Transmisor de presión de refrigerante HVAC versus transmisor de presión diferencial de aire

Aunque ambos se utilizan en sistemas HVAC, los transmisores de presión diferencial de aire y refrigerante HVAC miden variables diferentes y no se pueden intercambiar. Un transmisor de presión de refrigerante normalmente mide la presión manométrica en un punto de un circuito de refrigerante sellado. Un transmisor de presión diferencial de aire compara dos presiones de aire, como los lados aguas arriba y aguas abajo de un filtro. El primero normalmente funciona en rangos de barras con una conexión a proceso roscada; el segundo suele funcionar en rangos de Pa o kPa bajos con dos puertos de tubería. Seleccionar solo con la palabra 'HVAC' puede provocar un exceso de rango, fugas, daños en el medio o una señal inútil para el controlador. La elección correcta comienza con la presión de referencia, el medio, el rango esperado, la conexión al proceso, la señal de salida y el punto exacto que se está monitoreando.

Conclusiones clave

• Un transmisor de refrigerante mide la presión en un punto con respecto a su referencia, mientras que un transmisor diferencial de aire mide la diferencia entre dos puntos de aire.

• Los circuitos de refrigerante comúnmente requieren una medición de rango de barra y un accesorio roscado hermético. Los conductos, filtros y salas suelen requerir una medición diferencial de Pa o kPa bajo y dos tubos de aire.

• Un transmisor de refrigerante de puerto único no puede medir directamente la caída de presión a través de un filtro. Un transmisor diferencial de aire limpio no debe exponerse a refrigerante o líquido.

• El HPM135B está diseñado para medir la presión de refrigeración con un rango de 0 a 1…50 bar y una salida de 0,5 a 4,5 V. HPM310 y HPM311 están diseñados para presiones diferenciales bajas en gases secos, limpios y no corrosivos.

• La selección de salida debe coincidir con la entrada del controlador, el voltaje de suministro, la longitud del cable, la disposición de conexión a tierra y los diagnósticos requeridos.

• Elija el transmisor de las condiciones de aplicación, no de la etiqueta general "Sensor de presión HVAC".

Comparación rápida

La siguiente tabla muestra por qué estos dos tipos de transmisores pertenecen a partes diferentes de un sistema HVAC.

La cuestión central no es qué diseño es más preciso. Se trata de si el transmisor está construido para el medio medido, la magnitud de la presión, el tipo de referencia, la conexión y el controlador.

¿Qué es un transmisor de presión de refrigerante HVAC?

Un transmisor de presión de refrigerante HVAC convierte la presión de la línea de refrigerante en una señal eléctrica para monitoreo, protección o control. Normalmente se instala directamente en una toma de presión, cuerpo de válvula, colector o línea de presión corta. Debido a que el circuito de refrigerante está sellado y presurizado, la conexión debe ser compatible con el equipo y capaz de mantener un sello hermético.

Medición de presión manométrica en circuitos frigoríficos

La mayoría de los puntos de control de refrigeración se ocupan de la presión relativa a la presión atmosférica circundante. Un transmisor de presión manométrica tiene un puerto de proceso y utiliza la presión atmosférica como referencia. Si el puerto de proceso está abierto a la atmósfera, la lectura del medidor debe ser cercana a cero.

Esto difiere fundamentalmente de la medición diferencial. Un de un solo puerto transmisor de presión de refrigeración informa la presión en su punto de instalación. No conoce la presión en otra ubicación a menos que se instale un segundo transmisor y el controlador calcule la diferencia. Incluso entonces, restar dos transmisores de calibre de rango de barra suele ser un mal sustituto de un transmisor diferencial de aire bajo especialmente diseñado cuando el resultado deseado es sólo unos pocos cientos de pascales.

Presión de succión y descarga del compresor

La succión y la descarga son dos puntos de monitoreo comunes, pero operan a presiones diferentes y sirven para propósitos de control diferentes. La presión de succión puede respaldar el monitoreo de las condiciones de evaporación, el control de capacidad y la protección de baja presión. La presión de descarga puede respaldar el monitoreo de la condición de condensación y la protección de alta presión.

