Guía de interruptores de temperatura HVAC

Figura 1: Interruptor de temperatura HVAC

Un interruptor de temperatura en un sistema HVAC sirve como un componente crítico de control, asegurando que el sistema opere dentro de rangos de temperatura seguros y eficientes. Al monitorear y responder a los cambios de temperatura, estos interruptores ayudan a prevenir el sobrecalentamiento o la congelación, lo que puede llevar a daños en el equipo, ineficiencia y costos energéticos incrementados. Además, juegan un papel vital en mantener un ambiente cómodo y seguro para los ocupantes ajustando automáticamente las operaciones del HVAC basadas en las necesidades de temperatura del espacio. Este enfoque proactivo en la gestión de la temperatura no solo extiende la vida útil del equipo HVAC sino que también mejora la seguridad al prevenir condiciones que podrían llevar a incendios u otros peligros. Este artículo discute el funcionamiento, métodos de instalación y cableado de los interruptores de temperatura HVAC.

Tabla de contenidos

Cómo funciona un interruptor de temperatura HVAC
Dónde se instala un interruptor de temperatura
Cómo instalar un interruptor de temperatura
Criterios de selección
Cómo probar un interruptor de temperatura
Preguntas frecuentes

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Interruptores Térmicos HVAC

Cómo funciona un interruptor de temperatura HVAC

El interruptor de temperatura tiene un tubo capilar, que es un delgado tubo de cobre que conecta el componente sensor de temperatura con el mecanismo del interruptor. Cuando la temperatura alcanza un límite predeterminado, el dispositivo activa su interruptor de un polo doble tiro (SPDT), causando que se enganche y bloquee mecánicamente en su lugar. Esta acción es una característica de seguridad diseñada para responder a condiciones específicas de temperatura.

En el evento de una fuga en el tubo capilar, el sistema está diseñado para reaccionar creando una conexión eléctrica continua (discutido más adelante en el artículo). Esto sirve como una alerta de un mal funcionamiento en la detección de temperatura, indicando que el dispositivo ya no puede detectar o responder a cambios de temperatura con precisión. A pesar de esto, el dispositivo incorpora una característica que permite el reinicio manual del interruptor. Esto significa que si la temperatura cae por debajo del límite preestablecido, el interruptor puede ser desbloqueado manualmente, permitiendo que el dispositivo reanude su función de monitorear y responder a variaciones de temperatura. Este diseño asegura que el interruptor de temperatura permanezca sensible a cambios en la temperatura y capaz de indicar cuando ocurre una falla.

Los roles primarios de un interruptor de temperatura, o limitador, son:

Regulación de temperatura: El propósito principal de un interruptor de temperatura en sistemas HVAC es mantener la temperatura deseada dentro de un espacio. Esto se logra encendiendo o apagando dispositivos de calefacción o refrigeración, o modulando su salida, para mantener la temperatura establecida.
Seguridad: Los interruptores de temperatura juegan un papel crítico en prevenir el sobrecalentamiento o la sobre-refrigeración, lo que puede llevar a daños en el equipo. Por ejemplo, un interruptor límite de temperatura apagará el sistema o activará una alarma si las temperaturas exceden los límites seguros.
Eficiencia energética: Asegurando que los sistemas HVAC operen solo cuando sea necesario para mantener la temperatura deseada, los interruptores de temperatura ayudan a reducir el consumo de energía y, consecuentemente, los costos energéticos.

Dónde se instala un interruptor de temperatura

En un sistema HVAC, un interruptor de temperatura puede ser instalado en varias ubicaciones clave, dependiendo de la función específica que necesite realizar.

Conductos de suministro de aire: Para regular o monitorear la temperatura del aire suministrado al espacio.
Conductos de retorno de aire: Para detectar la temperatura del aire que se reintegra al sistema HVAC para ajustes.
Bobinas de evaporador: Un interruptor de temperatura de evaporador HVAC previene la congelación de las bobinas monitoreando la temperatura de la bobina y ajustando el ciclo de refrigeración.
Hornos: Los interruptores de límite de temperatura en hornos previenen el sobrecalentamiento apagando el horno si las temperaturas internas se elevan demasiado.

Cómo instalar un interruptor de temperatura

Nota: El proceso exacto de instalación puede variar ligeramente con el fabricante o el diseño del interruptor de temperatura. Esta sección explica cómo instalar un interruptor de temperatura Belimo.

