4 tips para la instalación de sensores

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¿Cuáles son algunos de los factores que un prestador de servicio debe conocer para realizar una correcta instalación de sensores? A continuación, te compartimos algunos de ellos

Fotografía superior: Figura 1. Ubicación errónea vs. ubicación adecuada de los sensores

Cirilo Bomayé Cathi / Imágenes: cortesía de Haften

La medición de parámetros en los sistemas refrigeración y aire acondicionado (RAC) mejora y optimiza su funcionamiento, aumenta la eficiencia de los equipos y permite reducir el consumo de energía y los costos del edificio.

Es importante elegir el sensor adecuado para la aplicación RAC, pero de la misma forma hay que tomar en cuenta su correcta instalación, ya que cada instrumento, dependiendo de su función en el sistema, ya sea de temperatura, humedad, flujo de aire, presión, etcétera, debe estar instalado para brindar lecturas lo más reales posibles. De lo contrario, una mínima desviación puede producir una mala interpretación y provocar incertidumbre en el control realizado para tener un confort y una buena calidad de aire interior (CAI).

La correcta instalación del sensor se traduce en la capacidad del sistema para realizar tareas como: enfriamiento o calefacción, humidificación, deshumidificación, circulación y renovación del aire circulante. Aunque se haya hecho la mejor selección del instrumento esto no se traduce en eficacia, si hay una mala instalación.

Existen varias opciones de instalación para los diferentes dispositivos, por ejemplo, un sensor de humedad puede instalarse en una pared o muro y en ductos. Asimismo, es fundamental conocer algunas consideraciones prácticas sobre su instalación.

Factores de instalación
1 Ubicación
Al colocar un sensor de zona es importante hacerlo en un punto representativo, es decir, donde las personas pretendan tener el control de la temperatura y donde la perciban en el ambiente. Hay que considerar que no deben existir fuentes de calor que afecten y provoquen una derivación del valor real, como lo podrían ser la luz directa del sol por una ventana o aparatos que sean una fuente calorífica directa.

No debe haber restricciones en el flujo de aire, ya que es importante que el sensor pueda percibir los cambios que se estén realizando por parte del sistema (Figura 1).

En el caso de una instalación en ducto, la configuración de los instrumentos puede ser una causa por la que un sensor no tome lecturas apropiadas. Por ejemplo, si éste se coloca en un rincón donde el flujo no lo esté tocando, provocará que el equipo no brinde una medición representativa. Lo mejor es ubicarlo donde el flujo esté en constante contacto con el sensor.

Figura 2. Sensor de ambiente exterior

Sensores en ambientes exteriores
En un sensor para exterior, uno de los principales problemas que podemos afrontar es la ubicación. La radiación solar es un factor que puede influir mucho en la lectura. Para mitigar los efectos de calentamiento en los instrumentos, estos deben colocarse en un lugar donde exista flujo de aire y que no sea obstaculizado. La mejor ubicación sería en el techo o en un poste alejado de edificaciones. Si es necesario colocarlo en una pared, la recomendación es en un muro orientado al norte, ya que las paredes tienden a calentarse por la radiación solar. Esto provocaría que la medición sea inexacta y es justo lo que debemos evitar. Existen equipos de medición que incluyen protección contra la radiación.

Figura 3. Distribución típica de sensores en un estacionamiento

En el caso de los sensores de monóxido de carbono (CO) para aplicaciones de medición en estacionamientos es importante contemplar las consideraciones de la construcción. Cada sensor puede ubicarse aproximadamente a 1.5 metros sobre el nivel del piso y puede cubrir de 450 a 700 m2 (Figura 3).

Sensores de CO2
Hay lugares donde se requiere instalar más sensores de muro, ya sea de temperatura o de CO2. En el caso de una oficina es importante tomar en cuenta que cada uno de ellos puede producir calor derivado de sus componentes, por lo que puede ser un error muy común montar un sensor arriba de otro. Existen diversos modelos y series con los que se puede combinar la medición de estos parámetros o, en su defecto, montarlos en paralelo para evitar la acumulación de calor en un sensor que se encuentre arriba de otro.

