Honeywell HZ432 True Zone Panel
INTRODUCCIÓN
El concepto de zonificación
El principio básico de la zonificación del aire forzado es permitir que un sistema HVAC sea controlado por múltiples termostatos, calentando y enfriando un edificio por zonas en lugar de como un todo. Esto hace que los hogares y las empresas sean más confortables. Cuando se combina con termostatos de retroceso, es posible el retroceso por zonas, lo que se traduce en un importante ahorro de energía. La zonificación del aire forzado hace que un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado común sea más eficiente al concentrar la capacidad de la unidad donde y cuando se necesita, en lugar de distribuir el aire por todo el edificio independientemente de la temperatura de cada habitación. Según un estudio realizado en 2010 por American Home Comfort Study, el 68% de los propietarios estadounidenses se sienten incómodos en sus casas en determinadas épocas del año. La zonificación resuelve este problema. Para ello utilizamos:
Panel de zonificación-Recibe las peticiones de los termostatos y coordina el sistema HVAC y las posiciones de las compuertas.
Termostatos-Solicita aire acondicionado sólo en las zonas donde sea necesario.
Compuertas de conducto-Dirige el aire a las habitaciones (zonas) sólo cuando lo solicita un termostato de habitación.
A Compuerta de alivio de presión-Controla eficazmente el exceso de aire de impulsión al abrirse y cerrarse las compuertas.
Sensor de temperatura del aire de descarga (DATS)-Evita la congelación y la activación del límite alto detectando la temperatura del conducto de suministro. El panel de zona desconecta el equipo cuando se superan los límites DATS. El equipo se vuelve a encender automáticamente.
La Fig. 1 muestra las temperaturas típicas de una vivienda comparadas con las de una vivienda con zonificación Resideo.
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La Fig. 2 muestra una distribución residencial típica con tres zonas. La zonificación ofrece dos ventajas fundamentales:
- Comodidad para el cliente: calefacción y refrigeración donde quiera, cuando quiera.
- Ahorro de energía: calentar y enfriar sólo las zonas ocupadas. En las páginas siguientes aprenderá a aplicar los principios de la zonificación de aire forzado en proyectos nuevos y existentes, creando un ambiente interior más confortable.
Fig. 2. Típica distribución residencial con varias zonas en un sistema de climatización.
PLANIFICAR LAS ZONAS
Para planificar un sistema de zonas, esto es lo que necesitas:
Panel
- Para accionar compuertas y equipos
- Transformador a panel de potencia
Termostatos
- Programables o no programables
Amortiguadores
- Controla el aire circulante en los sistemas de calefacción/refrigeración
- Configuración redonda o rectangular
- Actuador normalmente abierto/cerrado incluido
Amortiguadores de alivio de presión:
- Proporciona alivio de la acumulación de presión estática
- Actuador incluido
- No necesita cableado
Sensor de temperatura del aire de descarga (DATS):
- Sensor que protege los equipos de climatización
Divide la casa en zonas
Hay varias formas de dividir una casa en zonas: por planta, en grupos de habitaciones adyacentes, habitaciones agrupadas según la orientación de la brújula… aquí tienes una configuración típica:
Zona 1: zonas utilizadas principalmente por la noche (dormitorios)
Zona 2: zonas utilizadas principalmente durante el día (salón, cocina)
Zona 3un tercer espacio que se beneficiaría de su propio control de climatización, como un dormitorio principal, un sótano, un espacio habitable encima de un garaje, una oficina en casa, etc.
Una buena regla general es que ninguna zona sea inferior al 25% de la capacidad total del sistema, medida en pies cúbicos/minuto (pies cúbicos por minuto).
Fig. 3. Típica distribución residencial con múltiples zonas en un sistema HVAC.
CONDUCTOS Y COMPUERTAS
Dimensionar los conductos
En obra nueva: los conductos se dimensionan como es habitual para el tamaño de la vivienda; los troncos se dimensionan para la cantidad de aire que va a la zona. Los conductos deben tener un diseño normal, normalmente de 0,10 ó 0,08 pulgadas c.a./100 pies. El diseño adecuado de los conductos de un sistema por zonas:
- Mantener un flujo de aire adecuado a través de la unidad HVAC cuando sólo una zona está abierta.
- Y mantenga un flujo de aire adecuado hacia todas las zonas cuando todas estén abiertas.
En Aplicaciones Retrofit: las zonas están algo limitadas por la forma en que se construyeron originalmente los conductos, pero cualquier vivienda puede zonificarse siempre que haya acceso a los conductos. Consulte la página 10 para obtener información sobre zonificación específica para aplicaciones de adaptación.
