Termostato terrario
Termostato terrario
Ya hemos tratado bastante de cerca los termostatos en este trabajo. Aquí vamos a enumerar algunos pero nos centraremos en los termostatos digitales de doble relé en terrario. Pondremos el ejemplo más habitual, simple y por tanto seguro y económico. Explicaremos cómo funciona. Cómo se instala. Propondremos alternativas a la instalación para los poco diestros (Preinstalados o precableados) y luego pasaremos a conectarlo con otros automatismos como relojes temporizadores para explicar lo que es un cronotermostato.
Qué es un termostato?
Un termostato es un termómetro que abre o cierra un circuito eléctrico dependiendo de la temperatura a la que lo hemos ajustado. Dicho de otra manera, es un interruptor que nos enciende o apaga la calefacción dependiendo de la temperatura que en ese momento esté leyendo.
Aunque existan termostatos que regulan la potencia ofrecida e incluso los hay por pulsos de corriente, un termostato convencional NO regula la potencia de una calefacción.
Encontramos termostatos en el entorno doméstico como un automatismo más que nos facilita la vida. Todas las neveras tienen uno. Si tienes calefacción central o eléctrica podrás regularla mediante otro termostato. Tu coche tiene varios de estos aparatos. En definitiva, todos estamos más o menos familiarizados con estos artilugios.
Diferencia entre termostato analógico y digital
El termostato analógico de terrario
Un termostato analógico está constituido por un contactor (Interruptor) formado por dos metales de naturaleza distinta. Es el más común y económico de los termostatos y no por ello deja de ser eficaz.
Su funcionamiento es realmente simple: La lámina inferior está fabricada en un metal que requiere una gran diferencia de temperatura para dilatarse o contraerse de tal manera que, en el margen de temperaturas habituales en el entorno doméstico permanece casi inalterable y no muestra una dilatación perceptible. No podemos decir lo mismo de la lámina superior que está construida con otro metal cuya particularidad es su gran capacidad para dilatar o contraer dentro de pequeños márgenes de temperatura.
De este modo, si te fijas en el gráfico, observamos la lámina superior contraída dadas las bajas temperaturas y permitiendo la unión de ambos contactos (Representados por unas esferas de cobre). En este momento el circuito está cerrado y la corriente circula activando la resistencia que calefacta el acuario.
Si la temperatura asciende, la lámina superior se dilata separando ambos contactos y abriendo el circuito con lo que el equipo de calefacción deja de tener suministro y no actúa. Este es groseramente, el funcionamiento de la gran mayoría de termostatos analógicos de acuario y terrario. La gran ventaja de este sistema es su economía y su mayor desventaja es su lenta velocidad de respuesta.
Podemos encontrar termostatos bimetálicos interiores y exteriores. Es un sistema poco recomendable por los mismos motivos que refería en los termómetros exteriores: La lectura acostumbra a ser errónea o imprecisa dado que la obtiene del lado exterior de la pared del tanque. Otra opción es instalarlo dentro pero siempre y cuando los animales no tengan acceso. Con todo, es inseguro.
Vienen provistos de unas láminas adhesivas de doble cara con las que queda pegado al vidrio. El potenciómetro permite el ajuste de la temperatura requerida y por tanto a la que tendrá que abrir o cerrar el circuito. Y en esta otra imagen podemos ver el mecanismo bimetálico interno. Algo más elaborado que en el esquema de arriba pero en esencia, es lo mismo. Los capilares finos no son mas que los cables del piloto rojo que marca el encendido:
Y ahora que estamos aquí vamos a comentar un detalle que nos va a ser muy útil en adelante. En la imagen podemos ver dos terminales. Ambos conectados con cable marrón al bimetal y debajo vemos una regleta de conexión en amarillo que conecta los dos neutros (Azules). Olvídate de la resistencia y los cables finos: Son el piloto de encendido, simplemente. Por lo tanto, de los dos cables de una línea, interrumpimos tan solo uno (Aquí el marrón, fase) y el otro lo puenteamos (Azul, neutro).
Un termostato es un interruptor y como tal normalmente no necesitamos interrumpir ambos cables. Nos basta con uno. Esta explicación tan obvia parece una tontería, no? Pues cuando lleguemos al conexionado de un termostato digital, recuérdalo.
El termostato digital para terrario
Cambiamos de tecnología aunque no podamos hablar de tecnología punta precisamente. Este es un diseño que ya tiene sus años y que mejora sustancialmente al bimetálico. En origen, un semiconductor abre o cierra un circuito en base a la lectura de una sonda. La sonda es una resistencia variable en función de la temperatura (NTC-PTC). Groseramente, el semiconductor detecta la resistencia y responde permitiendo o no el paso de la corriente en otro circuito independiente.
