QLS60 Czujnik nasłonecznienia, 24 [V] AC/DC, wyjście 0..10 [V] / 4..20 [mA], zakres 0..1000 [W/m2]

QLS60 to naścienny czujnik promieniowania słonecznego firmy Siemens, przeznaczony do pomiaru natężenia promieniowania w zakresie 0...1000 W/m². Udostępnia standardowe sygnały wyjściowe 0...10 V DC lub 2-przewodowe wyjście prądowe 4...20 mA, co umożliwia bezpośrednią współpracę z regulatorami i systemami automatyki w instalacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych wymagających kompensacji wpływu słońca.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: QLS60
• Typ: naścienny czujnik promieniowania słonecznego
• Zastosowanie: czujnik odniesienia w instalacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC) do kompensacji promieniowania słonecznego, szczególnie w strefach z dużą powierzchnią okien i tam, gdzie nie można stosować grzejnikowych zaworów termostatycznych
• Zakres pomiarowy: 0...1000 W/m²
• Sygnały wyjściowe: 0...10 V DC lub 4...20 mA (2-przewodowe), proporcjonalne do natężenia promieniowania
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20% (50/60 Hz) lub 24 V DC (18...30 V DC), SELV
• Stała czasowa: t₆₃ ≤ 2 s – szybka reakcja na zmiany nasłonecznienia
• Stopień ochrony obudowy: IP65
• Temperatura pracy: −25...+55 °C
• Wilgotność podczas pracy: 5...95% r.h. (bez kondensacji)
• Materiał obudowy: poliwęglan (korpus RAL 9002 – jasno-szary, pokrywa przezroczysta)
• Sposób montażu: naścienny, przewody wprowadzane od dołu przez dławik kablowy Pg9
• Przyłącza elektryczne: zaciski śrubowe 2 × 1,5 mm² lub 1 × 2,5 mm²
• Dopuszczalna długość przewodów: 50 m (1,0 mm²), 150 m (1,5 mm²), 300 m (2,5 mm²)
• Masa: ok. 0,124 kg

Zastosowanie

Czujnik promieniowania słonecznego QLS60 stosowany jest jako czujnik odniesienia w instalacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, w których wymagana jest kompensacja promieniowania słonecznego. Zalecany jest w budynkach lub strefach z dużą powierzchnią przeszkleń, narażonych na silne nasłonecznienie, gdzie klasyczna regulacja za pomocą zaworów termostatycznych grzejników nie jest możliwa lub niewystarczająca.

Czujnik może być podłączany do dowolnych systemów i urządzeń, które przyjmują sygnał pomiarowy 0...10 V DC lub 4...20 mA, np. regulatory temperatury, sterowniki strefowe czy centrale wentylacyjne, umożliwiając automatyczną korekcję nastaw w zależności od aktualnego poziomu nasłonecznienia.

Działanie

Do określenia natężenia promieniowania słonecznego QLS60 wykorzystuje ogniwo słoneczne, które generuje prąd elektryczny proporcjonalny do poziomu promieniowania. Sygnał ten jest przetwarzany przez układy elektroniczne czujnika na standardowy sygnał:

• napięciowy 0...10 V DC lub
• prądowy 4...20 mA,

proporcjonalny do promieniowania w zakresie 0...1000 W/m².

Charakterystyka wyjścia napięciowego 0...10 V

Wyjście napięciowe może być używane tylko wtedy, gdy nie jest wykorzystywane wyjście prądowe. Zależność napięcia od natężenia promieniowania E [W/m²] jest liniowa i określona wzorem:

U [V] = 10 V · E / 1000 W/m²

Charakterystyka wyjścia prądowego 4...20 mA

Wyjście prądowe jest 2-przewodowe i może być używane tylko wtedy, gdy wyjście napięciowe jest nieaktywne. Czujnik jest zasilany z obwodu prądowego, a napięcie pętli musi mieścić się w zakresie 15...30 V DC. Zależność prądu od natężenia promieniowania E [W/m²] jest liniowa:

I [mA] = 4 mA + 16 mA · E / 1000 W/m²

Budowa

• Obudowa z tworzywa sztucznego (poliwęglan) z przezroczystą pokrywą i dławikiem kablowym Pg9, przeznaczona do montażu naściennego.
• Ogniwo słoneczne zamocowane w pokrywie obudowy dla bezpośredniego wystawienia na promieniowanie słoneczne.
• Układy elektroniczne i zaciski podłączeniowe umieszczone w korpusie obudowy.
• Pokrywa przykręcana dwoma wkrętami; po ich odkręceniu obudowa może być zdejmowana w celu podłączenia przewodów.
• Gumowa uszczelka pomiędzy obudową i pokrywą zapewniająca stopień ochrony IP65.
• Połączenie fotoogniwa z elektroniką wykonane przewodami 2-żyłowymi wewnątrz obudowy.

