Duostatos, Control automático de la temperatura - Clorius Controls

Duostatos
Control automático de la temperatura
3.5.01-E
ES-1
Duostatos CLORIUS
Los Duostatos son termostatos tipo V son
un sistema compuesto por dos sensores
parte de un solo termostato que controlan
una misma válvula en el sistema
hidráulico.
Dos tipos básicos están disponibles:
V4.05 o V4.10, dependiendo de la elección
de banda proporcional PB y del tamaño
de la válvula. Para más detalles vea
el prospecto “Selección Rápida” 9.0.00.
Los elementos sensores de detección
para ventilación en conductos de aire
son dos del tipo Espiral, o dos rectos (la
combinación de ambos, uno en espiral y
uno de barra es posible para algunas aplicaciones).
El efecto de esta combinación
de dos elementos sensores en el ajuste
es proporcional al volumen del líquido de
los sensores individuales.
Los Duostatos están disponibles con
proporciones variables entre el volumen
líquido de los dos sensores (sensor proporcional)
y de esta manera ellos pueden
satisfacer los requisitos para una cantidad
importante de diversos problemas en el
ajuste. El resultado del ajuste entonces
será un nivel medio suministrado por las
temperaturas detectadas por cada sensor.
Ningún valor fijo de ajuste puede ser indicado.
Por lo tanto los Duostatos no están
equipados con escalas de temperatura
sino con una marca hacia temperaturas
altas y bajas respectivamente.
Aplicaciones
1. En sistemas de calefacción, ajusta
el aire caliente de descarga dependiendo
de la temperatura exterior.
2. Ajusta las dos temperaturas que
son independientes. Ej: La del agua
caliente del tanque en el sistema
de calefacción urbana con control
simultáneo para que la temperatura
del agua de retorno no llegue a ser
demasiado alta.
Sondas Espiral
Sondas Rectas
Min. temperatura exterior ºC (t u min
)
Diagrama A
Descarga máxima del aire/flujo de la temperatura ºC (t i min
)
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Duostatos
Control automático de la temperatura
3.5.01-E
ES-2
Selección del tipo de
Duostatos
La selección del tipo de Duostatos para
la calefacción de un sitio se provee para
diversas combinaciones de sensores
cubriendo todos los requerimientos considerados
en la práctica.
Al seleccionar el Duostatos es conveniente
ver el Diagrama “A” que se utiliza
de la siguiente manera: Cuando el tipo
correcto y básico (V4.05 o V4.10) se ha
elegido del diagrama de combinación en
prospecto “Selección Rápida”, mire en el
diagrama “A” la máxima temperatura del
flujo de aire de descarga (t i max
) para la
que ha sido dimensionada la planta por la
temperatura del aire exterior (t u min
).
Aquí usted siga la línea vertical hasta la
intersección con la curva t u min
. La intersección
muestra el área de combinación
conveniente para el sensor. Los datos
técnicos son mostrados en pág. 4.
Aplicaciones
Plantas generadoras de calefacción
Para uso en plantas de calefacción por
aire caliente, debe usarse Duostatos con
elemento sensor del tipo Espiral doble para
conductos de aire: La Fig.1 muestra un
ejemplo de una Planta con Duostatos. El
sensor primario V p
(rojo) es el sensor verdadero
que entra al sistema de control.
El sensor secundario V s
(azul) colocado
fuera del registro del sistema de control
donde la temperatura exterior determina
la temperatura necesaria para V p
. Si
allí no hay conducto de aire donde el
sensor pueda ser colocado, éste puede
instalarse al aire libre fuera del edificio
y para ello está disponible un soporte
de pared. Para determinar el Duostatos
correcto a utilizar, use el diagrama “A”
donde las combinaciones de sensores
tipo espiral para conductos de aire están
a la izquierda.
Fig. 2
Duostato
Duostato
Ejemplo
Una válvula 50 M1F combinada con un
termostato del tipo V4.10, seleccionado
del diagrama de combinación max u min
es del prospecto “Selección Rápida”,
tiene que regular por t i max
= 40°C y
t u min
= -15°C.
La hoja de la curva de Duostato da la
proporción “C” del sensor y el Duostatos
será del tipo V4.10 C que tiene la proporción
0,7:1 del sensor. Este valor se
puede calcular de la ecuación 2) y 3) en
la página 3:
V s
= 1.25 · ∆t i
= 1.25 · 40-20 = 0.7
V p
∆t u 20+15
Si, por ejemplo, se requiere un tubo capilar,
éste debe estar a 6 m del cilindro de
ajuste y el sensor secundario y a 3 m del
sensor primario y la selección resultante
sería:
Válvula:
Duostatos:
Tubo capilar:
Cilindro de ajuste -
Sensor secundario
Cilindro de ajuste -
Sensor primario
50 M1F
V4.10 C
6 m
3 m
Otras aplicaciones
Los Duostatos a veces se utilizan para
propósitos en donde ambos elementos
de detección entran en el mismo sistema
a ser controlado, (Vea ejemplos 2 y 3).
La condición de control será entonces de
acuerdo con un promedio de registro de
ambos sensores, según lo demostrado
en los siguientes ejemplos: En fig. 2 un
tanque con agua caliente conectado con
la calefacción urbana es ajustado por un
Duostatos donde un sensor, que llamaremos
primario, controla la temperatura del
tanque que debe ser constante con los
registros del otro sensor que llamaremos
secundario y que está midiendo la temperatura
del agua que se conduce de nuevo
a la red de calefacción urbana.
De esta manera podemos asegurar que
la válvula no se abrirá tanto por la temperatura
del agua de retorno que haría que
levante el calor de manera incontrolada y
con un gran consumo de agua reduciría la
temperatura del agua en el tanque.
