Utilizando IR para encontrar Estratificación de Aire en Sistemas de Aire Acondicionado

Ojalá hubiera empezado a utilizarla antes, porque mi capacidad de diagnosticar problemas, especialmente los relativos al comisionamiento y puesta en marcha de sistemas comerciales, ha mejorado enormemente con el uso de IR.

Hay muchos problemas que surgen en la ingeniería y el diseño de edificios comerciales, tanto antes como después de la instalación. Parte de mi trabajo ha sido asegurar que los sistemas en los edificios se instalen conforme a las especificaciones de diseño del ingeniero. A veces, parece que hay conflictos inevitables entre las leyes de la física y las leyes de un arquitecto testarudo. Es interesante que los médicos lleguen a practicar la medicina y los abogados practiquen la ley, pero los contratistas tienen poca flexibilidad a la práctica -  tienen que hacer las cosas bien la primera vez, independientemente de los costos. 

Problemas del Flujo de Aire 

Un problema común es que los cuartos de máquinas, en el que se suministra el aire acondicionado a un edificio hermosamente diseñado, son muy pequeños y limitados, lo que provoca problemas con la instalación del equipo. La Unidad de Acondicionamiento de aire, que es el corazón de cada sistema de climatización, entregar el aire que se utiliza para calentar y enfriar el espacio. El calor se quita o se introduce en la corriente de aire por medios mecánicos, tales como una bobina de agua helada, una bobina de DX, o calentadores de tira eléctrica.

Flujo laminar es el término utilizado para describir el aire que se distribuye uniformemente. El flujo laminar a través de la Unidad de Acondicionamiento es esencial para un sistema de climatización eficiente y efectivo. Lograr esto derecho, el movimiento de aire a menudo requiere el uso de conductos de diferentes diámetros para enderezar el movimiento de aire. 

También necesitamos la velocidad adecuada para utilizar la sección cruzada de la bobina. Lamentablemente, no siempre contamos con estas opciones ya que estamos limitados en los pequeños cuartos mecánicos.

Si el aire no fluye derecho y no está distribuido uniformemente a través de estos dispositivos, la energía se pierde o, peor aún, los componentes pueden fallar o provocar un corte y el sistema de climatización se apaga. Nosotros no queremos que eso suceda jamás! Es por eso que comisionamos estos sistemas y los probamos para que trabajen en la configuración más eficiente.

En el invierno, las condiciones a menudo permiten el uso del aire frío del exterior como aire acondicionado “gratis”. En tales casos, el controlador de válvula de mariposa del aire, que está conectada a una rejilla exterior, se abre y el aire exterior entra en el sistema. Nosotros utilizamos 100% del aire exterior cuando la temperatura está por encima de la congelación, por ejemplo entre 35 ° F y 50 ° F, de bulbo seco. 

Cuando el aire exterior está por debajo del punto de congelación, tenemos que mezclar el aire con el aire más cálido de retorno del edificio, que generalmente es de 70 ° F -75 ° F. Esto se logra en una cámara de aire de retorno llamada caja de mezcla. Una vez mezclados, los dos se mezclan para producir el suministro de aire a unos 50 ° F -55 ° F al edificio. Si la rejilla de aire exterior está demasiado cerca de la compuerta de mezcla o de la caja, el aire frío del exterior está más cerca del lateral de la bobina que el otro, que resultando en un flujo laminar que produce estratificación. Esto a menudo provoca que el controlador de aire “corte" sobre el límite bajo para proteger el sistema. 

IR al Rescate 

Un flujo laminar pobre puede tener una o más causas. La causa más común es una distancia suficiente entre la cámara de aire de retorno y la cara del dispositivo (como una bobina) que es el medio de transferencia. Para entender mejor el flujo de aire, tenemos que medir la temperatura del aire en el sistema HVAC. Antes de utilizar IR, nosotros caracterizamos la estratificación del aire a través de una bobina, colocando varios recolectores de datos de la temperatura a diferentes alturas a través de la corriente de aire. Lamentablemente, tomaría días para recopilar y analizar datos suficientes y útiles. Mediante el uso de imágenes térmicas, podemos recoger los mismos datos en unos pocos segundos

He descubierto que mi cámara IR es una herramienta muy útil dentro de una Unidad de Acondicionamiento. Es mejor estar en una sala de máquinas con condiciones estables. Al abrir la puerta de retorno o de una puerta de acceso y realizar una toma en infrarrojo podría dar lugar a imágenes confusas, pero con la mayoría de estas unidades lo suficientemente grandes como para tener una caja de mezcla, el problema es menor. Vemos los cambios de temperatura en la bobina, no el mismo aire, para que podamos ver exactamente cómo se ve afectada la bobina. Deberá haber temperaturas relativamente parejas con el flujo laminar. Rente una cámara IR, pídala prestada o pague a su contratista un pocos más durante su próxima inspección eléctrica IR para revisar sus equipos de climatización. Un procedimiento para hacer esta prueba se muestra a continuación 

Procedimiento 

• Disponga de dos personas; una para tomar la imagen y otra en el servicio de desconexión. Tenga en cuenta que la mayoría del tiempo usted está viendo el lado de presión negativa de la unidad y los objetos se ven inmersos en ella. 

• Video grabe las imágenes IR, si es posible. 

• Al sistema no le gustara el cambio repentino en la presión, para ver cuáles son los límites. La unidad debe estar funcionando a velocidad normal. En cualquier caso, tomar notas para comparar más tarde.

• La unidad debe estar en modo de calefacción o refrigeración con válvulas abiertas.

• Si usted no ve ningún cambio, tome un delta-T a través de la bobina ... si está bien, el flujo de aire está bien, si no, asegúrese de que la unidad está en modo de refrigeración o de calefacción completo con las válvulas abiertas.

• Si hay un problema indicado en las imágenes IR por la puerta de acceso abierta, bloquee más de la apertura. 

• Conserve las imágenes para análisis detallado y futuro.  

Muestre a su experto de HVAC lo que ha encontrado y haga que analicen la imagen y los datos de temperatura y que hagan las recomendaciones pertinentes. 

Conclusiones

En conclusión, muchos sistemas no son maximizados al 100%, debido a problemas de diseño e instalación, sobre todo, la rejilla del filtro y los montajes. Si la unidad está parando, esta es la mejor herramienta que he utilizado para cuantificar de forma instantánea el rendimiento global del equipo. 

John J. Cannamela cuenta con mas de 20 años de experiencia con sistemas de HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning en ingl+es, en español: Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado) y en la construcción de técnicas de diagónsitco y ha sido un Termografista Infrarrojo por 6 años.