QFM2100 Kanałowy czujnik wilgotności, 0..10 [V]; 0..100 %[r.h.]

QFM2100 to kanałowy czujnik wilgotności względnej powietrza z serii Symaro™, przeznaczony do montażu w kanałach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Zapewnia pomiar w pełnym zakresie 0...100 % r.h. i udostępnia standardowe sygnały analogowe 0...5 / 0...10 V DC lub 4…20 mA (3‑przewodowe), zasilany z 24 V AC lub 13,5…35 V DC. Kompaktowa obudowa z sondą zanurzeniową, kołnierzem montażowym oraz dławikiem kablowym M16x1,5 umożliwia szybki, szczelny montaż w kanałach powietrznych HVAC.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™
• Model: QFM2100
• Typ: kanałowy czujnik wilgotności względnej powietrza (bez wyjścia temperatury)
• Zastosowanie: instalacje wentylacyjne i klimatyzacyjne (HVAC), kanały powietrza nawiewanego i wywiewanego
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0...100 % r.h.
• Zakres zastosowania (otoczenie obudowy): –15…+60 °C, 0...95 % r.h. (bez kondensacji)
• Dokładność pomiaru wilgotności: ±5 % r.h. w zakresie 0...95 % r.h., typowo ±3 % r.h. w zakresie komfortu 30...70 % r.h. (przy 23 °C, 24 V AC/DC)
• Sygnały wyjściowe wilgotności: 0...5 V DC, 0...10 V DC lub 4...20 mA (3‑żyłowe)
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20 %; 13,5...35 V DC (SELV) lub 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Częstotliwość zasilania: 50/60 Hz (dla 24 V AC)
• Pobór mocy (QFM2100): maks. < 1,6 VA przy wyjściu napięciowym „U”, maks. < 2,0 VA przy wyjściu prądowym „I”
• Stała czasowa czujnika wilgotności: < 20 s (0...50 °C, 10...80 % r.h.)
• Dopuszczalna prędkość powietrza w kanale: do 20 m/s
• Stopień ochrony obudowy: IP54 wg EN 60529 (po zamontowaniu, z dławikiem skierowanym w dół)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730‑1
• Podłączenie elektryczne: zaciski śrubowe dla 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²; dławik kablowy M16 × 1,5 w komplecie
• Montaż mechaniczny: kołnierz montażowy w zestawie, regulowana głębokość zanurzenia sondy w kanale
• Materiał obudowy i sondy: poliwęglan; podstawa i trzpień zanurzeniowy w kolorze srebrnoszarym (RAL 7001), pokrywa jasno‑szara (RAL 7035)
• Osłona elementu pomiarowego: nakręcana osłona ochronna z filtrem; dostępne wersje zamienne AQF3101 / AQF3102 / AQF3103
• Zgodność i normy: EN 60730‑1, zgodność elektromagnetyczna do zastosowań mieszkalnych, handlowych, lekko uprzemysłowionych i przemysłowych, oznakowanie CE, RCM, UL 873, UKCA
• Właściwości materiałowe: czujnik nie zawiera silikonu
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,18 kg

Zastosowanie

Czujnik QFM2100 jest przeznaczony do pomiaru wilgotności względnej w kanałach powietrznych instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Sprawdza się w:

• regulacji wilgotności powietrza nawiewanego lub wywiewanego,
• pomiarze i nadzorze wilgotności w centralach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych,
• funkcjach odniesienia, np. do korekcji (przesunięcia) punktu rosy w regulatorach,
• funkcjach ograniczających, np. jako zabezpieczenie przy współpracy z nawilżaczami parowymi,
• pomiarze wilgotności na potrzeby wyświetlania wartości oraz integracji z systemem zarządzania budynkiem (BMS),
• torach pomiarowych współpracujących z przekształtnikiem sygnałów SEZ220, kiedy wymagana jest obróbka sygnału wilgotności (np. w zaawansowanych funkcjach regulacyjnych).

Dzięki standardowym sygnałom wyjściowym 0...5 / 0...10 V DC lub 4...20 mA, QFM2100 może współpracować praktycznie z każdym regulatorem, sterownikiem PLC lub modułem wejściowym systemu BMS przystosowanym do tych zakresów sygnałów.

