QFA2001 Pomieszczeniowy czujnik wilgotności, 4..20 [mA]; 0..100 %[r.h.]

Siemens QFA2001 to pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej z rodziny Symaro™, przeznaczony do instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC). Oferuje liniowy sygnał wyjściowy 4…20 mA odpowiadający zakresowi 0…100 % r.h., zasilanie 13,5…35 V DC (SELV) oraz dokładność pomiaru do ±3 % r.h. w zakresie komfortu 30…70 % r.h. przy 23 °C i 24 V DC. Model ten mierzy wyłącznie wilgotność (bez wyjścia temperatury).

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™, czujniki pomieszczeniowe QFA20..
• Model: QFA2001
• Typ urządzenia: pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej z aktywnym wyjściem prądowym
• Zastosowanie: pomiar i regulacja wilgotności w pomieszczeniach w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC), integracja z regulatorami i systemami zarządzania budynkiem (BMS)
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0…100 % r.h.
• Zakres zastosowania wilgotności: 0…95 % r.h. (bez skraplania)
• Sygnał wyjściowy wilgotności: aktywny, liniowy 4…20 mA odpowiadający 0…100 % r.h.
• Napięcie zasilania: 13,5…35 V DC (SELV / klasa 2)
• Dokładność pomiaru wilgotności (przy 23 °C, 24 V DC): ±5 % r.h. w zakresie 0…95 % r.h., typowo ±3 % r.h. w zakresie 30…70 % r.h.
• Zależność temperaturowa: ≤0,1 % r.h./°C
• Stała czasowa czujnika wilgotności: < 20 s
• Zakres temperatur otoczenia (praca): −15…+50 °C
• Zakres temperatur transportu i składowania: −25…+70 °C
• Wilgotność otoczenia (praca): 0…95 % r.h. (bez kondensacji)
• Wilgotność podczas transportu: < 95 % r.h.
• Stopień ochrony obudowy: IP30 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Obudowa: tworzywo ASA + PC; front biały (odpowiednik RAL 9010), część dolna i podstawa szare (odpowiednik RAL 7035)
• Konstrukcja bezsilikonowa: czujnik nie zawiera silikonu
• Podłączenie elektryczne: zaciski śrubowe dla przewodów 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Pobór mocy: ≤0,7 W
• Montaż: na ścianie wewnętrznej, przystosowany do standardowych puszek instalacyjnych
• Wymiary obudowy (szer. × wys. × gł.): ok. 90 × 100 × 36 mm
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,13 kg
• Zgodność: EN 60730-1, oznakowanie CE, zgodność EMC do zastosowań w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym; zgodność RCM, EAC; certyfikacja UL 873

Zastosowanie

Czujnik QFA2001 jest przeznaczony do pomiaru wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniach w systemach:

• wentylacji mechanicznej i klimatyzacji komfortu,
• automatyki budynkowej (BMS),
• regulacji wilgotności w biurach, budynkach użyteczności publicznej, obiektach komercyjnych i przemysłowych.

Może być stosowany jako:

• czujnik regulacyjny – dostarczający sygnał 4…20 mA do regulatorów, sterowników central wentylacyjnych, modułów wejść analogowych,
• czujnik pomiarowy – wykorzystywany do monitoringu i wizualizacji wilgotności lub do podłączenia do systemu zarządzania budynkiem.

W aplikacjach, w których wymagane jest np. wybieranie wartości maksymalnej/minimalnej, uśrednianie sygnałów z kilku czujników lub obliczanie entalpii, różnicy entalpii, wilgotności bezwzględnej czy punktu rosy, sygnał z QFA2001 może być przetwarzany za pomocą przekształtnika sygnałów SEZ220.

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

• QFA2001 wykorzystuje pojemnościowy element pomiarowy, którego pojemność elektryczna zmienia się wraz z wilgotnością względną otaczającego powietrza.
• Elektroniczny obwód pomiarowy przetwarza sygnał z czujnika na ciągły sygnał prądowy 4…20 mA, liniowo odpowiadający zakresowi 0…100 % r.h.
• Przy napięciu zasilającym 24 V DC i temperaturze otoczenia 23 °C uzyskiwana jest dokładność:
  • ±5 % r.h. w zakresie 0…95 % r.h.,
  • typowo ±3 % r.h. w zakresie komfortu 30…70 % r.h.
• Zależność temperaturowa wskazania wilgotności wynosi ≤0,1 % r.h./°C, co zapewnia stabilny pomiar w typowych warunkach pracy.
• Stała czasowa < 20 s umożliwia szybką reakcję systemu regulacji na zmiany wilgotności w pomieszczeniu.

