Termoregolatori: guida completa e vantaggi dell'automazione termica

Partiamo dal comprendere in breve il termoregolatore come funziona da un punto di vista concettuale e, al contempo, pratico.

I termoregolatori industriali sono dispositivi elettronici che controllano la temperatura all’interno di ambienti aperti o confinati. Per funzionare, prendono un ingresso da un sensore di temperatura, che rileva la variazione istante per istante, e hanno come uscita un elemento di controllo che può essere:

• Un sistema di refrigerazione
• Un riscaldatore
• Un sistema di ventilazione

In altre parole, un controller di temperatura ha la funzione cruciale di monitorare la temperatura in ingresso (ad esempio all’interno di un forno industriale) e di segnalare al sistema di controllo di attivarsi o spegnersi per mantenere la temperatura al livello desiderato.

Proponiamo una parentesi sul cosiddetto decreto efficienza energetica 102/2014, successivamente modificato negli anni per adeguarsi alle normative europee susseguitesi nel corso del tempo.

Il decreto ha introdotto degli impegni di riduzione dei consumi energetici da attuarsi anche attraverso soluzioni tecnologiche basate su sistemi di controllo delle temperature negli edifici a uso abitativo e della Pubblica amministrazione.

Siamo, dunque, nell’ambito in cui operano i professionisti e le imprese specializzate nell’adeguamento degli impianti secondo i più recenti criteri di risparmio energetico.

La normativa in questione ha individuato delle Classi di termoregolazione che vanno dalla I alla VIII, in cui i termostati (che sono sistemi di termoregolazione) ricoprono un ruolo fondamentale.

Tutte le classi di termoregolazione, infatti, normano l’utilizzo di:

• Termostati ambiente meccanici ON/OFF (Classe I)
• Centralina di termoregolazione per caldaie modulanti (Classe II)
• Centralina di termoregolazione per caldaie ON/OFF (Classe III)
• Termostato ambiente (Classe IV)
• Termostato ambiente modulante per caldaia modulante (Classe V)
• Sistema modulante climatico dotato di sensore ambiente per la compensazione (Classe VI)
• Sistema ON/OFF con climatica e sensore ambiente per la compensazione (Classe VII)
• Sistema dotato di più sensori ambientali con controllo modulante dell’uscita dall’impianto di riscaldamento (Classe VIII)

I principali sviluppi tecnologici si sono avuti nelle classi V, VI e VIII, come ad esempio i termostati per la gestione del riscaldamento degli edifici civili e ad uso aziendale, che oggi sono disponibili in versioni wireless per il controllo dei singoli ambienti.

Oppure, per gli ambienti confinati, i termostati inscatolati utilizzati per monitorare la temperatura all’interno di un armadietto di controllo e che possono essere associati anche a una ventola con filtro.

Una gamma completa di termostati per la gestione del riscaldamento e il raffreddamento degli ambienti è presente sul nostro catalogo online.

Ciascun campo di applicazione ha il suo regolatore di temperatura. Come accennato, nel settore dell’efficientamento energetico esistono diversi tipi di termostati in grado di mantenere temperature idonee negli ambienti, al fine di risparmiare sui consumi.

In linea generale, però, i diversi tipi di controllori della temperatura si dividono nelle seguenti categorie.

• Regolatore di temperatura acceso/spento: un termoregolatore ON/OFF che abilita l’uscita soltanto nel caso in cui la temperatura rilevata supera il valore preimpostato. Quindi, quando la temperatura nell’ambiente è al di sotto del valore pre-impostato l’uscita è attiva, viceversa l’uscita è abilitata se la temperatura ha superato il valore di riferimento. Questo tipo di regolatore è indicato quando non è necessario un controllo altamente preciso della temperatura ambientale.
• Termoregolatori a controllo proporzionale: sono un’evoluzione della precedente tipologia a ciclo ON/OFF. Un regolatore proporzionale implementato nel dispositivo accende e spegne l’uscita per brevi intervalli di tempo, al fine di mantenere stabile la temperatura. Il tempo proporzionale varia intorno alla temperatura pre-impostata.
• Controllo PID: con il controller di temperatura PID, il controllo è proporzionale, integrale e derivato, perché al controllo proporzionale si combinano ulteriori due correzioni, per un'elevata precisione nella gestione.

