En las máquinas modernas de aire acondicionado, el compresor no se trata únicamente como una unidad, sino como parte de un sistema electrónico. El costo del circuito inversor reemplaza al compresor de velocidad variable que varía entre $500 y $1,100, mientras que el reemplazo del ventilador ECM está entre $400 y $1,000. Y al hacerlo, los lectores deben tener en cuenta que en caso de picos de energía, el gasto mencionado no estará cubierto por la garantía del fabricante.
Se puede ver la conexión del intelecto anterior con el concepto económico que está completamente justificado. Pero los productos que se compraron para abordar el problema mencionado no pueden tomarse como tales.
En cuanto a si un protector contra sobretensiones enchufable puede proteger una unidad de aire acondicionado, la respuesta es negativa. La razón de esta conclusión es que una unidad de AC tiene su compresor que se alimenta mediante un circuito de 240 V, al cual no puede llegar un protector contra sobretensiones enchufable. Por lo tanto, debe instalarse un dispositivo de protección contra sobretensiones Tipo 2 en el desconectador exterior, que costará entre $150 y $400 y funcionará en conjunto con la protección de toda la casa instalada en el panel principal. Además, es esencial entender que en casi el 20% de todos los casos, las fuentes externas son las causas de transitorios dañinos, mientras que solo alrededor del 2% de todas las reclamaciones HVAC revelan que la sobretensión fue aparentemente causada por un rayo, mostrando así que es resultado del funcionamiento de transitorios de conmutación y no de tormentas.
La respuesta corta para un AC moderno
En caso de tener un sistema con inversor o de velocidad variable, que no tenga más de 15 años, es aconsejable usar un SPD tipo II en el apagador exterior. La razón es que este lugar ofrece la protección óptima para la unidad, ya que el compresor está ubicado al final de un circuito largo y este circuito actúa como una antena.
Para sistemas de una sola etapa, que consisten en un contactor simple y un capacitor, la economía es menor, por lo que sería aconsejable gastar dinero en la protección completa del panel eléctrico de la casa.
En caso de que el sistema esté cerca del final de su vida útil, se recomienda omitir el dispositivo e invertir en su reemplazo, en lugar de proteger un compresor que estará fuera de uso en dos años.
Por qué una unidad de AC está inusualmente expuesta
Hay cuatro factores a considerar, y solo uno depende del clima.
- Circuitos ramales largos. La distancia desde el panel hasta el condensador suele ser de alrededor de 15-30 metros. Es probable que ocurran transientes y, por lo tanto, el dispositivo colocado en el panel de alimentación no puede mitigar la sobretensión.
- Exterior. El entorno exterior, Marbella, puede traer calor o lluvia al lugar donde está ubicado el equipo y donde también hay un poste eléctrico potencial y otras instalaciones.
- Su propia acción de conmutación. El proceso de encendido del dispositivo implica corrientes que son aproximadamente 6-8 veces mayores que las utilizadas durante el proceso de operación regular y genera transientes en el mismo circuito.
- Reparación de la red eléctrica. Una vez que la compañía suministradora reanuda sus operaciones después de una interrupción del suministro eléctrico, el área recibe todo el cambio de una vez. Esto ocurre con más frecuencia que el impacto de un rayo y causa daños similares.
Las estadísticas confirman las últimas afirmaciones realizadas. El análisis de NEMA muestra que la fuente de los problemas eléctricos es interna en hasta el 80% de los casos.
Lo que una regleta no puede hacer
Una regleta es adecuada para circuitos que suministran equipos eléctricos, típicamente clasificados para 15A y que proporcionan protección para cualquier dispositivo conectado a ella. Una unidad de aire acondicionado no tiene enchufe; está cableada a un interruptor de desconexión y funciona en un circuito de 240V clasificado entre 30A y 60A, y ninguna regleta puede usarse en este circuito.
