Transmissor de pressão de refrigerante HVAC vs transmissor de pressão diferencial de ar

Embora ambos sejam usados ​​em sistemas HVAC, os transmissores de pressão diferencial de ar e refrigerante HVAC medem variáveis ​​diferentes e não podem ser trocados. Um transmissor de pressão de refrigerante normalmente mede a pressão manométrica em um ponto de um circuito refrigerante selado. Um transmissor de pressão diferencial de ar compara duas pressões de ar, como os lados a montante e a jusante de um filtro. O primeiro normalmente funciona em faixas de barras com conexão de processo rosqueada; o segundo geralmente funciona em faixas de Pa ou baixo kPa com duas portas de tubulação. Selecionar apenas pela palavra 'HVAC' pode resultar em excesso de faixa, vazamento, danos à mídia ou um sinal inútil para o controlador. A escolha correta começa com a referência de pressão, meio, faixa esperada, conexão do processo, sinal de saída e ponto exato que está sendo monitorado.

Principais conclusões

• Um transmissor de refrigerante mede a pressão em um ponto em relação à sua referência, enquanto um transmissor diferencial de ar mede a diferença entre dois pontos de ar.

• Os circuitos de refrigerante geralmente requerem medição na faixa de barras e uma conexão roscada estanque à pressão. Dutos, filtros e salas geralmente requerem medição diferencial de Pa ou baixo kPa e dois tubos de ar.

• Um transmissor de refrigerante de porta única não pode medir diretamente a queda de pressão através de um filtro. Um transmissor diferencial de ar limpo não deve ser exposto a refrigerante ou líquido.

• O HPM135B foi projetado para medição de pressão de refrigeração com faixa de 0–1 a 50 bar e saída de 0,5–4,5 V. HPM310 e HPM311 são projetados para baixa pressão diferencial em gás seco, limpo e não corrosivo.

• A seleção de saída deve corresponder à entrada do controlador, à tensão de alimentação, ao comprimento do cabo, à disposição do aterramento e aos diagnósticos necessários.

• Escolha o transmissor a partir das condições de aplicação, e não da etiqueta geral "Sensor de pressão HVAC".

Comparação Rápida

A tabela a seguir mostra por que esses dois tipos de transmissores pertencem a partes diferentes de um sistema HVAC.

A questão central não é qual design é mais preciso. É importante saber se o transmissor foi construído para o meio medido, magnitude de pressão, tipo de referência, conexão e controlador.

O que é um transmissor de pressão de refrigerante HVAC?

Um transmissor de pressão de refrigerante HVAC converte a pressão da linha de refrigerante em um sinal elétrico para monitoramento, proteção ou controle. Normalmente é instalado diretamente em uma torneira de pressão, corpo de válvula, coletor ou linha de pressão curta. Como o circuito refrigerante é vedado e pressurizado, a conexão deve ser compatível com o equipamento e capaz de manter uma vedação estanque.

Medição de pressão manométrica em circuitos refrigerantes

A maioria dos pontos de controle de refrigeração estão preocupados com a pressão relativa à pressão atmosférica circundante. Um transmissor de pressão manométrica possui uma porta de processo e usa a pressão atmosférica como referência. Se a porta do processo estiver aberta para a atmosfera, a leitura do medidor deverá estar próxima de zero.

Isso difere fundamentalmente da medição diferencial. Um de porta única transmissor de pressão de refrigeração informa a pressão no ponto de instalação. Ele não conhece a pressão em outro local, a menos que um segundo transmissor seja instalado e o controlador calcule a diferença. Mesmo assim, subtrair dois transmissores de medição de faixa de barra geralmente é um substituto pobre para um transmissor diferencial de ar baixo especialmente construído quando o resultado desejado é de apenas algumas centenas de pascais.

Pressão de sucção e descarga do compressor

A sucção e a descarga são dois pontos de monitoramento comuns, mas operam em pressões diferentes e servem a finalidades de controle diferentes. A pressão de sucção pode suportar monitoramento das condições de evaporação, controle de capacidade e proteção contra baixa pressão. A pressão de descarga pode suportar monitoramento da condição de condensação e proteção contra alta pressão.

