QFM2120 Kanałowy czujnik temperatury i wilgotności, 0..10 [V]; 0..100 %[r.h.] / LG-Ni1000; -35..+50 [°C] (zastępuje QFM65.1)

QFM2120 to kanałowy czujnik wilgotności względnej i temperatury serii Symaro™ firmy Siemens, zaprojektowany do pracy w kanałach powietrznych instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Łączy aktywny pomiar wilgotności 0...100 % r.h. z pasywnym (symulowanym) wyjściem temperatury LG-Ni 1000 w zakresie –35...+50 °C, zapewniając wysoką dokładność i pełną kompatybilność z typowymi regulatorami HVAC.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™
• Model: QFM2120
• Typ urządzenia: kanałowy czujnik wilgotności względnej i temperatury
• Zastosowanie: kanały powietrza nawiewanego i wywiewanego w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC)
• Zakres zastosowania (obudowa z elektroniką): –15…+60 °C / 0…95 % r.h. (bez kondensacji)
• Zakres pomiaru wilgotności: 0…100 % r.h.
• Dokładność pomiaru wilgotności (przy 23 °C, 24 V AC/DC):
  • 0…95 % r.h.: ±5 % r.h.
  • 30…70 % r.h. (zakres komfortu): typowo ±3 % r.h.
• Zakres pomiaru temperatury: –35…+50 °C (pasywny, symulowany LG-Ni 1000)
• Dokładność pomiaru temperatury (przy 24 V AC/DC):
  • przy 23 °C: ±0,3 K
  • 15…35 °C: ±0,7 K
  • –35…+50 °C: ±1 K
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20 % (50/60 Hz) lub 13,5…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Sygnał wyjściowy wilgotności: aktywny 0...5 V, 0...10 V DC lub 4…20 mA (3-przewodowy), skalowany na 0...100 % r.h.
• Sygnał wyjściowy temperatury: pasywny, symulowany LG-Ni 1000 (–35…+50 °C)
• Element pomiarowy wilgotności: pojemnościowy, z osłoną ochronną z filtrem
• Stała czasowa wilgotności: < 20 s (0...50 °C, 10...80 % r.h.)
• Stała czasowa temperatury: < 3,5 min (prędkość powietrza 2 m/s)
• Dopuszczalna prędkość powietrza w kanale: do 20 m/s
• Pobór mocy QFM2120: maks. <1,1 VA (dla wyjścia napięciowego „U”), maks. <1,5 VA (dla wyjścia prądowego „I”)
• Stopień ochrony obudowy: IP54 wg EN 60529 (przy prawidłowym montażu, z dławnicą skierowaną w dół)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Przyłącze elektryczne: zaciski śrubowe do 1×2,5 mm² lub 2×1,5 mm², dławik kablowy M16×1,5 (w komplecie)
• Długość trzpienia pomiarowego: ok. 183 mm (regulowana głębokość zanurzenia przy użyciu kołnierza)
• Kołnierz montażowy: w zestawie, umożliwia ustawienie głębokości zanurzenia ok. 90…154 mm
• Materiał obudowy i trzpienia: poliwęglan, kolory RAL 7001 (srebrnoszary) i RAL 7035 (jasnoszary)
• Czujnik bezsilikonowy: konstrukcja całego urządzenia wolna od silikonu
• Masa: ok. 0,18 kg (z opakowaniem)

Zastosowanie

QFM2120 jest przeznaczony do precyzyjnego pomiaru wilgotności względnej oraz temperatury w kanałach powietrznych instalacji HVAC. Może pełnić funkcję:

• czujnika regulacyjnego powietrza nawiewanego lub wywiewanego,
• czujnika odniesienia, np. do korekcji / przesunięcia punktu rosy,
• czujnika ograniczającego, np. we współpracy z nawilżaczami parowymi (ochrona przed nadmiernym nawilżeniem),
• czujnika pomiarowego dla wizualizacji wartości (panele operatorskie, sterowniki, systemy BMS),
• czujnika entalpii i wilgotności bezwzględnej – w połączeniu z przekształtnikiem sygnałów SEZ220 (obliczanie entalpii, różnicy entalpii, wilgotności bezwzględnej, punktu rosy).

Dzięki pasywnemu wyjściu LG-Ni 1000 QFM2120 może zastępować tradycyjne czujniki temperatury Ni 1000 w istniejących układach, zapewniając jednocześnie dodatkowy pomiar wilgotności w tym samym punkcie kanału.