Sygnał wyjściowy 4…20 mA

• Czujnik generuje standardowy przemysłowy sygnał 4…20 mA, proporcjonalny do aktualnej wilgotności względnej w zakresie 0…100 % r.h.
• Sygnał jest dostępny na wyjściu prądowym (zacisk I1) i wymaga zasilania napięciem 13,5…35 V DC w pętli prądowej.
• Dopuszczalne obciążenie pętli prądowej (rezystancja obciążenia) zależy od zastosowanego napięcia zasilającego – należy je dobrać zgodnie z wykresem obciążenia dla zacisków I1/I2 w karcie katalogowej; przy niższym napięciu zasilania maksymalna rezystancja obciążenia jest mniejsza.

Funkcja testowania i zachowanie przy uszkodzeniu

• Po zdjęciu obudowy dostępny jest element nastawczy (zworka), który umożliwia uaktywnienie funkcji testowania. W trybie testowym czujnik wymusza określone wartości sygnału 4…20 mA, co pozwala na sprawdzenie okablowania i poprawności działania urządzeń współpracujących.
• W przypadku awarii czujnika wilgotności sygnał wyjściowy na zacisku I1 przyjmuje po ok. 60 s wartość odpowiadającą 20 mA, co może być wykorzystane przez system nadrzędny jako sygnał błędu lub alarmu.

Montaż i podłączenie elektryczne

• Czujnik QFA2001 jest przeznaczony do montażu na ścianie:
  • na wewnętrznej ścianie (nigdy na zewnętrznej) klimatyzowanego pomieszczenia,
  • w miejscu reprezentatywnym dla warunków panujących w pomieszczeniu.
• Zalecane położenie montażowe:
  • wysokość ok. 1,5 m nad podłogą,
  • odległość co najmniej 0,5 m od następnej ściany.
• Nie należy montować czujnika:
  • we wnękach, za zasłonami, w pobliżu półek i regałów,
  • nad lub w bezpośrednim sąsiedztwie źródeł ciepła,
  • w miejscach narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne lub intensywne punktowe źródła światła.
• QFA2001 jest przystosowany do montażu na dostępnych na rynku puszkach podłączeniowych. Przewody mogą być doprowadzone:
  • od tyłu – przy instalacji podtynkowej,
  • od dołu lub od góry – przy instalacji natynkowej, przez wyłamywane otwory przepustowe.
• Obudowa składa się z dwóch części – podstawy z zaciskami oraz obudowy z elektroniką i elementem pomiarowym – połączonych ze sobą zatrzaskowo.
• Do zasilania wymagane jest niskie napięcie bezpieczne SELV. Linia zasilająca powinna być zabezpieczona:
  • bezpiecznikiem zwłocznym maks. 10 A lub
  • wyłącznikiem nadprądowym maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D wg EN 60898,
  • ewentualnie zasilaczem z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Okablowanie:
  • stosować skrętkę dla zasilania wtórnego i linii sygnałowych,
  • przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów określonych przez urządzenie współpracujące,
  • unikać długich równoległych tras z kablami energetycznymi; w środowiskach o dużych zakłóceniach elektromagnetycznych stosować kable ekranowane.
• Zakończenie korytka kablowego przy czujniku należy uszczelnić, aby zapobiec przepływowi powietrza przez korytko, który mógłby powodować błędy pomiaru.
• Przed podaniem napięcia zasilającego należy sprawdzić poprawność okablowania; do weryfikacji sygnałów można wykorzystać funkcję testowania.

Warunki eksploatacji i konstrukcja

• Warunki pracy (IEC 60721-3-3, klasa 3K5):
  • temperatura otoczenia (obudowa z elektroniką): −15…+50 °C,
  • wilgotność: 0…95 % r.h. (bez kondensacji),
  • warunki mechaniczne: klasa 3M2.
• Warunki transportu i składowania (IEC 60721-3-2, klasa 2K3 / 2M2):
  • temperatura: −25…+70 °C,
  • wilgotność: < 95 % r.h.
• Obudowa:
  • część frontowa: ASA + PC, kolor NCS S 0502-G (biały, odpowiada RAL 9010),
  • część dolna obudowy i podstawa: ASA + PC / PC, kolor NCS 2801-Y43R (szary, odpowiada RAL 7035).
• Stopień ochrony: IP30 wg EN 60529 (ochrona przed ciałami stałymi > 2,5 mm, brak ochrony przed wodą)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1 (zasilanie niskim napięciem bezpiecznym)
• Odporność EMC: do stosowania w środowisku mieszkalnym, komercyjnym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Waga z opakowaniem: ok. 0,13 kg (wersje bez wyświetlacza)
• Utylizacja: urządzenie należy traktować jako zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny zgodnie z Dyrektywą 2012/19/UE – nie wolno go usuwać z odpadami komunalnymi.
• Wpływ czynników chemicznych: czujnik wilgotności jest elementem wrażliwym; opary chemiczne o wysokim stężeniu przy długotrwałej ekspozycji mogą powodować zniekształcenie wyników pomiaru.

