La función de las opciones de control HVAC

La mayoría de los fabricantes de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado ofrecen controles de protección opcionales para las unidades que fabrican. En el pasado, estos controles se instalaban de serie en todas las unidades, pero las presiones del mercado para reducir costes hicieron que se eliminaran como características/beneficios de serie en lugar de ofrecer actualmente el control de protección como opción.

Los dispositivos de protección analizados en los párrafos siguientes son algunos de los controles habituales disponibles para aplicaciones comerciales ligeras.

Un presostato de alta (HPS) y un presostato de baja (LPS) son dispositivos de protección para el compresor y el circuito de refrigeración. El presostato de alta supervisa el sistema para detectar un motor exterior inoperativo y/o una bobina del condensador (exterior) sucia/restringida. El presostato de baja presión supervisa el sistema de refrigeración para detectar una pérdida de carga de refrigerante, y también puede ser útil para evitar que la bobina del evaporador (interior) se congele debido a un filtro sucio o a un bajo caudal de aire sobre la bobina. Digo "puede" porque el ajuste de corte del presostato de baja presión podría ser demasiado bajo (15-20 lbs.) para ser de ayuda. Un serpentín del evaporador podría empezar a formar hielo a 30 lbs. de carga de baja presión.

Si alguno de estos interruptores se dispara, la unidad HVAC se apagará. Es necesario reiniciar el control para reanudar el funcionamiento. Algunos interruptores sólo se pueden restablecer desde el interior de la unidad HVAC. Otros pueden restablecerse desde el termostato apagando y volviendo a encender el interruptor "sistema" de la subbase del termostato, o haciendo lo mismo con el disyuntor del panel principal de la unidad HVAC.

Un control de baja temperatura ambiente (LAC) es útil cuando las altas cargas de calor interno dictan el funcionamiento en el modo de refrigeración durante temperaturas exteriores más frías. Ejemplos de esto sería en una sala de equipos eléctricos, edificio de telecomunicaciones, un restaurante, o en aplicaciones de sala de ordenadores cargados. El funcionamiento prolongado del compresor en el modo de refrigeración cuando la temperatura exterior es inferior a 65 °F puede provocar la congelación de la batería interior. El control de baja temperatura ambiente hace girar el motor del ventilador exterior en respuesta a la presión y las condiciones del refrigerante. Esto evita que las presiones del sistema alcancen la condición en la que se produciría la formación de hielo. Debido a que el ventilador exterior "cicla", puede parecer al usuario final que el motor del condensador está defectuoso. Aunque este no es el caso, un usuario final desinformado que observe un control de baja temperatura ambiente en funcionamiento podría iniciar una llamada de servicio no cubierta por la garantía de mano de obra del primer año.

Un relé temporizado (TDR) protege el sistema contra cortocircuitos del compresor debidos a interrupciones del suministro eléctrico y problemas del termostato (debidos a vibraciones, portazos o ajustes rápidos por parte del usuario). El relé temporizado suele ajustarse para un retardo de 5 minutos después de la última vez que se activó el compresor. Este dispositivo es útil en oficinas móviles temporales con termoestatos de bulbo de mercurio. Protege el contactor del compresor del parpadeo.

Un interruptor de filtro sucio se utiliza para determinar cuándo es necesario cambiar el filtro de la unidad de climatización. Es un dispositivo sencillo que detecta un diferencial de presión a través del filtro. A partir de un conjunto de contactos secos, puede encender una luz o incluso cortar la alimentación de 24 voltios a la unidad, apagándola. El interruptor de filtro sucio se restablece manualmente desde el interior de la unidad HVAC cuando se cambia el filtro.

Los kits de arranque o dispositivos de ayuda al arranque se utilizan para ayudar a arrancar un compresor monofásico con cojinetes apretados, o con una alimentación de 230 voltios al compresor inferior a la (normal). Un kit de arranque incluye un condensador de arranque y un relé de potencial específico para el compresor monofásico de la aplicación. Un dispositivo de ayuda al arranque es un todo en uno y es más popular entre los contratistas de servicios. Algunos contratistas opinan que un dispositivo de arranque asistido no proporciona el mismo impulso que un kit de arranque, pero un dispositivo de arranque asistido suele hacer el trabajo. Un kit de arranque no sustituye el suministro de la tensión adecuada al compresor.