Incluso si fuera posible usar este tipo de sistema de protección, la escala de las sobretensiones involucradas es diferente. Las regletas protegen circuitos con pequeñas sobretensiones en circuitos que suministran cualquier dispositivo eléctrico. La corriente de sobretensión experimentada en la red eléctrica y en un circuito alimentador para una unidad de aire acondicionado es mucho mayor, por lo tanto, cuando ocurre la sobretensión, los varistores en el dispositivo fallarán en funcionar correctamente y el equipo conectado a él permanecerá desprotegido, aunque el indicador siga encendido.
La fuente de confusión son los nombres que reciben ambos elementos. Ambos se venden como dispositivos de protección. Además, ambos tienen clasificaciones en julios, y estas clasificaciones no permiten una comparación sencilla. Lo mismo puede decirse de los dispositivos de protección contra sobretensiones que tienen una clasificación específica en comparación con las regletas que se clasifican según métodos de marketing.
Lo que cada dispositivo en la cadena realmente aporta, desde el interruptor de rama hasta el punto de uso, es el tema de esta comparación de un interruptor automático y un protector contra sobretensiones, que es la distinción que la mayoría de los propietarios nunca han tenido explicada.
Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3 en un interruptor de desconexión de CA
| Tipo | Dónde se instala | Qué maneja | Adecuado para una unidad de aire acondicionado |
|---|---|---|---|
| Tipo 1 | Lado de línea del interruptor de servicio, en el medidor | Sobretensiones externas grandes, incluyendo corriente de rayos | Capa para toda la casa, no específica para aire acondicionado |
| Tipo 2 | Lado de carga de un interruptor, en el interruptor de desconexión del equipo | Transitorios de conmutación, sobretensión residual, eventos generados internamente | El dispositivo correcto en el condensador |
| Tipo 3 | Punto de uso, al menos 10 m de conductor desde el servicio | Sujeción fina cerca de la carga | Nivel de la placa de control y termostato |
La unidad Tipo 2 en el interruptor de desconexión cumple la función principal. La unidad permanece en paralelo con la carga y no consume energía en el uso diario. Sin embargo, cuando el voltaje supera el umbral mencionado, se activa. Es la unidad a la que se refieren la mayoría de los fabricantes de HVAC cuando desean enfatizar que la protección contra sobretensiones es parte de las condiciones de garantía de su instalación.
El uso de otro tipo de dispositivo de protección está justificado ya que trata otro asunto. Los relés de sobretensión y subtensión pueden monitorear el voltaje y, por lo tanto, desconectar el compresor en caso de desviación del rango de voltaje. Además, proporcionan un retardo de tiempo para que el compresor no se cicla en cortocircuito. El protector multifunción EXUR7-63W de HUYU protector multifunción EXUR7-63W de HUYU está diseñado para esa función, combinando el rango de voltaje con el retardo de reconexión que necesita un compresor.
Dimensionamiento: Los Cuatro Números Que Importan
Ignore la cifra kA del encabezado y la clasificación en julios. Cuatro especificaciones deciden si el dispositivo cumple con la función.
| Especificación | Qué buscar en un desconectador de AC | Por qué |
|---|---|---|
| Tipo | Tipo 2, listado UL 1449 | Coincide con la ubicación en el circuito |
| Corriente nominal de descarga (In) | 20 kA por modo o superior | La clasificación de eventos repetitivos, que es lo que realmente desgasta el dispositivo |
| Clasificación de protección de voltaje (VPR) | 600–800 V | Menor es mejor; este es el número que realmente ve la placa |
| Clasificación de corriente de cortocircuito (SCCR) | Igual o superior a la corriente de falla disponible en el desconectador | Un dispositivo subdimensionado es un riesgo de incendio, no un protector |
| Voltaje y configuración | 240 V, monofásico, dos polos para un condensador residencial | Una configuración incorrecta significa sin protección o una falla |
El número de sujeción es un punto débil para productos económicos. Un producto que tiene un voltaje de sujeción de 1,200 voltios ha protegido teóricamente el circuito mientras permite que pase tres veces más potencia de la que el circuito idealmente recibiría. Un voltaje en el rango de 600-800 voltios es ideal para su uso en unidades residenciales montadas en pared o desconectadores, y cualquier sujeción por debajo de eso no puede lograrse de manera asequible para la mayoría de los propietarios.