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

• Wilgotność względna powietrza w kanale mierzona jest za pomocą pojemnościowego elementu pomiarowego, którego pojemność zmienia się wraz ze zmianą wilgotności.
• Elektroniczny układ pomiarowy przetwarza sygnał z elementu czujnikowego na liniowy sygnał ciągły: 0...5 V DC, 0...10 V DC lub 4...20 mA, odpowiadający zakresowi 0...100 % r.h.
• Krótka stała czasowa (< 20 s) zapewnia szybką reakcję układu regulacji na zmiany wilgotności w kanale.

Sygnały wyjściowe

• Czujnik udostępnia konfigurowalny sygnał wyjściowy wilgotności w standardzie:
  • 0...5 V DC lub 0...10 V DC (wyjście napięciowe),
  • 4...20 mA (wyjście prądowe, 3‑przewodowe).
• Pełny zakres 0...100 % r.h. odpowiada całemu zakresowi sygnału wyjściowego (0...5 / 0...10 V lub 4...20 mA).
• Wyjście napięciowe obciążalne jest prądem do ±1 mA.
• Dla sygnału 4...20 mA dopuszczalne obciążenie wynosi maks. 500 Ω, przy prądzie wyjściowym do 1 mA (zgodnie z danymi katalogowymi).
• Model QFM2100 nie udostępnia wyjścia temperatury – przeznaczony jest wyłącznie do precyzyjnego pomiaru wilgotności względnej.

Funkcja testowania i zachowanie przy awarii

• Wewnątrz obudowy, na płytce elektroniki, znajduje się element nastawczy (6‑pinowe złącze ze zworą), służący m.in. do aktywacji funkcji testowania.
• Po ustawieniu zwory w położeniu poziomym (tryb testowy) czujnik generuje zdefiniowane wartości sygnału wyjściowego, co umożliwia:
  • kontrolę poprawności okablowania,
  • sprawdzenie skalowania wejść analogowych regulatora lub systemu BMS.
• W przypadku awarii toru pomiarowego wilgotności sygnał wyjściowy przyjmuje po ok. 60 s wartość alarmową:
  • na wyjściu prądowym I1: 20 mA,
  • na wyjściu X1: 10 V lub 5 V DC albo 20 mA – w zależności od wybranego typu sygnału.
  Pozwala to regulatorowi rozpoznać uszkodzenie czujnika i przejść w tryb zabezpieczający.

Budowa

• Obudowa dwuczęściowa: podstawa montowana do kanału oraz zatrzaskiwana pokrywa z elektroniką pomiarową i elementami nastawczymi.
• Trzpień zanurzeniowy (sonda) z końcówką pomiarową umieszczoną na jego końcu, wykonany z tworzywa sztucznego i trwale połączony z obudową.
• Element pomiarowy wilgotności zabezpieczony jest nakręcaną osłoną ochronną z filtrem, chroniącą przed zabrudzeniami i zanieczyszczeniami z powietrza.
• Kołnierz montażowy dostarczany w komplecie umożliwia regulację głębokości zanurzenia sondy w kanale i łatwy demontaż czujnika.
• Dławik kablowy M16 × 1,5 (w zestawie) umożliwia szczelne wprowadzenie przewodu do obudowy.
• Wnętrze obudowy wyposażone jest w zaciski śrubowe do wygodnego i pewnego podłączenia przewodów.
• Materiały:
  • podstawa i trzpień zanurzeniowy: poliwęglan, kolor srebrnoszary (RAL 7001),
  • pokrywa: poliwęglan, kolor jasno‑szary (RAL 7035),
  • osłona ochronna: korpus z poliwęglanu (RAL 7001), filtr z membrany PTFE lub warianty specjalne (AQF3101 / AQF3102 / AQF3103),
  • kołnierz montażowy: PA 66 (czarny),
  • dławik kablowy: PA, jasno‑szary (RAL 7035).
• Czujnik jako całość nie zawiera silikonu, co ułatwia jego stosowanie w wrażliwych środowiskach.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie: 24 V AC (SELV) lub 13,5...35 V DC; dopuszczalne również 24 V AC/DC klasa 2 (US).
• Zabezpieczenie zasilania: zalecany transformator niskonapięciowy z odseparowanymi uzwojeniami, przystosowany do pracy ze 100 % obciążeniem; 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 albo
  • zasilaczem z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Wejścia regulatorów / BMS: czujnik można podłączyć do dowolnego urządzenia przyjmującego sygnał 0...5 V, 0...10 V DC lub 4...20 mA.
• Typ połączenia 4...20 mA: model QFM2100 pracuje w układzie 3‑przewodowym (nie jest to dwuprzewodowa pętla prądowa).
• Przekroje przewodów: 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm² na zacisk.
• Długości kabli: dobiera się zgodnie z dokumentacją urządzenia współpracującego; należy uwzględnić spadki napięcia i dopuszczalne obciążenie wyjść.
• Układanie przewodów:
  • należy ograniczać długość odcinków prowadzonych równolegle z przewodami zasilającymi o dużych prądach,
  • w środowiskach o podwyższonym poziomie zakłóceń elektromagnetycznych stosować kable ekranowane,
  • dla linii zasilających i sygnałowych zalecana jest skrętka.