El alcance del transmisor debe cubrir el funcionamiento normal además de un arranque creíble y condiciones transitorias sin llegar a ser tan amplio que se pierda una resolución útil. Por lo tanto, los transmisores del lado de succión y del lado de descarga pueden requerir rangos diferentes incluso en el mismo sistema de refrigeración. Un técnico también debe verificar si la aplicación puede entrar en vacío, porque un límite inferior de 0 bar no puede representar una presión manométrica negativa.

La medición de la presión por sí sola no confirma la carga de refrigerante ni diagnostica todas las fallas del sistema. Se deben considerar en conjunto la temperatura, el tipo de refrigerante, el modo de funcionamiento, el estado del compresor y la lógica de control específica del equipo.

Resistencia a la condensación y compatibilidad con refrigerantes

Los equipos de refrigeración pueden exponer un sensor y un conector a condensación, ciclos de temperatura y vibraciones. El HPM135B utiliza una carcasa compacta de latón y un diseño anticondensación para servicio de refrigeración. Su rango de temperatura de trabajo listado es de −35 a 110 °C, pero las condiciones de instalación aún deben proteger la conexión eléctrica y el tendido de cables contra el agua estancada, la tensión mecánica y las condiciones inadecuadas del gabinete.

'Uso de refrigeración' no significa compatibilidad automática con todos los refrigerantes, lubricantes, selladores o productos químicos de limpieza. Antes de especificar un sensor de presión de refrigerante , confirme el refrigerante exacto, los materiales húmedos, los materiales del sello, la temperatura máxima, el rango de presión, el requisito de sobrecarga y el estándar de rosca. Esto es especialmente importante cuando se reemplaza un sensor en un equipo diseñado para un refrigerante o clase de presión diferente.

Ejemplos de aplicación de HPM135B

El HPM135B tiene un rango de medición listado de 0–1…50 bar, precisión de ±1,0% FS, sobrecarga dos veces la escala completa y una salida de tres cables de 0,5–4,5 VCC. Las conexiones de proceso disponibles incluyen opciones macho o hembra NPT1/4, G1/4 y 7/16-20UNF; Las opciones de conexión eléctrica incluyen un conector Packard o una salida de cable.

Estas características son adecuadas para equipos de refrigeración compactos donde un controlador de entrada de voltaje necesita una señal de presión directa. Los ejemplos de aplicación incluyen:

• Enfriadoras enfriadas por agua y unidades de compresores de tornillo

• Bombas de calor de fuente terrestre y de aire

• Congeladores y armarios frigoríficos comerciales

• maquinas de hielo

• Unidades de refrigeración que requieren monitoreo de presión o entrada de control de protección

Para un transmisor de presión de enfriadora , el rango debe elegirse para el punto de succión o descarga real. No asuma que una versión de 0 a 50 bar es la mejor opción para cada punto simplemente porque cubre el rango máximo de la familia.

¿Qué es un transmisor de presión diferencial de aire?

Un transmisor de presión diferencial de aire mide la diferencia entre dos presiones de gas y convierte esa diferencia en una señal de controlador. El puerto del lado alto y el puerto del lado bajo están conectados a tomas de presión separadas. La salida representa P-alta menos P-baja, no ninguna presión por sí sola.

Medir la diferencia entre dos puntos de aire

Considere un filtro AHU. Un tubo se conecta al conducto aguas arriba del filtro y el otro se conecta aguas abajo. Un filtro limpio crea una caída de presión relativamente pequeña. A medida que se acumula polvo, aumenta la resistencia y aumenta la presión diferencial. El transmisor puede enviar esa tendencia a un sistema de automatización de edificios o activar una alarma en un límite establecido.

El mismo principio se aplica a la presión ambiental. Conectar el puerto alto a una habitación controlada positivamente y el puerto bajo a un corredor permite que el transmisor muestre si se mantiene la relación de presión requerida. Al invertir los tubos se invierte la señal, por lo que la identificación del puerto es importante durante la instalación.

Rangos Pa y kPa de baja presión

Las mediciones de ventilación suelen ser mucho más pequeñas que las presiones de la línea de refrigerante. Es posible que un transmisor de presión de conducto deba resolver decenas o cientos de pascales, mientras que un transmisor de refrigerante puede funcionar en varios o docenas de bar. Una barra equivale a 100 kPa, o 100.000 Pa, lo que muestra el tamaño del desajuste.