2 Orientación
Otro punto importante es la orientación, ya que puede influir en una mala lectura. Si un sensor de temperatura, ubicado dentro de un transmisor, tiene electrónica que puede ser un punto de concentración de calor y, además, está orientado hacia arriba, el calor almacenado en su interior tenderá a buscar una salida por la parte superior del equipo, pues el aire caliente es menos denso que el aire frío. Esto provocará un error sobre la temperatura real del lugar donde se encuentra ubicado.

Figura 4. Ángulo hacia abajo (error), y ángulo adecuado en 90º

Sensores de ducto
En el caso de sensores de ducto, si existe una diferencia de temperatura entre el aire interior y el aire exterior del conducto y, a su vez, alta humedad, ésta puede provocar una condensación dentro. Los principales afectados podrían ser los mismos sensores. Por ello, es importante asegurarse de que la condensación producida en el ducto no llegue a afectar al instrumento. En algunas ocasiones la mala orientación de éstos hace que el agua producida llegue a la punta, provocando lecturas erróneas. Es importante no colocar el equipo apuntando hacia abajo. La mejor manera de evitar este fenómeno es colocarlo de forma horizontal (Figura 4).

3 Materiales de construcción
Al instalar un sensor de temperatura o de CO2 es necesario considerar colocarlo debajo de una placa, para que no esté expuesto sobre algún muro que pueda traer efectos negativos a la hora de realizar las lecturas del instrumento. Por ejemplo, existe un proceso químico denominado carbonatación que consiste en la absorción de CO2 por parte del cemento. Este proceso influirá directamente en la lectura de un sensor de CO2 instalado en un muro hecho de este material, por lo que puede mostrar lecturas demasiado bajas. En el caso de la temperatura, algunos materiales como el acero, conducen el calor y los sensores podrían no tomar la temperatura del ambiente, sino la lectura de la pared donde se encuentra instalado.

4 Recomendaciones del fabricante
El fabricante siempre tendrá algunas recomendaciones, por lo que es importante considerarlas a la hora de realizar una instalación para mejorar y hacer eficaces las lecturas que pueda realizar un sensor. Éste es el caso de los equipos de medición de flujo, ya sea de aire en ductos o agua en tuberías. Por ejemplo, existe una longitud mínima entre un codo, una expansión o reducción para que un sensor de flujo pueda ser instalado de forma óptima y no tenga inconvenientes a la hora de realizar la medición correcta.

De acuerdo con Airmonitor, dentro de su línea de medición de flujo de aire en ductos, existen 3 niveles de instalación, según los puntos de medición que pueda tener la sonda de medición. Para determinar la dimensión equivalente del diámetro del ducto para ductos rectangulares, se usa la siguiente formula:

Ducto rectangular: 

Figura 5. Los requisitos mínimos de instalación varían dependiendo de la densidad del sensor.

El tramo recto mínimo necesario para poder instalar una sonda está representado por la formula anterior y las diferentes formas que el ducto puede tener (Figura 5).

Por ejemplo, para una sonda con el nivel 1, se debe tener por lo menos 1X de tramo recto después de una compuerta.

Conclusiones
Es importante tener en cuenta las consideraciones básicas, así como las características de los equipos que se están proponiendo y utilizando para cada tipo de medición que se requiera realizar dentro de un sistema. Una adecuada selección e instalación de los sensores en los equipos de refrigeración y aire acondicionado se traducirá en mediciones correctas, eficiencia y ahorro energético.
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Cirilo Bomayé Cathi
Ingeniero en aplicación de productos en la división HVAC-BAS de Haften, egresado del Instituto Politécnico Nacional (IPN), con título en Comunicaciones y Electrónica en el área de Control. Dedicado a la optimización de procesos a través de herramientas tecnológicas.