Podłączenie elektryczne i wyjścia pomiarowe

• Zaciski: G+, M, U, I
• G+: napięcie zasilające 24 V AC lub 24 V DC (18...30 V DC) przy pracy z wyjściem napięciowym
• M: masa zasilania i sygnału pomiarowego
• U: sygnał pomiarowy promieniowania słonecznego 0...10 V DC
• I: wejście zasilania pętli prądowej 24 V DC (18...30 V DC) / wyjście 4...20 mA

Tryb pracy z wyjściem napięciowym (0...10 V DC):

• Zasilanie czujnika: 24 V AC ±20% (50/60 Hz) lub 24 V DC (18...30 V DC) pomiędzy G+ i M.
• Sygnał pomiarowy: 0...10 V DC pomiędzy U i M.
• Wyjście prądowe I nie jest w tym trybie używane.

Tryb pracy z wyjściem prądowym (4...20 mA, 2-przewodowe):

• Czujnik zasilany jest z pętli prądowej; napięcie na wyjściu prądowym musi mieścić się w zakresie 15...30 V DC.
• Prąd 4...20 mA płynie w obwodzie pomiędzy zaciskiem I i M.
• W tym trybie wyjście napięciowe U nie może być używane.

Przewody zasilające i sygnałowe należy prowadzić wspólnie, zgodnie z zaleceniami producenta. Dla zapewnienia poprawnej pracy wyjścia obowiązuje zasada: jednocześnie używany jest tylko jeden rodzaj wyjścia (U lub I).

Montaż

Czujnik QLS60 przeznaczony jest do montażu naściennego. Przewody podłączeniowe należy doprowadzić od dołu obudowy przez dławik Pg9. O właściwej lokalizacji czujnika decyduje projektant instalacji, przy czym należy uwzględnić następujące zalecenia:

• Montować na ścianie strefy grzewczej z oknami pomieszczeń pozostających pod największym wpływem promieniowania słonecznego przez najdłuższy czas.
• Umieszczać możliwie jak najwyżej, jednak co najmniej 3 m nad poziomem terenu.
• Lokalizować w łatwo dostępnym miejscu (do kontroli czujnika), ok. 30 cm od okna.
• Nigdy nie montować czujnika w cieniu drzew, budynków, słupów itp.
• Czujnika nie wolno malować, aby nie zakłócić pomiaru promieniowania.

Czujnik dostarczany jest z instrukcją montażu. Po zamocowaniu obudowy należy doprowadzić przewody do zacisków, zamknąć pokrywę z uszczelką i dokręcić wkręty, aby zachować stopień ochrony IP65.

Uruchomienie i eksploatacja

• Podczas uruchomienia instalacji należy sprawdzić poprawność okablowania zgodnie ze schematami połączeń producenta.
• W czujniku nie dokonuje się żadnych nastaw – pracuje on jako przetwornik promieniowania na standardowy sygnał analogowy.
• Linia zasilająca powinna być zabezpieczona bezpiecznikiem zwłocznym (maks. 10 A) lub wyłącznikiem nadprądowym (maks. 13 A, charakterystyka B, C lub D) bądź zasilaczem z ograniczeniem prądu do 10 A.

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20% (50/60 Hz) lub 24 V DC (18...30 V DC), SELV
• Nominalny pobór mocy: maks. 2,5 VA (1 W)
• Zakres pomiarowy promieniowania: 0...1000 W/m²
• Stała czasowa: t₆₃ ≤ 2 s
• Wyjście napięciowe: 0...10 V DC, 0...1000 W/m²
• Wyjście prądowe: 4...20 mA, 0...1000 W/m² (2-przewodowe; napięcie pętli 15...30 V DC)
• Dopuszczalne długości przewodów: 50 m (1,0 mm²), 150 m (1,5 mm²), 300 m (2,5 mm²)
• Przyłącza: zaciski śrubowe do 2 × 1,5 mm² lub 1 × 2,5 mm²
• Stopień ochrony: IP65 wg EN 60529
• Klasa izolacji: III wg EN 60730-1
• Warunki pracy (klasa 3K5 wg IEC 60721-3-3): temperatura −25...+55 °C, wilgotność 5...95% r.h. (bez kondensacji)
• Warunki transportu (klasa 2K3 wg IEC 721-3-2): temperatura −25...+70 °C, wilgotność <95% r.h.
• Warunki mechaniczne: klasa 3M2 (praca), 2M2 (transport)
• Standard produktu (EMC): EN 61326-1
• Obudowa: poliwęglan, kolor RAL 9002 (jasno-szary)
• Pokrywa: poliwęglan przezroczysty
• Opakowanie: karton
• Masa bez opakowania: ok. 0,124 kg