Los primeros en aparecer exigían el uso de un termómetro para verificar la temperatura.
Algo más compleja fue la aparición del display o pantalla digital. Un panel compuesto de diodos LED controlado por otro procesador que nos indica la temperatura en tiempo real, el estado de trabajo del circuito (On-off) y los ajustes de parámetros. En la imagen de la derecha, un termostato Eliwell en una versión antigua de hace ya tres décadas que supuso una mejora sustancial.
El termostato de doble relé
Un termostato de doble relé es un termostato que abre o cierra dos circuitos independientes. Normalmente un circuito de frío y otro de calor tomando como referencia una o varias sondas a la vez. Nosotros normalmente con una sonda tenemos suficiente. En definitiva dos termostatos en uno con sonda única.
Existen diversas concepciones. La más común y en nuestro caso ya cumple, es aquel en el que programamos una temperatura de ajuste («Temperature set value») de por ejemplo 20ºC. Si se baja de esta temperatura activa un circuito (Calefacción) y si la supera, lo desactiva para encender otro (Ventilación o refrigeración).
Pregunta: No se volverán locos los aparatos encendiéndose y apagándose continuamente? En efecto, aparece el diferencial o «Difference set value». Un parámetro que nos designa el número de grados de diferencia para actuar respecto a la temperatura de ajuste.
Imagen superior derecha: Un ITC-1000 de doble relé.
Ejemplo: Temperatura de ajuste 20ºC / Diferencial 2ºC. Cuando la temperatura descienda dos grados respecto al ajuste (18ºC) activará el relé del circuito de calor. Cuando ascienda a 20ºC éste se apagará y ya ascendiendo a 22ºC se activará el relé del circuito de frío. En la imagen de debajo: ST1 es la sonda. El foco IR va conectado al relé de calefacción y el ventilador, aquí extractor, irá conectado al circuito de refrigeración:
Se utiliza la palabra histéresis para designar a la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. En este caso la temperatura. Algunos termostatos usan el calificativo de histéresis para informar de que poseen el parámetro diferencial.
Qué aplicación tiene en terrario el doble relé? Habitualmente se destina un circuito a la calefacción y el otro a la ventilación mediante extractores, aunque puede darse el caso de conectarlo a un equipo de aire acondicionado en salas de reptiles o grandes terrarios zoológicos.
Instalación de un ITC-1000, como ejemplo
Hoy en día podemos considerarlo limitado, obsoleto o anticuado pero se está fabricando y vendiendo más que nunca pues es uno de los preferidos por los aficionados por su robustez y sencillez.
Si bien sus prestaciones son básicas, para nosotros es suficiente y cabe decir que los modelos de cierta calidad son muy fiables y de cierta precisión. Ahora ya llevan su fuente de alimentación interna y no necesitamos transformadores o estabilizadores, los conectamos a la red y listos. ITC-1000 es una patente fabricada por multitud de marcas de diversas calidades y precios pero que en los últimos años ha dado lugar a unos aparatos muy económicos y fiables si escogemos adecuadamente la marca.
Aquí puedes orientarte sobre los precios actuales de estos aparatos: ITC-1000 >
Su instalación es sencilla, sobretodo si tenemos en cuenta lo comentado al final del apartado del termostato analógico es decir, sus relés trabajan en serie interrumpiendo tan solo uno de los dos cables de alimentación del dispositivo a controlar, ya sea calefacción o ventilación. Un gráfico muy visual para aquellos peleados con los esquemas:
Brevemente, conectamos el aparato a la red. De uno de los cables sacamos un secundario a un borne de aquello que queremos controlar (Aquí un foco infrarrojo). El otro cable no irá directo, sino que pasará por un interruptor controlado por el termostato (Relé 1) para ya llegar al foco… Así de simple!
El relé 2 actuará del mismo modo en el circuito de refrigeración. Si ponemos un ventilador por ejemplo, que trabaja a 12V., conectaremos aquí la alimentación del transformador de igual manera pero: Qué pasa si estamos usando el transformador para más cosas independientes a esta? Pues conectamos en Relé 2 tan solo uno de los cables del ventilador ya a 12V., de modo totalmente independiente del resto de conexiones del termostato. Si esto no se entiende, comentad al final de esta página.
En cuanto a la programación de un termostato, imprescindible atenerse a las indicaciones del fabricante pues existen multitud de modelos con sus características propias.
