Muitos escritórios, escolas e casas empregam aparelhos de ar condicionado para manter um ambiente confortável em verões quentes e invernos frios. Para economizar energia e proteger o meio ambiente, muitas empresas e governos encorajam a configuração dos aparelhos de ar condicionado a uma temperatura alta (por ex., 28 °C) para a refrigeração, e uma temperatura baixa para o aquecimento (por ex., 20 °C). O aparelho de ar condicionado é um exemplo de um aparelho doméstico comum que nós utilizamos para controlar a temperatura. Outros aparelhos comuns que controlam a temperatura incluem banheiras, fornos e fogões.

Neste artigo, examinaremos o controle de temperatura no contexto de aplicações de aquecimento a vapor. O vapor é comumente utilizado como uma fonte de calor em aplicações industriais. Alguns exemplos típicos de controle de temperatura com vapor incluem:

• Aquecimento a vapor para criar ar quente
• Aquecimento a vapor para produzir água quente

Em tais aplicações, a pressão do vapor é ajustada de forma que o ar quente ou a água quente atinja a temperatura necessária. Pode parecer que controlar a temperatura do produto é a melhor maneira de aquecer produtos até a temperatura desejada, mas na realidade isto nem sempre é o caso.

Para controlar a temperatura de um produto, é preciso poder medir a temperatura do produto com precisão. Porém, isto pode ser uma tarefa surpreendentemente difícil. Temperaturas diferentes podem ser medidas dependendo da localização dos sensores, mas também pode haver uma defasagem na medição.

Um outro problema é a dificuldade de medir produtos enquanto os mesmos estão sendo fabricados. Por exemplo, em linhas de produto em que folhas de material estão em movimento contínuo, pode ser difícil tocar o material diretamente para medir sua temperatura. A medição precisa da temperatura é o primeiro passo para controlar a temperatura com precisão. Se a temperatura não for medida com precisão, será difícil controlá-la com eficácia.

Mas mesmo que você possa medir a temperatura de um produto com precisão, ainda pode ter problemas em controlar a temperatura se o termômetro levar tempo para atingir a mesma temperatura que o produto. Por exemplo, se a quantidade de vapor fornecido for aumentada, a temperatura do produto pode subir gradualmente em vez de imediatamente. Isto é particularmente verdade quando há uma grande quantidade de produtos a ser aquecida. Neste caso, você precisa poder medir a mudança na temperatura com rapidez e precisão para controlar a temperatura do produto com eficácia.

Por exemplo, considere a situação ao cozinhar com uma panela em um fogão a gás. As áreas de contato das chamas são mais quentes, enquanto outras áreas podem cozinhar mal a comida. Se nós fossemos medir a temperatura da panela com um termômetro de cozinha, ele iria mostrar uma temperatura mais alta no centro acima das chamas em comparação com outras áreas da panela.

Além disso, ao cozinhar, você pode utilizar o calor residual depois de desligar o fogão para toques finais. Porém, controlar a temperatura é difícil, pois ela tende a ter uma demora após a mudança da configuração.

Os problemas com o controle de temperatura ocorrem independentemente da fonte de calor, mas eles podem ser evitados e controlados quando o vapor é utilizado como a fonte de calor. Isto é feito através do controle da pressão do vapor de abastecimento ao invés da temperatura do produto. Controlar a pressão do vapor nem sempre é possível, mas há muitos processos nos quais isso é feito com eficácia.

Em Controle da Pressão do Vapor, nós examinaremos em detalhes como a temperatura de aquecimento pode ser controlada alterando a pressão do vapor saturado.