QPA1000 Pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza, 1 wyjście 0..5 lub 0..10 [V] (VOC: 0..100 %)

QPA1000 to pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza z serii Symaro™, przeznaczony do ciągłego monitorowania stężenia lotnych związków organicznych (VOC) w pomieszczeniach i sterowania wentylacją w zależności od aktualnego zapotrzebowania. Wykorzystuje podgrzewany półprzewodnikowy element pomiarowy z tlenku metalu (dwutlenek cyny), nie wymaga okresowej kalibracji i udostępnia konfigurowalny sygnał wyjściowy 0…10 V DC, 0…5 V DC lub 4…20 mA.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™ QPA
• Model: QPA1000
• Typ urządzenia: pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza (VOC)
• Zakres pomiarowy VOC: 0…100 % VOC (względny wskaźnik obciążenia powietrza zanieczyszczeniami VOC)
• Element pomiarowy VOC: podgrzewany półprzewodnik (dwutlenek cyny, tlenek metalu)
• Kalibracja: bezobsługowy, zintegrowana kompensacja – brak konieczności ponownej kalibracji
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20 % lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Sygnał wyjściowy (X1): nastawiany 0…10 V DC lub 0…5 V DC (0…100 % VOC, maks. ±1 mA) albo 4…20 mA (0…100 % VOC, maks. 500 Ω)
• Regulowana dynamika sygnału VOC: trzy tryby stałej czasowej (wolna R1, normalna R2, szybka R3)
• Stopień ochrony obudowy: IP30 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Zakres temperatury pracy (obudowa z elektroniką): 0…50 °C
• Zakres wilgotności pracy: 0…95 % r.h. (bez kondensacji)
• Montaż: na ścianie, do puszki podtynkowej lub na ścianie pełnej, wejścia kablowe od tyłu, dołu lub góry
• Połączenia elektryczne: zaciski śrubowe 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Materiał obudowy: ASA + PC, pokrywa biała (zbliżona do RAL9010), korpus i podstawa szare (zbliżone do RAL7035)
• Czujnik bez silikonu: konstrukcja wolna od silikonu, opakowanie kartonowe
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,10 kg

Zastosowanie

QPA1000 przeznaczony jest do stosowania w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w celu:

• zwiększenia komfortu w pomieszczeniach poprzez kontrolę jakości powietrza na podstawie poziomu VOC,
• optymalizacji zużycia energii dzięki realizacji wentylacji zależnie od aktualnego zapotrzebowania.

Czujnik mierzy stężenie VOC jako wskaźnik obecności niepożądanych zapachów w pomieszczeniu, takich jak: dym tytoniowy, zapachy ludzkie, opary materiałowe i inne lotne związki organiczne.

Typowe obiekty i pomieszczenia:

• pomieszczenia przyjęć towarzyskich, hole i poczekalnie,
• hale i sale targowe lub wystawiennicze,
• restauracje, stołówki, kawiarnie,
• centra handlowe, pomieszczenia handlowe,
• sale gimnastyczne i fitness,
• sale konferencyjne, szkoleniowe, pomieszczenia biurowe.

Czujnik QPA1000 może być stosowany jako:

• czujnik regulacyjny w autonomicznych regulatorach wentylacji,
• czujnik pomiarowy współpracujący z systemem zarządzania budynkiem (BMS) lub urządzeniami wskazującymi.

QPA1000 nie może być stosowany jako urządzenie bezpieczeństwa, np. detektor gazu lub dymu ostrzegający przed zagrożeniem.

Funkcje i działanie

Pomiar stężenia VOC

• Czujnik jakości powietrza Symaro™ QPA1000 wykorzystuje półprzewodnikowy element z tlenku metalu (dwutlenek cyny) jako element pomiarowy VOC.
• Element pomiarowy jest podgrzewany, co stabilizuje charakterystykę i zapewnia długoterminową stabilność pomiaru.
• Zintegrowana kompensacja sprawia, że czujnik jest bezobsługowy i nie wymaga ponownej kalibracji, co ogranicza koszty serwisu.
• Wyjściowy sygnał analogowy jest proporcjonalny do zawartości VOC w otaczającym powietrzu i odwzorowuje obciążenie powietrza w skali 0…100 % VOC.

Regulowana stała czasowa sygnału VOC

QPA1000 umożliwia dostosowanie dynamiki reakcji na zmiany stężenia VOC poprzez wybór jednej z trzech stałych czasowych, ustawianych zworą R1/R2/R3:

• R1 – tryb „wolny”: stała czasowa t₆₃ < 13 min, maks. ok. 2,5 % VOC/min – silne filtrowanie krótkotrwałych zmian (np. przejście mocno perfumowanej osoby),
• R2 – tryb „normalny” (nastawa fabryczna): t₆₃ < 3,5 min, maks. ok. 10 % VOC/min,
• R3 – tryb „szybki”: t₆₃ < 1 min, maks. ok. 40 % VOC/min – bardzo szybka reakcja czujnika na zmiany stężenia VOC.

Dzięki temu można dobrać charakterystykę pracy czujnika do konkretnej aplikacji – od silnie wygładzonego sygnału dla stabilnej regulacji po szybkie wykrywanie gwałtownych wzrostów zanieczyszczeń.

Konfigurowalny sygnał wyjściowy

• Wewnątrz obudowy znajduje się zwora wyboru typu sygnału O1/O2/O3:
  • O1: 4…20 mA (0…100 % VOC),
  • O2: 0…10 V DC (0…100 % VOC),
  • O3: 0…5 V DC (0…100 % VOC).
• Umożliwia to bezpośrednie dopasowanie czujnika do wymagań wejść analogowych regulatora lub systemu BMS.

Funkcja testowa i zachowanie przy awarii

• Specjalne ustawienie zwory pozwala uruchomić funkcję testową, w której sygnał wyjściowy przyjmuje zdefiniowane wartości – ułatwia to szybkie sprawdzenie okablowania i konfiguracji wejść sterownika.
• W przypadku awarii toru pomiarowego VOC sygnał wyjściowy X1 po ok. 60 s zostaje ustawiony na wartość maksymalną: 10 V, 5 V DC lub 20 mA (zależnie od wybranego typu sygnału), co umożliwia wykrycie błędu przez nadrzędny regulator.

Budowa i montaż

• