Uma das grandes dificuldades na criação ou adequação de projetos é a falta de informação útil de equipamentos e dispositivos industriais.
Nesse caso, saber os nomes de diferentes produtos que proporcionam o mesmo serviço já é um ótimo começo.
No entanto, o verdadeiro desafio se encontra em conhecer intimamente esses produtos, sabendo quais são os benefícios e malefícios de suas utilizações e, por fim, se são viáveis ou não para o projeto ou para a sua necessidade.
Os sistemas de refrigeração e aquecimento industriais, por exemplo, lidam com esse impasse envolvendo diferentes dispositivos para o mesmo serviço, como por exemplo no uso de termostatos e os controladores de temperatura.
Mas espera aí, se ambos exercem a mesma função, então por que tem nomes distintos?
Na verdade, seus nomes distintos refletem as suas diferentes especificidades.
Enfim, saber diferenciar esses dispositivos pode ser fundamental para uma decisão futura.
Então, não adie o seu conhecimento até lá. Fique por aqui até o final e sane suas dúvidas quanto às diferenças desses dois dispositivos.
Conteúdos
O que é um Termostato
Que tal começarmos o assunto discorrendo rapidamente sobre os dois dispositivos e, depois, concluindo as suas diferenças?
O termostato é um dispositivo simples e prático, acredite, você está prestes a entender o porquê.
Esse dispositivo permite que você regule manualmente a temperatura que deseja para o ambiente em questão.
Por isso, o mesmo conta com um sensor de temperatura embutido, que há de ler a temperatura ambiente, de modo que essa temperatura seja comparada com a temperatura regulada na sua estrutura física.
Desse modo, quando a temperatura ajustada for maior do que a do sistema (em um sistema de refrigeração, por exemplo), o termostato ligará o equipamento de refrigeração.
Por outro lado, se a temperatura for menor do que a ajustada (em um sistema de aquecimento, por exemplo), o termostato ligará o equipamento de aquecimento.
Esse “liga/desliga” de equipamentos é possível devido a um dispositivo presente no interior do termostato e que é fundamental para o seu funcionamento: o relé (popularmente conhecido como “chave” ou “contato”)
O relé é um dispositivo eletromecânico que tem um interruptor que pode ser normalmente aberto (N.A) ou normalmente fechado (N.F).
Assim, quando ativado, o relé ou permite ou cessa a passagem de corrente pelo circuito, armando ou desarmando o aquecedor, refrigerador, entre outros dispositivos possíveis.
O que é o controlador de temperatura
Este dispositivo possui funções bem semelhantes se comparado com o termostato, ou seja, baseia-se em manter a temperatura ambiente do processo controlada, de acordo com a ajustada.
Sobre as características visuais: este dispositivo conta com uma interface do tipo display, permitindo que funções sofisticadas de controle de temperatura sejam inseridas.
Sobre essas funções, nos referimos às diferentes possibilidades de controle de temperatura, a qual resumimos logo abaixo.
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Liga/desliga
Assim como o termostato, o controlador de temperatura pode ser utilizado para ligar ou desligar o equipamento de aquecimento ou refrigeração do ambiente.
Isso também envolve um conceito muito utilizado para essa função, chamado de histerese.
A histerese se trata da diferença entre os valores em que um sistema de controle liga e desliga um dispositivo de aquecimento ou resfriamento em resposta às variações de temperatura.
Então, se for programada uma histerese de 2 °C para uma temperatura de ajuste de ambiente de 50 °C, um sistema de aquecimento, por exemplo, ativará quando a temperatura ambiente for de 48 °C (diferença entre a temperatura ajustada e a de histerese).
E é claro, tudo vai depender se o seu controlador de temperatura foi ajustado para aquecimento (normalmente identificado pela letra H, referente à “heat”) ou refrigeração (normalmente identificado pela letra C, referente à “cooling”).
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Controladores PID (Proporcional-Integral-Derivativo)
O PID calcula o erro entre a quantidade de temperatura que você deseja (temperatura ajustada ou de setpoint), bem resumidamente. Mas, cada uma dessas letras tem uma função nesse tipo de controlador.
- P – Proporcional: corrige o erro proporcionalmente a este desvio entre a temperatura ajustada e a temperatura atual. Assim, visto um erro maior, maior será a velocidade de correção do proporcional;
- Integral: acumula os erros cometidos no passado e os corrige no decorrer do tempo, evitando exatamente este erro do sistema no decorrer do tempo;
- Derivativo: calcula a taxa de variação do erro e evita respostas bruscas do sistema (como um aquecimento ou refrigeração brusca) às mudanças rápidas no erro. Assim, suaviza a ação brusca do sistema em respostas às mudanças bruscas de temperatura.
Qual a diferença entre o controlador de temperatura e o termostato
Apesar do controlador de temperatura exibir um nome intuitivo, é interessante ter em mente que o termostato realiza também a mesma função.
No entanto, enquanto um desses dispositivos é dedicado a um processo mais complexo ou maior, o outro é destinado a processos mais simples ou menores.
Vamos reconhecer as suas principais diferenças?
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Complexidade
Lendo a introdução deste tópico, você pode pensar: projetos complexos e maiores ou menores simples e menores? O que isso tem a ver com os dispositivos?
Bem, em projetos maiores, por exemplo, é preciso que seja uniforme a temperatura ao longo de toda a estrutura interna do seu espaço de controle, além de querer, por exemplo, que a temperatura do processo esteja sempre próxima da ajustada. Sem esse liga ou desliga.
E aí entram os adicionais de um dispositivo em relação ao outro, como a correção dos erros do sistema e até mesmo das perturbações que possam aparecer, como a abertura ou fechamento de comportas, entre outros.
Claro, não podemos deixar de mencionar que todo esse controle de temperatura necessite, talvez, de um inversor de frequência aplicado em um motor elétrico que esteja acoplado ao seu queimador, gerador de vapor ou refrigerador, por exemplo.
Assim, teríamos uma gama de aplicação do seu equipamento que pudesse atender as diferentes necessidades do sistema de aquecimento ou refrigeração industrial.
Portanto, para um projeto mais complexo, opte pelo controlador de temperatura. Já para projetos mais simples, o termostato pode dar conta.
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Estabilidade e precisão
Após a explicação resumida sobre a aplicação de controladores PID em controladores de temperatura, não restou mais dúvida.
A possibilidade de manter a temperatura do processo sempre próxima da temperatura de ajuste, é o sinônimo de estabilidade.
Analogamente, corrigir os erros do sistema é sinônimo de precisão no controle de temperatura.
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Custo
Nem sempre traz a maior vantagem de uso o dispositivo de controle de temperatura mais sofisticado, até porque a viabilidade do seu projeto ou da sua necessidade de aplicação também deve incluir o valor de investimento.
Tem muito a ver com o que já foi dito no tópico anterior.
O termostato, por exemplo, pode sim ser o mais barato e pode servir com excelência em projetos pequenos, como chocadeiras.
Já o controlador de temperatura, com seus adicionais programáveis, por exemplo, pode ser o preferido para os processos industriais.
Desse modo, o valor de investimento estará em função também da sua necessidade.
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Aplicação
Também relacionado ao segundo tópico, temos que a aplicação do termostato está mais focada em residências, escritórios, pequenos espaços comerciais, entre outros.
Já o controlador de temperatura é frequentemente encontrado em indústrias, laboratórios, processos de fabricação e sistemas de automação industrial.
Eles são usados em situações onde a precisão, estabilidade e controle mais avançado são essenciais.
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Funções
Não estamos aqui para falar do óbvio. É claro, o controlador de temperatura possui mais funções do que o termostato e vemos isso através dos métodos de controle de automação (PID), além de contar com o próprio “liga/desliga” como opção de funcionamento.
Mas, na indústria, o termostato pode ser utilizado em conjunto com o controlador de temperatura, sem que um atrapalhe a função do outro.
O termostato, por exemplo, pode ser utilizado como dispositivo de segurança do sistema de aquecimento ou refrigeração industrial, para que entre em ação se ocorrer uma falha no controlador de temperatura.
Então, mesmo possuindo propósitos iguais, ambos os dispositivos podem adotar funções diferentes se utilizados em conjunto.
Quanto aprendizado em um só conteúdo, não é mesmo?
Em suma, aprendemos que os controladores de temperatura são mais complexos e mais versáteis que o termostato, mas que podem ser inviáveis para projetos que não necessitem de precisão e controle de temperatura apurados.
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