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Armadilhas comuns ao instalar sensores de parede de HVAC

Armadilhas comuns ao instalar sensores de parede de HVAC
Senior Product Manager
Lars Stormbom
Senior Product Manager
Published: Nov 26, 2019
Buildings and Indoor Air Quality
Medições industriais

Esta é a primeira de uma série de três postagens do blog que aborda as armadilhas comuns ao instalar sensores de HVAC, concentrando-se nos erros de medição física que são causados pela instalação incorreta. Essa primeira postagem discutirá a instalação de sensores de umidade, temperatura e CO2.



A importância de um local representativo

O fato mais importante a considerar ao instalar sensores de parede é que eles servem para medir as condições às quais os humanos estão submetidos em uma sala. Você deve escolher um local representativo com fluxo de ar livre e sem fontes de calor nas proximidades. Alguns dos erros mais comuns incluem a montagem do sensor em um lugar com fluxo de ar muito restrito, como atrás de um armário, sob a luz solar direta (o que pode aquecer o sensor) ou perto de alguma outra fonte de calor, como um radiador. Também vale a pena observar que, em geral, os sensores de parede não costumam ser projetados para montagem no teto. Se você quiser montar o sensor no teto, precisará comprar um sensor especial que tenha sido desenvolvido para esse fim. 

A representative mounting location of a HVAC wall sensor.

Figura 1: Local de montagem representativo de um sensor de parede de HVAC.


Em um caso recente, um centro de convenções achava que o novo sistema de controle, montado nas vigas, estava funcionando muito bem, mas quando os níveis de CO2 foram verificados no nível do chão, leituras de aproximadamente 2000 ppm foram observadas. O contratante explicou que os sensores foram instalados nas vigas porque era mais prático montá-los lá. Embora o nível de CO2 fosse perfeitamente aceitável perto dos sensores no nível do chão, 5 ou 6 metros abaixo das vigas e onde todas as pessoas estavam, o nível de CO2 era muito alto. Montar os sensores nas vigas pode ter sido prático, mas não foi uma boa ideia.

Montagem de sensores de parede

Alguns erros bem específicos são cometidos ao montar sensores de parede. Esses sensores são projetados para serem montados em uma determinada direção. Assim, se houver a indicação "este lado para cima", siga a instrução. Isso deve ser feito porque os componentes eletrônicos dentro da unidade de parede gerarão calor. Se você montar um sensor de parede na orientação correta, o excesso de calor será eliminado pelo fluxo de ar sem interferir nas medições. Infelizmente, às vezes, os sensores são montados de lado, pois parece que eles ficam melhores assim. Isso não é uma boa ideia pois isso resultará em medições de temperatura muito altas e leituras de umidade muito baixas. 

Thermal imaging shows considerable heat generation in wall sensors, especially in CO2 sensors and some other gas sensors

Figura 2. A imagem térmica mostra uma geração de calor considerável em sensores de parede, especialmente nos sensores de CO2 e em alguns outros sensores de gás.

Como é possível ver na Figura 2, o calor pode ser detectado com facilidade por uma câmera térmica. Essa foto mostra que o sensor inferior está perfeito, ou seja, está montado na direção correta. O problema aqui é que existe um segundo sensor montado acima e o sensor inferior está provocando o aquecimento do fundo da caixa do sensor superior. Se você tiver um sensor de dióxido de carbono, por exemplo, não é recomendado montar um sensor de temperatura ou umidade acima dele. Tente evitar fazer esse tipo de coisa. Novamente, você verá leituras de temperatura muito altas e leituras de umidade muito baixas.

Diferenças de pressão

Outra fonte de erro são as diferenças de pressão. Se houver uma sala com baixa pressão, isso poderá fazer com que o ar frio ou ar com pouca quantidade de CO2 flua diretamente para o sensor e afete os resultados. A passagem do cabo costuma ser a culpada aqui, de modo que você talvez precise usar uma vedação atrás do sensor e especialmente na passagem do cabo, talvez usando um pouco de massa ou algo semelhante.

A pressão também afeta as leituras de CO2. Os sensores de dióxido de carbono geralmente têm a compensação da pressão barométrica porque funcionam contando as moléculas de CO2. Para medir o valor de ppm com precisão, os sensores precisam saber qual é a pressão correta do ambiente. Na prática, os sensores têm um sensor de pressão ativa ou uma configuração de pressão. Se você estiver usando sensores de CO2 externos e internos, é importante garantir que todos tenham medições de pressão ativa ou, se houver uma configuração de pressão, que ela seja igual nos sensores de parede e no sensor externo. Se você não fizer isso, introduzirá um desvio no sistema, o que pode aumentar ou diminuir os fluxos de ar.

Concreto fresco

Outra causa de erro pode ser o concreto fresco, pois o concreto absorve CO2. Nas salas com superfícies de concreto expostas, os níveis de CO2 serão muito baixos. Se você montar um sensor diretamente em uma superfície de concreto exposta, terá uma concentração de CO2 extremamente baixa dentro da caixa do sensor, o que não será representativo do ar na área externa. Em alguns casos, é possível corrigir a situação colocando uma placa atrás do sensor para interromper o fluxo de CO2. Se você usar um sensor com lógica de controle automático em segundo plano (ABC), ele não funcionará muito bem em locais com menos de aproximadamente 200 ppm de CO2 sem pessoas ao redor. Às vezes, as pessoas usam níveis inferiores a aproximadamente 400 ppm (que é a concentração externa em segundo plano) e zeram as leituras do sensor, mas isso não é uma ideia muito boa e não fornecerá resultados confiáveis.

Ambientes especiais

Vale ressaltar que um sensor de parede normal é projetado para funcionar bem em um ambiente de escritório normal. Se houver condições especiais ou um lugar como um ambiente controlado onde é comum forçar o fluxo de ar para baixo, esses sensores talvez não funcionem muito bem, pois o calor gerado pelos componentes eletrônicos será direcionado para baixo no sensor, afetando as leituras. Em uma configuração com fluxo de ar para baixo, você precisa verificar se o sensor é projetado para ser usado nessas condições.

Materiais de parede

As leituras do sensor de parede também podem ser distorcidas por um material que conduz o calor, por exemplo, aço ou concreto. Se você aparafusar o sensor direto na parede, ele talvez não forneça a indicação correta da temperatura do ar na sala, indicando a temperatura aproximada da parede. Os materiais de parede mais comuns encontrados em escritórios não causam nenhuma dificuldade, mas se você tiver elementos de parede de metal ou concreto, é recomendado usar algum tipo de isolamento entre o sensor e o material da parede.

Não perca nossa postagem de dezembro sobre o impacto dos erros de medição física nas instalações de sensor de duto de HVAC.

Saiba mais sobre nossa oferta de HVAC.

Comment

Asad Chaghtai

Dec 3, 2019
Good discussion.

Lars Bjorkstrom

Dec 5, 2019
Datacenters require humidity control, less than years ago due to new materials and better electronics. But aircooling still dominates the server cooling, and with heat loads over 5 kW/m² the air changes temperature between 20 and 30 C every few seconds. Controlling the humidity with traditional RH-sensors normally wast energy by humidifying in some AC-units and de-humidifying in others.
The ideal solution would be the control of absolute umidity. The umidity control (as well as the water piping, condensate drains etc.) could be eliminated from the AC-units and reduced to a separate, dedicated system that keeps the water content at, for instance, 20 g/kg air.
But where can I find this sensor ?

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