La selección del rango debe colocar el valor operativo esperado dentro de una porción útil del intervalo, preservando al mismo tiempo un margen suficiente para condiciones anormales. Un rango de DP en aire de 0 a 100 kPa puede sobrevivir a un diferencial grande, pero no se adaptaría bien a un filtro que normalmente cambia sólo unos pocos cientos de pascales. Por el contrario, un transmisor de 0 a 200 Pa puede sobrepasarse debido a picos de presión si se conecta descuidadamente.

Aplicaciones de conductos, filtros y presión ambiental

Los transmisores diferenciales de aire se utilizan comúnmente para:

• Caída de presión en los filtros AHU

• Comparación de la presión estática del conducto de suministro, retorno o escape

• Operación del ventilador o lógica de prueba del flujo de aire

• Presión de la sala limpia en relación con una habitación o pasillo adyacente

• Monitoreo de presión en escaleras, salas de aislamiento o laboratorios

• Suministro de aire de caldera y ventilación subterránea.

Para estos usos, el medio medido debe coincidir con la limitación del producto. HPM310 y HPM311 están especificados para gases secos, limpios y no corrosivos y no pueden medir líquidos. Si la corriente de aire contiene gotas de agua, neblina de aceite, vapor agresivo, polvo pesado o condensado, utilice dispositivos de separación, filtración y purga adecuados o un transmisor diseñado para ese medio.

HPM310 frente a HPM311

Ambos modelos miden micro presión diferencial en gas limpio, pero su configuración es diferente.

Elija HPM310 cuando compacto de diferencia de presión de aire con RS485 o varias opciones de salida analógica. necesite un HPM311 es más adecuado cuando la indicación local y la configuración de campo son importantes. El rango exacto determina la precisión disponible, por lo que se debe verificar el código de rango en lugar de aplicar un valor de precisión a toda la familia. sensor

Siete diferencias clave

1. Presión manométrica versus presión diferencial

El transmisor de refrigerante normalmente mide la presión relativa a la atmósfera. El transmisor de DP de aire compara sus dos puntos de presión conectados. Esta diferencia de referencia determina la arquitectura del sensor y cómo se debe interpretar la lectura.

2. Puerto único versus puerto dual

Un transmisor de refrigerante tiene una conexión de presión de proceso. Un transmisor diferencial de aire tiene un puerto alto y un puerto bajo. Dejar un puerto DP abierto puede crear una medición de baja presión similar a un manómetro, pero solo cuando la hoja de datos y la aplicación lo permiten.

3. Refrigerante versus aire seco

El transmisor de refrigerante está diseñado para contacto directo con el proceso sujeto a compatibilidad verificada. HPM310 y HPM311 son para gas seco, limpio y no corrosivo. Sus puertos de aire y ruta de detección no deben estar expuestos a refrigerantes o líquidos.

4. Rango de barra versus rango Pa/kPa

Los circuitos de refrigerante utilizan presiones mucho más altas que los sistemas de aire típicos. La instalación de un transmisor de aire de rango bajo en una línea de refrigerante provocaría un exceso de rango grave. Instalar un sensor de amplio rango de barras a través de un filtro HVAC produciría poca resolución útil.

5. Conexión a proceso roscada versus conexión de manguera

El servicio de refrigerante requiere un accesorio roscado hermético seleccionado para la conexión del equipo y el método de sellado. Los transmisores de DP de aire normalmente se conectan a grifos de presión a través de tubos flexibles. El material del tubo, el diámetro, el recorrido y la ubicación del grifo afectan la medición.

6. Salida de voltaje versus salida compatible con BAS

El HPM135B utiliza una salida de 0,5 a 4,5 VCC para controles de equipos compactos. Los transmisores de aire pueden ofrecer 4–20 mA, voltaje o RS485 para integración BAS. "Compatible con BAS" todavía requiere hacer coincidir el tipo de entrada, el escalado, el suministro, el cableado y el protocolo de comunicación exactos.

7. Equipo de refrigeración versus sistema de ventilación

Los transmisores de refrigerante admiten el monitoreo de presión de compresores, enfriadores, bombas de calor, congeladores y máquinas de hacer hielo. Los transmisores Air DP admiten filtros, ventiladores, conductos, habitaciones y controles relacionados con el flujo de aire. La ubicación de la aplicación generalmente revela el tipo de transmisor correcto antes de considerar la precisión.

Por qué estos transmisores no se pueden intercambiar

Usar el dispositivo incorrecto no es simplemente una cuestión de obtener una lectura menos precisa. Puede crear fallas mecánicas, eléctricas y del sistema de control.