Seleccionar compuertas
Utilice compuertas ZD para conductos rectangulares. Utilice compuertas ARD o RRD para conductos redondos en sistemas residenciales de hasta 2000 CFM.
Para sistemas de más de 2000 CFM o sistemas comerciales, consulte la página 11.
Instale los amortiguadores
Una compuerta de impulsión no debe colocarse a menos de 6 pies de un difusor. La compuerta también debe estar al menos a 3 pies del plenum. (Menos de 6 pies entre la compuerta y el difusor podría crear un ruido de aire objetable en el espacio acondicionado y 3 pies de conducto fuera del plenum reducirá la turbulencia). Estos mínimos son recomendaciones para un rendimiento óptimo; sin embargo, cada instalación presenta sus propios retos, por lo que cada instalación variará. Por ejemplo, en algunas instalaciones puede ser necesario montar la compuerta directamente en el plenum.
Permitir el acceso
Las compuertas deben instalarse en un lugar al que se pueda acceder para su mantenimiento. Si es necesario «enterrar» una compuerta, coloque un registro decorativo encima para facilitar el acceso.
Compuertas de equilibrado
Las compuertas de equilibrado deben incluirse en los conductos, ya que una vivienda zonificada debe equilibrarse igual que una vivienda no zonificada.
COMPUERTAS DE ALIVIO DE PRESIÓN Y DATS
Tamaño de la compuerta de sobrepresión
Instalar entre impulsión y retorno.
Todos los sistemas de zonificación deben instalarse con una compuerta de alivio de presión de impulsión a retorno. Una compuerta de regulación de presión constante (CPRD) se utiliza para desviar el exceso de flujo de aire del conducto de impulsión al conducto de retorno.
conducto de retorno. Los sistemas de conductos de suministro deben dimensionarse para gestionar el caudal de aire total cuando todas las zonas están abiertas, y utilizar una derivación CPRD capaz de gestionar el exceso de aire cuando sólo la zona más pequeña está en funcionamiento. El exceso de aire debe desviarse al conducto de aire de retorno. Determine el tamaño de la derivación de la siguiente manera:
CFM Sistema
– CFM Zona más pequeña
= CFM Bypass
Tabla 1. Tallas CPRD.
| CPRD redondo | |
| Número de modelo | Bypass |
| CPRD8 | 600 CFM |
| CPRD10 | 1000 CFM |
| CPRD12 | 1400 CFM |
| CPRD14 | 1700 CFM |
Utilice collares para conductos (no suministrados) cuando conecte un bypass redondo CPRD a un conducto rectangular.
Por ejemplo, en un sistema de 4 toneladas ………………………………… Sistema de 1600 CFM
con la zona más pequeña diseñada para manejar ……………. – 400 CFM Zona más pequeña
el bypass debe ser capaz de manejar …………………………… = 1200 CFM de flujo de aire en bypass
Cuando hay pocas zonas activas, la presión estática del sistema aumenta y el aire se desvía de la impulsión al retorno. Esto garantiza que el flujo de aire en el registro sea correcto tanto si llama una zona como si llaman todas las zonas.
Este método de diseño de conductos es también una buena manera de controlar el exceso de humedad en el hogar, especialmente en climas meridionales. La derivación de aire del conducto de suministro al conducto de retorno acelera la capacidad de deshumidificación del equipo, creando un mayor confort para el propietario de la vivienda.
Métodos alternativos de alivio de presión
Si las compuertas de alivio de presión no están permitidas en su estado/región, o si el espacio es demasiado reducido para instalar una derivación de retorno, utilice uno de los siguientes métodos para aliviar la presión
- Si el sistema tiene 2-3 zonas de tamaño similar, es posible que pueda prescindir de una compuerta de alivio de presión.
Si el equipo tiene un terminal de ventilador de alta/baja velocidad (normalmente etiquetado como DS, BK, ODD, DHUM o DEHUM), conéctelo al DS/BK del panel de zona. Esto reduce la velocidad del ventilador cuando una sola zona solicita refrigeración (o calor con sistemas de bomba de calor). A continuación, compruebe cada zona individualmente para verificar que la presión no es demasiado alta. - Si no hay espacio para conductos de derivación, las compuertas de zona pueden ajustarse para permitir la fuga de aire. Ajustando las compuertas de zona más grandes a una posición mínima, se puede aliviar el exceso de presión de aire incluso cuando sólo una zona está llamando. Unas fugas mínimas en las zonas que no necesitan calefacción o refrigeración no suelen provocar oscilaciones notables de temperatura, pero el propietario debe saber que el aire saldrá de estos registros incluso cuando la zona en cuestión no esté en funcionamiento.
