Anemômetros (de fio quente, de hélice, de Pitot)

Os anemômetros são instrumentos dedicados à medição da velocidade do ar e de gases, essenciais para aplicações em HVAC, ventilação, segurança, controle de processos, qualidade do ar e meteorologia. Existem diversas tecnologias principais, cada uma otimizada para faixas e condições de operação específicas: anemômetros de fio quente, anemômetros de pás, anemômetros de tubo de Pitot, anemômetros ultrassônicos e anemômetros de vórtice. A escolha depende da faixa de velocidade, da precisão necessária, da geometria do duto, da temperatura do gás e da presença de material particulado.

anemômetros de fio quente

Os anemômetros de fio quente utilizam um fio metálico fino (normalmente de platina ou tungstênio) aquecido a uma temperatura controlada; o fluxo de ar resfria o fio por convecção, reduzindo sua resistência elétrica. Os componentes eletrônicos mantêm a temperatura (ou corrente) do fio constante e medem a potência necessária, a partir da qual calculam a velocidade do fluxo de acordo com as equações de King ou equações específicas. São particularmente precisos em baixas velocidades (0,01-2 m/s), ideais para medir o fluxo de ar ambiente e as vazões de ventilação. A resposta dinâmica é excelente (centésimos de segundo), mas o fio é frágil e deteriora-se na presença de partículas.

Anemômetros de hélice

Os anemômetros de pás utilizam uma hélice leve (tipicamente com 60 a 100 mm de diâmetro) montada em um rolamento de baixo atrito; o fluxo de ar gira a hélice a uma velocidade proporcional à velocidade do fluxo. Um sensor óptico ou magnético conta as rotações por segundo, e a eletrônica calcula a velocidade linear. São robustos e adequados para velocidades médias a altas (1 a 30 m/s padrão, até 80 m/s com hélices especiais). São utilizados para medições em dutos de ventilação, cabines de pintura e manutenção de sistemas de climatização (HVAC). Hélices de diversos tamanhos são utilizadas dependendo da velocidade típica da aplicação.

Sondas de Pitot

As sondas de Pitot medem a diferença entre a pressão total (de estagnação) do fluxo e a pressão estática; a velocidade é derivada da fórmula de Bernoulli: v = √(2 ΔP/ρ), onde ρ é a densidade do ar. A sonda de Pitot típica é um tubo de metal (aço inoxidável) com duas portas: uma axial para a pressão total e uma lateral para a pressão estática. Ela é conectada a um manômetro diferencial de baixa pressão (faixa típica de 0-1000 Pa ou 0-2500 Pa). As sondas de Pitot são usadas para medições de velocidade em dutos de ar de grande seção transversal, em testes de ventiladores e compressores e na indústria aeronáutica.

Aplicações de HVAC

As aplicações de HVAC são diversas: balanceamento de sistemas de ar condicionado (verificação das taxas de fluxo de ar de suprimento e retorno em todas as saídas de ar de um edifício); teste de unidades de tratamento de ar; verificação de coifas de exaustão em cozinhas profissionais (com a velocidade mínima de captura exigida para segurança alimentar e ambiental); verificação de cabines de pintura (verificação da velocidade de extração vertical para evitar a dispersão de solventes); comissionamento de salas limpas (verificação da velocidade do ar sob filtros HEPA, em conformidade com a norma ISO 14644); inspeções de eficiência energética de sistemas de ar condicionado; e manutenção de sistemas de ventilação industrial.

Recursos e funções

Os anemômetros modernos integram: medição simultânea de velocidade, vazão (com entrada das dimensões do duto), temperatura, umidade e pressão; funções de média temporal e estatística; limites de alarme; memória para centenas de medições; saída de dados USB/Bluetooth; software para PC para arquivamento e geração de relatórios de balanceamento; sondas intercambiáveis ​​(fio quente, hélice, sondas em miniatura para espaços pequenos, tubo de Pitot); cálculo da vazão média em grelhas para medições em grandes saídas.

Padrões de referência

As principais normas são: ISO 5167 (para medição de vazão com tubos de Pitot e outros restritores); ISO 7726 (para ergonomia e climatização de ambientes internos); EN 12599 (testes e comissionamento de sistemas de ventilação predial); ASHRAE 111 (EUA, comissionamento de sistemas HVAC). Os anemômetros são calibrados em túneis de vento de referência com rastreabilidade ISO 17025. A frequência típica de calibração é anual.