Разбиране на сензорите и предавателите на HVAC

Сензорът на АЦА е устройство, което открива физически феномен като температура, относителна влажност, налягане, въздушен поток или концентрация на въглероден диоксид и го превръща в електрически сигнал. Предавателят, често вграден в сензора или отделно, условия, които ниско ниво сигнал и го набира в стандартизиран формат . Обикновено 4 . 20 mA, 0 .10 VDC, или цифров протокол като BACnet, Modbus, или Lon tuffs . Към контролера или система за управление на сгради (BMS). Заедно, сензори и предаватели образуват обратна връзка, която позволява прецизен контрол на отоплението, охлаждане, овлажняване, дехмидиране, дехмидиране, и вентилация.

Общите видове включват:

  • Температурни сензори . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Сензори за влажност[ год. консистентни или резистентни елементи, измерващи относителна влажност (RH) в потоците или пространствата на въздуха.
  • Сензори за налягане/преносими устройства[ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Сензори за въздушен поток[ .
  • CO2[ сензори . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Сензори за свързване[ . . температура + влажност, температура + CO2 и др.

Всеки тип сензор има уникални изисквания за работа, които пряко влияят на точността и продължителността на живота. Цифровите сензори, все по-често срещани в съвременните инсталации на BMS, добавят сложност по отношение на конфигурацията на мрежата и настройките на адресите, но намаляват влошаването на сигнала на дълги разстояния.

Техника на правилно управление

Независимо от вида сензор, се прилагат универсални предпазни мерки. Ръкохватка сензори и предаватели с чисти, сухи ръце или носят ръкавици без мъх за предотвратяване на замърсяване на маслото, мръсотия, или влага. Избягвайте докосване изложени на открито повърхности .Много сензори имат деликатни мембрани или покрития лесно повредени от кожни масла. Използвайте електростатични разряди (ESD) безопасни практики при работа с електронни компоненти, особено на вериги или модулни предаватели.

Работещи температурни сензори

  • Никога не дърпайте сензорния кабел; захващайте съединителя или кабелния обтегач, за да избегнете вредни вътрешни връзки.
  • Вкарва се термистор или RTD сонди в термоуели, използвайки термопроводима паста (ако е определена), за да се осигури добър термичен контакт и да се намали времето за реакция.
  • Избягвайте огъване на върха на сондата или прилагане на прекомерен въртящ момент по време на монтажа. За вливане сонди, се гарантира, че дълбочината на водолазите е достатъчно . Обикновено най-малко 4 инча за тръби сензори.
  • За датчиците за повърхностна повърхност почистете внимателно монтажната повърхност и използвайте одобрени методи за стягане или скоба. Не претоварвайте винтовете, които могат да смажат сензора.

Управление на сензорите за влажност

  • Сензорите за влажност са изключително чувствителни към замърсяване. Никога не докосвайте кондензиращия елемент с голи пръсти или инструменти. Дори и малкото замърсяване може да промени калибрирането с няколко процента RH.
  • Да не се излага на кондензация или високи нива на влажност преди употреба, тъй като това може да насити полимерния филм.
  • Позволете на сензорите за влажност да се стабилизират при условия на помещението в продължение на най-малко 30 минути преди да се вземат изходните данни.
  • При монтаж в тръби, поставете сензора така, че сензорът да е в въздушния поток, но защитен от преки водни капки от охлаждащи намотки.

Преносими устройства за налягане

  • Винаги използвайте правилните портове за налягане (високо и ниско) за диференциални предаватели. Обръщането им може да повреди диафрагмата или да причини нулева промяна.
  • За статични предаватели под налягане инсталирайте амортисьор за пулсиране или запукване, ако системата има чести пикове за налягане, като например тези от честотни двигатели с променлива честота или бързо задействане на клапата.
  • Не претоварвайте фитингите; използвайте тефлон лента върху резбовани връзки, но избягвайте лента върху NPT нишки на самия предавател, използвайте друсане или уплътнител, за да предотвратите запушването на порта на налягането.
  • Нулев предавател след инсталиране и преди стартиране на системата с помощта на нулиране винт или софтуерна команда. За диференциални устройства, изравни двата порта преди нулиране.

Управление на датчиците за въздушен поток

  • Сензорите за термична дисперсия изискват внимателно управление, за да се избегне счупване на загрята жица или термодвойка. Тези елементи са чупливи и не могат да бъдат поправени.
  • Вкарайте тръбите на Пито, така че сензорните отвори да се изправят директно във въздушния поток (горен поток) и са перфектно подравнени с оста на канала. Дори няколко градуса на неправилното свързване могат да причинят значителна грешка.
  • За осредняване на въздушните потоци, се гарантира, че всички сензорни тръби са свободни от отломки и не са извити по време на маршрут. Проверете дали изравнителните линии са ненаблюдаеми.