Dane techniczne (wybrane parametry)

• Napięcie zasilania: 13,5…35 V DC (SELV / 24 V DC klasa 2 – US)
• Pobór mocy: ≤0,7 W
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0…100 % r.h.
• Zakres zastosowania wilgotności: 0…95 % r.h. (bez skraplania)
• Dokładność pomiaru (23 °C, 24 V DC):
  • 0…95 % r.h.: ±5 % r.h.
  • 30…70 % r.h.: typowo ±3 % r.h.
• Zależność temperaturowa: ≤0,1 % r.h./°C
• Stała czasowa (wilgotność): < 20 s
• Sygnał wyjściowy wilgotności: 4…20 mA, 0…100 % r.h. (zacisk I1, obciążenie zgodnie z wykresem obciążenia dla I1/I2)
• Stopień ochrony: IP30
• Klasa bezpieczeństwa: III
• Przyłącza elektryczne: zaciski śrubowe 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Wymiary (orientacyjne): 90 mm (szerokość) × 100 mm (wysokość) × 36 mm (głębokość)

Podsumowanie

Siemens QFA2001 to specjalizowany, pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej z aktywnym wyjściem 4…20 mA i zakresem pomiarowym 0…100 % r.h., przeznaczony do zastosowań w instalacjach HVAC i automatyce budynkowej. Szeroki zakres zasilania 13,5…35 V DC, wysoka dokładność w zakresie komfortu, krótka stała czasowa oraz kompaktowa, estetyczna obudowa ścienna IP30 czynią go niezawodnym elementem systemów regulacji i monitoringu wilgotności w nowoczesnych budynkach.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Produkt posiada oznaczenie CE (zgodność z wymaganiami UE).
• Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi. Urządzenie należy utylizować jako zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny zgodnie z Dyrektywą 2012/19/UE oraz lokalnymi przepisami.
• Urządzenie jest przeznaczone do zasilania napięciem 13,5...35 V DC (SELV). Należy stosować wyłącznie zasilanie zgodne z dokumentacją producenta.
• Do zasilania czujnika należy stosować transformator lub zasilacz niskiego napięcia bezpiecznego (SELV) z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy ze 100% obciążeniem, zgodnie z lokalnymi przepisami bezpieczeństwa.
• Przed włączeniem zasilania należy sprawdzić prawidłowość okablowania. Nieprawidłowe podłączenie może spowodować błędne działanie urządzenia lub instalacji.
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej powinno stanowić bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A, wyłącznik nadprądowy maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D wg EN 60898 albo zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów zgodnie z dokumentacją urządzenia współpracującego. Przy prowadzeniu kabli należy ograniczać równoległe prowadzenie przewodów na długich odcinkach i zachowywać odstęp między nimi, aby zmniejszyć zakłócenia elektryczne.
• W środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi należy stosować kable ekranowane. Do wtórnej strony zasilania i do linii sygnałowych wymagana jest skrętka.
• Urządzenie przeznaczone jest do montażu na ścianie wewnętrznej klimatyzowanego pomieszczenia. Nie montować na ścianie zewnętrznej, we wnękach, za zasłonami, nad lub w pobliżu źródeł ciepła, półek, regałów ani na ścianach, za którymi znajdują się kanały kominowe.
• Czujnik nie może być narażony na punktowe źródła światła ani bezpośrednie promieniowanie słoneczne. Zalecany montaż w użytkowanym pomieszczeniu na wysokości około 1,5 m nad podłogą i co najmniej 0,5 m od następnej ściany.
• Zakończenie korytka kablowego przy czujniku powinno być uszczelnione, aby zapobiec błędom pomiaru spowodowanym przepływem powietrza przez korytko.
• Urządzenie należy użytkować wyłącznie w dopuszczalnych warunkach pracy: temperatura otoczenia −15...+50 °C oraz wilgotność 0...95 % r.h. bez kondensacji. Zakres zastosowania nie obejmuje warunków skraplania pary wodnej.
• Stopień ochrony obudowy wynosi IP30. Produkt jest przeznaczony do stosowania wewnątrz pomieszczeń i powinien być chroniony przed wodą, kondensacją oraz zanieczyszczeniami niezgodnymi z deklarowanym stopniem ochrony.
• Nie zaleca się wykonywania pomiarów bezpośrednio na elemencie pomiarowym za pomocą typowych mierników. Nieprawidłowe testowanie może prowadzić do błędnej oceny działania urządzenia.

Pliki do pobrania:
QFA2001 Karta katalogowa