O alcance do transmissor deve cobrir a operação normal, além de condições transitórias e de inicialização confiáveis, sem se tornar tão amplo que a resolução útil seja perdida. Os transmissores do lado de sucção e do lado de descarga podem, portanto, exigir faixas diferentes, mesmo no mesmo sistema de refrigeração. Um técnico também deve verificar se a aplicação pode entrar em vácuo, porque um limite inferior de 0 bar não pode representar pressão manométrica negativa.

A medição da pressão por si só não confirma a carga de refrigerante nem diagnostica todas as falhas do sistema. Temperatura, tipo de refrigerante, modo de operação, estado do compressor e lógica de controle específica do equipamento devem ser considerados em conjunto.

Resistência à condensação e compatibilidade com refrigerante

O equipamento de refrigeração pode expor um sensor e um conector à condensação, ciclos de temperatura e vibração. O HPM135B utiliza uma carcaça compacta de latão e um design anticondensação para serviços de refrigeração. Sua faixa de temperatura de trabalho listada é de -35 a 110°C, mas as condições de instalação ainda devem proteger a conexão elétrica e o roteamento dos cabos contra água parada, tensão mecânica e condições inadequadas do gabinete.

'Uso em refrigeração' não significa compatibilidade automática com todos os refrigerantes, lubrificantes, selantes ou produtos químicos de limpeza. Antes de especificar um sensor de pressão de refrigerante , confirme o refrigerante exato, os materiais em contato com o fluido, os materiais de vedação, a temperatura máxima, a faixa de pressão, o requisito de sobrecarga e o padrão de rosca. Isto é especialmente importante ao substituir um sensor em equipamentos projetados para um refrigerante ou classe de pressão diferente.

Exemplos de aplicação HPM135B

O HPM135B possui uma faixa de medição listada de 0–1 a 50 bar, precisão de ±1,0% FS, sobrecarga de duas vezes o fundo da escala e uma saída de três fios de 0,5–4,5 VCC. As conexões de processo disponíveis incluem opções macho ou fêmea NPT1/4, G1/4 e 7/16-20UNF; as opções de conexão elétrica incluem um conector Packard ou saída de cabo.

Essas características são adequadas para equipamentos de refrigeração compactos onde um controlador de entrada de tensão precisa de um sinal de pressão direto. Exemplos de aplicação incluem:

• Chillers refrigerados a água e unidades de compressor de parafuso

• Bombas de calor terrestres e aéreas

• Freezers comerciais e armários refrigerados

• Máquinas de gelo

• Unidades de refrigeração que requerem monitoramento de pressão ou entrada de controle de proteção

Para um transmissor de pressão do resfriador , a faixa deve ser escolhida para o ponto real de sucção ou descarga. Não presuma que uma versão de 0 a 50 bar seja a melhor escolha para cada ponto apenas porque cobre a faixa máxima da família.

O que é um transmissor de pressão diferencial de ar?

Um transmissor de pressão diferencial de ar mede a diferença entre duas pressões de gás e converte essa diferença em um sinal do controlador. A porta do lado alto e a porta do lado baixo são conectadas a tomadas de pressão separadas. A saída representa P-alto menos P-baixo, e não a pressão por si só.

Medindo a diferença entre dois pontos aéreos

Considere um filtro AHU. Um tubo se conecta ao duto a montante do filtro e o outro se conecta a jusante. Um filtro limpo cria uma queda de pressão relativamente pequena. À medida que a poeira se acumula, a resistência aumenta e a pressão diferencial aumenta. O transmissor pode enviar essa tendência para um sistema de automação predial ou disparar um alarme em um limite estabelecido.

O mesmo princípio se aplica à pressão ambiente. Conectar a porta alta a uma sala controlada positivamente e a porta baixa a um corredor permite que o transmissor mostre se a relação de pressão necessária é mantida. Inverter os tubos inverte o sinal, e é por isso que a identificação da porta é importante durante a instalação.

Faixas Pa e kPa de baixa pressão

As medições de ventilação costumam ser muito menores que as pressões da linha de refrigerante. Um transmissor de pressão de duto pode precisar resolver dezenas ou centenas de pascais, enquanto um transmissor de refrigerante pode funcionar em vários ou dezenas de bar. Uma barra equivale a 100 kPa, ou 100.000 Pa, o que mostra o tamanho da incompatibilidade.

