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Sistema de control de HVAC

Los equipos de calefacción, ventilación y aire acondicionado ( HVAC ) necesitan un sistema de control para regular el funcionamiento de un sistema de calefacción y/o aire acondicionado. [1] Normalmente se utiliza un dispositivo sensor para comparar el estado real (por ejemplo, la temperatura) con un estado objetivo. A continuación, el sistema de control llega a una conclusión sobre qué acción se debe tomar (por ejemplo, poner en marcha el ventilador).

Control digital directo

Los controladores centrales y la mayoría de los controladores de unidades terminales son programables, lo que significa que el código del programa de control digital directo se puede personalizar para el uso previsto. Las características del programa incluyen horarios, puntos de ajuste, controladores, lógica, temporizadores, registros de tendencias y alarmas. Los controladores de unidad suelen tener entradas analógicas y digitales que permiten la medición de la variable (temperatura, humedad o presión) y salidas analógicas y digitales para el control del medio de transporte (agua caliente/fría y/o vapor). Las entradas digitales suelen ser contactos (secos) de un dispositivo de control, y las entradas analógicas suelen ser una medición de voltaje o corriente de un dispositivo de detección de variables (temperatura, humedad, velocidad o presión). Las salidas digitales suelen ser contactos de relé utilizados para iniciar y detener el equipo, y las salidas analógicas suelen ser señales de voltaje o corriente para controlar el movimiento del medio (aire/agua/vapor) de dispositivos de control como válvulas, compuertas y motores.

Los grupos de controladores DDC, conectados en red o no, forman una capa de sistemas en sí mismos. Este "subsistema" es vital para el rendimiento y el funcionamiento básico del sistema HVAC en general. El sistema DDC es el "cerebro" del sistema HVAC. Dicta la posición de cada compuerta y válvula en un sistema. Determina qué ventiladores, bombas y enfriadores funcionan y a qué velocidad o capacidad. Con esta inteligencia configurable en este "cerebro", estamos avanzando hacia el concepto de automatización de edificios. [2]

Sistema de automatización de edificios

Los sistemas de HVAC más complejos pueden interactuar con el sistema de automatización de edificios (BAS) para permitir que los propietarios de los edificios tengan un mayor control sobre las unidades de calefacción o refrigeración. [3] El propietario del edificio puede supervisar el sistema y responder a las alarmas generadas por el sistema desde ubicaciones locales o remotas. El sistema se puede programar para la ocupación o se puede cambiar la configuración desde el BAS. A veces, el BAS controla directamente los componentes de HVAC. Según el BAS, se pueden utilizar diferentes interfaces. [4]

En la actualidad, también existen pasarelas dedicadas que conectan sistemas avanzados VRV/VRF y Split HVAC con controladores de automatización del hogar y BMS (sistemas de gestión de edificios) para un control y monitoreo centralizados, lo que evita la necesidad de comprar sistemas HVAC más complejos y costosos. Además, estas soluciones de pasarela son capaces de proporcionar un control remoto de todas las unidades interiores de HVAC a través de Internet, incorporando una interfaz de usuario simple y amigable. [5]

Coste y eficiencia

Muchas personas no tienen un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) en sus hogares porque es demasiado caro. Sin embargo, según este artículo Ahorre dinero mediante la eficiencia energética , el sistema HVAC no es tan caro como se podría pensar. [6] Aunque muchas personas podrían optar por no creer en esa etiqueta y pensar que solo está ahí para ayudar con las ventas, la historia muestra que muchos de los sistemas HVAC más nuevos con las etiquetas de guía de energía amarillas ayudan a los clientes a ahorrar cientos o miles de dólares, según cuánto usen su sistema HVAC. [ cita requerida ]

En la etiqueta amarilla de guía de energía que se encuentra en muchos de los sistemas más nuevos, se muestra el costo promedio de funcionamiento de esa máquina. Una vez que un cliente haya encontrado el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado perfecto, debe hacerlo funcionar mensualmente si solo se utiliza durante épocas específicas del año. Se recomienda que, si un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado no se utiliza todos los meses, se lo encienda y se lo deje funcionando durante diez a quince minutos. [ cita requerida ]

Por otro lado, si el cliente es alguien que utiliza su sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado con frecuencia, es muy importante realizarle mantenimiento. El mantenimiento de un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado incluye cambiar el filtro de aire, inspeccionar las áreas por donde entra el aire y comprobar si hay fugas. [ cita requerida ]

Realizar estos tres pasos es fundamental y es la clave para mantener un sistema de climatización en funcionamiento durante mucho tiempo. El cliente debe realizar estos tres pasos cada dos meses o cuando sospeche que hay un problema con el sistema de climatización. [ cita requerida ]