- En lugar de instalar la compuerta de descarga de presión desde el conducto de impulsión hasta el de retorno, en algunas casas se puede instalar el conducto de impulsión en una «zona de descarga de presión alternativa». Se trataría de una zona de la casa en la que el sobrecalentamiento o la refrigeración del espacio no es un problema; por ejemplo, un pasillo, un falso techo o un sótano.
Ajuste del regulador
El CPRD viene ajustado de fábrica para abrirse a aproximadamente 0,5″WC». Este ajuste es satisfactorio para la mayoría de las instalaciones. Algunos sistemas tienen una presión estática más alta. Compruebe esto:
- Haga que todas las zonas llamen a ventilador, calor o frío; lo que tenga el CFM más alto.
- Compruebe que el indicador de posición de la compuerta apunta a cerrado.
- Si no señala cerrado:
– Gire la manivela de ajuste hacia fuera (ver Fig. 4)
– Presione suavemente la manivela de ajuste hacia abajo. Atención:
– No gire la manivela de ajuste sin antes empujarla hacia abajo.
– Gire la manivela de ajuste en el sentido de las agujas del reloj hasta que el indicador señale cerrado
– Una vez hecho esto, vuelva a girar la manivela de ajuste hasta la posición de bloqueo. - Realice sólo la llamada de zona más pequeña para ventilador, calor o frío.
- Verifique que el flujo de aire en esa zona no es desagradable. Si lo es, ajuste el regulador a una presión más baja.
Fig. 4. Manivela de ajuste.
Sensor de temperatura del aire de descarga (DATS)
El DATS debe estar situado en el conducto de impulsión, entre la batería del evaporador o el intercambiador de calor y la compuerta de la primera zona. Si esto no es posible, se permite montar el DATS en el conducto de derivación. Se recomienda ajustar el límite alto aproximadamente 15°F por debajo del límite alto del horno. Algunos hornos modernos tienen ajustes de límite alto bajos, así que asegúrese de seleccionar el panel de zona correcto para el equipo.
El panel de zona HZ221 es sólo para bombas de calor y tiene un límite alto fijo (120°F para bomba de calor y 160°F para calor auxiliar) y un límite bajo (45°F).
El HZ311 tiene un límite alto fijo (160 °F) y un límite bajo (45 °F).
Los paneles de zona HZ322 y HZ432 tienen un límite alto ajustable (110°F180°F) y un límite bajo (30°F60°F).
Nota: A menudo es aconsejable instalar el DATS en el conducto de derivación en lugar de en el conducto de suministro para bombas de calor con calor auxiliar eléctrico.
Fig. 5. Ubicaciones de montaje del DATS.
PANEL DE ZONAS
Instalar el Panel
Montar en retorno, montante, pared o cercha de tejado.
Los paneles de zona no deben exponerse a la intemperie ni instalarse en un lugar donde puedan mojarse. Al igual que las compuertas, deben ser accesibles para su mantenimiento, en caso necesario. Seleccione un kit de panel de control de zona utilizando la Tabla 2.
Tabla 2. Guía de selección de paneles de zona convencionales.
| APLICACIÓN | CONVENCIONAL 1-CALOR/1-FRÍO |
BOMBA DE CALOR CON COMPRESOR DE UNA ETAPA Y ETAPA DE CALOR AUXILIAR ELÉCTRICA. |
|
|
|
| TERMOSTATOS CON CABLE | 2 ZONAS. TERMOSTATOS CON CABLE | HZ311K | HZ221K (Termostatos de bomba de calor con cable O solamente. Para termostatos convencionales o termostatos de bomba de calor con conmutación B, utilice HZ322K. | HZ322K | HZ432K (C7089U1006 sensor exterior con cable necesario para combustible dual) |
| 3 ZONAS. TERMOSTATOS CON CABLE. | HZ311K | HZ322K | HZ432K (C7089U1006 sensor exterior con cable necesario para combustible dual) | ||
| 4-32 ZONAS | HZ432K para las 4 primeras zonas. Añade un TAZ-4 + transformador separado para cada 4 zonas adicionales | HZ432K para las 4 primeras zonas. Añade un TAZ-4 + transformador separado por cada 4 zonas adicionales, (C7089U1006 sensor exterior con cable necesario para combustible dual) | |||
| TERMOSTATOS INALÁMBRICOS | 2-3 zonas ZONIFICACIÓN INALÁMBRICA CON TERMOSTATOS INALÁMBRICOS TH6320R o TH5320R RedLINK | HZ322K + THM4000R adaptador | HZ432K + THM4000R adaptador (C7089R1013 sensor exterior inalámbrico necesario para combustible dual) |
| 4 zonas ZONIFICACIÓN INALÁMBRICA CON TERMOSTATOS INALÁMBRICOS TH6320R o TH5320R RedLINK | HZ432K + THM4000R adaptador | ||
| 2-3 zonas ZONIFICACIÓN INALÁMBRICA Con TH8110R, TH8320R o TH8321R TERMOSTATOS INALÁMBRICOS RedLINK | HZ322K + THM4000R* adaptador. (No se puede realizar la programación remota cuando se utiliza la puerta de enlace THM4000R y THM6000R. TH8321R pierde el control IAQ cuando se utiliza con THM4000R) |
HZ432K + THM4000R adaptador. (Los modelos TH8110R, TH8320R y TH8320R pueden realizar programación remota cuando están cableados al panel. Estos modelos no pueden realizar la programación remota cuando se utiliza la pasarela THM4000R y THM6000R.