Instalar el interruptor de temperatura involucra algunos pasos:

Preparación: Comience por remover los cuatro tornillos en el frente del dispositivo y adjuntando la glándula de cable en la parte inferior.
Cableado: Pase el cable a través de la glándula y conecte los cables de acuerdo al diagrama de cableado, asegurando un aislamiento adecuado. Si el capilar tiene fugas, el circuito eléctrico entre los terminales 1 y 4 se cierra permanentemente, y desbloquear el dispositivo ya no es posible. Los distintos terminales son:
1. Terminal de tierra: Proporciona una conexión de seguridad a tierra.
2. Terminal 1 (NC): Normalmente cerrado, permite el flujo de corriente en el estado predeterminado del dispositivo; se abre cuando se activa.
3. Terminal 2 (Común): Sirve como el punto de pivote en el interruptor, dirigiendo el flujo de corriente ya sea al terminal NC o NO basado en el estado del dispositivo.
4. Terminal 4 (NO): Normalmente abierto, bloquea el flujo de corriente en el estado predeterminado del dispositivo; se cierra y permite corriente cuando se activa.
Reensamblaje: Asegure la cubierta frontal de nuevo en su lugar con los tornillos.

Figura 2: Diagrama de cableado del interruptor de temperatura Belimo: NC (1), común (2) y NO (4).

Mecanismos de montaje

Los interruptores de temperatura industriales pueden ser montados de varias maneras, incluyendo contacto directo con tuberías, montaje térmico y montaje en pared con o sin una manga de inmersión, proporcionando flexibilidad para varios escenarios de instalación.

Montaje en contacto con tubería

Método: Adjuntar el interruptor de temperatura directamente al exterior de la tubería usando un soporte de montaje o banda.
Uso ideal: Monitoreo de la temperatura del agua en tuberías.
Consideración clave: Asegura una medición precisa de la temperatura manteniendo un buen contacto térmico, posiblemente usando pasta conductiva térmica y asegurando una superficie de montaje limpia y sin aislamiento.

Figura 3: Montaje en contacto con tubería

Montaje en pozo termométrico

Método: Insertar el interruptor de temperatura en un pozo termométrico que está montado en el flujo del proceso.
Uso ideal: Adecuado para ambientes duros o presurizados donde el contacto directo con el medio del proceso no es aconsejable.
Consideración clave: Asegura que el interruptor de temperatura pueda ser removido y atendido sin interrumpir el proceso o drenar el sistema. Es importante seleccionar un pozo termométrico de material compatible y tamaño para la aplicación específica para asegurar una medición precisa de la temperatura e integridad del sistema.

Figura 4: Montaje en pozo termométrico

Montaje en pared con sonda en brida

Método: Montar el interruptor de temperatura en una pared o panel, con la sonda extendiéndose al medio del proceso a través de una brida.
Uso ideal: Útil para tanques o tuberías grandes donde se requiere monitorear la temperatura a una profundidad o ubicación específica dentro del medio.
Consideración clave: La brida típicamente se atornilla a una brida acoplada en un tanque, tubería o conducto, con la sonda pasando a través de una junta entre las bridas para asegurar un sello sin fugas. Es crucial seleccionar una sonda de longitud suficiente para alcanzar el medio que se está midiendo, asegurando un monitoreo preciso y efectivo de la temperatura.

Figura 5: Montaje en pared con sonda en brida

Montaje en pared con sonda en manga de inmersión

Método: Similar al montaje en brida, este enfoque implica insertar la sonda en una manga de inmersión (o pozo termométrico) que está montada en la pared o directamente en el medio del proceso.
Uso ideal: Perfecto para aplicaciones donde el sensor de temperatura necesita protección del medio del proceso o requiere aislamiento para propósitos de mantenimiento y reemplazo.
Consideración clave: La manga de inmersión se asegura a la pared o al recipiente, con la sonda insertada en la manga para protegerla. Es importante considerar la profundidad de inmersión de la sonda para asegurar una medición precisa de la temperatura. Esta configuración no solo protege la sonda sino que también facilita su fácil remoción o reemplazo sin interrumpir el proceso.

Figura 6: Montaje en pared con sonda en manga de inmersión

Criterios de selección

Al seleccionar un interruptor de temperatura para un sistema HVAC, entender las características clave y especificaciones es crucial para tomar una decisión informada.