A seleção da faixa deve colocar o valor operacional esperado dentro de uma porção útil da amplitude, preservando ao mesmo tempo margem suficiente para condições anormais. Uma faixa de DP de ar de 0 a 100 kPa pode sobreviver a um grande diferencial, mas seria inadequada para um filtro que normalmente muda apenas algumas centenas de pascais. Por outro lado, um transmissor de 0–200 Pa pode ultrapassar a faixa devido a picos de pressão se for conectado de maneira descuidada.

Aplicações em dutos, filtros e pressão ambiente

Transmissores diferenciais de ar são comumente usados ​​para:

• Queda de pressão nos filtros AHU

• Comparação de pressão estática do duto de fornecimento, retorno ou exaustão

• Operação do ventilador ou lógica de prova de fluxo de ar

• Pressão da sala limpa em relação a uma sala ou corredor adjacente

• Monitoramento de pressão em escadas, sala de isolamento ou laboratório

• Fornecimento de ar da caldeira e ventilação subterrânea

Para estas utilizações, o meio medido deve corresponder à limitação do produto. HPM310 e HPM311 são especificados para gases secos, limpos e não corrosivos e não podem medir líquidos. Se o fluxo de ar contiver gotículas de água, névoa de óleo, vapor agressivo, poeira pesada ou condensado, use separação, filtração, arranjos de purga adequados ou um transmissor projetado para esse meio.

Comparação entre HPM310 e HPM311

Ambos os modelos medem micropressão diferencial em gás limpo, mas sua configuração é diferente.

Escolha o HPM310 quando for necessário um compacto sensor de diferença de pressão de ar com RS485 ou diversas opções de saída analógica. O HPM311 é mais adequado quando a indicação local e a configuração de campo são importantes. O intervalo exato determina a precisão disponível, portanto o código do intervalo deve ser verificado em vez de aplicar um valor de precisão a toda a família.

Sete diferenças principais

1. Pressão manométrica versus pressão diferencial

O transmissor de refrigerante normalmente mede a pressão relativa à atmosfera. O transmissor air DP compara seus dois pontos de pressão conectados. Esta diferença de referência determina a arquitetura do sensor e como a leitura deve ser interpretada.

2. Porta única vs porta dupla

Um transmissor de refrigerante possui uma conexão de pressão de processo. Um transmissor diferencial aéreo possui uma porta alta e uma porta baixa. Deixar uma porta DP aberta pode criar uma medição de baixa pressão semelhante a um manômetro, mas somente quando a folha de dados e a aplicação permitirem esse arranjo.

3. Refrigerante vs Ar Seco

O transmissor de refrigerante é construído para contato direto com o processo, sujeito a compatibilidade verificada. HPM310 e HPM311 são para gases secos, limpos e não corrosivos. Suas portas de ar e caminho de detecção não devem ser expostos a refrigerante ou líquido.

4. Faixa de barras versus faixa Pa/kPa

Os circuitos de refrigerante usam pressões muito mais altas do que os sistemas de ar típicos. A instalação de um transmissor de ar de faixa baixa em uma linha de refrigerante causaria grave excesso de faixa. A instalação de um sensor de ampla faixa de barras em um filtro HVAC produziria pouca resolução útil.

5. Encaixe de processo rosqueado versus conexão de mangueira

O serviço de refrigerante requer uma conexão roscada estanque à pressão, selecionada para a conexão do equipamento e método de vedação. Os transmissores Air DP normalmente se conectam às tomadas de pressão através de tubos flexíveis. O material do tubo, o diâmetro, o roteamento e a localização do macho afetam a medição.

6. Saída de tensão vs saída compatível com BAS

O HPM135B usa saída de 0,5–4,5 VCC para controles de equipamentos compactos. Os transmissores aéreos podem oferecer 4–20 mA, tensão ou RS485 para integração BAS. "Compatível com BAS" ainda requer a correspondência exata do tipo de entrada, escala, alimentação, fiação e protocolo de comunicação.

7. Equipamento de refrigeração versus sistema de ventilação

Os transmissores de refrigerante suportam monitoramento de pressão de compressores, resfriadores, bombas de calor, freezers e máquinas de gelo. Os transmissores Air DP suportam filtros, ventiladores, dutos, salas e controles relacionados ao fluxo de ar. O local da aplicação geralmente revela o tipo correto de transmissor antes que a precisão seja considerada.

