Métodos de equilibrado de aire
El equilibrado de aire de un sistema de distribución es necesario para dirigir adecuadamente el flujo de aire con el fin de optimizar el diseño del sistema. Los caudales se comprueban, ajustan y equilibran en pies cúbicos por minuto (CFM) o metros cúbicos por hora(m 3 /h). Existen dos métodos tradicionales para equilibrar el flujo de aire en los terminales. El primero es el equilibrio secuencial, que consiste en ajustar las compuertas de zona y de derivación en secuencia. Sin embargo, el método más común de equilibrado de aire se denomina equilibrio proporcional. Para
el equilibrio proporcional tradicional, una campana de flujo de aire, o campana de captura, es el instrumento de prueba más popular utilizado para tomar lecturas del flujo de aire. Las lecturas transversales en el conducto con un tubo de Pitot o un termoanemómetro de hilo caliente son otro método aceptado para capturar el flujo de
aire real. Dwyer ha diseñado una variante del equilibrado proporcional, denominada «equilibrado predictivo», que se utiliza en el instrumento de equilibrado SMARTtradicional ® de la Serie Air Hood . El equilibrado predictivo está diseñado para ser un proceso más rápido y ofrecer resultados más precisos que el equilibrado proporcional
SAH de Dwyer . Equilibrado predictivo frente
a equilibrado proporcional En el equilibrado proporcional tradicional, la campana de flujo mide directamente el flujo de aire volumétrico en las salidas o terminales de un sistema: los registros, rejillas y difusores. La mayoría de las campanas de flujo tienen forma cónica y están alineadas con los registros del techo, como se muestra en la Figura 1 de la imagen de la izquierda. Cuando se coloca una campana de flujo sobre un terminal, se genera presión dentro del sistema de conductos, lo que reduce el flujo de aire hacia el terminal. Esta condición se denomina contrapresión. El efecto de la contrapresión puede dar lugar a errores al tomar las lecturas. Antes de utilizar una campana de flujo, muchos técnicos recomiendan realizar un recorrido por los conductos para verificar el factor K. Algunas campanas de flujo digitales incluyen una compensación de contrapresión que intenta calcular el efecto de la
contrapresión para el técnico. La técnica de equilibrado predictivo de Dwyer se basa en métodos de equilibrio de masas y conservación de energía. El equilibrado predictivo es un proceso que consiste en predecir los puntos de ajuste de caudal ideales para cada TUA (terminal bajo ajuste) de modo que cada terminal se encuentre en el caudal objetivo hasta que el proceso esté finalizado. El instrumento de equilibrado SAH SMART Air Hood ® de la serie SAH de Dwyer se diseñó teniendo en cuenta el equilibrado predictivo. La campana de aire de Dwyer se utiliza en
la imagen de la derecha de la figura 1. El equilibrado predictivo es determinista y minimiza el número de pasos del proceso que implican las pruebas, los ajustes y el equilibrado de los sistemas de climatización. La figura 2 ilustra una comparación entre el equilibrado predictivo y los procesos de equilibrado proporcional tradicionales, mostrando lo rápido
que es el equilibrado
predictivo. Equilibrado proporcional Con el equilibrado proporcional (véase la figura 3), el técnico equilibra un terminal proporcional al terminal clave. Para iniciar un equilibrado proporcional de un sistema, un requisito es que el sistema tenga una tasa del 80 % al 120 % del caudal total de diseño. Los sistemas que estén por encima o por debajo de este rango no se equilibrarán correctamente. Si el sistema está fuera de este rango, se debe ajustar la velocidad del ventilador para que entre dentro del rango. Una vez ajustado, el flujo de aire de cada terminal mantendrá la misma proporción con
respecto a las demás terminales. Si el terminal clave 1 tiene un porcentaje de caudal de diseño del 60 %, entonces el terminal 2 es del 57 %, el terminal 3 es del 65 % y la relación con el terminal clave 1 es del 57 % / 60 % = 0,95. El significado es que la terminal 2 suministrará el 95 % del volumen de aire de la terminal 1. Con la terminal 1 como clave, suministrando el 100 % del flujo de diseño, la terminal 2 suministrará el 95 % del flujo de diseño. Esto cumplirá con los requisitos de diseño. Por ejemplo, si el regulador de la terminal 3 se baja a 525 CFM, el flujo de la terminal 1 puede aumentar a 550 CFM. En este caso, la terminal 2 se encuentra dentro del rango de diseño:
550 * 0,95 = 523 CFM. Una vez que las terminales están en equilibrio, con la relación de tolerancia adecuada entre ellas, permanecen en equilibrio entre sí aunque el volumen de aire pueda cambiar. Todas las terminales del sistema quedan entonces equilibradas proporcionalmente. Se puede ajustar la velocidad del ventilador para suministrar el volumen de aire total previsto y todas las terminales suministrarán el caudal de diseño dentro
de las tolerancias establecidas. Este proceso requiere que el técnico de equilibrado ajuste el caudal de la terminal de subajuste (TUA) a la clave para obtener la proporción de caudal correcta. El caudal del terminal clave cambia cuando se modifica el regulador TUA. Es posible que se necesiten varias iteraciones para lograr la proporción de
caudal adecuada. Dado que el técnico está estimando dónde ajustar el caudal del TUA en relación con la clave, la tolerancia puede variar considerablemente, lo que limita la precisión del equilibrado. La ilustración de la figura 3 muestra el número potencial de pasos largos que implica el equilibrado proporcional.> Equilibrado predictivo
El proceso de equilibrado
predictivo (véase la figura 4) comienza abriendo los reguladores para capturar el caudal total. El caudal total se distribuye en los cuatro caudales terminales. Los caudales terminales vienen determinados por las cargas de los terminales y los reguladores, y por la caída de presión en el sistema. El terminal 2 es el
primer regulador que se ajusta en el sistema, y el terminal 1 es la Clave. El equilibrado predictivo calcula el punto de ajuste de caudal ideal para el terminal 2 para TUA y predice los caudales para los terminales 1, 3 y 4. Después de ajustar el
flujo del terminal 2 al punto de ajuste de flujo ideal, el equilibrado predictivo calcula el punto de ajuste ideal para el terminal 3 y predice los nuevos flujos para los terminales 1, 2 y 4. Para terminar, el equilibrado
predictivo calcula el punto de ajuste ideal para la última terminal, la número 4, y los caudales de las terminales 1, 2 y 3 se proporcionan correctamente al objetivo. Por último, el equilibrado predictivo
calcula el caudal ideal para la terminal 4, de modo que se pueda ajustar el caudal del ventilador para que todos los caudales de las terminales alcancen los caudales objetivo. El equilibrado
predictivo también supervisa y compensa la carga del soplador/ventilador procedente de los cierres de los reguladores durante el proceso de equilibrado. La ilustración de la figura 4, en comparación con la figura 3, muestra lo fácil y rápido que es el equilibrado predictivo en comparación con el equilibrado proporcional en cuanto al número de pasos que implica el proceso.
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