TH8321R pierde el control IAQ cuando se utiliza con THM4000R). |
|
| 4 zonas ZONIFICACIÓN INALÁMBRICA Con TH8110R, TH8320R o TH8321R TERMOSTATOS INALÁMBRICOS RedLINK | HZ432K + THM4000R* adaptador. (No se puede realizar la programación remota cuando se utiliza la puerta de enlace THM4000R y THM6000R. TH8321R pierde el control IAQ cuando se utiliza con THM4000R) |
||
| 5-32 zonas ZONIFICACIÓN INALÁMBRICA CON TERMOSTATOS INALÁMBRICOS TH6320R o TH5320R RedLINK | HZ432K para las 4 primeras zonas. Añade un TAZ-4 + transformador separado por cada 4 zonas adicionales. El THM4000 NO puede utilizarse en sistemas con más de 5 zonas. Se necesita un EIM THM5320R separado para cada termostato inalámbrico TH5320R o TH6320R. (Se necesita el sensor exterior con cable C7089U1006 para combustible dual) | ||
| 5-32 zonas ZONIFICACIÓN INALÁMBRICA Con TH8110R, TH8320R o TH8321R TERMOSTATOS INALÁMBRICOS RedLINK | HZ432K para las 4 primeras zonas. Añade un TAZ-4 + transformador separado por cada 4 zonas adicionales. El THM4000 NO puede utilizarse en sistemas con más de 5 zonas. Se necesita un EIM THM5421R1021 separado para cada termostato inalámbrico TH8110R, TH8320R o TH8321R. Los EIM deben estar separados por al menos 2 pies (60 cm). (Se necesita un sensor exterior cableado C7089U1006 para combustible dual) | ||
* Para una funcionalidad completa de los termostatos TH8110R , TH8320R y TH8321R, utilice un EIM THM5421R1021 separado para cada termostato en lugar de un único THM4000R. Los EIM deben estar separados por al menos 2 pies (60 cm) y cableados a las conexiones de zona de HZ322 o HZ432 que controla el termostato. Con el THM4000R, la funcionalidad perdida es:
- No se puede enlazar con el sensor interior remoto.
- No se puede realizar la programación remota o el control de la humedad a través de la aplicación cuando se utiliza la puerta de enlace THM6000R para acceder a Internet.
- Pérdida de control de IAQ para TH8321R (humidificador, deshumidificador o ventilador). TH8110R y TH8320R no controlan IAQ de ninguna manera.
El panel de zona se instala normalmente cerca de la unidad interior, en un garaje, sótano o ático. Los paneles de zona suelen instalarse en el conducto de aire de retorno. Sin embargo, en algunas aplicaciones de bombas de calor, el propietario o el ocupante del edificio pueden necesitar acceder al panel para cambiar al modo de calefacción de emergencia. Para satisfacer estas necesidades,
Fig. 6. Típico sistema HVAC de flujo ascendente.
Fig. 7. Sistema horizontal típico de HVAC.
Termostatos
Instale los termostatos siguiendo las instrucciones suministradas con el termostato. Se pueden utilizar termostatos inalámbricos para acelerar la instalación.
Transformador
Monte y conecte un transformador dedicado al panel de zona. El AT140A1042 tiene una temperatura nominal de 54°C (130°F). Si se va a montar en un ático que puede calentarse mucho más, instale el AT175A1008, que tiene una capacidad nominal de 50 VA a 165°F (74°C). Conecte la alimentación al panel de control de zona después de haber conectado todos los demás cables.