Инсталиране на най-добри практики

Правилното инсталиране е единственият най-важен фактор за определяне на точността на сензора и дълголетието. Следвайте инструкциите на производителя за монтаж изрично, но също така се придържайте към общите насоки на HVAC за индустрията от ASHRAE и доставчиците на оборудване. Специфични съображения за местоположение, окабеляване и опазване на околната среда са от съществено значение.

Избор на местоположение

  • Поставете температурните сензори далеч от пряка слънчева светлина, дифузери за отопление/охлаждане на захранването, врати, прозорци и оборудване източници на топлина. За сензорите на помещението, монтиране на 5 фута над пода на вътрешна стена.
  • За датчиците за въздухопровод инсталирайте поне пет диаметъра надолу по течението от всяко запушване (коли, амортисьори, завои), за да се осигури добре смесен въздушен поток.
  • Влажните сензори в тръбите трябва да бъдат поне 3 фута надолу по течението на охладителните бобини, за да се избегне кондензация. За правилното вземане на проби се препоръчва минимална скорост на въздуха 100 fpm.
  • Сензорите за налягане за статично регулиране на налягането трябва да бъдат разположени две трети от пътя надолу по главния канал, а не близо до разряда на вентилатора.

Вериги и електрически грижи

  • Използвайте екраниран усукван кабел за аналогови сигнали за намаляване на електромагнитните смущения от двигатели, VFD и осветление. За цифрови сигнали използвайте кабел с подходящ импеданс (напр. 120 ohm за RS-485).
  • Заземи щита в края на контролера само (или за производителя Special) за да се избегнат наземните вериги. Неназемен щит може да действа като антена.
  • Да се запази сензорното свързване отделно от захранващите кабели (поне 12 инча разстояние) в жиците. Ако пресичането е неизбежно, пресичат на 90 градуса.
  • Използвайте правилно прекратяване: за двупроводни предаватели, гарантирайте, че мощността на цикъла е в номинално напрежение и коректна полярност. За 3-жични устройства, потвърдете, че общата жица е правилно посочена.

Опазване на околната среда

  • Откритите сензори се нуждаят от водоустойчиви заграждения и трябва да бъдат монтирани от северната страна на сградите в северното полукълбо, за да се избегне пряко слънчево излъчване.
  • Използвайте уплътнения на проводниците (разширителни фитинги), където тръбопроводът влиза в топли пространства от студ, за да се предотврати влагата на влизане. Това е особено важно при влажните климатични условия.
  • За сензори в химическа среда (напр. къщи за басейни, лаборатории, зони за промишлени процеси) посочете сензори с подходящи устойчиви на корозия покрития или корпуси, като например 316 неръждаема стомана или PTFE-линейни.

Калибриране и поддръжка

Дори и най-добрите сензори се носят с течение на времето поради стареене, термално гнездене и замърсяване. Редовната калибриране и превантивна поддръжка поддържат системата точна и надеждна.Освен това, критичните интервали зависят от типа сензор и приложение на критичните свойства .Генералните насоки предполагат ежегодно за сензори за влажност, на всеки 2 .3 години за температурни сензори, и на всеки 6 .

Процедури за калибриране

  • Използват се сертифицирани референтни стандарти (напр. NIST проследяващ термометър, генератор на влажност, калибратор на налягане), които са значително по-точни от сензора при изпитване, обикновено 4x по-точни за надеждно калибриране.
  • За калибриране на полето, следвайте процедурата на производителя . Често включва прилагане на известна референция и коригиране на нула и обхваща потенциометри или софтуер офсет. Някои съвременни предаватели поддържат дистанционно калибриране над цифрови мрежи.
  • За датчиците за влажност се препоръчва двуточково калибриране при ниска и висока RH (напр. 33% и 75% с използване на солени разтвори или генератор на влажност). Температурните сензори могат да изискват проверка на ледената баня и точката на кипене или сравнение с референтен термометър.
  • Винаги калибрационни дати, стойности и корекции в данните за лог или BMS тенденция. Използвайте един и същ референтен стандарт за всички сензори, за да поддържате консистенция.

