TERMOSTATO

Termostatos indicam variações de temperatura e fecham ou abrem contatos elétricos.

Termostato é uma chave comandada pela temperatura. Uma chave elétrica muda os estados dos seus contatos quando a temperatura atinge determinados valores críticos. Por exemplo, por economia e segurança, um condicionador de ar deve ser desligado quando a temperatura do ambiente atingir um valor alto determinado e deve ser religado quando a temperatura atingir um valor baixo determinado. Ajustes convenientes no termostato permitem que o condicionador opere entre esses dois valores críticos de temperatura.

O termostato é um modo simples e barato de executar o controle de liga-desliga de um sistema de controle de temperatura. Um controlador fornece uma temperatura constante, dentro da banda proporcional. Quando, por algum problema do controlador o do sistema, o controlador perde o controle e a temperatura tende para valores perigosos de muito baixa ou de muito alta temperatura, o pressostato desliga o sistema.

Termostato e o controle que funciona como uma chave “liga-desliga” que é comandada pela temperatura. Os valores de liga-desliga são definidos e calibrados pela fábrica. Para alterar esses valores de liga-desliga, basta girar o botão localizado na haste do termostato para a posição desejada (mais quente ou mais frio). São suas características internas que determinam os valores de temperatura.

Por isso, termostatos podem ter as mesmas características externas, mas com valores de liga-desliga totalmente diferentes.

Funcionamento

O mecanismo interno possui três conjuntos: o hidráulico, o mecânico e o elétrico. O conjunto hidráulico “sente” a temperatura e envia um “sinal” de pressão que será comparado com as cargas das molas do conjunto mecânico que por sua vez aciona o conjunto elétrico, abrindo ou fechando os seus contatos, ligando ou desligando o compressor.

O Conjunto Hidráulico

É formado por: Tubo capilar (Bulbo do Termostato), Diagrama e Carga de Gás. O Bulbo “sente” a temperatura, transferindo a para o Gás, Que exerce uma pressão para o Diafragma (quanto maior a temperatura, maior a pressão e quanto menor a temperatura, menor a pressão). A pressão interna do Conjunto Hidráulico corresponde sempre a da temperatura do Gás da região mais fria do conjunto, e não somente do Bulbo do Termostato.

O Conjunto Mecânico

É formado por: Alavanca do Diafragma, Molas da Faixa e do Diferencial, Parafuso de Calibração, Impulsor e Haste. As Molas “comparam” a pressão do Conjunto Hidráulico com os valores ajustados pelo Parafuso de Calibração e pela posição da Haste, fazendo um movimento de “alavanca” sobre o conjunto elétrico. A Alavanca possui duas posições: para cima ou para baixo, ficará em cima quando a temperatura ambiente for maior que a ajustada, e embaixo quando a temperatura menor que a ajustada. Ao girar a Haste aplica-se maior ou menor força sobre as Molas, variando as temperaturas de acionamento do Termostato.

O Conjunto Elétrico

É forma do por: Base, Terminais e Contatos Elétricos. Os terminais conectam o Termostato ao aparelho que será ligado ou desligado em função da temperatura.

Classificação dos Termostatos

Os termostatos podem ser classificados de acordo com o elemento de medição de temperatura como Bimetálico, de Bulbo Sensor de Temperatura e de Resistência Elétrica.

a) Bimetálico: converte variações de temperatura em deflexões de uma barra metálica, fechando, abrindo os contatos. O bimetal é preparado justapondo-se dois tipos de metais diferentes, que apresentam diferentes coeficientes de dilatação térmica. Assim o conjunto se deflete quando a temperatura varia.

Se a temperatura subir em torno do elemento bimetálico (figura abaixo), ambos os metais (A) e (B) começarão a expandir. Contudo o metal (A) foi escolhido para expandir mais rapidamente que o metal (B). Isto fará o bimetal curvar e fechar os contatos. Quando a temperatura baixa o metal (A) contrai mais depressa que o (B) e deste modo endireitará abrindo os contatos.

b) Termostato de bulbo sensor de temperatura: o bulbo contém um gás ou um líquido que quando a temperatura do bulbo aumenta, há também aumento de pressão do fluído que é transmitido ao fole do termostato. O movimento do fole proporciona o fechamento ou abertura dos contatos através do mecanismo de alavanca.

c) Termostato eletrônico Composto por um termistor que é um resistor cuja a resistência varia (de forma não linear) com a temperatura. O termistor pode estar em contato com o ar ou a água. A comutação dos contatos fica sendo em função da temperatura. Um aumento de temperatura resultará na diminuição da resistência.

