Instrumentos para medir procesos HVAC

Los instrumentos de medición HVAC son cruciales para monitorear y mantener los sistemas de aire acondicionado. Los dispositivos digitales modernos proporcionan mediciones precisas y pueden registrar datos para representación gráfica, almacenamiento y análisis informático exhaustivo. Este artículo discute los diversos dispositivos utilizados en los sistemas HVAC para diversas mediciones.

Tabla de contenidos

• Manómetros
• Interruptores y sensores de presión diferencial
• Sensores de temperatura
• Interruptores de temperatura
• Medidores de energía
• Sensores de calidad del aire
• Sensores de humedad
• Termostatos
• Sensores de flujo

Manómetros

Los manómetros HVAC (Figura 1) miden y muestran la presión dentro de varios componentes, como el evaporador, el condensador y las líneas de refrigerante.

Tipos de manómetros

• Manómetros de alta presión: Son críticos para evaluar el lado de alta presión de los sistemas de refrigeración, con escalas que típicamente van de 0 a 34 bar.
• Manómetros de vacío: Los manómetros de vacío miden presiones subatmosféricas.
• Manómetros compuestos: Los manómetros compuestos miden presión positiva y vacío, con rangos de presión de 0 a 16 bar y rangos de vacío hasta 30 pulgadas de mercurio.
• Conjuntos de manómetros: Los conjuntos de manómetros están diseñados para medir presiones altas y bajas para una evaluación de presión integral. Estos conjuntos tienen mangueras codificadas por colores—azul para el lado de baja y rojo para el lado de alta. Los conjuntos de manómetros se utilizan rutinariamente para tareas de mantenimiento en componentes de aire acondicionado.

Además, los manómetros digitales proporcionan lecturas digitales claras, eliminando los errores de interpretación que pueden ocurrir con los manómetros analógicos, pero son costosos en comparación con sus contrapartes analógicas.

Interruptores y sensores de presión diferencial

• Interruptor de presión diferencial: Actúa como un interruptor de encendido/apagado activado por una diferencia específica de presión que supera un punto establecido. Por ejemplo, considere un filtro obstruido, que tiene un aumento en la caída de presión a través de él. El interruptor detecta esta diferencia y desencadena acciones como ajustes de velocidad del ventilador o alarmas.
• Sensor de presión diferencial: Mide continuamente la diferencia de presión entre dos puntos y envía una señal eléctrica proporcional (analógica o digital). Esto ayuda a monitorear tendencias, optimizar el rendimiento y detectar cambios sutiles en la presión indicativos de posibles problemas.

Los interruptores y sensores de presión diferencial HVAC monitorean filtros de aire, controlan velocidades de ventiladores, mantienen el flujo adecuado en los conductos y operan sistemas de volumen de aire variable (VAV).

Interruptores y sensores de presión digital

Los interruptores de presión digital ofrecen una flexibilidad y fiabilidad mejoradas. Típicamente tienen:

• Una o dos señales de interruptor de salida y una salida analógica de un único puerto de presión.
• Ahorro de costos al reducir el número de puntos de medición y puertos requeridos.
• Un paquete que puede incluir accesorios como un tubo de PVC, tubos de Pitot y tornillos de instalación.

Sensores de temperatura

Los sensores de temperatura aseguran que los componentes de un sistema HVAC no superen sus temperaturas de operación seguras; pueden detectar parámetros como temperatura, humedad absoluta, punto de rocío, entalpía, dióxido de carbono y VOX y convertirlos en un voltaje de salida proporcional. Los sensores de temperatura HVAC se instalan en varios lugares, como conductos de aire y líneas de refrigerante, o directamente dentro de espacios que requieren regulación de temperatura.

Estos sensores miden el parámetro de entrada por:

• Hacer contacto directo con superficies dentro del sistema HVAC (sensores de contacto) o a lo largo de la longitud del cable del termómetro
• Sumergirse directamente en el líquido o gas en un HVAC. Los sensores de temperatura de inmersión a menudo se usan con un pozo termométrico para proteger al sensor de la presión, el flujo y la corrosión.