Por que esses transmissores não podem ser trocados

Usar o dispositivo errado não é simplesmente uma questão de obter uma leitura menos precisa. Ele pode criar falhas mecânicas, elétricas e no sistema de controle.

• Acima da faixa: A pressão do refrigerante pode exceder a faixa do sensor de ar baixo em várias ordens de grandeza, deslocando ou rompendo permanentemente o elemento sensor.

• Danos ao meio: O refrigerante, o óleo do compressor ou o líquido podem atacar ou contaminar um sensor projetado apenas para gás limpo.

• Vazamento: Uma espiga de mangueira e um tubo de plástico não substituem uma conexão roscada com classificação de refrigeração e um método de vedação aprovado.

• Leituras incorretas: Um transmissor de manômetro de porta única não pode medir diretamente a diferença de pressão entre dois pontos de ar. Uma ampla faixa também esconde pequenas alterações na pressão do duto.

• Resposta de controle ruim: Faixa ou escala incorreta pode fazer com que o controlador responda muito lentamente, oscile ou não consiga detectar uma mudança real.

• Operação insegura do sistema: Um sinal de pressão incorreto pode interferir na lógica de proteção e controle. Os dispositivos de segurança exigidos pelo projeto do equipamento não devem ser substituídos por um transmissor de uso geral inadequado.

(HIGHJOIN) separa os modelos de pressão de refrigerante e de diferencial de ar limpo porque suas condições de detecção são fundamentalmente diferentes. A especificação do pedido deve preservar essa separação mesmo quando ambos os dispositivos reportam ao mesmo controlador HVAC.

Transmissores de pressão diferencial de refrigerante HVAC versus ar: quais você deve usar?

Use o ponto medido - e não o nome do equipamento - como ponto de partida para a seleção do transmissor HVAC.

Uma solicitação de sensor de pressão HVAC deve, portanto, incluir mais do que o nome do equipamento. Indique a referência de pressão, pressão operacional média, mínima e máxima, sobrepressão permitida, temperatura, conexão do processo, conector elétrico, alimentação, saída, comprimento do cabo, local de montagem e entrada do controlador.

Compatibilidade de sinal de saída e controlador

O sensor e o controlador devem usar o mesmo tipo de sinal e escala. Um transmissor mecanicamente correto com uma saída incompatível não pode fornecer uma medição utilizável.

O sinal de 0,5–4,5 VCC do HPM135B se adapta aos controladores projetados para essa entrada. HPM310 suporta 4–20 mA, tensão ou RS485; HPM311 suporta 4–20 mA ou tensão. Não presuma que RS485 significa automaticamente compatibilidade Modbus, a menos que a documentação do modelo solicitado especifique o protocolo.

Um transmissor de pressão diferencial HVAC conectado a um BAS geralmente é especificado com 4–20 mA ou 0–10 V, mas a melhor opção depende da fiação e do controlador instalados. Os loops de corrente são geralmente preferidos para rotas de cabos mais longas e áreas de instalações eletricamente ruidosas. Os sinais de tensão são convenientes quando o controlador já fornece a alimentação correta e o percurso do cabo está controlado. RS485 é útil quando redes digitais e vários dispositivos endereçados justificam o trabalho de configuração adicional.

Diferenças de instalação

Os transmissores DP de refrigerante e de ar exigem procedimentos de instalação diferentes porque um abre para um circuito de refrigerante pressurizado e o outro se conecta através de tubulação de ar de baixa pressão.

Para um transmissor de refrigerante:

1. Confirme o refrigerante, a pressão máxima, a temperatura, a rosca, o método de vedação e o conector elétrico.

2. Isole e despressurize o circuito de acordo com o procedimento do equipamento antes da instalação ou substituição.

3. Use o método de vedação e aperto especificado. Evite aplicar torque através da carcaça ou do conector elétrico.

4. Posicione e apoie o transmissor e o cabo para limitar a vibração, a tensão do conector e a retenção de água.

5. Teste a vazamento da conexão concluída usando o método aprovado para o sistema de refrigerante.

6. Verifique a escala de 0,5–4,5 V do controlador em condições de pressão conhecidas antes de retornar o equipamento ao serviço.