Algunas señales que podrían indicar un problema potencial es si el sistema HVAC no proporciona aire lo suficientemente frío. [ cita requerida ]

Esto podría deberse a una fuga en los líquidos refrigerantes. Otra señal que podría indicar que el sistema HVAC no está funcionando perfectamente es si hay un mal olor en el aire que proporciona. Eso a menudo significa que los filtros de aire deben reemplazarse. Cambiar los filtros de aire en un sistema HVAC es realmente importante porque están expuestos a mucho polvo según dónde se encuentre el sistema HVAC y podría acumularse polvo simplemente por el hecho de estar en la casa.

Objetivos Instalación del sistema HVAC

Fuente [7]

Objetivo 1: Mantener los equipos y materiales de HVAC secos durante la construcción y proporcionar control de temperatura y humedad según sea necesario durante la fase de cierre de la construcción. Instalación del sistema HVAC

Objetivo 2: Instalar sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) para implementar eficazmente el control de la humedad según lo especificado en los planos y especificaciones de diseño. Instalación del sistema HVAC

Objetivo 3: Preparar materiales de operación y mantenimiento para el desempeño continuo del control de humedad del sistema HVAC.

Diseño, modelado y marketing

La mayoría de los sistemas HVAC se utilizan para el mismo propósito pero están diseñados de manera diferente. [ cita requerida ]

Todos los sistemas de HVAC tienen una entrada, un filtro de aire y un líquido acondicionador de aire. Sin embargo, al diseñar sistemas de HVAC, muchos ingenieros lo diseñan para un entorno o propósito específico. Cuando los ingenieros diseñan un sistema de HVAC, intentan hacerlo lo más compacto posible, pero que al mismo tiempo sea capaz de funcionar al máximo nivel, y experimentan con diferentes formas de hacer que los sistemas de HVAC sean lo más eficientes posible.

Historia

Los primeros controladores de HVAC utilizaban controles neumáticos , ya que los ingenieros entendían el control de fluidos. Por lo tanto, las propiedades del vapor y del aire se usaban para controlar el flujo de aire caliente o frío a través de una lógica controlada mecánicamente.

Después de que se estandarizara el control del flujo de aire y la temperatura, se estandarizó el uso de relés electromecánicos en lógica de escalera para conmutar compuertas . Con el tiempo, los relés se convirtieron en interruptores electrónicos, ya que los transistores pudieron manejar mayores cargas de corriente. En 1985, los controles neumáticos ya no podían competir con esta nueva tecnología, aunque los sistemas de control neumático (a veces con décadas de antigüedad) todavía son comunes en muchos edificios antiguos. [8]

En el año 2000, los controladores computarizados eran comunes. Hoy en día, a algunos de estos controladores incluso se puede acceder mediante navegadores web, que ya no necesitan estar en el mismo edificio que el equipo de HVAC. Esto permite algunas economías de escala , ya que un solo centro de operaciones puede monitorear fácilmente varios edificios.

Véase también

Referencias

  1. ^ US EPA, OAR (17 de octubre de 2014). "Sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, parte de las herramientas de diseño de calidad del aire interior para escuelas". www.epa.gov . Consultado el 13 de agosto de 2024 .
  2. ^ "El papel de los sistemas DDC en la puesta en servicio de edificios". Archivado desde el original el 6 de mayo de 2020. Consultado el 19 de mayo de 2009 .
  3. ^ Coffin, Michael J. (6 de diciembre de 2012). Control digital directo para sistemas de climatización de edificios. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4615-4921-5.
  4. ^ KMC Controls. «Comprensión de los sistemas de control y automatización de edificios». Archivado desde el original el 19 de mayo de 2013. Consultado el 12 de marzo de 2017 .
  5. ^ "Descubrimiento de CEDIA: Cool Automation integra aires acondicionados inteligentes con sistemas de control de terceros". CEPro. Archivado desde el original el 17 de junio de 2015. Consultado el 16 de junio de 2015 .
  6. ^ Noor, Dharna (29 de julio de 2023). «Aire ​​acondicionado: beneficios, problemas y alternativas». The Guardian . ISSN  0261-3077 . Consultado el 13 de agosto de 2024 .
  7. ^ Guía de control de humedad para diseño, construcción y mantenimiento de edificios. Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. Diciembre de 2013.
  8. ^ KMC Controls. "De lo neumático a lo digital: conversiones de sistemas abiertos" (PDF) . Consultado el 5 de octubre de 2015 .