La segunda configuración en el relé de protección de voltaje es la ventana de voltaje, que debe configurarse según la aplicación en lugar de usar simplemente los ajustes predeterminados. Por ejemplo, un compresor que se desconecta a 200 voltios durante tres minutos funciona completamente diferente a un compresor que se desconecta a ese mismo voltaje durante solo 30 segundos, especialmente durante los meses de verano cuando el suministro es más bajo de lo habitual en las mañanas. El relé en este Protector de sobre y bajo voltaje EXUR7N es ajustable en ese rango por exactamente esta razón.
Lo que cuesta y lo que cuesta la alternativa
| Artículo | Costo típico | Notas |
|---|---|---|
| SPD Tipo 2, montaje en desconexión | $60–$200 | Solo dispositivo |
| Instalado en el desconectador | $150–$400 | 30–60 minutos del tiempo de un electricista |
| Tipo 1 o 2 para toda la casa en el panel | $200–$800 | Protección en capas, no un sustituto |
| Reemplazo de placa de control de una sola etapa | $250–$450 | Instalado |
| Placa de velocidad variable o comunicante | $500–$1,100 | Instalado |
| Motor soplador ECM | $400–$1,000 | Instalado |
| Reemplazo del compresor | $800–$2,500+ | Solo piezas en muchos casos |
Reemplazar una placa de velocidad variable solo una vez es suficiente en muchos casos, lo que significa que la inversión se amortiza de 2 a 5 veces.
La mayoría de los propietarios aprenden demasiado tarde sobre el problema de la garantía. La mayoría de las garantías del fabricante explícitamente no cubren ningún daño debido a sobretensiones o caídas de tensión; por lo tanto, no importa si el sistema tiene un año o diez. El dispositivo no protege la garantía sino que simplemente cubre la brecha que la garantía tiene en eventos.
Si el dispositivo también aumenta el valor de la propiedad es un asunto separado y menos seguro, por lo que es aconsejable mantener estas afirmaciones separadas en lugar de dejarlo en manos del vendedor. La evidencia sobre el valor se examina en este análisis de si un protector contra sobretensiones para toda la casa aumenta el valor de la propiedad.
Marcas y dónde encaja HUYU
En Norteamérica, el mercado de SPD tanto para operaciones residenciales como comerciales ligeras es limitado, incluyendo Square D y Schneider, Eaton, Siemens, Leviton y algunos fabricantes especializados. En el caso de un dispositivo Tipo 2 montado directamente en el desconectador, los únicos dispositivos que un contratista eléctrico ofrece para cotización son aquellos que están crucialmente afectados por el diseño.
La posición de HUYU es tanto aguas arriba como paralela en diferentes aspectos. La empresa fabrica dispositivos de protección y conmutación de baja tensión y ha desarrollado varios modelos de protección para CA que principalmente tratan problemas de voltaje, incluyendo tanto sobretensiones como caídas, pérdida de fases y retardo de reconexión para el dispositivo usado en compresores. Este es un tipo de dispositivo completamente diferente al de limitación de sobretensión.
Dejemos claro: HUYU no fabrica módulos Tipo 2 con certificación UL 1449 adecuados para instalación en Norteamérica, por lo tanto cualquier propietario de estas geografías debe comprar uno de los disponibles allí. HUYU fabrica la capa de relés de protección, los dispositivos para protección contra sobretensiones para paneles solares y los interruptores y contactores necesarios tanto para OEM como para equipos de exportación, en lugar de ser usados para equipos estándar IEC.
Como resultado, para fabricantes OEM de sistemas HVAC, estos dispositivos son relevantes, mientras que si se trata de propietarios en EE. UU. que trabajan en la instalación del sistema con un condensador, es necesario comprar un módulo designado Tipo 2 y el relé de protección de voltaje.
Installation and the Three Points
The complete system involves three locations according to their importance.
- The disconnecting device. A Type 2 surge protection device connected to the disconnect with the utmost shortness of leads and robustly bonded to the disconnect box. This is the most valuable individual item in HVAC systems.
