Insidie comuni durante l'installazione di sensori HVAC esterni

Questo è l'ultimo di una serie di tre articoli che esaminano le insidie comuni durante l'installazione di sensori HVAC, focalizzando in particolar modo l'attenzione sugli errori di misurazione fisici causati da un'installazione errata. Il blog si concentra sui sensori di CO₂ e umidità posizionati all'esterno. I sensori esterni sono influenzati dalle condizioni meteorologiche e dalle radiazioni solari. Inoltre, poiché vengono installati  in numero inferiore, molti errori nell'installazione potrebbero derivare da una scarsa esperienza. 

Radiazioni solari

È importante avere un sensore con un'adeguata protezione dalle radiazioni solari: se si utilizzano schermi di bassa qualità, infatti, i sensori si surriscalderanno notevolmente, causando misurazioni imprecise. Occorre anche verificare che le superfici al di sotto delle piastre dello schermo di protezione siano nere, come illustrato nella Figura 1 di seguito.

Se la parte sotto queste piastre è bianca, lo schermo di protezione non funzionerà correttamente, aumentando l'effetto riscaldante delle radiazioni solari.  Poiché gli schermi di protezione potrebbero anche sporcarsi, specialmente nelle zone urbane, con conseguente aumento del calore, è buona prassi pulire di tanto in tanto lo schermo e il sensore per garantire l'accuratezza delle misurazioni.

Posizione

Per ridurre gli effetti del riscaldamento, i sensori di misurazione HVAC esterni devono essere montati in un punto in cui la circolazione dell'aria e le correnti non siano ostacolate, idealmente su un palo lontano da qualsiasi edificio oppure sul tetto. Per i sensori montati a parete, una parete rivolta a nord è ideale, ma le pareti si riscaldano a causa della radiazione solare, riscaldando l'aria circostante che poi sale verso il sensore, causando imprecisioni nelle misurazioni. Evitare le superfici scure e non montare i sensori sotto le grondaie, sebbene ciò sia a volte consigliato dai produttori che non utilizzano schermi di protezione adeguati nei loro prodotti (lo fanno per ridurre gli effetti dell'irraggiamento, assicurandosi che i loro sensori non vengano esposti alla luce solare diretta). Di fatto,  la luce solare riscalda il muro e l'aria calda si accumula quindi sotto la grondaia, causando misurazioni imprecise e poco affidabili.

Condotti dell'aria di scarico

Un errore di installazione frequente consiste nel montare un sensore esterno troppo vicino a un condotto dell'aria di scarico. In questa posizione, l'aria di scarico entra nel sensore esterno, che misura quindi l'aria di scarico anziché le condizioni ambientali. 

In caso di misurazioni del biossido di carbonio all'aperto per bilanciare i flussi d'aria, evitare di montare il sensore in uno "spazio morto": un flusso adeguato dell'aria, infatti, è fondamentale. Questo è un errore che si commette spesso nei parcheggi. Le auto sono una delle principali cause delle emissioni di biossido di carbonio e, in presenza di spazi morti, le concentrazioni di CO₂ potrebbero raggiungere livelli elevati non rappresentativi dell'aria esterna. Se si misura la CO₂ all'esterno, si consiglia di montare il sensore in un luogo aperto vicino all'ingresso dell'aria.  La 

CO₂ viene misurata al fine di garantire una circolazione dell'aria adeguata nelle stanze. La differenza tra le concentrazioni di CO₂ all'interno e all'esterno viene utilizzata come indicatore di occupazione, ovvero del numero di persone presenti nello spazio da controllare. Ad esempio, se si dispone di un sensore di CO₂ esterno, il traffico intenso aumenterà il livello di CO₂ . Questo livello viene quindi confrontato con il valore rilevato da un sensore di misurazione della CO₂ interno, che potrebbe essere installato, ad esempio, nel condotto di ritorno dell'aria (Figura 2).

La differenza effettiva tra questi due sensori, che in genere si cerca di mantenere a un livello di circa 600 ppm, viene utilizzata per determinare la quantità di aria esterna necessaria e dell'aria che può essere ricondizionata per umidità e temperatura. Se si riduce l'aria prelevata dall'esterno, in alcuni casi è possibile risparmiare molta energia, soprattutto se occorre deumidificare l'aria prima di poterla utilizzare. 

È buona prassi scegliere un sensore di CO₂ di alta qualità progettato per l'uso esterno e utilizzare il relativo segnale per bilanciare le varie aree all'interno dell'edificio, ciascuna delle quali con un proprio sensore interno. Ciò aiuta a garantire il corretto mantenimento del sensore esterno, ribadendo l'importanza di installare un sensore di alta qualità che non si deteriori nel tempo. Poiché in realtà l'intervallo di misurazione da misurare all'aperto è piuttosto ridotto, è necessario che il sensore compensi completamente eventuali variazioni della temperatura. Il sensore deve anche avere una maggiore stabilità e precisione rispetto a quelli utilizzati per le misurazioni all'interno. In caso di deriva del sensore di CO₂ esterno, i flussi d'aria verso l'edificio subiranno delle modifiche. 

Meteorologia

Non sempre c'è il sole: esistono altre condizioni meteorologiche, come pioggia e neve, da tenere in considerazione. Ad esempio, quando piove, il sensore entrerà a contatto con l'acqua, causando uno scostamento o valori di umidità troppo elevati. Un buon flusso d'aria farà evaporare l'acqua e garantirà misurazioni affidabili. Tuttavia, qualora fossero necessarie letture precise al 100% per applicazioni mission-critical, è anche possibile valutare una configurazione con riscaldamento della sonda. In questo modo, il sensore sarà sempre asciutto, ma sarà anche necessaria un'ulteriore misurazione della temperatura perché il sensore riscaldato non misura correttamente la temperatura ambiente, ma solo l'umidità. Oltre alla pioggia, potrebbe anche esserci forte vento. Di conseguenza, il sensore dovrebbe essere in grado di resistere alla formazione di ghiaccio e alle elevate velocità del vento. La Figura 3  mostra un sensore esterno con formazione di ghiaccio dopo un test di pioggia gelata. A tale riguardo, i sensori Vaisala sono in grado di supportare senza problemi condizioni di questo tipo. 

Scegliere un sensore di buona qualità progettato specificamente per l'installazione all'esterno aiuta ad attenuare gli effetti del maltempo.

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