Para um transmissor diferencial de ar:

1. Selecione tomadas de pressão que representem as condições pretendidas a montante/jusante ou ambiente/referência.

2. Monte o transmissor na orientação permitida por suas instruções e onde as verificações de zero permaneçam acessíveis.

3. Conecte o ponto de pressão mais alta a H e o ponto de pressão mais baixa a L. Identifique ambos os tubos.

4. Mantenha os tubos curtos, apoiados, sem dobras e protegidos do calor, arestas vivas, acumuladores de água e desconexão acidental.

5. Equalize ambas as portas e realize o ajuste zero permitido antes de aplicar a pressão diferencial.

6. Verifique a sinalização e escala no BAS. Uma leitura negativa geralmente indica tubos invertidos ou uma relação de pressão invertida, e não um sensor com falha.

A umidade é uma preocupação especial em tubulações de ar. O condensado pode bloquear um tubo, adicionar um erro de carga de líquido ou atingir um sensor que não consegue medir líquidos. O design da torneira e o roteamento do tubo devem evitar que a água se acumule no caminho de pressão.

Conclusão

Os transmissores de pressão diferencial de ar e refrigerante HVAC resolvem diferentes problemas de medição. Um transmissor de refrigerante como o HPM135B mede a pressão manométrica de um ponto em um circuito refrigerante selado, usando uma conexão roscada, uma faixa de barra e uma saída de 0,5–4,5 V. Um transmissor diferencial de ar, como HPM310 ou HPM311, compara dois pontos de ar limpo, normalmente através de tubulação, em faixas de Pa ou kPa baixo com saídas analógicas ou digitais orientadas pelo controlador.

Os dois dispositivos nunca devem ser selecionados apenas pela palavra “HVAC”. Identifique primeiro o meio, a referência de pressão, o número de portas, a pressão mínima e máxima, a sobrepressão, a conexão do processo, a saída e o ponto de aplicação. Isso evita sobrefaixas e vazamentos, preserva a resolução útil da medição e fornece ao controlador um sinal que ele pode interpretar corretamente.

Perguntas frequentes

Um transmissor de pressão de refrigerante pode medir a pressão de ar do duto?

Ele pode medir pressão de ar manométrica relativamente alta se o meio e a faixa forem compatíveis, mas geralmente é inadequado para pressão diferencial de duto HVAC baixa. Sua porta única não pode comparar diretamente dois pontos de duto, e uma extensão de faixa de barra geralmente fornece resolução ruim para um sinal de nível Pa.

Um transmissor de pressão diferencial de ar pode entrar em contato com o refrigerante?

Não, não quando é especificado apenas para gás seco, limpo e não corrosivo. HPM310 e HPM311 não podem medir líquidos e não devem ser conectados a um circuito refrigerante. A pressão do refrigerante, o óleo e a exposição a produtos químicos podem danificar o caminho de detecção e criar vazamentos ou operação insegura.

Por que os transmissores de refrigerante usam faixas de pressão mais altas?

Os compressores criam pressões substanciais de sucção e descarga para circular o refrigerante e apoiar a evaporação e a condensação. Essas pressões operacionais estão muito acima das pequenas diferenças de pressão usadas para monitorar filtros, dutos, ventiladores ou salas, portanto, os transmissores de refrigerante geralmente usam faixas de bar em vez de faixas de Pa.

Qual sinal de saída é melhor para um sistema de automação predial?

Não existe um melhor sinal universal. Um loop de 4–20 mA é robusto em cabos mais longos, 0–10 V é conveniente para muitas entradas BAS e RS485 suporta rede digital endereçável. Use o sinal suportado pelo controlador e verifique a potência, escala, fiação, protocolo e tratamento de falhas.

Qual transmissor deve ser usado para um filtro HVAC?

Use um transmissor de pressão diferencial de ar de faixa baixa conectado através do filtro. HPM310 ou HPM311 podem ser selecionados de acordo com as necessidades de amplitude, saída, exibição e configuração de campo necessárias. O limite de alarme deve basear-se no design do filtro e da AHU e não num valor genérico.

O mesmo controlador pode aceitar ambos os tipos de transmissor?

Sim, se tiver canais de entrada compatíveis e cada canal puder ser dimensionado separadamente. Por exemplo, um canal pode aceitar o sinal de 0,5–4,5 V do HPM135B enquanto outro aceita um sinal DP aéreo de 4–20 mA. O controlador não torna os sensores intercambiáveis; ele apenas recebe suas diferentes medidas.