A função das opções de controle de HVAC

A maioria dos fabricantes de HVAC oferece controles de proteção opcionais para as unidades de HVAC que produzem. No passado, esses controles eram recursos padrão instalados em todas as unidades, mas as pressões do mercado para a redução de custos resultaram na sua remoção como recursos/benefícios padrão, em vez de oferecer atualmente o controle de proteção como opcional.

Os dispositivos de proteção discutidos nos parágrafos a seguir são alguns dos controles usuais disponíveis para aplicações comerciais leves.

Um pressostato de alta pressão (HPS) e um pressostato de baixa pressão (LPS) são dispositivos de proteção para o compressor e o circuito de refrigeração. O pressostato de alta pressão monitora o sistema quanto a um motor externo inoperante e/ou uma serpentina do condensador (externo) suja/restrita. O pressostato de baixa pressão monitora o sistema de refrigeração quanto à perda de carga de refrigerante e também pode ser útil para impedir que a serpentina do evaporador (interna) congele devido a um filtro sujo ou baixo fluxo de ar sobre a serpentina. Digo "pode" porque a configuração de corte do pressostato de baixa pressão pode estar definida como muito baixa (15-20 lbs.) para ser útil. Uma serpentina de evaporador pode começar a formar gelo com 30 lbs. de carga de baixa pressão.

Se qualquer um desses interruptores disparar, a unidade HVAC será desligada. O controle precisa ser reiniciado para retomar a operação. Alguns interruptores são reinicializados somente de dentro da unidade HVAC. Outros podem ser reiniciados a partir do termostato, desligando e ligando novamente o interruptor do "sistema" da base do termostato ou fazendo o mesmo com o disjuntor do painel principal da unidade HVAC.

Um controle de ambiente baixo (LAC) é útil quando as altas cargas internas de calor exigem a operação no modo de resfriamento durante as temperaturas externas mais frias. Exemplos disso seriam uma sala de equipamentos elétricos, um prédio de telecomunicações, um restaurante ou aplicações em salas de computadores carregadas. A operação prolongada do compressor no modo de resfriamento quando a temperatura externa for inferior a 65?F pode causar o congelamento da serpentina interna. O controle de ambiente baixo faz o ciclo do motor do ventilador externo em resposta à pressão e às condições do refrigerante. Isso evita que as pressões do sistema atinjam a condição em que ocorreria a formação de gelo. Como o ventilador externo "faz ciclos", pode parecer ao usuário final que o motor do condensador está com defeito. Embora esse não seja o caso, um usuário final desinformado que observe um controle de ambiente baixo em operação pode iniciar uma chamada de serviço não coberta pela garantia de mão de obra do primeiro ano.

Um relé de retardo de tempo (TDR) protege o sistema contra curto-circuito do compressor devido à interrupção de energia e a problemas no termostato (devido a vibrações, batidas de porta ou ajustes rápidos feitos pelo usuário). O relé de retardo de tempo geralmente é configurado para um atraso de 5 minutos após a última vez em que o compressor foi energizado. Esse dispositivo é útil em escritórios móveis temporários com termostatos de bulbo de mercúrio. Ele protege o contator do compressor contra vibrações.

Um interruptor de filtro sujo é usado para determinar quando o filtro da unidade HVAC precisa ser trocado. É um dispositivo simples que detecta um diferencial de pressão no filtro. A partir de um conjunto de contatos secos, ele pode acender uma luz ou até mesmo cortar a alimentação de 24 volts do sistema, desligando a unidade. O interruptor de filtro sujo é reiniciado manualmente de dentro da unidade HVAC quando o filtro é trocado.

Os kits de partida ou dispositivos de assistência à partida são usados para ajudar a dar partida em um compressor monofásico com rolamentos apertados ou com uma fonte de alimentação de 230 volts inferior (normal) ao compressor. Um kit de partida inclui um capacitor de partida e um relé de potencial específico para o compressor monofásico na aplicação. Um dispositivo de assistência de partida é tudo em um e é mais popular entre os prestadores de serviços. Algumas empreiteiras acham que um dispositivo de assistência de partida não fornece o mesmo impulso que um kit de partida, mas um dispositivo de assistência de partida geralmente dá conta do recado. Um kit de partida não substitui o fornecimento da tensão adequada ao compressor.

