Posso sentir a necessidade de substituição do filtro com base na queda de pressão do filtro?

Primeiro, devo salientar que o sistema ao qual estou me referindo será um projeto DIY de construção automática. Os ventiladores e os filtros são os únicos itens comprados completos. E ainda estou na fase de design, mas não sou especialista em HVAC. Os EUA forçaram o ar com mais frequência do que aqui no Reino Unido, então espero que você possa me ajudar.

Este é um filtro de ar da sala. Ele vai embaixo da escada, onde eu espero poder comprovar isso.

Configuração de filtro de 2 ou 3 estágios, dependendo da queda de pressão para limpar o ar em uma sala de 45m3, com a intenção de realizar 4 trocas de ar por hora.

O ventilador que eu selecionei até agora é um ERK 250 que sopra nos filtros.

Cada filtro tem uma queda inicial de Pa de, digamos, 50Pa novo, com uma queda de pressão final de substituição de, digamos, 200Pa. Minha intenção é projetar um circuito que tenha um sensor de pressão diferencial para medir a pressão antes e depois do filtro para calcular a queda de pressão causada por esse filtro, permitindo assim calibrá-lo para indicar quando o filtro deve ser trocado. O mesmo para os outros filtros a seguir.

O primeiro filtro afetará a leitura do segundo filtro? Não consigo pensar em uma razão para isso, mas a dinâmica do fluxo de ar é uma arte negra para mim.

será que vai dar certo? Existem sensores comerciais de troca de filtros por aí e como eles funcionam?

Você está certo ao notar que a queda de pressão em um elemento dentro de um sistema de fluido dinâmico está relacionada ao fluxo volumétrico ... isso tem certas implicações.

Para retornar à sua pergunta original, "Posso sentir a necessidade de substituição do filtro com base na queda de pressão?", A resposta curta não é realmente. É pelo motivo que você declara que esse valor de pressão diferencial depende do fluxo volumétrico e, se o fluxo for indeterminado ou desconhecido, o valor do diferencial de pressão não revela nada quantitativamente quanto ao estado do elemento de filtro.

A título de exemplo, um novo elemento de filtro pode indicar a necessidade de substituição se a velocidade do ventilador aumentar, resultando em um aumento do diferencial de pressão para qualquer nível que considere constituir o limite de serviço do filtro.

Não se pode presumir que a capacidade volumétrica da 'placa de identificação' do ventilador ou soprador adquirido prevaleça no sistema de destino, pois a velocidade do impulsor e o fluxo volumétrico dependerão de muitas variáveis, principalmente as dos filtros empregados.

Em sistemas de escala comercial e industrial que incorporam vários elementos, as medições diferenciais de pressão predominantes nos elementos individuais podem ser monitoradas, além do fluxo volumétrico, que é controlado em níveis de processo especificados, bem como da energia do motor necessária para sustentar os níveis do processo, esses parâmetros e outros custos. fatores integrados nos cálculos para chegar aos cronogramas de manutenção, gerando menor custo de operação.

Em uma situação doméstica de bricolage, o primeiro e o segundo filtros podem ser alterados alternadamente para determinar qual deles, ou se ambos precisam de substituição para restaurar o desempenho desejado do sistema.

A 'capacidade do filtro' é atingida quando o (s) filtro (s) em qualquer combinação não produz mais o desempenho desejado (basicamente CFM / min) que pode ser determinado quantitativamente. Espero que esta explicação seja útil.

Como o objetivo de substituir os filtros em primeiro lugar é restaurar o fluxo de ar que foi diminuído pela porosidade reduzida do filtro, seria uma abordagem melhor usar um sensor diferencial para monitorar o fluxo de ar, em vez de um diferencial entre os filtros.

Em um sistema 'passivo' sem controle do ventilador, os filtros são simplesmente substituídos quando o fluxo atinge algum nível mínimo aceitável.

Em um sistema ativo, a energia do ventilador é regulada em um circuito de controle. O fluxo volumétrico operacional desejado é primeiro estabelecido, e isso forma a referência para dois pontos de ajuste de controle para o loop. Quando o fluxo atinge o ponto de ajuste mais baixo, a energia do motor aumenta para restaurar o fluxo de ar especificado e diminui quando o ponto de ajuste superior é atingido. A substituição do filtro é indicada quando o ventilador não pode mais sustentar o fluxo necessário.

Um exemplo de como um sensor diferencial é aplicado na derivação de fluxo volumétrico pode ser encontrado aqui: http://www.bapihvac.com/CatalogPDFs/I_App_Notes/Determining_Air_Flow_CFM.pdf

Acabei de concluir um projeto aplicando esse princípio na extensão da vida útil dos filtros HEPA em um ambiente de laboratório forense.

Também usei o Freescale MPX2010DP, acoplado a um PIC16F818, que possui pinos suficientes para conduzir os quatro dígitos do display de sete segmentos, digitalizar três botões (START / STOP e set point UP e set point DOWN) e implementar o controle PWM no motor. O sensor precisa alimentar um amplificador de instrumentação (fabricado a partir do onipresente LM324), pois o diferencial de saída de tensão em escala total é de apenas 0,4V, e o ADC no microprocessador requer uma ordem de magnitude maior que isso para obter uma resolução adequada.

As duas sondas de duto de ar, uma para pressão total e outra para pressão estática, que se conectam aos lados de pressão e vácuo do sensor, respectivamente, poderiam ser facilmente fabricadas de bricolage a partir de tubos finos de cobre, alumínio ou outros metais macios, ou podem ser comprados on-line por muito pouco.

O custo dos materiais para esse tipo de projeto seria trivial; a questão é se alguém desfrutaria e obteria satisfação do esforço substancial que será necessário.

Você pode usar um sensor de pressão diferencial como este. Talvez instale um medidor de vácuo entre cada estágio do filtro para medir a restrição de cada filtro.

Se você precisar ajustar o diferencial e o seu nível de habilidade permitir, poderá construir um circuito em torno desse sensor. Eu imagino um amplificador diferencial com um driver de relé para um relé spst, dando contatos secos para uma saída. Você pode usar dois circuitos, um entre os estágios do filtro e o outro na saída para determinar a condição do filtro.

Vejo pelo seu perfil que você é um programador. Seria uma tarefa trivial programar um microprocessador para executar essa tarefa. Talvez uma plataforma Arduino. Possui vários ADCs e, se você precisar de um controle de saída, poderá adicionar uma blindagem de driver de relé. Se você usa o Netduino, pode fazer a rede da coisa toda. Ao usar um µp, você pode alterar o programa, definir níveis de aviso, etc.

Veja estes outros sensores

Você precisa usar um sensor óptico "Filterpulse.com", que opera independentemente da velocidade do ventilador. O filtro de filtro direciona um feixe de infravermelho através do filtro e monitora a quantidade de luz que passa através do filtro; o sensor inicialmente calibra com um filtro limpo e rastreia a degradação do filtro até que um "ponto de disparo" seja atingido. O ponto de viagem é ajustável, localmente ou via wifi.