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

• Pomiar realizowany jest przez pojemnościowy element pomiarowy, którego pojemność zmienia się wraz z wilgotnością względną powietrza.
• Elektronika przetwarza sygnał czujnika na ciągły sygnał analogowy odpowiadający zakresowi 0...100 % r.h..
• Dostępne jest wyjście aktywne 0...5 V, 0...10 V DC lub 4…20 mA (3-przewodowe), konfigurowane dla danego zastosowania.
• Typowa dokładność w zakresie komfortu 30…70 % r.h. wynosi ±3 % r.h., co pozwala na precyzyjną regulację wilgotności w pomieszczeniach.
• Krótka stała czasowa < 20 s (0...50 °C, 10...80 % r.h.) umożliwia szybką reakcję układu regulacji na zmiany warunków w kanale.

Pomiar temperatury – symulowany sygnał LG-Ni 1000

• Temperatura mierzona jest przez element pomiarowy, którego rezystancja zależy od temperatury powietrza w kanale.
• Zamiast bezpośredniego wyprowadzenia rezystancji elementu, QFM2120 generuje symulowany pasywny sygnał wyjściowy LG-Ni 1000 w zakresie –35…+50 °C.
• Symulacja kompensuje wpływ różnego prądu pomiarowego z regulatorów/systemów nadrzędnych na nagrzewanie elementu, zapewniając stabilne i dokładne odwzorowanie charakterystyki Ni 1000 w szerokim zakresie prądów pomiarowych 1,18…4,21 mA.
• Dokładność pomiarowa sięga ±0,3 K w temperaturze odniesienia 23 °C i ±1 K w całym zakresie –35…+50 °C.

Konfiguracja i funkcja testowania

• Wewnątrz pokrywy czujnika znajduje się element nastawczy – 6-pinowe złącze ze zworką.
• Zwora w położeniu R2 definiuje fabryczny, pasywny zakres pomiaru temperatury –35…+50 °C dla wyjścia LG-Ni 1000.
• Przełożenie zwory w położenie poziome aktywuje funkcję testowania, w której sygnały wyjściowe przyjmują z góry określone wartości ułatwiające sprawdzenie okablowania i poprawności podłączeń po stronie systemu nadrzędnego.

Wyposażenie dodatkowe

• Osłony ochronne z filtrem (części zamienne):
  • AQF3101 – korpus z poliwęglanu, filtr z membrany PTFE (standardowa ochrona elementu pomiarowego),
  • AQF3102 – spiekany katalityczny filtr PTFE do środowisk z H₂O₂,
  • AQF3103 – filtr ze spiekanej stali nierdzewnej wg DIN 17440.
• Osłona z filtrem chroni element pomiarowy przed zanieczyszczeniami i umożliwia jego bezpieczną eksploatację w trudniejszych warunkach.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Wymagane zasilanie z transformatora na niskie napięcie bezpieczne (SELV) z odseparowanymi uzwojeniami, przystosowanego do pracy ze 100 % obciążeniem.
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej: bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (char. B, C, D wg EN 60898) albo zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Przy doborze transformatora należy uwzględnić pobór mocy czujnika QFM2120.
• Do połączeń wykorzystywane są zaciski śrubowe (1×2,5 mm² lub 2×1,5 mm²) oraz dławik kablowy M16×1,5 (w zestawie).
• Należy przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów określonych dla stosowanego urządzenia współpracującego (regulatora, sterownika, BMS).
• Dla wtórnej strony zasilania i linii sygnałowych zalecane są przewody skręcane, a w środowisku o podwyższonych zakłóceniach elektromagnetycznych – kable ekranowane.