• Exceso de rango: la presión del refrigerante puede exceder el rango del sensor de nivel bajo de aire en varios órdenes de magnitud, desplazando o rompiendo permanentemente el elemento sensor.

• Daño al medio: El refrigerante, el aceite del compresor o el líquido pueden atacar o contaminar un sensor diseñado únicamente para gas limpio.

• Fugas: Una espiga de manguera y un tubo de plástico no sustituyen a una conexión roscada apta para refrigeración ni a un método de sellado aprobado.

• Lecturas incorrectas: un transmisor manómetro de puerto único no puede medir directamente la diferencia de presión entre dos puntos de aire. Una amplia gama también oculta pequeños cambios de presión en los conductos.

• Mala respuesta del control: el rango o escala incorrectos pueden hacer que el controlador responda demasiado lento, oscile o no detecte un cambio real.

• Operación insegura del sistema: una señal de presión incorrecta puede interferir con la lógica de protección y control. Los dispositivos de seguridad requeridos por el diseño del equipo no deben ser reemplazados por un transmisor de uso general inadecuado.

Nanjing Hangjia Electronic Technology Co., Ltd. (HIGHJOIN) separa los modelos de presión de refrigerante y de diferencial de aire limpio porque sus condiciones de detección son fundamentalmente diferentes. La especificación de pedido debe preservar esa separación incluso cuando ambos dispositivos reportan al mismo controlador HVAC.

Transmisores de presión diferencial de aire y refrigerante HVAC: ¿cuál debería utilizar?

Utilice el punto medido, no el nombre del equipo, como punto de partida para la selección del transmisor HVAC..

Por lo tanto, una solicitud de sensor de presión HVAC debe incluir más que el nombre del equipo. Indique la presión de referencia, la presión de funcionamiento media, mínima y máxima, la sobrepresión permitida, la temperatura, la conexión del proceso, el conector eléctrico, el suministro, la salida, la longitud del cable, la ubicación de montaje y la entrada del controlador.

Compatibilidad de señal de salida y controlador

El sensor y el controlador deben utilizar el mismo tipo de señal y escala. Un transmisor mecánicamente correcto con una salida incompatible no puede proporcionar una medición utilizable.

La señal de 0,5 a 4,5 VCC del HPM135B se adapta a controladores diseñados para esa entrada. HPM310 admite 4–20 mA, voltaje o RS485; HPM311 admite voltaje de 4 a 20 mA. No asuma que RS485 significa automáticamente compatibilidad con Modbus a menos que la documentación del modelo solicitado especifique el protocolo.

Un transmisor de presión diferencial HVAC conectado a un BAS a menudo se especifica con 4 a 20 mA o 0 a 10 V, pero la mejor opción depende del cableado y el controlador instalados. Generalmente se prefieren los bucles de corriente para rutas de cable más largas y áreas de instalaciones eléctricamente ruidosas. Las señales de voltaje son convenientes cuando el controlador ya proporciona el suministro correcto y el tendido del cable está controlado. RS485 es útil cuando las redes digitales y múltiples dispositivos direccionados justifican el trabajo de configuración adicional.

Diferencias de instalación

Los transmisores de DP de aire y refrigerante requieren procedimientos de instalación diferentes porque uno se abre a un circuito de refrigerante presurizado y el otro se conecta a través de un tubo de aire de baja presión.

Para un transmisor de refrigerante:

1. Confirme el refrigerante, la presión máxima, la temperatura, la rosca, el método de sellado y el conector eléctrico.

2. Aísle y despresurice el circuito de acuerdo con el procedimiento del equipo antes de la instalación o reemplazo.

3. Utilice el método de sellado y ajuste especificado. Evite aplicar torsión a través de la carcasa o el conector eléctrico.

4. Coloque y soporte el transmisor y el cable para limitar la vibración, la tensión del conector y el agua atrapada.

5. Realice una prueba de fugas en la conexión completa utilizando el método aprobado para el sistema de refrigerante.

6. Verifique la escala de 0,5 a 4,5 V del controlador en condiciones de presión conocidas antes de volver a poner el equipo en servicio.

Para un transmisor diferencial de aire:

1. Seleccione grifos de presión que representen las condiciones previstas aguas arriba/aguas abajo o de habitación/referencia.