Dane techniczne

• Napięcie zasilające: 24 V AC ±20 % lub 13,5...35 V DC (SELV); 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Częstotliwość: 50/60 Hz (dla 24 V AC)
• Pobór mocy (QFM2100): maks. < 1,6 VA (wyjście „U”), maks. < 2,0 VA (wyjście „I”)
• Zakres zastosowania (obudowa z elektroniką): –15...+60 °C; 0...95 % r.h. (bez kondensacji)
• Zakres pomiarowy wilgotności: 0...100 % r.h.
• Dokładność wilgotności (przy 23 °C, 24 V AC/DC):
  • 0...95 % r.h.: ±5 % r.h.
  • 30...70 % r.h.: typowo ±3 % r.h.
• Stała czasowa wilgotności: < 20 s (0...50 °C, 10...80 % r.h.)
• Dopuszczalna prędkość powietrza: 20 m/s
• Wyjście X1 (wilgotność): 0...5 V lub 0...10 V DC, 0...100 % r.h., maks. ±1 mA; możliwość konfiguracji na 4...20 mA (0...100 % r.h., maks. 1 mA, maks. 500 Ω)
• Wyjście I1 (wilgotność): 4...20 mA, 0...100 % r.h. (3‑przewodowe; szczegóły obciążenia – patrz opis działania)
• Stopień ochrony: IP54 (po zamontowaniu, z dławikiem skierowanym w dół)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730‑1
• Warunki środowiskowe (praca): klasa 3K5 / 3M2 wg IEC 60721‑3‑3
• Warunki środowiskowe (transport): –25...+70 °C, <95 % r.h., klasa 2K3 / 2M2 wg IEC 60721‑3‑2
• Standard produktu: EN 60730‑1 – automatyczne regulatory elektryczne do użytku domowego i podobnego
• Zgodność elektromagnetyczna: do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Oznaczenia: CE, RCM, UL 873 (z wyjątkiem QFM2160), UKCA
• Waga (z opakowaniem): ok. 0,18 kg

Montaż

• Lokalizacja w kanale: czujnik montuje się możliwie pośrodku ściany kanału, tak aby sonda znajdowała się w reprezentatywnym strumieniu powietrza.
• Współpraca z nawilżaczami parowymi: czujnik należy montować w odległości co najmniej 3 m od nawilżacza i nie dalej niż 10 m od niego.
• Korekcja punktu rosy: w aplikacjach wymagających korekty punktu rosy czujnik montuje się na kanale powietrza wywiewanego.
• Montaż z kołnierzem lub bez:
  • czujnik może być montowany bezpośrednio w ścianie kanału lub z użyciem dołączonego kołnierza montażowego,
  • w przypadku kołnierza do kanału przykręca się wyłącznie kołnierz, a czujnik jest następnie wsuwany i mocowany w kołnierzu, co ułatwia serwis,
  • głębokość zanurzenia sondy może być regulowana w szerokim zakresie (ok. 90…154 mm) w zależności od średnicy kanału i wymaganej pozycji pomiaru.
• Orientacja montażowa: aby zapewnić stopień ochrony IP54, czujnik musi być zainstalowany tak, by dławik kablowy był skierowany w dół.
• Ochrona elementu pomiarowego: końcówka sondy z elementem pomiarowym jest wrażliwa na uderzenia i wstrząsy – należy unikać mechanicznego obciążania sondy podczas montażu.
• Opary chemiczne: wysokie stężenia agresywnych oparów chemicznych przy długotrwałej ekspozycji mogą powodować zniekształcenie wyniku pomiaru; należy uwzględnić to przy doborze miejsca montażu oraz ewentualnie zastosować odpowiednią osłonę filtrującą (AQF3101 / AQF3102 / AQF3103).