La fig. 3 muestra un dormitorio calentado
por aire. El sensor primario se instala en
el conducto de aire para servir como
termostato del dormitorio a calentar. El
sensor secundario se instala en el tubo
de aire de retorno donde, por el contrario,
la temperatura del aire llega a ser demasiado
baja (esto debe interpretarse como
un boceto), a pesar de que la temperatura
ambiente se pueda elevar como resultado
de la emanación de calor proveniente de
personas o actividades que calientan el
aire dentro del dormitorio.
Fig. 3
Duo stato
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Duostatos
Control automático de la temperatura
3.5.01-E
ES-3
Bases teóricas
La base teórica para el uso del Duostatos
en sistema de calefacción habitacional se
basa en el equilibrio entre el calor traído a
la planta y la pérdida térmica en áreas y
dormitorios calentados y sus alrededores.
Por las plantas de aire caliente (Fig.1) se
puede expresar con una ecuación aproximada
1), pero con cambios pequeños,
estas consideraciones se pueden aplicar
a plantas de calefacción central por agua
como portadora de calor.
1) Lc p
(t i
- t u
) = Σ kf(t r
- t u
)
Aquí “L” es la cantidad de aire que viene
del exterior y se calienta, temperatura t u
a la temperatura de descarga t i
, y el c p
es el calor específico del aire. kf expresa
la suma de las superficies y empalmes,
por medio del cuál se pierde calor a los
alrededores por la diferencia entre las
temperaturas de los ambientes calentados
t r
y la temperatura del exterior t u
.
Como L, c p
, kf y la temperatura ambiente
en medidas constantes, ecuación 1) se
puede convertir en:
2)
t i max
- t i min
∆t i
= = n
t u max
- t u min
∆t u
Aquí t i max
y t u min
el máximo y el mínimo
son valores calculados que pertenecen
a la temperatura de la descarga de aire
que viene del exterior y para lo cual se
ha dimensionado la planta. De la misma
manera, t i min
y t u max
son valores intermedios
(Normalmente 20°C) que por la
condición térmica baja, es 0. La medida
“n” expresa cuántos grados t i
deben ser
levantados cuando t u
cae un grado. Esa
es la constante para una planta individual,
pero varía de caso en caso. Este
problema puede ser resuelto proveyendo
Duostatos con sensor de proporciones
diferentes. La proporción entre el volumen
del líquido en sensores primarios y
secundarios es:
3) V S
= 1.25n
V P
Esta fórmula es aproximada, pues el
coeficiente de la extensión del líquido
(Glicerina) varía con la temperatura y es
compensado con el factor 1.25.
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ES-4
Tipo V4.05 AV4.05 B V4.05 C V4.05 D V4.05 E
Fuerza de cierre N 400 400 400 400 400
Longitud del sensor secundario L mm 430 430 430 430 430
Bobinas del sensor secundario W S
7 10 14 21 29
Constante del T del sensor sec. * seg. 360 360 360 360 360
Constante del T del sensor prim. * seg. 360 360 360 360 360
Proporción del sensor V S
: V P
0.35:1 0.5:1 0.7:1 1:1 1.4:1
Protector frente a exceso de temp. °C 80 80 80 80 80
Max. altura de elevación mm 21 21 21 21 21
Recorrido mm/°C 0.50.50.50.50.5
Tipo V4.10 AV4.10 B V4.10 C V4.10 D V4.10 E
Fuerza de cierre N 400 400 400 400 400
Longitud del sensor secundario L mm 430 430 430 430 430
Bobinas del sensor secundario W S
14 21 29 42 42
Constante del T del sensor sec. * seg. 360 360 360 360 360
Constante del T del sensor prim. * seg. 360 360 360 360 360
Proporción del sensor V S
: V P
0.35:1 0.5:1 0.7:1 1:1 1.45:1
Protector frente a exceso de temp. °C 40 40 40 40 40
Max. altura de elevación mm 21 21 21 21 21
Recorrido mm/°C 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Tipo V4.05 L V4.05 M
Fuerza de cierre N 400 400
Longitud del sensor secundario C mm 390 490
Diámetro del sensor sec. E mm 22 28
Hilo de rosca del sensor sec. G ISO 7/1 R 1 R 1
Constante del T del sensor sec. * seg. 130 165
Constante del T del sensor prim. * seg. 130 130
Proporción del sensor V S
: V P
1:1 2:1
Protector frente a exceso de temp. °C 80 80
Max. altura de elevación mm 21 21
Recorrido mm/°C 0.50.5
Tipo V4.10 L V4.10 N
Fuerza de cierre N 400 400
Longitud del sensor secundario C mm 490 800
}
Diámetro del sensor sec. E mm 28 34 Acero inoxidable de
Hilo de rosca del sensor sec. G ISO 7/1 R 1 R 2 aleación alta
Constante del T del sensor sec. * seg. 165280
Constante del T del sensor prim. * seg. 165165
Proporción del sensor V S
: V P
1:1 2.9:1
Protector frente a exceso de temp. °C 40 40
Max. altura de elevación mm 21 21
Recorrido mm/°C 1.0 1.0
* La constante de tiempo para sensor tipo espiral que detecta temperatura en conductos de aire, el aire es medido con una velocidad de 4 m/seg. Para sensor de
barra que son elementos usados para medir en agua con una velocidad de 1 m/seg.
Diagrama de orden Por especificaciones de Duostatos, la siguiente información debe pedirse: Ejemplo:
1. Válvulas: Dimensiones y tipo: 15 M1F
2. Duostato. Tipo básico y proporción de sensor V4.05 C
3. Tubo capilar desde el cilindro de ajuste hasta el sensor secundario (V s
, azul) 6 m
4. Tubo capilar desde el cilindro de ajuste hasta el sensor primario (V p
, rojo) 3 m
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