establecida. El mecanismo de control es manual o automático y se puede utilizar como una forma de encender o apagar el sistema de calefacción o refrigeración para mantener la temperatura deseada. Hay muchos tipos de termostatos disponibles, incluidos los electrónicos, inteligentes y mecánicos.

Un termostato es un componente de un dispositivo regulador que detecta la temperatura y toma medidas para mantenerla en un punto establecido.

Cualquier dispositivo o sistema que calienta/enfría a una temperatura determinada puede usar termostatos. Estos incluyen calefacción central, calefacción de edificios, aires acondicionados, sistemas HVAC, calentadores de agua y equipos de cocina como hornos y refrigeradores. Estos dispositivos se conocen comúnmente como cargas controladas termostáticamente en la literatura científica. Alrededor del 50% de la demanda de electricidad de Estados Unidos son cargas controladas termostáticamente.

Un termostato es un dispositivo de control de circuito cerrado que busca reducir el error entre las temperaturas medidas y deseadas. Un termostato puede combinar los elementos de control y detección de un sistema controlado, como un termostato de automóvil. Las palabras griegas statos statos y thermos thermos son los dos ingredientes principales del termostato.

El crecimiento del mercado de termostatos está impulsado por varios factores:

La tecnología de hogar inteligente está ganando popularidad: la creciente adopción de termostatos inteligentes y el Internet de las cosas está impulsando la demanda. Estos termostatos se pueden controlar de forma remota a través de un teléfono inteligente o cualquier otro dispositivo.

Iniciativas y regulaciones de eficiencia energética por parte de los gobiernos: En todo el mundo, los gobiernos están adoptando regulaciones e iniciativas para mejorar la eficiencia energética. Esto está impulsando la adopción de termostatos inteligentes y programables que pueden reducir el consumo de energía.

Mayor conciencia sobre la conservación de la energía: a medida que aumentan los precios de la energía y los efectos del cambio climático se vuelven más evidentes, los consumidores son más conscientes de la necesidad de conservar la energía. Esto está impulsando la demanda de instalación de termostatos energéticamente eficientes.

Avances tecnológicos: con el desarrollo del reconocimiento de voz y la inteligencia artificial, los termostatos son cada vez más sofisticados y fáciles de usar. Esto está ayudando a atraer a más clientes.

Aumento de las actividades de construcción y renovación: esto está impulsando la necesidad de termostatos, que se instalan en casas y edificios nuevos.

Existe una creciente demanda de conveniencia y comodidad: la creciente demanda de comodidad está impulsando que los termostatos se controlen de forma remota, ofrezcan datos detallados de consumo de energía y otras funciones avanzadas.

Los termostatos utilizan diferentes tipos de sensores para medir la temperatura y controlar el funcionamiento. Las tiras bimetálicas se utilizan para convertir los cambios de temperatura en desplazamiento mecánico. Esto permite que el termostato controle la calefacción y la refrigeración. En cambio, los termostatos electrónicos usan un termómetro u otro sensor semiconductor para procesar los cambios de temperatura como señales electrónicas.

Los termostatos convencionales se pueden describir como “controles bang-bang” porque el sistema funciona a su máxima capacidad una vez que se alcanza el punto de ajuste o se detiene por completo. Este método de control es simple de implementar pero requiere algo de histéresis para evitar ciclos excesivos del equipo alrededor del punto de referencia. Los termostatos convencionales no pueden controlar la temperatura con mucha precisión. En cambio, hay oscilaciones que pueden controlarse hasta cierto punto. Este control es generalmente ineficiente, impreciso y provoca altos niveles de desgaste mecánico. Sin embargo, para componentes como los compresores, ofrece una ventaja de costo significativa sobre las unidades más avanzadas que permiten una capacidad continuamente variable.

El retardo de tiempo del sistema de control es otra consideración. Se puede agregar un “anticipador” a los termostatos para mejorar el rendimiento del control. Esto dejará de calentar/enfriar un poco antes de que se alcance el punto de referencia. Sin embargo, el sistema aún producirá calor por un breve tiempo. El exceso es cuando la temperatura real excede el punto de ajuste. Un sensor bimetálico también puede incluir un “anticipador” físico, un cable que toca el termostato. Se crea una pequeña cantidad de calor cuando la corriente pasa a través del cable y se transfiere a la bobina bimetálica. Se pueden utilizar termostatos electrónicos para controlar la temperatura.

Se prefiere un controlador PID o un controlador MPC cuando se necesita una mayor precisión de control. Se utilizan principalmente para fines industriales, como en museos o fábricas de fabricación de semiconductores.