Control de la temperatura: el uso de sensores para pasar de lo subjetivo a lo empírico

Simon Buddle explica cómo invertir en algunos equipos básicos de detección de temperatura puede evitar problemas de climatización con los clientes y proporcionar datos de apoyo al profesional de KNX .

La temperatura es probablemente uno de los aspectos más emotivos con los que nos enfrentamos en nuestro ámbito. Cualquier padre o madre conoce el reto que supone intentar que un niño pequeño se mantenga abrigado en pleno invierno. «Pero mamá, tengo muuuuucho calor», mientras a su alrededor todo el mundo va bien abrigado con bufandas, guantes y enormes chaquetas de invierno. He vivido dentro del círculo polar ártico, he dormido en refugios de nieve y, sin embargo, no soporto ni siquiera estar bajo una ducha tibia. ¡Y cómo la gente rompe el hielo y se baña durante todo el invierno en piscinas al aire libre y estanques me resulta más que incomprensible!


Ni siquiera vivir en el Círculo Polar Ártico puede preparar a algunas personas para el reto de una ducha tibia.

En general, los suelos a 21oC resultan fríos al tacto y, sin embargo, al aire libre bajo el sol, 21oC se perciben decididamente cálidos. Sin embargo, «caliente», «frío», «cálido» y «tibio» son términos subjetivos con los que no sabemos cómo lidiar fácilmente cuando nos los lanzan los clientes. Por eso, para mí, hay dos requisitos fundamentales en lo que respecta a la temperatura: 1) obtener una lectura precisa, 2) registrar esa información para tenerla como prueba en caso de que la necesitemos.


El humilde termistor puede evitar todo tipo de problemas.

Sensores de temperatura

El sencillo termistor suele costar menos de 1 libra esterlina. Así que esa pieza no es en absoluto cara. Sin embargo, sin ella, todo tipo de problemas costosos podrían llamar a nuestra puerta: suelos de madera dañados, facturas de energía desorbitadas o incluso alguien que se haya quemado . En cuanto a los sensores, hay dos aspectos importantes que hay que conocer: cuándo y dónde utilizarlos y qué tipos existen.

Calefacción por zonas

Los sistemas de calefacción por zonas requieren sensores de temperatura por zonas. Si la zona se calienta mediante un radiador, entonces necesitamos un sensor en la habitación y ya estamos listos. Si, sin embargo, la habitación tiene calefacción por suelo radiante, entonces también necesitamos un sensor de temperatura en el suelo. Por lo general, la temperatura superficial de los suelos de madera debe limitarse a 27oC. La calefacción eléctrica por suelo radiante se utiliza con mayor frecuencia en los cuartos de baño, normalmente bajo las baldosas. Estas pueden alcanzar temperaturas extremadamente altas, por lo que un sensor empotrado en el suelo es absolutamente imprescindible en estas circunstancias. Muchos clientes quieren utilizarlo como calefacción de confort, es decir, quieren que el suelo esté cálido al tacto. Esto hace que la calefacción por suelo radiante permanezca encendida durante largos periodos de tiempo, lo que aumenta el riesgo de sobrecalentamiento. Un suelo de baldosas a 45oC no resulta agradable, y con la calefacción eléctrica esto es muy probable si no contamos con una sonda que desconecte la zona en caso de sobrecalentamiento.


Curva de resistencia en función de la temperatura para el termistor NTC (izquierda) y el termistor PTC (derecha).

Tipos de sensores

Existen muchos tipos diferentes de sensores. A grandes rasgos, se dividen en dos grupos: los de coeficiente de temperatura negativo (NTC) y los de coeficiente de temperatura positivo (PTC). Con un termistor NTC, a medida que aumenta la temperatura, la resistencia disminuye. Lo contrario ocurre con los termistores PTC.

Evidentemente, debemos saber qué tipo de sensor se ha instalado si queremos interpretar correctamente las lecturas de salida. Si profundizamos un poco más, veremos que existen diferentes tipos de sensores NTC. Por ejemplo, el sensor Zennio es un NTC de 6,8 kΩ, mientras que los sensores Sontay que aparecen en la imagen son NTC de 10 kΩ. El valor numérico hace referencia a su resistencia a una temperatura de 25oC. El Arcus SK08 puede leer 8 sensores PT1000, mientras que el Zennio RailQUAD8 puede leer 8 sensores Zennio o sensores NTC con una característica de resistencia diferente, pero solo puede leer otro tipo de sensor NTC, ¡así que ten cuidado de no mezclar varios tipos!


(Izquierda) La sonda de temperatura Zennio ZAC-NTC68, (centro) el sensor de pinza Sontay TT-C y (derecha) el sensor de temperatura de dedal Sontay TT-518-A-SS.

El controlador de temperatura Arcus SK8 de 8 canales es un sensor/controlador de la serie S8 que se utiliza para medir y controlar 8 temperaturas independientes, las cuales se registran mediante un sensor de temperatura PT1000 externo (fuente de la imagen: knxshoponline.co.uk)

El Zennio RailQUAD 8 cuenta con entradas analógicas/digitales que pueden configurarse como entradas binarias para sensores y pulsadores sin potencial, como entradas para sondas de temperatura o como entradas para sensores de movimiento. Se incluyen ocho termostatos de ambiente para sistemas de control de calefacción y refrigeración.

Como seguramente podrá comprobar, es necesario prestar mucha atención para garantizar la compatibilidad y que los equipos cumplan con las especificaciones correctas.

Datos empíricos

Una vez que recibamos los datos de temperatura de los distintos sensores, podremos iniciar el proceso de análisis y registro. Las lecturas de la temperatura del suelo y de la estancia deben calibrarse con equipos de prueba, como una cámara termográfica, para que coincidan con las condiciones reales.


La FLIR C5 de FLIR Systems es un ejemplo de cámara termográfica

Muchos fabricantes ofrecen la posibilidad de registrar datos y mostrarlos en forma de gráfico. Aquí es donde podemos convertir lo subjetivo en objetivo. Los gráficos de ejemplo que se muestran a continuación muestran cuatro detalles importantes: la temperatura real actual de la estancia, el punto de consigna de la estancia, la demanda de calor y la temperatura actual del suelo. Se aprecia de inmediato que, en la parte izquierda del gráfico, existe una demanda de calor total (100 %), representada por la línea roja. En el gráfico siguiente se observa la curva en forma de diente de sierra de la calefacción por suelo radiante, que se activa y desactiva constantemente al superar el umbral de temperatura máxima. Estos datos son fundamentales para poder demostrar de forma concluyente que nuestro sistema KNX funciona correctamente, dentro de los límites de los parámetros establecidos.


Gráfico que muestra la temperatura real actual de la estancia, el punto de consigna de la estancia, la demanda de calefacción y la temperatura actual del suelo.

Conclusión

Por menos de una libra puedes conseguir un termistor que te proporcione información precisa sobre la temperatura, pero esa información debe ser correcta y hay muchos escollos por el camino. La elección del tipo de sensor, el dispositivo KNX, el equipo de calibración y de registro debe realizarse con cuidado para que todos los elementos sean compatibles entre sí y proporcionen datos precisos. Una vez que dispones de esos datos, tienes toda la información necesaria para realizar modificaciones en el funcionamiento de los controles o para demostrar que el sistema funciona correctamente. Esto nos aleja de lo subjetivo y nos lleva a lo empírico: no hay duda alguna sobre los hechos.

Simon Buddle, CEng MIET, es consultor de Future Ready Homes, especialista en diseño de sistemas de gestión de edificios (BMS) y de servicios de iluminación y ventilación (ELV) .

www.futurereadyhomes.com