Mecanizado de la caja
Esto ya va a gustos. Algunos integran los termostatos en el mismo terrario de madera creando una pequeña caja en su interior en la parte delantera para tener los controles y la pantalla accesibles en el frontal.
Otros lo integran en una caja de conexiones.
Os muestro este último caso aprovechando que ahora estoy montando un cuadro de control analógico sobre raíl DIN (Vamos, un cuadro eléctrico como los de casa).
Imagen derecha, pertenece a una instalación en exterior para reptiles desérticos. Control de clima general, control del hibernáculo (Nido), encendido automático en días nublados… Clica la imagen para ampliarla.
La caja superior contendrá dos ITC-1000 que van encastrados en el frontal. (Si quieres ver este montaje completo: Terrario exterior para pogona >)
Se trata de dibujar el contorno sobre la tapa. Taladrar siguiendo la línea y limar.
O pasar con mucha paciencia y repetidas veces un cutter hasta cortarlo.
O utilizar una Dremel con un disco de corte o fresa…
La sonda de temperatura
Al igual que los termostatos de baja calidad, no todas las sondas son fiables, sobretodo las que vienen de origen en los termostatos económicos. Existe gran variedad de sondas compatibles con los ITC-1000 (Termistor NTC 10K Ohm.) y considerando su bajo precio, conviene pagar un poco más.
Otro tema es la aplicación que hagamos de la misma. Si se usa bajo el agua debemos asegurarnos de que su grado de protección IP es de 68.
Si la sonda queda expuesta al sol deberá protegerse si queremos que la lectura sea correcta. Un protector de sonda está compuesto de una serie de láminas superpuestas que a modo de rejilla impiden el impacto solar y reducen considerablemente el del viento a la par que preservan la sonda de la lluvia.
Estos protectores de sonda son bastante caros y están diseñados para estaciones meteorológicas, acostumbrando a proteger tanto la sonda termométrica como la higrométrica (Humedad relativa).
Ir a Protector de sonda de intemperie >
El termostato precableado como alternativa
Para aquellos alérgicos a la electricidad, existen en el mercado termostatos «plug and play» es decir, listos para enchufar y andando.
Naturalmente son más caros pues ya constan de su caja, su base de enchufes y su enchufe propiamente dicho. Vamos que lo enchufas a la red, conectas aquello que quieres controlar, lo enciendes, lo ajustas y te olvidas de esquemas de conexión, cables, regletas o clemas, Etc…
Este es uno de los más utilizados actualmente. Está probado por muchos terraristas desde hace unos años y resulta estable y fiable. Me refiero a la marca Inkbird.
Si quieres hacerte una idea de los modelos y precios de mercado clica la imagen o pásate por aquí >
Regulación día-noche mediante dos termostatos
Durante muchos años, conseguir una disminución controlada de la temperatura nocturna fue un calvario y una inversión. Esto se hace necesario en multitud de biotopos áridos como sabana, estepa, desiertos tipo erg o reg o incluso en climas como el mediterráneo sur.
Se recurría a un reloj temporizador al que conectamos un termostato que controla una fuente de calor. Hasta aquí bien, ya tenemos el día. Y la noche? Pues lo mismo es decir, todo duplicado. Un lío de clavijas, cables y enchufes y un gasto importante.
Ya empezamos a encontrar a precios medianamente razonables termostatos día-noche integrados en un solo aparato que incluye un reloj interno (Cronotermostatos).
Estoy seguro que en breve aparecerán como setas réplicas baratas de fabricación asiática que nos solucionarán todo esto a precio muy asequible. De hecho ya encontramos alguno pero desconozco su fiabilidad.
Un programador de calefacción doméstica moderno ya es un cronotermostato que te permite ajustar a cada hora una temperatura o incluso la interrupción de la caldera cuando no deba trabajar. Lo que desconozco es si posee relés o por el contrario deben instalarse y cómo…
Módulos de control
Sobre los módulos de control aquí tan solo haremos referencia a que superan con creces todo lo aquí descrito pues permiten mediante todo tipo de sensores dar respuesta a una serie de relés en base a la programación que hagamos.
Durante la edición de este artículo me hallaba montando uno de estos sistemas. Aprendiendo más bien, pues no es fácil programarlos.
En la imagen inferior podemos ver un ArduinoMEGA con el que gestionamos dos termostatos, encendido crepuscular (LDR) y apertura automática de las tapas de un invernadero:
Un ejemplo: Introducción a Arduino >
Textos e infografías: RCG. Zootecnia doméstica. Der. Res.
Fotografías: Diversos autores, diversas licencias.
Fotografías RCG: CCBYSA4.0