Podsumowanie

Siemens QFM2100 to specjalizowany, kanałowy czujnik wilgotności względnej do instalacji HVAC, oferujący liniowy sygnał 0...5 / 0...10 V DC lub 4...20 mA (3‑przewodowy) w zakresie 0...100 % r.h. Przy zasilaniu 24 V AC lub 13,5…35 V DC, stopniu ochrony IP54, krótkiej stałej czasowej oraz dokładności typowo ±3 % r.h. w zakresie komfortu 30...70 % r.h., stanowi niezawodne rozwiązanie do kanałowego pomiaru i regulacji wilgotności w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. W komplecie z kołnierzem montażowym i dławikiem kablowym M16 × 1,5, QFM2100 jest gotowy do szybkiej instalacji i integracji z dowolnym regulatorem lub systemem BMS wyposażonym w standardowe wejścia analogowe.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Produkt posiada oznaczenie CE (zgodność z wymaganiami UE).
• Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi. Urządzenie należy utylizować jako zużyty sprzęt elektroniczny zgodnie z obowiązującymi lokalnie przepisami.
• Montaż, podłączenie, uruchomienie i kontrolę okablowania należy wykonywać wyłącznie zgodnie z dokumentacją producenta oraz lokalnymi przepisami bezpieczeństwa.
• Urządzenie jest przeznaczone do zasilania napięciem 24 V AC ±20% lub 13,5...35 V DC w wykonaniu SELV. Do zasilania należy stosować wyłącznie transformator bezpieczeństwa z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy przy 100% obciążenia.
• Przed włączeniem zasilania należy sprawdzić prawidłowość okablowania. Nieprawidłowe podłączenie może spowodować nieprawidłową pracę urządzenia lub uszkodzenie instalacji.
• Wyjście sygnałowe produktu QFM2100 jest przeznaczone do współpracy z urządzeniami akceptującymi sygnał DC 0...5 V lub 0...10 V. Podłączenie należy wykonać zgodnie ze schematem producenta.
• Przy doborze i zabezpieczeniu linii zasilającej należy stosować wyłącznie zabezpieczenia zgodne z dokumentacją producenta: 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.
• Urządzenie przeznaczone jest do pracy w zakresie 0...95% wilgotności względnej, bez kondensacji. Nie stosować w warunkach powodujących skraplanie wilgoci.
• Czujnik należy montować w kanale powietrznym zgodnie z instrukcją producenta. Aby zapewnić stopień ochrony IP54, urządzenie musi być zamontowane tak, aby dławik kablowy był skierowany w dół.
• Elementy pomiarowe znajdujące się w trzpieniu pomiarowym są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy. Podczas transportu, montażu i serwisu należy obchodzić się z urządzeniem ostrożnie.
• W przypadku stosowania z nawilżaczami parowymi czujnik należy montować w odległości co najmniej 3 m i nie dalej niż 10 m od nawilżacza, zgodnie z dokumentacją producenta.
• Przy prowadzeniu przewodów należy przestrzegać dopuszczalnych długości kabli i zasad ograniczania zakłóceń elektromagnetycznych. W środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi należy stosować kable ekranowane oraz skrętkę dla strony wtórnej zasilania i linii sygnałowych.

Pliki do pobrania:
QFM2100 Karta katalogowa
QFM2100 Instrukcja montażu