Si el problema es la baja tensión de la red principal, intente primero aumentar o mejorar la alimentación eléctrica del edificio. Si no puede mejorarse, debe añadirse un transformador elevador/reductor para elevar la potencia al nivel adecuado requerido por la unidad de calefacción, ventilación y aire acondicionado. Para añadir un transformador elevador/reductor es necesario controlar el movimiento de los edificios de un sitio a otro. La primera ubicación puede tener baja tensión y la siguiente no. El aumento del transformador de la siguiente ubicación puede estar por encima del rango de funcionamiento de la unidad HVAC, y será necesario retirar el transformador buck/boost del circuito eléctrico.

Algunas unidades tienen tarjetas de circuito de control del compresor con un relé de retardo para la protección contra cortocircuitos. Permiten un reintento después de que se dispare el presostato de alta o baja presión. Esto es para asegurar que una condición no fue una casualidad antes de apagar la unidad HVAC. La mayoría de las tarjetas de circuitos de control de compresores se pueden restablecer dentro del edificio poniendo el interruptor del sistema del termostato o el disyuntor del panel principal de la unidad HVAC en la posición de apagado y volviéndolo a encender.

Los monitores de fase se utilizan en unidades trifásicas de calefacción, ventilación y aire acondicionado para evitar que los compresores "scroll" funcionen al revés y acaben agarrotándose. Si un compresor scroll funciona al revés durante más de una hora, el aceite se expulsará del cojinete inferior. Una hora no es mucho tiempo, sobre todo si el personal de instalación no sabe apagar la unidad de climatización antes de aplicar la alimentación inicial.

Por último, el control de baja tensión. Impide que la unidad de climatización se ponga en marcha si la alta tensión no está dentro del rango de funcionamiento del sistema (normalmente 197-253 voltios para una fuente de alimentación de 230 voltios). Este control es muy útil en oficinas móviles que cambian continuamente de ubicación, porque la tensión local disponible puede variar de un sitio a otro. Cuando la tensión no está dentro del +10% de la tensión seleccionada, el usuario final sólo puede saber que su unidad HVAC no funciona, no que la tensión de la unidad HVAC es demasiado baja o demasiado alta. Aunque un control de caídas de tensión no evitaría una llamada de servicio de HVAC, sí protege su activo contra el abuso. El pago de la llamada de servicio de HVAC se convierte entonces en responsabilidad del usuario final. Incluya esta disposición en sus contratos de alquiler.

Cada control opcional tiene una finalidad y, por lo tanto, no se puede recomendar ninguno por encima de los demás. De vez en cuando me preguntan qué controles opcionales serían los mejores y, al mismo tiempo, rentables. Lo de "rentable" es bastante relativo y filosófico. Si un control puede evitar que el compresor se queme, que un filtro sucio congele la bobina o una llamada de servicio por baja tensión, ¿cuánto vale? En otras palabras, si un control de 50-0 dólares ahorra una llamada de servicio de 500-900 dólares, ¿puede su empresa permitirse poner ese control en todas las unidades de calefacción, ventilación y aire acondicionado?

Desde el punto de vista mecánico, debería incluir todos los elementos anteriores para proteger la unidad y a usted mismo de posibles problemas. Sin embargo, esa no era la pregunta. Financieramente, sugeriría un interruptor de alta y baja presión, una placa de circuito de control del compresor y un filtro plegado de dos pulgadas. A continuación, añadir los otros dispositivos según sea necesario para la resolución específica deseada. Si su instalación tiene continuamente baja tensión, añada un control de caídas de tensión. Si sus unidades de calefacción, ventilación y aire acondicionado trifásicas tienen compresores scroll, añada un monitor de fase. Si la mayoría de sus clientes son usuarios de refugios de telecomunicaciones, añada un control de ambiente bajo, etc.

Póngase en contacto con su ingeniero mecánico, contratista autorizado de aire acondicionado o proveedor de equipos para que le ayude a seleccionar el control opcional correcto para su aplicación de calefacción, ventilación y aire acondicionado.