Per quanto riguarda la scelta deltermoregolatore, molto dipende dal campo d’impiego. Di seguito, riportiamo alcuni modelli di regolatori con brevi indicazioni sulle funzioni offerte.

• Regolatore di temperatura con sonda: sono dotati di una sonda da immersione nei liquidi o da esporre negli ambienti in cui è necessario conoscere la temperatura di esercizio per regolarla. Esistono versioni da pannello, con fissaggio al muro e versioni dotate di presa indipendente.
• Regolatore di temperatura digitale: rientrano nella categoria dei moderni controller di temperatura dotati di display per la lettura di una o più misurazioni e degli stati di allarme.
• Termoregolatori wireless: rientrano nella categoria dei termoregolatori a cui è possibile collegarsi a distanza per la ricezione delle letture di temperatura da remoto e per inviare nuove impostazioni al dispositivo di controllo.
• Sistemi di controllo multi-loop: nelle condizioni di utilizzo più complesse è invece utile un termoregolatore multi-loop, in grado di gestire più circuiti di controllo contemporaneamente.
• Controllore a limite di sicurezza: tipicamente, si utilizza come controllo di ridondanza per bloccare un processo che raggiunge intervalli di temperatura pericolosi per la sicurezza. Il regolatore è infatti del tipo OFF/OFF con un’uscita di blocco.

I termoregolatori guida DIN: dimensioni standard

Una sezione speciale la meritano i termoregolatori guida DIN, poiché per la loro modularità sono i più diffusi negli ambienti industriali.

I trasmettitori di temperatura per guida DIN, nello specifico, si differenziano da altre tipologie, poiché sono progettati per essere installati su barra DIN di tipo standard:

• 1/16 DIN
• 1/32 DIN
• 1/4 DIN
• 1/8 DIN

Grazie alle dimensioni standard delle taglie DIN è, quindi, possibile ammodernare uno o più regolatori di temperatura, ad esempio con nuovi modelli wireless e/o digitali, per una più facile lettura e registrazione delle temperature rilevate all’interno di un complesso industriale, che guarda a modelli all’avanguardia di automazione dei processi industriali.

Per quanto riguarda i termoregolatori PID, essi seguono le medesime regole di un controllore PID standard, dove l’algoritmo di controllo elabora il segnale in ingresso eseguendo un’azione proporzionale (P), integrativa (I) e derivativa (D).

In generale, i sistemi di controllo PID presentano i seguenti vantaggi:

• Efficacia nella regolazione dei processi industriali anche in presenza di una incertezza di modello.
• Standardizzazione.
• Facile taratura dei parametri, anche in modalità automatica.

Visitando il nostro catalogo di termoregolatori PID, scoprirai modelli avanzati adatti all’automazione dei processi del tuo ambiente di lavoro che si adattano a tutte le taglie DIN standard.

Un regolatore di temperatura svolge un ruolo fondamentale in numerosi processi industriali garantendo la massima qualità dei prodotti finali e scarti di prodotto ridotti al minimo. Sotto il profilo della sicurezza il termoregolatore assicura il corretto funzionamento di un macchinario, o di un intero sistema di produzione, riducendo i fermi dell’attività.

L’adozione dei più moderni termoregolatori permette un controllo preventivo su eventuali malfunzionamenti, a tutto vantaggio della sicurezza degli operatori e dell’efficienza operativa. Grazie ai trasmettitori di temperatura per applicazioni di monitoraggio e controllo di processo, infine, ottieni un feedback relativo alla temperatura durante le varie fasi di fabbricazione.