- The main electrical panel. A Type 1 or Type 2 surge protection device suitable for the entire house. This device will filter the big surges before further flow through the house circuits and provide protection to all appliances in the house.
- The weatherproof heat pump and the control system. A Type 3 or a small Type 2 device at the heat pump plus the insulation of low-voltage control wires between the heat and condenser devices which is a long naked wire acting as a radio receiver.
The length of conductor is the key point of performance measurement in all points. Each inch of wire from the protected device to the protected point adds onto the voltage at the output of the device, so a device placed on the opposite side of the disconnect has much poorer performance than a device mounted to the right of the disconnect.
Installation of such equipment cannot be performed by a homeowner. The disconnect has a 240V casing and has live wires while its service terminals keep receiving energy even with the switch turned off.
Maintenance and Replacement
These devices are consumables. Every surge absorbed causes degradation of the metal oxide varistors leading to a service life of approximately five to ten years in normal circumstances, which may be shorter in a rural overhead feeder where there is a lot of switching going on.
Three habits need to be cultivated to make the protection work.
- Checking the indicator. A green light or any light showing means that the device is working. If it is dark or red that means that it has done its job. It’s impossible to know about the failed device in open unless the indicator has been checked.
- Replace after the event. Even if indicator looks normal a nearby lightning strike or an event on the grid may lead to the failure. The cost of changing a $100 device is lower than the cost of replacing a burned $900 circuit.
- Isolate before replacing. Although the SPD is connected in parallel with the load and the SPS is upstream the correct procedure involves breaking the circuit and checking it is not live before carrying out any actions.HUYU’s EXM3 moulded-case breaker is the sort of upstream device that makes that isolation possible on a larger packaged system, rather than relying on pulling a fuse block.
Mark installation date inside the switch box. This is the only option to know whether the device in front of you is two years old or twelve.
Preguntas Frecuentes
Should you put a surge protector on an AC unit?
Of course, for an inverter or variable-speed system, since the control circuit and the inverter unit are quite costly, susceptible to damage from surges, as well as not being included in the warranty of the manufacturer. With regard to an older single-stage unit with simple controls, the aspect of protecting the whole house is better spent in this case. In view of the age of the system, neither alternative is considered to be sound financially at that point.
Is it safe to plug an air conditioner into a surge protector?
An air conditioning unit cannot be plugged in. A condenser installed centrally is directly wired into a 240 V circuit via a disconnect device, while a window type air conditioner requires constant power exceeding that which is generally permissible for most domestic extension cords. Further, the strip connected to a window air conditioning device may also be dangerous since its contacts are not rated for the inrush of power.
What is the best surge protector for HVAC?
A UL 1449-compliant Type 2 device, mounted at the outdoor disconnect, designed for nominal discharge current of 20 kA or higher and with a voltage protection rating between 600-800 V, and has a short circuit current rating equal to or exceeding the available fault current. Use it in conjunction with a device placed at the whole home panel and an over/under voltage relay having reconnect delay for compressor protection.
Will a power surge damage my AC unit?
It is possible for it to occur, and it usually happens gradually rather than suddenly. Varistors on an electrical circuit board deteriorate with each occurrence until the circuit board is unable to perform its functions, which is often attributed to aging. Direct damage from lightning strikes is exceptional; switching transient damage and grid recovery events occur much more often and are responsible for most of the damage.
Referencias
- NFPA 70 — National Electrical Code, Article 242 and 285
- UL Solutions — UL 1449 Surge Protective Devices
- ABB — Surge Protective Devices for Buildings
- Leviton — Whole-Home and Point-of-Use SPD Range
- U.S. Department of Energy — Surge Protection Guidance
Conclusión
The Type 2 surge canceling devices are mounted on the outside part of the air conditioning units. The price of the installation is between $150 and $400. Air conditioning surge protective device is installed differently from the devices that can be connected directly. Once a control panel has been repaired, multiple times higher amount can be earned then spent on the device.
To protect the compressor voltage relay and reconnecting delay switch are needed. There are different cases of electricity surges and brownouts, which mechanism will be different in each case and the varistors will solve only one of the problems.