Rango de medición de temperatura: Considere el rango de temperatura que el interruptor puede monitorear. Asegúrese de que se alinee con el rango de temperatura operativa de la aplicación específica, ya sea para sistemas de agua caliente, sistemas de agua tibia u otras aplicaciones HVAC.
Grado de protección (Clasificación IP): La clasificación IP indica el nivel de protección contra la entrada de polvo y agua. Seleccione un interruptor de control de temperatura con una clasificación IP adecuada para asegurar durabilidad y operación confiable en el entorno previsto, especialmente si está expuesto a humedad o materia particulada.
Conexión eléctrica: Considere el tipo de conexión eléctrica y terminales proporcionados. Asegure compatibilidad con el cableado y requisitos eléctricos del sistema para una instalación y operación sin problemas.
Voltaje de operación: Verifique el rango de voltaje de operación del interruptor de temperatura, incluyendo compatibilidad con voltaje AC y DC. Es esencial igualar los requisitos de voltaje del interruptor con el voltaje de operación del sistema para evitar incompatibilidades eléctricas y asegurar seguridad.
Señal de salida y contactos: Entienda el tipo de señal de salida (por ejemplo, salida de cambio (SPDT)) y el número de contactos. Esto afecta cómo el interruptor interactúa con el sistema HVAC, incluyendo cómo abre o cierra circuitos eléctricos en respuesta a cambios de temperatura. Asegúrese de que la señal de salida y la configuración de contactos del interruptor cumplan con las necesidades de control del sistema.
Opciones de montaje: Evalúe los tipos de montaje disponibles (por ejemplo, montaje en contacto con tubería, montaje en pozo termométrico, montaje en pared). La flexibilidad de montaje puede impactar significativamente la facilidad de instalación y la efectividad del monitoreo de temperatura en la aplicación específica.
Función de conmutación: Familiarícese con la operación del interruptor, particularmente cómo responde a cambios de temperatura. Un interruptor que se reinicia automáticamente a su posición original al enfriarse o calentarse a un punto de ajuste específico ofrece conveniencia y fiabilidad en mantener las condiciones de temperatura deseadas.
Corriente mínima de conmutación: Considere la especificación de corriente mínima de conmutación. Esto asegura que el interruptor pueda operar de manera confiable con los niveles de corriente del sistema, especialmente en aplicaciones de baja corriente.

Cómo probar un interruptor de temperatura

Probar un interruptor de temperatura HVAC es crucial para asegurar que opera correctamente y responde a los cambios de temperatura como se espera. Aquí hay una guía paso a paso sobre cómo probar un interruptor de temperatura:

Desconectar la energía: Antes de comenzar, asegúrese de que la energía del sistema HVAC esté apagada para prevenir cualquier peligro eléctrico.
Acceder al interruptor de temperatura: Localice y acceda al interruptor de temperatura. Esto puede involucrar remover pane les o cubiertas en la unidad HVAC.
Ajustar el multímetro: Ajuste el multímetro al ajuste de continuidad. Este ajuste a menudo está representado por un símbolo de onda sonora o diodo en el multímetro.
Conectar las sondas del multímetro: Conecte una sonda del multímetro a un terminal del interruptor de temperatura y la otra sonda al terminal opuesto. No importa qué sonda va en qué terminal ya que está comprobando la continuidad.
Verificar la continuidad: Con las sondas en su lugar, verifique la lectura del multímetro. Un interruptor de temperatura funcional debería mostrar continuidad (a menudo indicado por un sonido de pitido del multímetro o una lectura específica) a temperatura ambiente si es normalmente cerrado (NC).
Aplicar calor: Aplique cuidadosamente calor al sensor de temperatura usando una fuente de calor como un secador de pelo o una pistola de calor. Monitoree el interruptor; debería abrirse (rompiendo la continuidad) una vez que la temperatura exceda su umbral establecido. Si el interruptor es normalmente abierto (NO), debería cerrarse (indicando continuidad) cuando se calienta más allá de su punto de activación.
Dejar enfriar: Permita que el interruptor de temperatura se enfríe. Observe si vuelve a su estado original (continuidad para interruptores NC, sin continuidad para interruptores NO) una vez que alcanza una temperatura por debajo del umbral.
Evaluar resultados: Si el interruptor no responde como se describió anteriormente, puede estar defectuoso y requerir reemplazo. Un interruptor de temperatura que funciona correctamente mostrará cambios claros en la continuidad a medida que responde a los cambios de temperatura.

Preguntas frecuentes

¿Cómo calibrar un interruptor de temperatura?

La mayoría de los interruptores de temperatura están calibrados de fábrica. Si se necesita recalibración, consulte las instrucciones del fabricante o use un termómetro calibrado para ajustes de comparación.