Dane techniczne

• Model: QFM2120
• Rodzaj czujnika: kanałowy czujnik wilgotności względnej i temperatury
• Zasilanie: 24 V AC ±20 % (50/60 Hz) lub 13,5…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Pobór mocy QFM2120:
  • na wyjściu „U” (0...5 / 0...10 V DC): maks. <1,1 VA
  • na wyjściu „I” (4...20 mA): maks. <1,5 VA
• Zakres pomiaru wilgotności: 0…100 % r.h.
• Zakres zastosowania wilgotności: 0…95 % r.h. (bez kondensacji)
• Dokładność wilgotności (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: do 20 m/s
• Wyjście wilgotności (aktywne): 0...5 V, 0...10 V DC lub 4...20 mA / 0...100 % r.h., obciążenie maks. ±1 mA (dla wyjścia napięciowego) lub maks. 1 mA, maks. 500 Ω (dla wyjścia prądowego 4...20 mA)
• Zakres pomiaru temperatury: –35…+50 °C (pasywny, symulowany LG-Ni 1000)
• Dokładność temperatury (24 V AC/DC):
  • przy 23 °C: ±0,3 K
  • 15…35 °C: ±0,7 K
  • –35…+50 °C: ±1 K
• Stała czasowa temperatury: < 3,5 min (prędkość powietrza 2 m/s)
• Dopuszczalny prąd pomiarowy (LG-Ni 1000): 1,18…4,21 mA
• Stopień ochrony: IP54 (zamontowany, z dławikiem skierowanym w dół)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Standard produktu: EN 60730-1 – automatyczne regulatory elektryczne do użytku domowego i podobnego
• EMC: do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Certyfikacja: oznakowanie CE, RCM, UL 873 (nie dotyczy tylko modelu QFM2160), UKCA
• Warunki pracy (IEC 60721-3-3, klasa 3K5):
  • temperatura otoczenia (obudowa z elektroniką): –15…+60 °C
  • wilgotność otoczenia: 0…95 % r.h. (bez kondensacji)
  • warunki mechaniczne: klasa 3M2
• Transport i składowanie (IEC 60721-3-2, klasa 2K3):
  • temperatura: –25…+70 °C
  • wilgotność: <95 % r.h.
  • warunki mechaniczne: klasa 2M2
• Materiały i kolory:
  • podstawa: poliwęglan, RAL 7001 (srebrnoszary)
  • pokrywa: poliwęglan, RAL 7035 (jasnoszary)
  • trzpień zanurzeniowy: poliwęglan, RAL 7001 (srebrnoszary)
  • kołnierz montażowy: PA 66 (czarny)
  • dławik kablowy: PA, RAL 7035 (jasnoszary)
• Waga z opakowaniem: ok. 0,18 kg

Montaż

• Czujnik przeznaczony jest do montażu w kanale powietrznym, najlepiej w jego osi (pośrodku ściany kanału), aby zapewnić reprezentatywny pomiar.
• Możliwy jest montaż z kołnierzem montażowym (w zestawie) lub bez niego; w przypadku użycia kołnierza do kanału mocuje się sam kołnierz, a czujnik jest wsuwany i blokowany w żądanej głębokości zanurzenia.
• Aby utrzymać stopień ochrony IP54, czujnik musi być zamontowany tak, aby dławik kablowy był skierowany w dół.
• Element pomiarowy w trzpieniu jest wrażliwy na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy postępować ostrożnie.
• Przy współpracy z nawilżaczami parowymi czujnik należy montować w odległości co najmniej 3 m od nawilżacza i nie dalej niż 10 m.
• Do korekcji punktu rosy czujnik powinien być zamontowany w kanale powietrza wywiewanego.
• Instrukcja montażu jest nadrukowana na opakowaniu czujnika.
• Ze względu na wrażliwość elementu wilgotnościowego na opary chemiczne o wysokim stężeniu, należy unikać długotrwałej ekspozycji w agresywnych atmosferach, aby nie pogorszyć dokładności pomiaru.

Podsumowanie

Siemens QFM2120 to precyzyjny, kanałowy czujnik wilgotności i temperatury przeznaczony do nowoczesnych instalacji HVAC. Łączy aktywny sygnał analogowy wilgotności 0...5 / 0...10 V DC / 4…20 mA z pasywnym sygnałem temperatury LG-Ni 1000 w jednym urządzeniu, oferując wysoką dokładność (typowo ±3 % r.h. w zakresie komfortu) oraz szeroki zakres zastosowań od –15 do +60 °C. Zasilanie 24 V AC / 13,5…35 V DC, stopień ochrony IP54, komplet montażowy (kołnierz, dławik M16×1,5) i kompatybilność z regulatorami oczekującymi sygnału Ni 1000 czynią z QFM2120 uniwersalne rozwiązanie do precyzyjnego pomiaru parametrów powietrza w kanałach nawiewnych i wywiewnych, zarówno w obiektach komercyjnych, jak i przemysłowych.

Pliki do pobrania:
QFM2120 Karta katalogowa
QFM2120 Instrukcja montażu