Os termostatos eletrônicos ou termomecânicos têm a função de manter uma temperatura ambiente média preestabelecida, seja para refrigeração ou climatização.

Quando a temperatura no “bulbo sensor” atinge o valor mínimo, o termostato abre seus contatos elétricos desligando, assim, o contato do comando do motor elétrico do compressor. Em alguns equipamentos de refrigeração (câmaras frigoríficas), o termostato não desliga diretamente o motor do compressor, e sim, a válvula solenóide da linha de líquido, ocorrendo recolhimento do fluído refrigerante e redução da pressão de sucção. Com essa redução, o motor do compressor será desligado pelo pressostato de baixa. Havendo qualquer obstrução na linha de líquido, que é a linha que liga a saída do condensador ao dispositivo de expansão, ocorrerá “desarme por baixa”.

Um termostato eletrônico ou termomecânico basicamente funciona em virtude da ação da pressão do gás que pressiona o diafragma (fole). A pressão do gás do bulbo sensor se eleva quando a temperatura do ar ambiente no bulbo sensor aumenta e, então, o contato móvel 1 encosta no contato fixo 2 e o contato móvel é movimentado pelo diafragma. A pressão do gás do bulbo sensor decresce quando a temperatura do ar ambiente no bulbo senso também diminui e, então, o contato móvel 1 se afasta do contato fixo 2, abrindo os contatos.

CIRCUITO DE FORÇA E CONTROLE DE UM CONDICIONADOR COM CONDENSAÇÃO A ÁGUA

A partida do ventilador M1 é feita através da botoeira liga, L o que possibilita completar o circuito elétrico, onde estão as bobinas a-b do contator C1, o relé RS1 (21-22), o contato auxiliar C1 do contator (13-14), a bobina desliga, D (31), os termostatos internos do compressor T1C1 e T1C2 e os protetores externos de sobrecarga PES1 e PES2. Completar o circuito significa ligar a fase S1 à fase T1 através dos componentes citados.

Para que o circuito a partir da fase S1 fique completado, é necessário que a bomba da torre de arrefecimento esteja em funcionamento, ou seja, o contato auxiliar CABT fechado e também o termostato de ambiente TAR1, e o interruptor refrigerar IR1. Desse modo, teremos o circuito completo até o ponto, 21 do diagrama, e a partir daí, até a fase T1, todos os componentes estão ligados.

Na figura abaixo, vemos que o contato auxiliar CABT, o termostato TAR1 e o Umidostato UA1 estão ligados com linhas interrompidas, o que significa que estão localizados fora da barra de terminais do condicionador. Facilmente se verifica que quaisquer desses ramais que se completem farão com que a lâmpada-piloto, LP, se acenda, indicando que o circuito está energizado.

Pode-se constatar, pelo circuito de controle que os compressores M2 e M3 só podem funcionar se o ventilador M1 estiver ligado; aliás, é recomendado que, na partida do condicionador, ligue-se o ventilador e espere-se cerca de 2 minutos para dar partida nos compressores, que só entrarão em funcionamento se a torre estiver ligada (CABT) e se o termostato de ambiente (TAR) ou o umidostato de ambiente (UA) estiverem fechados.

Para facilitar a ligação dos componentes internos ou externos do circuito, os fabricantes montam uma barra de terminais, conforme figura abaixo.

Simbologia

C1 contator do motor do ventilador do evaporador C2 contator do motor do compressor 1

C3 contator do motor do compressor 2CABT contato da bomba de água da torre de resfriamentoD botoeira desligaIR interruptor refrigerarL botoeira ligaLP lâmpada pilotoPES protetor externo de sobrecargaPACR pressostato de alta com reamePBCR pressostato de baixa com reame RS1 relé de sobrecarga do ventilador do evaporadorTAR termostato de ambienteTIC termostato interno do compressorUA umidostato de ambienteM1 motor do ventiladorM2 motor do compressor 1M3 motor do compressor 2

Cuidados com o Termostato:

Como o sensor do termostato e um tubo Capilar que possui Gás Refrigerante em seu interior, o uso de ferramentas inadequadas ou dobras acentuadas podem causar danos ao mesmo (estrangulamento, por exemplo), e esses danos podem não ser percebidos ocorrendo problemas como: Termostato não liga/não desliga ou descalibrado.