Ventilador de velocidad variable
Un ventilador de velocidad variable o ventilador ECM cambia la velocidad del ventilador para suministrar un CFM constante independientemente de la presión estática. Para utilizar la zonificación con un ventilador de velocidad variable, planifique e instale la zonificación normalmente y utilice una compuerta CPRD o MARD (redonda) con control de presión estática (SPC) para la derivación.
Fig. 8. Cableado del ventilador de velocidad variable al panel TrueZONE
APLICACIONES RETROFIT
Para las aplicaciones de adaptación, primero hay que asegurarse de que el sistema de conductos es adecuado para las cargas de la habitación/zona, y que el sistema HVAC existente está dimensionado correctamente para suministrar calor/frío. Después, la planificación del sistema de zonas es muy similar a la de una nueva construcción.
Conducto rígido, conducto de chapa rectangular, conducto desmontable (KD)
El uso de una compuerta redonda de adaptación (RRD) reduce significativamente la mano de obra -se instala en una fracción del tiempo- y el coste total de instalación del sistema. Una compuerta de adaptación se desliza en un tubo redondo rígido para una instalación rápida. Las compuertas RRD están disponibles en diámetros de 5, 6, 7 y 8 pulgadas. Se pueden conectar varias compuertas RRD en paralelo.
Fig. 9. Instalación de una compuerta redonda.
Conducto flexible
Para aplicaciones de retroadaptación en conductos flexibles, utilice compuertas ARD redondas. La compuerta ARD redonda es una compuerta de una sola hoja de acero galvanizado con una junta de baja estanqueidad, y está disponible en una gama de tamaños desde 520 pulg. Se pueden conectar hasta 4 compuertas ARD en paralelo a una zona siempre que el transformador tenga suficientes VA. Utilice un relé de aislamiento SDCR para zonas con más de 4 compuertas ARD.
Termostatos
A menudo se puede utilizar el termostato existente para una zona, pero como puede resultar difícil tender cables a las demás zonas, los termostatos inalámbricos Red Link pueden ser
ZONIFICACIÓN COMERCIAL
La zonificación de edificios comerciales tiene tanto sentido como la de edificios residenciales: en un gran edificio de oficinas, cada despacho podría tener su propia zona, lo que daría a cada ocupante la posibilidad de ajustar la calefacción/refrigeración a su gusto.
Diseño de zonas
Mientras que un edificio residencial típico puede tener un sistema de 5 toneladas o menos, los edificios comerciales suelen tener unidades HVAC mucho mayores (hasta 20 toneladas). Un sistema de zonificación comercial probablemente tendrá más zonas, y los conductos pueden ser más grandes, pero los principios básicos de diseño y los dispositivos utilizados para implementar la zonificación siguen siendo los mismos.
Compuerta de alivio de presión
La compuerta de alivio de presión puede ser una compuerta motorizada como la MARD, controlada por un control de presión estática. La MARD se conecta a un control de presión estática (SPC) para modular el aire de bypass.
Compuerta de zona
Las compuertas de zona deben ser capaces de manejar el mayor caudal de aire y la presión estática de un sistema HVAC más grande. Utilice una MARD o RRD para conductos redondos. Honeywell Home no ofrece compuertas rectangulares comerciales. Se pueden utilizar compuertas comerciales fabricadas por otras empresas si funcionan con 24 voltios CA. Pueden ser modelos de muelle abierto/cerrado eléctrico, o de muelle abierto/cerrado eléctrico. El panel de zona envía una tensión constante para abrir o cerrar, así que verifique que la compuerta utilizada es compatible con la tensión constante.
COMPRUEBE EL CORRECTO FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO
Paneles HZ221 o HZ311
Solicite calor o frío de cada zona individualmente. Verifique que el equipo se enciende y que las compuertas van a la posición correcta. Verifique que la compuerta de alivio CPRD esté correctamente ajustada (véase «Ajuste del regulador» en la página 7).
Paneles HZ322 o HZ432
Desde el modo de inicio, pulse el botón de modo dos veces para entrar en el modo de caja en el panel de zona. En el modo checkout puede:
- Probar cada etapa de calefacción.
- Prueba cada etapa de frío.
- Pruebe el funcionamiento de la calefacción de emergencia (si el panel de zona está con-
(si el panel de zona está configurado para una bomba de calor con calefacción auxiliar). - Abra y cierre la compuerta de cada zona.
Después del modo de comprobación, debe realizar una llamada de calor o frío desde cada termostato para verificar la correcta comunicación con el panel de zona. Además, verifique que la compuerta de alivio CPRD esté ajustada correctamente (consulte «Ajuste del regulador» en la página 7).
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