Errori comuni durante l'installazione dei sensori HVAC a parete

Questo è il primo di una serie di tre blog sulle difficoltà che si possono incontrare durante l'installazione dei sensori HVAC, con un focus particolare sugli errori di misurazione fisica causati da un'installazione non corretta. Il primo post riguarda l'installazione di sensori a parete di umidità, temperatura e CO₂.

L'importanza di un luogo indicativo

La cosa più importante da ricordare quando si installano sensori a parete è che sono progettati per misurare le condizioni percepite dalle persone all'interno di una stanza. È opportuno scegliere un luogo indicativo con un buon flusso d'aria e privo di fonti di calore nelle vicinanze. Uno degli errori più comuni che si commettono è il montaggio del sensore in un luogo con un flusso d'aria molto limitato, ad esempio dietro un mobile, o alla luce diretta del sole, condizione che potrebbe surriscaldare il dispositivo, oppure accanto ad altre fonti di calore come un termosifone. Va anche ricordato che i sensori a parete standard non sono in genere progettati per essere montati a soffitto. Per installare un sensore a soffitto, è necessario acquistare un dispositivo progettato appositamente per questo tipo di montaggio. 

Figura 1: Esempio di luogo di montaggio indicativo per un sensore HVAC a parete.

In un caso recente, gli installatori di un centro congressi ritenevano che il nuovo sistema di controllo, montato sulle travi, funzionasse correttamente. Tuttavia, una misurazione dei livelli di CO₂ effettuata a terra ha rilevato un valore di circa 2.000 ppm. L'appaltatore ha spiegato che i sensori erano stati installati sulle travi solo perché era più comodo. Sebbene il livello di CO₂ fosse perfettamente accettabile in prossimità dei sensori, a terra, cinque o sei metri al di sotto delle travi dove si trovano le persone, il valore di CO₂ era molto alto. Il montaggio sulle travi era pratico, ma sicuramente inadeguato.

Montaggio dei sensori a parete

Durante il montaggio dei sensori a parete si commettono alcuni errori molto specifici. I sensori a parete sono progettati per essere installati in una determinata direzione. Se c'è scritto 'questa parte in alto', è importante rispettare l'indicazione. Questo è dovuto al fatto che tutti i componenti elettronici all'interno dell'unità a parete generano calore. Se si monta un sensore a parete nell'orientamento corretto, il calore in eccesso verrà disperso dal flusso d'aria senza compromettere le misurazioni. Spesso accade che i sensori vengano installati sul lato, con la convinzione di ottenere un risultato estetico migliore. Questa non è una buona idea: si otterranno misurazioni della temperatura troppo elevate e letture dell'umidità troppo basse. 

Figura 2. L'immagine termica mostra una generazione di calore notevole nei sensori a parete, in particolare nei sensori di CO₂ e di gas.

Come si vede nella Figura 2, il calore può essere rilevato abbastanza facilmente da una telecamera termica. La foto mostra che il sensore inferiore, montato nella direzione corretta, è in condizioni ottimali. Il problema è che un secondo sensore è stato montato sopra e il sensore inferiore provoca il surriscaldamento della parte inferiore dell’involucro del sensore superiore. Ad esempio, se è presente un sensore di biossido di carbonio, è preferibile evitare di installare un sensore di temperatura o umidità sopra di esso. Anche in questo caso, si avranno letture della temperatura troppo alte e letture dell'umidità troppo basse.

Differenze di pressione

Un altro errore potrebbe essere causato dalle differenze di pressione. Se una stanza è in sottopressione, ciò può far sì che aria fredda o con basso contenuto di CO₂ entri direttamente nel sensore, distorcendo i risultati. In questo caso, il problema è legato al passacavo, quindi potrebbe essere necessario applicare una guarnizione dietro il sensore e, in particolare, sul passacavo, ad esempio dello stucco o un materiale simile.

Anche la pressione influisce sulle letture di CO₂. I sensori di biossido di carbonio hanno spesso una compensazione della pressione barometrica perché il loro funzionamento si basa sul conteggio delle molecole di CO₂. Per misurare con precisione le ppm, i sensori devono conoscere la pressione ambiente corretta. In pratica, i sensori hanno o un sensore di pressione attivo o un'impostazione della pressione. Se si utilizzano sensori di CO₂ sia all'esterno che all'interno, è importante assicurarsi che tutti abbiano misurazioni di pressione attive oppure, in caso di impostazione manuale della pressione, che questa sia la stessa sia nei sensori a parete sia in quelli esterni. Se i valori non corrispondessero si creerebbe uno scompenso nel sistema, con conseguente aumento o diminuzione dei flussi d'aria.

Cemento fresco

Anche il cemento fresco, che assorbe CO₂, può essere causa di errore. Nelle stanze con superfici in cemento a vista i livelli di CO₂ sono piuttosto bassi. Se si monta un sensore direttamente su una superficie di cemento a vista, si ottiene una concentrazione di CO₂ estremamente bassa nella scatola del sensore, che non rappresenta correttamente l'aria esterna. In alcuni casi è possibile risolvere il problema posizionando una piastra dietro il sensore per bloccare il flusso di CO₂. Se il sensore in uso si basa sulla logica del controllo automatico del fondo, questo potrebbe non funzionare correttamente in ambienti con concentrazioni di CO₂ inferiori a 200 ppm circa senza persone presenti. Talvolta, le persone presumono che i livelli scendano a 400 ppm circa, ovvero la concentrazione di fondo all'esterno, e azzerano le letture del sensore in base a questo valore, ma non è una scelta giusta e i risultati non sono affidabili.

Ambienti speciali

È bene notare che un sensore a parete standard è progettato per funzionare correttamente negli ambienti adibiti a ufficio. Se l'ambiente presenta condizioni particolari o si tratta di una camera bianca dove il flusso d'aria è forzato verso il basso, questi sensori potrebbero non funzionare correttamente perché il calore generato dai componenti elettronici viene spostato verso il basso fino al sensore, distorcendo le letture. In un'applicazione con un flusso d'aria diretto verso il basso, è necessario verificare che il sensore sia progettato per l'uso in queste condizioni.

Materiali della parete

Le letture dei sensori a parete possono risultare distorte anche a causa del materiale della parete che conduce il calore, ad esempio acciaio o cemento. Se imbullonato direttamente alla parete, il sensore potrebbe non dare un'indicazione corretta della temperatura dell'aria nell'ambiente, ma indicare la temperatura approssimativa della parete stessa. La maggior parte dei materiali usati per le pareti degli uffici non causa problemi, ma se sono presenti elementi in metallo o cemento è opportuno isolare lo spazio tra il sensore e il materiale della parete.

Non perdere il nostro post di dicembre dedicato all'impatto degli errori di misurazione fisici sulle installazioni dei sensori per condotti HVAC.

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