O termostato não deve ficar em locais com poeira, pois pode ocorrer isolação nos contatos elétricos, onde apesar do “clic”, não há passagem de corrente elétrica. O mecanismo interno trabalha em função das forças das molas, a alavanca e posição da Haste, por isso, evite quedas e pancadas no Termostato. Ao colocar o botão do Termostato com muita força, por exemplo, pode-se comprometer o perfeito funcionamento do mesmo. Transporte, armazenagem e manuseio devem ser feitos com cuidado.

Quando da substituição do Termostato, deve-se tomar cuidado para não aplicar um Termostato “não original”, ou seja, colocar um Termostato diferente do especificado. A fixação do Bulbo do Termostato também é importante. Ela deve obedecer a posição original e ter um contato perfeito com evaporador.

Mudar as características originais, como por exemplo, mexer na regulagem do Parafuso de Calibração, altera as condições de trabalho do Termostato. Da mesma forma, retirar ou colocar tubo plástico no Bulbo do Termostato (ou trocar o tipo do plástico), também modifica o funcionamento do Termostato, alterando o rendimento do produto.

Outro detalhe é a correta conexão dos fios nos terminais do Termostato. A inversão dos fios altera totalmente o esquema elétrico e pode ocasionar problemas como: Refrigerando pouco, Termostato não liga, Formação excessiva de gelo, etc.

Vida útil do termostato:

O projeto do Termostato tem uma expectativa mínima de uso de 10 anos, podendo ultrapassar 20 anos.

Historicamente, quando o Termostato apresenta defeito de fabricação, o mesmo se manifesta nos primeiros 60 dias de uso.

Como avaliar problemas do termostato:

1. O termostato não liga:

Desligue o Termostato e com o auxílio de um Multímetro (ou uma Lâmpada de Teste), verifique se há passagem de corrente pelos terminais;

Verifique se o Botão não está na posição "desligado";Verifique se o corpo do Termostato e a sobra do Bulbo (normalmente

dentro da caixa do Termostato), estão em um local mais quente do que o local de fixação do Bulbo do Termostato no Evaporador, e acima da temperatura que liga o Termostato (lembre-se que o Termostato atua de acordo com a região mais fria, pelo Bulbo ou pelo seu próprio corpo).

2. O termostato não desliga:

Verifique se o Bulbo do Termostato está fixado corretamente e se é o Termostato correto;

Cheque o Esquema Elétrico para verificar se não há conexões incorretas;Verifique as Temperaturas na região de fixação do Bulbo do Termostato.

Fixe o Sensor de Temperatura bem junto ao Evaporador e o Bulbo do Termostato.

3. Bulbo do termostato solto, mal fixado ou fora de posição original.

Fixe o Bulbo do Termostato corretamente e no local adequado.

4. Termostato com botão na posição mais quente/mais fria:

Gire o Botão do Termostato para a faixa mais adequada e oriente o consumidor quanto à correta posição de funcionamento do mesmo, de acordo com a temperatura ambiente.

5. Termostato com mau contato:

Desligue o Termostato e com o auxílio de um Multímetro, verifique o valor da resistência ôhmica dos contatos (o valor inicial deve estar próximo a "zero"), e que não deverá variar durante a movimentação do Botão do Termostato.

6. Termostato descalibrado:

Verifique as Temperaturas de liga-desliga do Termostato.

7. Termostato com ruídos (barulho):

O único ruído proveniente do Termostato é ocasionado pelo acionamento da Chave no instante do liga/desliga.

Durante o funcionamento do Compressor, o Termostato não faz ruído. Este ruído varia em função dos modelos dos Termostatos, da sua posição e fixação (onde pode ser amplificado ou abafado).

8. Modelo de termostato inadequado:

Externamente os Termostatos são iguais e o que define o seu funcionamento, são as características internas. A troca por modelos "não originais" altera totalmente o funcionamento do produto.