La precisión es importante cuando se trata de medir el flujo de aire. Aplicaciones como la certificación de salas blancas y el equilibrio de sistemas HVAC dependen de datos precisos para evitar ineficiencias, contratiempos normativos y problemas de rendimiento.
A nivel básico, calcular el flujo de aire es sencillo: consiste en multiplicar el área transversal del conducto por la velocidad media del aire. Sin embargo, recopilar esa velocidad media de forma precisa y coherente en todo un conducto supone una tarea mucho más difícil.
Los anemómetros mecánicos han sido durante mucho tiempo una opción fiable para medir la velocidad del aire, ya que ofrecen simplicidad y durabilidad en muchas aplicaciones de campo. Los dispositivos actuales se basan en esa base y proporcionan una recopilación de datos más rápida, una mayor precisión y funciones mejoradas para el usuario que reducen la fatiga y aumentan la repetibilidad.
Comprender la precisión de los instrumentos
La medición precisa del flujo de aire se reduce a dos cosas:
- Utilizar el dispositivo de medición de flujo de aire adecuado
- Saber donde y cómo tomar lecturas que reflejen las condiciones reales dentro del conducto
El flujo de aire no es uniforme, y eso es importante
A medida que el aire fluye a través de un conducto, la fricción entre el aire y las paredes del conducto hace que el aire se mueva más lentamente cerca de los bordes y más rápido en el centro. Esto crea un perfil de velocidad que varía en función de:
- La forma del conducto (redondo, cuadrado o rectangular).
- Las condiciones del flujo (laminar frente a turbulento).
- La presión interna y la resistencia.
Para calcular el flujo de aire real, se requiere un muestreo estadísticamente válido de las velocidades a lo largo de la sección transversal del conducto.
Medición del flujo de aire en conductos redondos
Método de travesía logarítmica lineal
En los conductos redondos, la estrategia más eficaz consiste en dividir la sección transversal en cuñas iguales en forma de porción de tarta utilizando diámetros espaciados uniformemente, conocidos como travesías.
Enfoque de tres travesías
A lo largo de cada radio, que están separados por 60°—se registran tres mediciones: una en el borde exterior del conducto, otra a un tercio del camino hacia el centro y otra a dos tercios del camino hacia el centro, lo que da un total de dieciocho lecturas. Al concentrar las mediciones cerca del perímetro, donde la fricción tiene el mayor efecto sobre el flujo de aire, este método garantiza una representación más precisa del perfil de velocidad general a lo largo del conducto.
Método alternativo
Al solo ser posibles dos recorridos, normalmente separados 90°, se toman cinco lecturas de velocidad a lo largo de cada radio. Cuatro se espacian uniformemente desde la pared del conducto hasta el centro, y una se coloca a dos tercios del recorrido. Este método de 20 mediciones es ligeramente menos preciso que el enfoque preferido de tres diámetros, pero sigue siendo eficaz para la mayoría de las aplicaciones de campo.
Cuadrícula de recorrido
Medición del flujo de aire en conductos rectangulares o cuadrados
Los conductos rectangulares y cuadrados requieren más puntos de muestreo que los conductos redondos debido a su mayor superficie perimetral y a una distribución de la velocidad más compleja. Dependiendo del tamaño del conducto, el número de travesías puede variar entre cinco y siete: cinco para conductos de menos de 76,2 cm (30 pulgadas) de ancho, seis para los que miden entre 76,2 cm y 91,44 cm (30 y 36 pulgadas) y siete para los conductos de más de 91,44 cm (36 pulgadas) de ancho. En total, se suelen tomar entre veinticinco y cuarenta y nueve lecturas.
Para lograr una alta precisión, la cuadrícula de travesías debe dar prioridad al aire que se mueve más lentamente cerca de las paredes del conducto. Acerca de la distribución: Aproximadamente el 64 % de los puntos de datos deben colocarse dentro de un 7 % de la distancia desde la pared, y los puntos restantes deben distribuirse por el interior. Esta distribución garantiza que se capture correctamente el perfil de velocidad, especialmente en las zonas de rápida desaceleración del aire cerca del perímetro.
Cómo medir el área transversal
Para calcular el flujo de aire, multiplique la velocidad media (V) por el área transversal del conducto (A):
La determinación precisa de A depende de la forma del conducto. Utilice la fórmula adecuada a continuación:
| Forma del conducto | Fórmula | Variables |
|---|---|---|
| Conducto redondo | D = Diámetro interno A = Área (en 2 o m 2) | |
| Conducto rectangular/cuadrado | W = Ancho interno H = Altura interna A = Área (en 2 o m 2) |
¡Recuerde la rejilla!