Utylizacja

• Urządzenie należy złomować jako zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny – nie wolno go usuwać z odpadami komunalnymi.
• Utylizacji należy dokonywać kanałami przeznaczonymi do tego celu, zgodnie z obowiązującymi przepisami.

Podsumowanie

Siemens QLS60 to precyzyjny, naścienny czujnik promieniowania słonecznego o zakresie 0...1000 W/m², wyposażony w standardowe wyjścia 0...10 V DC lub 4...20 mA. Dzięki solidnej obudowie o stopniu ochrony IP65, szerokiemu zakresowi temperatur pracy oraz szybkiemu czasowi reakcji idealnie nadaje się jako czujnik odniesienia do kompensacji wpływu nasłonecznienia w instalacjach HVAC z dużymi przeszkleniami. Standardowe sygnały analogowe ułatwiają integrację z regulatorami i systemami automatyki, zapewniając stabilną i energooszczędną pracę układów grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Posiada oznaczenie CE (zgodność z wymaganiami UE).
• Urządzenie należy utylizować jako zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny zgodnie z Dyrektywą 2012/19/UE. Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi.
• Montaż i podłączenie należy wykonywać zgodnie z dokumentacją producenta oraz lokalnymi przepisami dotyczącymi instalacji elektrycznych.
• Urządzenie jest czujnikiem niskonapięciowym, klasa izolacji III, zasilanym napięciem 24 V AC ±20% (SELV) lub 24 V DC / 18...30 V DC (SELV). Nie stosować napięć wyższych niż dopuszczone przez producenta.
• Przed uruchomieniem instalacji należy sprawdzić poprawność okablowania. Nieprawidłowe podłączenie może spowodować nieprawidłową pracę czujnika lub instalacji.
• Wyjście napięciowe 0...10 V DC może być używane wyłącznie wtedy, gdy nie jest używane wyjście prądowe 4...20 mA. Nie wolno używać obu wyjść jednocześnie.
• Przy korzystaniu z wyjścia prądowego należy zapewnić napięcie 15...30 V DC zgodnie ze schematem producenta. Nieprawidłowe zasilanie obwodu prądowego może uniemożliwić poprawny pomiar.
• Przewody zasilające i sygnałowe należy prowadzić razem oraz stosować dopuszczalne długości przewodów i właściwe przekroje zgodnie z dokumentacją producenta.
• Czujnik jest przeznaczony do montażu naściennego, a przewody podłączeniowe należy doprowadzić od dołu. Montaż w inny sposób może pogorszyć szczelność i poprawność działania urządzenia.
• Aby zachować stopień ochrony IP65, obudowa musi być prawidłowo zamknięta, a uszczelka i dławik kablowy muszą być poprawnie zamontowane.
• Czujnik należy montować na ścianie z oknami pomieszczeń narażonych na promieniowanie słoneczne, możliwie wysoko, co najmniej 3 m nad ziemią i około 30 cm od okna, zgodnie z dokumentacją producenta.
• Nie montować czujnika w cieniu drzew, budynków, słupów i innych przeszkód, ponieważ może to powodować błędne pomiary.
• Nie malować czujnika. Pokrycie powierzchni czujnika może zakłócić pomiar promieniowania słonecznego.
• Urządzenie należy stosować wyłącznie w warunkach środowiskowych określonych przez producenta, tj. w temperaturze pracy od -25 do +55°C i przy wilgotności 5...95% r.h. bez kondensacji.
• Obwód zasilania powinien być zabezpieczony zgodnie z dokumentacją producenta: bezpiecznikiem zwłocznym maks. 10 A, wyłącznikiem nadprądowym maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D wg EN 60898 albo zasilaczem z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.

Pliki do pobrania:
QLS60 Karta katalogowa
QLS60 Instrukcja montażu