Además, los sensores exteriores pueden medir condiciones ambientales externas como temperatura, humedad y presión. Los datos que recopilan ayudan a ajustar las operaciones del sistema HVAC para alinearse con las condiciones exteriores, asegurando un uso eficiente de la energía y un confort interior óptimo.

Interruptores de temperatura

Los interruptores de temperatura (monitores) son componentes utilizados en sistemas HVAC para controlar la función del sistema según los cambios de temperatura. Estos dispositivos operan encendiendo o apagando partes del sistema HVAC cuando la temperatura alcanza un límite específico. Esta acción es esencial para mantener la temperatura dentro de una habitación o edificio en el nivel preferido.

Medidores de energía

Un medidor de energía térmica mide la energía (en kW) en circuitos cerrados de calefacción o refrigeración de edificios comerciales y residenciales. Es esencial para monitorear y gestionar el consumo de energía y la eficiencia de los sistemas HVAC. El medidor soporta el protocolo de comunicación que utiliza el sistema de gestión del edificio, como BACnet, Modbus, MP-Bus o M-Bus. Si el acceso remoto y el análisis de datos son importantes, elija un medidor con conectividad en la nube u otras capacidades de datos remotos.

Sensores de calidad del aire

Los sensores de calidad del aire miden los niveles de dióxido de carbono (CO2) dentro de los conductos de aire. Son cruciales para garantizar la calidad del aire interior y el confort, y para gestionar los sistemas de ventilación en diversos entornos como edificios comerciales, escuelas y hospitales. Los sensores con tecnología NDIR ofrecen estabilidad y precisión a largo plazo.

• El sensor mide la concentración de CO2 dentro de un rango especificado, típicamente de 0 ppm a un nivel máximo.
• La señal de salida se proporciona en dos rangos de voltaje comunes, 0-10 V y 0-5 V, para interfaz con sistemas de control y equipos de monitoreo.
• Los sensores de calidad del aire se instalan en la ductería de los sistemas de ventilación para monitorear continuamente los niveles de CO2 del aire que circula por todo el edificio.

Sensores de humedad

Los sensores de humedad miden la cantidad de humedad en el aire, manteniendo niveles óptimos de confort para los ocupantes y previniendo problemas como el crecimiento de moho y daños en el equipo. El sensor ajusta el flujo de aire, la calefacción y la refrigeración basado en el nivel de humedad medido.

El dispositivo detecta el nivel de humedad, y la señal de salida es un contacto de conmutación del relé detector de fugas. Los sensores de humedad en un sistema HVAC se instalan típicamente en los conductos de aire de retorno, los conductos de aire de suministro o en el espacio acondicionado para monitorear y controlar los niveles de humedad.

Características

• Altura ajustable para el sensor para personalizar el tiempo de respuesta basado en el nivel de líquido que necesita ser detectado.
• El contacto del relé puede conectarse a los sistemas de control y visualización o controlar directamente una válvula.

Termostatos

Un termostato HVAC mide la temperatura (entrada) y envía comandos (salida) para controlar el equipo de calefacción o refrigeración. Mantiene una temperatura interior deseada mediante:

• la medición de la temperatura actual de la habitación (generalmente a través de un sensor incorporado).
• señalizando al sistema HVAC para encender/apagar la calefacción o refrigeración basado en la diferencia entre la temperatura medida y la deseada.

Los termostatos se instalan en entornos residenciales, comerciales e industriales. Los lugares comunes incluyen espacios habitables, oficinas, almacenes y cualquier lugar donde la regulación de la temperatura sea necesaria para el confort o el control de procesos.

Características

• Medición precisa de la temperatura para un control climático preciso.
• Compatibilidad con varios sistemas de control.
• A menudo son fáciles de instalar y requieren un mantenimiento mínimo.
• Algunos modelos ofrecen características adicionales como medición de humedad o conectividad de red.

Sensores de flujo

Los sensores de flujo (medidores de flujo) miden la tasa de flujo de fluido dentro de un sistema HVAC. Los sensores de flujo se instalan en sistemas de tuberías donde se requiere una medición precisa del flujo, como en sistemas cerrados de agua fría y caliente, incluidos aquellos con mezclas de agua-glicol.

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