Se o problema for a baixa tensão de alimentação principal, primeiro tente aumentar ou melhorar a fonte de alimentação do edifício. Se não for possível melhorar, um transformador buck/boost deve ser adicionado para aumentar a potência até o nível adequado exigido pela unidade HVAC. A adição de um transformador buck/boost requer o monitoramento da movimentação dos edifícios de um local para outro. O primeiro local pode ter baixa tensão e o local seguinte, não. O aumento do transformador do próximo local pode estar acima da faixa de operação da unidade HVAC, e o transformador buck/boost precisará ser removido do circuito elétrico.

Algumas unidades têm placas de circuito de controle do compressor com um relé de retardo de tempo para proteção contra ciclos curtos. Eles permitem uma nova tentativa após o acionamento do pressostato de alta ou baixa pressão. Isso serve para garantir que a condição não foi um acaso antes de desligar a unidade HVAC. A maioria das placas de circuito de controle do compressor pode ser reiniciada dentro do edifício, colocando o interruptor do sistema do termostato ou o disjuntor do painel principal da unidade HVAC na posição de desligado e, em seguida, ligado novamente.

Os monitores de fase são usados em unidades de HVAC trifásicas para proteger os compressores "scroll" de funcionarem ao contrário e, eventualmente, falharem. O funcionamento de um compressor scroll ao contrário por mais de uma hora bombeará o óleo para fora do rolamento inferior. Uma hora não é um período de tempo muito longo, especialmente quando a equipe de instalação não sabe que deve desligar a unidade HVAC antes de aplicar a energia inicial.

O último é o controle de falta de energia. Ele impede que a unidade HVAC seja iniciada se a alta tensão não estiver dentro da faixa operacional do sistema (geralmente 197-253 volts para uma fonte de alimentação de 230 volts). Esse controle é muito útil em escritórios móveis que mudam continuamente de local, pois a tensão local disponível pode variar de um local para outro. Quando a tensão não está dentro de +10% da tensão selecionada, o usuário final pode saber apenas que a unidade HVAC não está funcionando, e não que a tensão da unidade HVAC está muito baixa ou muito alta. Embora um controle de brown out não impeça uma chamada de serviço de HVAC, ele protege seu ativo contra abusos. O pagamento da chamada de serviço de HVAC passa a ser de responsabilidade do usuário final. Inclua essa cláusula em seus contratos de aluguel.

Cada controle opcional tem uma finalidade e, portanto, nenhum controle pode ser recomendado em detrimento dos demais. De tempos em tempos, perguntam-me quais controles opcionais seriam os melhores e, ao mesmo tempo, teriam um bom custo-benefício. A parte do "custo-benefício" é bastante relativa e filosófica. Se um controle puder evitar que o compressor se queime, que um filtro sujo congele a serpentina ou que haja uma chamada de serviço de baixa tensão, quanto ele vale? Em outras palavras, se um controle de US$ 50-0 economiza uma chamada de serviço de US$ 500-900, sua empresa pode se dar ao luxo de colocar esse controle em todas as unidades de HVAC?

Em termos mecânicos, você deve incluir todos os itens acima para proteger a unidade e a si mesmo de problemas. No entanto, essa não era a pergunta. Financeiramente, eu sugeriria um interruptor de alta e baixa pressão, uma placa de circuito de controle do compressor e um filtro plissado de duas polegadas. Em seguida, adicione os outros dispositivos conforme necessário para a resolução específica desejada. Se o seu local tiver baixa tensão continuamente, adicione um controle de queda de energia. Se suas unidades HVAC trifásicas tiverem compressores scroll, adicione um monitor de fase. Se a maioria dos seus clientes for usuária de abrigos de telecomunicações, adicione um controle de ambiente baixo, etc.

Entre em contato com o seu engenheiro mecânico, empreiteiro de ar condicionado licenciado ou fornecedor de equipamentos para obter assistência na seleção do controle opcional correto para a sua aplicação de HVAC.