Рутинна поддръжка

  • За сгъстяващи филтри, ултразвуково почистване в дестилирана вода може да е подходящо да не се използват разтворители, освен ако производителят не е посочил, че е необходимо да се използват филтри за стерилизация.
  • Инспектирайте конекторите за корозия, разхлабени проводници и признаци на влага навлезе. Замяна на повредените конектори незабавно. Използвайте диелектрична грес върху конектори във влажна среда.
  • Стегнати клеми на жилетки . Vivbrection може да разхлабва връзки с течение на времето. Проверете въртящия момент към спецификациите на производителя.
  • За предаватели под налягане проверете дали импулсните линии са свободни от кондензация, въздушни мехурчета (за течни системи) и блокажи.
  • За външни сензори, изчистете сняг, лед, отломки и насекоми гнезда при всяка сезонна промяна.

Отстраняване на общи въпроси

Когато сензор или предавател осигурява непостоянни показания, първо проверявайте дали въпросът не е в контролерното окабеляване или програмиране. Проверете захранващото напрежение на предавателните клеми с цифров мултиметър.

  • Drift . постепенно промяна на изхода във времето поради стареене или замърсяване. Рекалибрирай или замени. За CO2 сензорите, автоматичното калибриране на изходните стойности (ABC Logic) могат да компенсират бавното отклонение, но не могат да коригират внезапните смени.
  • Offset . последователна грешка (напр., . . .F твърде топло), често причинена от лошо местоположение монтаж (близък до източник на топлина), самозагряване на сензора, или неправилна конфигурация. Пренастройте или използвайте по-дълга сонда, за да преместите сензора от стената.
  • Шум . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Попълнен провал . не на изхода или фиксираната изходна мощност (напр., 4 mA или 24 mA). Проверете за взривен предпазител, счупен кабел, или повреда на предавателя. За 4-20 mA цикъла, измерване ток в контролера; отворен цикъл дава 0 mA, късо съединение може да се заключва на последната стойност или да премине до 24 mA в зависимост от предавателя.
  • Кондензация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  • Използвайте подходящи термовълнови лампи и се гарантира, че сондите не са потопени във вода.

За по-напреднала диагностика се консултирайте с ресурси като NIST насоки за промишлена термометрия за температурни сензори или Белимо бележки за приложение за сензори за налягане и дебит.

Безопасност и съответствие

При работа с HVAC сензорите и предавателите често включват нисковолтови кабели (24 VAC/DC), но някои устройства могат да бъдат напрежение в линия или свързани към високомощни вериги. Винаги следвайте процедурите за заключване/засичане на OSHA при работа с жива техника. Използвайте лично защитно оборудване (PPE), като предпазни очила, ръкавици и каишки за китки на ESD, когато е необходимо. Придържане към местните строителни кодове и Националния електрически кодекс (NEC) за методи за свързване. За сензори в опасни места (напр. откриване на газ, хладилни помещения с потенциални течове на амоняк или зони с горим прах), се препоръчва да се ползват от класификацията на района (клас I, раздел 2, група B и др.). Препоръчва се също така да се провеждат консултации с ресурси като насоки за безопасност на OSHA и ]NFPA стандарти.

Обучение и документация

Не е необходимо да се прави никаква обработка на техниката, ако не се тренира последователно монтаж и поддръжка. Създаване на стандартна процедура (SOP) за всеки използван на място сензор/предавател тип. Включване на снимки на правилен монтаж, схеми на кабели, калибриране и прекъсвачи. Обновяване на SOP след промени в оборудването или използването на сгради. Съхранявайте всички калибрационни записи, фабрични сертификати и записи за поддръжка в централно цифрово хранилище или прикрепени към базата данни на активите на BMS. Препратка към Honeywell или Siemens[] за приложения за частни сензори. Помислете за периодичното кръстосано обучение с продавачи, за да се гарантира, че служителите са запознати с новите технологии на сензорите и актуализациите.

Заключение

Правилното управление на сензорите и предавателите на HVAC не е просто най-добрата практика, а е необходимост за постигане на максимална ефективност на системата, поддържане на удобни и здравословни условия на закрито и свеждане до минимум на оперативните разходи. От първоначалното размразяване и инсталиране чрез непрекъснато калибриране и отстраняване на проблеми, всяка стъпка изисква грижа, внимание към детайла и спазване на стандартите. Чрез прилагането на описаните по-горе техники, мениджъри на съоръжения, HVAC техници, и строителни инженери могат да разширят живота на тяхното сензорно оборудване, да намалят фалшиви аларми и да гарантират, че BMS получава точни данни за оптимален контрол. Инвестирането в правилното работа днес, за да се избегнат скъпи грешки утре, и винаги се отнасят до документацията на производителя за специфични изисквания на модела. В бързо развиващо се поле с повишено приемане на IoT-възможни аналитични средства и поддържане на строги протоколи за работа остава основата на надеждни строителни операции.