Controle de fan coils e AHUs
O MFC é um controlador configurável da linha Climate desenvolvido para aplicações de climatização. Sua lógica de controle é definida por parametrização e pelo mapeamento das entradas e saídas disponíveis, permitindo adaptar o controlador a diferentes configurações de equipamentos HVAC.
1. O que o MFC pode controlar
O MFC foi desenvolvido para controle de temperatura, umidade, CO₂ e pressão de duto, além do acionamento dos principais elementos utilizados em sistemas de climatização.
| Função | Recursos disponíveis |
|---|---|
| Temperatura | Refrigeração e aquecimento, com válvulas on/off, floating ou proporcionais, além de controle multiestágio por compressores e resistências. |
| Umidade | Umidificação e desumidificação, com atuação on/off ou proporcional conforme a aplicação. |
| CO₂ | Renovação de ar por damper on/off ou proporcional. |
| Pressão de duto | Controle PID de pressão com leitura analógica e comando de inversor de frequência. |
| Ventilação | Controle de ventilador em uma ou três velocidades, com modos automático ou ligado e supervisão de funcionamento por entrada digital. |
Cada MFC deve ser aplicado ao controle de uma máquina. Quando a instalação possui mais de uma unidade, cada máquina deve possuir seu próprio controlador ou a arquitetura deve ser definida especificamente para a aplicação.
2. Recursos físicos que definem a aplicação
Antes de definir a estratégia de controle, é necessário verificar se a quantidade e o tipo de pontos necessários são compatíveis com os recursos físicos do controlador.
| Recurso | Capacidade |
|---|---|
| Entradas universais | 8 entradas configuráveis para contato seco, NTC 10 kΩ Tipo II ou III, 0–20 mA, 4–20 mA, 0–10 V ou 2–10 V. |
| Saídas digitais | 6 saídas a relé. |
| Saídas analógicas | 3 saídas. AO1 e AO2 podem operar em corrente ou tensão; AO3 opera em 0–10 V ou 2–10 V. |
| Comunicação do MFC | RS-485 principal isolada com Modbus RTU ou BACnet MS/TP. |
| Comunicação do MFC-ETH | A variante MFC-ETH acrescenta Ethernet com BACnet/IP e Modbus TCP. |
Uma mesma entrada ou saída não deve ser atribuída simultaneamente a funções incompatíveis. Ao combinar controle de temperatura, umidade, CO₂, pressão e outras estratégias, confirme previamente a disponibilidade dos pontos necessários.
3. Aplicação em fan coils
Sistemas de água gelada, incluindo fan coils, estão entre as aplicações diretamente previstas para o MFC. O controlador permite combinar leitura de temperatura, atuação da válvula, comando do ventilador e outras funções conforme a configuração da máquina.
| Elemento | Aplicação no MFC |
|---|---|
| Válvula de água gelada | On/off, floating ou proporcional. |
| Aquecimento | Válvula de água quente ou estágios de resistências. |
| Ventilador | Uma ou três velocidades, com operação automática ou contínua enquanto o controlador estiver habilitado. |
| Temperatura ambiente | Até três sensores NTC de ambiente, além da leitura do display remoto quando aplicável. O cálculo pode utilizar média, mínimo ou máximo. |
| Supervisão do ventilador | Entrada digital para confirmação de funcionamento e geração de alarme em caso de falha. |
Controle proporcional e on/off
Quando a aplicação utiliza válvula proporcional ou floating, o MFC disponibiliza controle PID para refrigeração e aquecimento. Nas aplicações com válvula on/off, o controle é realizado por histerese.
Changeover e proteção de insuflamento
Em sistemas com água quente e gelada na mesma serpentina, o MFC dispõe de modo changeover, utilizando a temperatura da água ou informação recebida pela rede para determinar o modo de operação.
O controlador também possui proteção por temperatura de insuflamento, podendo limitar a atuação da válvula de água gelada quando a temperatura de insuflamento atinge o limite configurado.
4. Aplicação em AHUs
O manual do MFC não define uma aplicação específica denominada “AHU”, porém os recursos de controle disponíveis permitem compor estratégias normalmente utilizadas em unidades de tratamento de ar, desde que a quantidade de entradas, saídas e funções necessárias seja compatível com o controlador.
Ventilação e pressão de duto
Em sistemas VAV, o MFC pode medir a pressão de duto por uma entrada analógica e controlar um inversor de frequência por saída analógica. O controle utiliza PID para manter o setpoint de pressão configurado.
Renovação de ar por CO₂
O MFC permite utilizar até dois sensores de CO₂. Quando dois sensores são configurados, o maior valor é utilizado pelo controle interno.
A renovação de ar pode atuar sobre damper:
- On/off: controle por histerese.
- Proporcional: controle PID pela saída analógica.
Controle de umidade
O MFC permite controle de umidificação e desumidificação. É possível utilizar até três sensores de umidade, sendo calculada a média das leituras configuradas.
- Desumidificação: pode atuar sobre a válvula de água gelada ou sobre estágios de compressores.
- Umidificação: pode comandar um umidificador externo por saída digital ou analógica.
Ar externo e estratégias de economia
Para aplicações multiestágio, o MFC dispõe de ciclo economizador, utilizando ar externo quando a condição de temperatura externa permite reduzir o uso da refrigeração mecânica.
O controlador também dispõe de controle por entalpia, utilizando condições do ar externo e interno para determinar a abertura do damper de ar externo quando a estratégia estiver habilitada.
5. Outras estratégias disponíveis
Além das funções diretamente associadas a fan coils e unidades de tratamento de ar, o MFC possui recursos que podem ser utilizados em outras configurações de climatização.
- Controle multiestágio: até três estágios de refrigeração por compressores e até três estágios de aquecimento por resistências.
- Rodízio de estágios: alternância entre compressores ou resistências configuradas.
- Ciclo reverso: controle de aquecimento por válvula de reversão em máquinas de expansão direta.
- Programação horária: operação automática conforme períodos e dias configurados.
- Feriados: criação de exceções para a programação horária.
- Alarmes e bloqueio: monitoração de falhas, rearme automático e possibilidade de bloqueio após ocorrências sucessivas.
6. Como avaliar se o MFC atende ao projeto
Antes de definir o MFC como controlador da aplicação, faça o levantamento completo dos pontos e das estratégias necessárias.
| Verificação | O que confirmar |
|---|---|
| Máquina controlada | Um MFC deve ser aplicado a uma única máquina. |
| Entradas | Quantidade de sensores e sinais necessários e compatibilidade com as oito entradas universais. |
| Saídas digitais | Quantidade de relés necessária para ventiladores, válvulas, compressores, resistências, dampers e demais funções. |
| Saídas analógicas | Quantidade e tipo de sinais necessários para válvulas, dampers, inversores e outros atuadores. |
| Estratégias simultâneas | Confirmar se os pontos de I/O disponíveis permitem executar todas as funções sem conflito de mapeamento. |
| Comunicação | Definir se a integração será por BACnet MS/TP, Modbus RTU ou, no MFC-ETH, BACnet/IP e Modbus TCP. |
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