Los sensores de calor son dispositivos que producen una medición de la temperatura en forma analógica o digital. Hay muchos tipos de sensores de temperatura. Desde el punto de vista de un sistema contra incendios, están diseñados para lanzar una alarma cuando se alcanza determinada temperatura o registran un aumento anormal de la temperatura. Sin embargo, deben utilizarse con precaución ya que no se consideran protectores de vida. Además de esta aplicación, estos dispositivos se utilizan en muchísimas industrias y en la vida cotidiana en forma de termostatos. De hecho, los termostatos son la base de funcionamiento de muchos artefactos domésticos como cafeteras, tostadoras o pavas eléctricas. En realidad, son detectores de temperatura, un miembro más de la gran familia de los sensores.
Sensores de calor: principio de funcionamiento y categorías
Los sensores de calor son sistemas que detectan variaciones de temperatura en el aire y las convierten en una señal eléctrica. El dispositivo está compuesto por tres partes:
- Un elemento sensor, por ejemplo, un fusible de un metal que se funde a determinada temperatura o láminas que entran en contacto. Es un elemento mecánico que reacciona selectivamente según la cantidad a medir.
- Un elemento conductor. Refleja las reacciones del elemento sensor y las convierte en una cantidad de electricidad.
- Una conexión con un sistema electrónico, una alarma o un extintor.
- El cuerpo mecánico de protección, sujeción y fijación del sensor.
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Hay varios tipos de sensores de calor. Sin embargo, los podemos agrupar en dos grandes categorías:
- Detectores termostáticos. La alarma se activa cuando la temperatura del sensor alcanza un valor específico. Se fabrican con metales como aleaciones de bismuto, plomo, estaño o cadmio. Éstos se funden rápidamente a una temperatura prefijada. Al fundirse producen diferentes efectos. Por ejemplo, cierran un contacto generando electricidad.
- Detectores termovelocimétricos. Se activan ante un aumento de temperatura en su entorno.
Tipos de sensores de calor
Dentro de estas dos grandes categorías encontramos los siguientes tipos de sensores de calor.
- Detectores de calor electromecánicos. Pertenecen a la categoría de sensores de temperatura fija. Se activan cuando un movimiento mecánico por efecto del calor completa un circuito eléctrico. Por ejemplo, una tira de metal que se mueve, un enlace de fusión, un alambre sensible que se expande o conductores eléctricos envueltos en una capa protectora que se derrite cuando aumenta la temperatura.
- Sensores opto-mecánicos. Son detectores de calor más modernos. Tienen cables ópticos separados por un aislante sensible al calor. Además, un haz de luz pasa a través del cable óptico. A medida que aumenta la temperatura el aislante se funde, distorsionando el haz de luz. Esta modificación de la señal luminosa activa la alarma.
- Sensores de calor electroneumáticos. Contienen una cámara ventilada con un diafragma que se mueve debido al cambio de presión provocado por la variación de temperatura.
- Detectores de calor electrónicos. Están equipados con un semiconductor sensible al calor cuya resistencia varía con la temperatura. Se denominan termistores.
- Pares termoeléctricos o termopares. Los termopares son los sensores de calor más utilizados porque son precisos y económicos y pueden operar en una amplia gama de temperaturas. Están formados por dos hilos de diferentes metales unidos en un extremo por una soldadura que está expuesta a la temperatura a medir. Se basan en el aumento de la tasa de temperatura.
Sensores de calor vs. detectores de humo
Los sensores de calor son elementos muy diferentes a los detectores de humos. En realidad, no debemos plantear esto como una disyuntiva sino como dos dispositivos complementarios. De hecho, en materia de prevención de incendios o alertas tempranas, los sensores de calor están asociados a detectores de humo.
Sin embargo, los detectores de calor no se recomiendan como dispositivos de seguridad de vida. En cambio, los detectores de humo sí está comprobado que pueden salvar vidas. De hecho, el humo es una de las primeras señales de un incendio.
Por ejemplo, los detectores de calor de temperatura fija sufren un retraso térmico ante incendios que se desarrollan rápidamente, por lo tanto, pueden demorar segundos cruciales en dar la alerta.
En síntesis, los sensores de calor están diseñados para minimizar el daño a una propiedad. En cambio, los detectores de humo están destinados a proteger vidas al generar una alarma más temprana.
¿Dónde instalar los detectores de aumento de temperatura?
Por los motivos que acabamos de exponer, los sensores de calor se instalan en áreas donde los detectores de humo no son adecuados. Es el caso de los fuegos rápidos, con altas temperaturas y poco humo. También en ambientes polvorientos, o cuando las actividades que se realizan generan humo.
Desde el punto de vista residencial, se recomienda instalar alarmas de calor en ambientes como la cocina o el baño, donde el humo o el vapor pueden disparar falsas alarmas en los detectores de humo.
Otro ámbito de utilización de los detectores de calor en vez de humo para alertas tempranas de incendio son los depósitos de productos químicos altamente inflamables.
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Por otra parte, de acuerdo al tipo de fuego que se pueda generar, muchas veces se instalan juntas las dos clases de detectores, es decir, los de temperatura fija y los que reaccionan ante una tasa de aumento del calor.
Otra combinación que incluye los detectores de calor es la activación de rociadores. Cuando la temperatura derrite el metal del detector de calor, se abre un orificio que permite el paso del agua.
Se debe tener en cuenta que la instalación de sensores de calor no es una excusa para no implementar las medidas de prevención de riesgos de incendio. Es decir, adoptar buenos hábitos de seguridad tanto en la industria como el hogar.
Además, la decisión de implementar sensores de calor debe ser el resultado de un análisis de riesgos a cargo de un especialista. Solamente este técnico puede determinar qué tipo de dispositivos instalar, así como las cantidades, ubicaciones y características.
Los termopares en la alerta y prevención de incendios
Es interesante dedicar un párrafo al uso de termopares en la alerta de incendios. Como decíamos anteriormente, los termopares son los sensores de calor más utilizados en la industria. Además, se prevé que su utilización será cada vez más frecuente debido al aumento de la electrificación.
En realidad, los riesgos de incendio también van en aumento. Por una parte, el cambio climático, que acelera los incendios forestales. Por otra, el uso de baterías de litio, que se encuentran en dispositivos móviles y una gran cantidad de aparatos presentes en los hogares. Además, un mayor enfoque hacia la seguridad tanto residencial como industrial y comercial.
Por ejemplo, los termopares son muy utilizados para la alerta temprana de sobrecalentamiento e incendios en aeronaves. Se debe a que los termopares son uno de los pocos sensores de calor capaces de resistir condiciones ambientales muy hostiles. También aplican a la protección de todo tipo de motores.
Además, los termopares forman parte de los dispositivos de seguridad de equipos de calefacción a gas. Por ejemplo, al unirse los metales diferentes de los hilos del termopar se genera una corriente eléctrica que cierre la válvula de gas. Así los termopares, como un tipo específico de sensores de calor, ayudan a prevenir incendios.
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Hasta acá llegamos con la nota “¿Qué son los sensores de calor y que función cumplen?”. Esperamos te haya sido útil. Recordá que en USS Argentina somos especialistas en sistemas de seguridad integral. Contactanos para más información.
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