Antes de finalizar su cálculo, pregúntese: ¿hay una rejilla presente en el punto de medición?
Las rejillas restringen y dispersan el flujo de aire, lo que afecta el área transversal efectiva utilizada en los cálculos de Caudal. Para la compensación, debe aplicar un factor de corrección basado en el tipo de rejilla.
| Tipo de rejilla | Factor de corrección |
|---|---|
| N/A (conducto abierto) | 1,00 (sin cambios) |
| Rejilla perforada cuadrada | 0,88 |
| Rejilla de barras | 0,78 |
| Rejilla de acero | 0,73 |
Cálculo del caudal final
Una vez que haya recopilado las lecturas de velocidad utilizando el método de travesía correcto, siga estos pasos para calcular el flujo de aire:
- Calcule el promedio de la velocidad
Utilice los valores de velocidad registrados para hallar el promedio de todos los puntos de datos. - Determine el área transversal efectiva
Utilice la fórmula adecuada para conductos redondos o rectangulares. Si el caudal de aire se mide a través de una rejilla o un difusor, ajuste el área para tener en cuenta la relación de área libre. - Multiplica la velocidad media por el área efectiva utilizando la ecuación:
Q es el caudal volumétrico, expresado normalmente en CFM (pies cúbicos por minuto) o m³/h (metros cúbicos por hora). - Los elementos sensores han sido recubiertos con un revestimiento conformado diseñado para garantizar su durabilidad y longevidad
- Los rangos seleccionables en campo se pueden configurar rápidamente sin necesidad de alimentar la unidad
- Pantalla integral opcional o herramienta de visualización remota portátil
- El protocolo de comunicación opcional BACnet MS/TP o Modbus ® RTU/ASCII permite conectar las unidades en cadena, al tiempo que proporciona acceso a todos los datos de velocidad y caudal
- Compatible con el hidrómetro RP1 de Dwyer y las sondas del termomanómetro de veleta VP1 de 100 mm
- Visible en cualquier condición gracias a la pantalla LCD de alto contraste y retroiluminada
- Capaz de almacenar hasta 99 lecturas
- Los sensores de las sondas están protegidos por la cubierta deslizante integrada
Optimización de las mediciones con DwyerOmega
Una vez que domine el desplazamiento de la velocidad y la medición precisa del área, el siguiente paso es elegir las herramientas adecuadas que no solo proporcionen resultados precisos y consistentes, sino también soluciones que simplifiquen el proceso.
DwyerOmega ofrece instrumentos de flujo de aire de precisión diseñados específicamente para profesionales que necesitan un rendimiento fiable y listo para el campo. Ya sea que esté equilibrando un sistema, validando el flujo de aire para el cumplimiento o integrando datos en un bucle de control, la herramienta adecuada marca la diferencia.
Transmisores de velocidad del aire de la serie AVUL
Transmisores de velocidad del aire AVUL son ideales para sistemas VAV, que son tipos de sistemas HVAC que regulan la temperatura variando la cantidad de aire acondicionado que se suministra a diferentes zonas de un edificio y son capaces de medir de forma rápida y precisa la velocidad del aire o el flujo volumétrico en unidades imperiales o métricas.
Las salidas simultáneas de corriente y tensión en todos los modelos proporcionan entradas universales para los equipos de monitorización, mientras que el rango de salida, las unidades y la salida de 0 a 5/10 V CC, 4-20 mA se pueden configurar mediante interruptores DIP locales. Hay modelos disponibles con una precisión de lectura del 3 % y del 5 % para adaptarse a una gran variedad de necesidades.
Las características principales incluyen:
Model-471B Dual Function Thermo-Anemometer
El modelo 471B termómetro-anemómetro de doble función es una unidad versátil de doble función que mide rápida y fácilmente la velocidad del aire o el flujo volumétrico, así como la temperatura del aire en unidades imperiales o métricas. Se incluye una sonda de acero inoxidable con un cómodo mango y marcas grabadas que indican la profundidad de inserción. La carcasa de aluminio extruido protege completamente la electrónica, pero es ligera y cómoda de sujetar.
Las características principales incluyen:
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¿Qué es un anemómetro y qué mide? Introducción a la medición de la velocidad del aire