2. Monte el transmisor en la orientación permitida por sus instrucciones y donde los controles cero permanezcan accesibles.

3. Conecte el punto de mayor presión a H y el punto de menor presión a L. Etiquete ambos tubos.

4. Mantenga los tramos de tubería cortos, apoyados, sin retorcer y protegidos del calor, bordes afilados, trampas de agua y desconexiones accidentales.

5. Ecualice ambos puertos y realice el ajuste a cero permitido antes de aplicar la presión diferencial.

6. Verifique la señal y la escala en el BAS. Una lectura negativa a menudo indica tubos invertidos o una relación de presión invertida, no un sensor defectuoso.

La humedad es una preocupación particular en los tubos de aire. El condensado puede bloquear un tubo, agregar un error de cabeza de líquido o llegar a un sensor que no puede medir líquidos. El diseño del grifo y el recorrido de los tubos deben evitar que se acumule agua en la ruta de presión.

Conclusión

Los transmisores de presión diferencial de aire y refrigerante HVAC resuelven diferentes problemas de medición. Un transmisor de refrigerante como el HPM135B mide la presión manométrica de un punto en un circuito de refrigerante sellado, utilizando una conexión roscada, un rango de barra y una salida de 0,5 a 4,5 V. Un transmisor diferencial de aire como HPM310 o HPM311 compara dos puntos de aire limpio, normalmente a través de tubos, en rangos de Pa o kPa bajos con salidas analógicas o digitales orientadas al controlador.

Los dos dispositivos nunca deben seleccionarse únicamente con la palabra "HVAC". Identifique primero el medio, la referencia de presión, el número de puertos, la presión mínima y máxima, la sobrepresión, la conexión al proceso, la salida y el punto de aplicación. Esto evita el exceso de rango y las fugas, preserva la resolución de medición útil y le da al controlador una señal que puede interpretar correctamente.

Preguntas frecuentes

¿Puede un transmisor de presión de refrigerante medir la presión del aire en los conductos?

Puede medir una presión de aire relativamente alta si el medio y el rango son compatibles, pero generalmente no es adecuado para presiones diferenciales bajas en conductos HVAC. Su puerto único no puede comparar directamente dos puntos de conducto y un tramo de rango de barra generalmente proporciona una resolución deficiente para una señal de nivel Pa.

¿Puede un transmisor de presión diferencial de aire entrar en contacto con el refrigerante?

No, no cuando se especifica solo para gas seco, limpio y no corrosivo. HPM310 y HPM311 no pueden medir líquidos y no deben conectarse a un circuito de refrigerante. La presión del refrigerante, el aceite y la exposición a productos químicos pueden dañar la ruta de detección y generar fugas o un funcionamiento inseguro.

¿Por qué los transmisores de refrigerante utilizan rangos de presión más altos?

Los compresores crean presiones sustanciales de succión y descarga para hacer circular el refrigerante y favorecer la evaporación y la condensación. Estas presiones operativas están muy por encima de las pequeñas diferencias de presión utilizadas para monitorear filtros, conductos, ventiladores o habitaciones, por lo que los transmisores de refrigerante comúnmente usan rangos de barras en lugar de rangos de Pa.

¿Qué señal de salida es mejor para un sistema de automatización de edificios?

No existe una mejor señal universal. Un bucle de 4 a 20 mA es robusto en cables más largos, 0 a 10 V es conveniente para muchas entradas BAS y RS485 admite redes digitales direccionables. Utilice la señal admitida por el controlador y verifique la alimentación, el escalado, el cableado, el protocolo y el manejo de fallas.

¿Qué transmisor se debe utilizar para un filtro HVAC?

Utilice un transmisor de presión diferencial de aire de rango bajo conectado a través del filtro. HPM310 o HPM311 se pueden seleccionar según las necesidades de amplitud, salida, visualización y configuración de campo requeridas. El límite de alarma debe basarse en el diseño del filtro y de la AHU en lugar de en un valor genérico.

¿Puede el mismo controlador aceptar ambos tipos de transmisores?

Sí, si tiene canales de entrada compatibles y cada canal se puede escalar por separado. Por ejemplo, un canal puede aceptar la señal de 0,5 a 4,5 V del HPM135B mientras que otro acepta una señal DP de aire de 4 a 20 mA. El controlador no hace que los sensores sean intercambiables; solo recibe sus diferentes medidas.