Che cos'è un termoregolatore?
Un termoregolatore è un dispositivo che controlla le uscite di un sistema di riscaldamento o raffreddamento. Questo controllo si ottiene collegando i sensori di temperatura installati nell'area riscaldata o sul sistema al controller. I dati acquisiti dai sensori vengono confrontati con un riferimento predefinito dell'utente; se la temperatura nel sistema dovesse deviare da essa, il controller attiva o disattiva di conseguenza la fonte di calore o di raffreddamento. Esistono tre categorie principali di funzionamento del termoregolatore: controllo on / off, controllo proporzionale e controllo PID. Ognuno svolge la stessa funzione di base di controllo della temperatura ma offre livelli diversi di raffinatezza e funzionalità.
I sistemi di riscaldamento e raffreddamento in genere sono costituiti da tre componenti di base: una fonte termica, un meccanismo di controllo e uno o più sensori. A seconda della complessità del sistema e del livello di precisione richiesto nel controllo delle temperature, i meccanismi di controllo e sensore potrebbero non essere più complessi di un interruttore bimetallico. D'altra parte, i sistemi di produzione complessi e estesi possono presentare sofisticati controlli computerizzati che guidano diverse fonti di calore in base ai dati ricevuti da numerosi sensori. Per raggiungere questa gamma di interventi di controllo, i sistemi termicamente dipendenti utilizzano uno dei tre tipi base di termoregolatore.
La prima categoria di termoregolatori è l'unità on / off. Questo è il più semplice di tutti i controller e offre un singolo livello di controllo. Con questo tipo di controller, la fonte di calore funziona a piena potenza e viene spenta o accesa a seconda della temperatura del sistema. Una funzione nota come differenziale on-off è integrata in questo tipo di controller che impedisce che i relè, i contattori o le valvole vengano danneggiati da "vibrazioni" se i cambiamenti di temperatura si verificano troppo rapidamente. Questa funzione consente alla temperatura del sistema di superare il set point di un certo margine prima che gli interruttori del controller impediscano un rapido ciclo di accensione / spegnimento.
Il secondo tipo di regolatore di temperatura è quello che è in grado di regolare la temperatura in modo proporzionale. Questo controller riduce la potenza alla quale il riscaldatore funziona quando si avvicina al setpoint di riferimento. Ciò evita che le temperature del sistema superino il set point, come nel caso del tipo di controller acceso / spento. Se la temperatura si allontana troppo dal setpoint a causa di problemi ambientali, il controller funziona quindi come unità on / off mantenendo accesa o spenta la potenza del riscaldatore.
Il terzo tipo è il controller proporzionale con integrale e derivativo (PID). Questo tipo di controller funziona allo stesso modo delle unità proporzionali standard ma include due regolazioni aggiuntive dipendenti dal tempo. Queste regolazioni sono in genere contrassegnate come "reset" e "rate" sul dispositivo e consentono un controllo della temperatura estremamente stabile in applicazioni in cui i requisiti di carico del sistema cambiano frequentemente. Questa variante, tuttavia, richiede una regolazione fine di tutti i parametri di regolazione per funzionare correttamente.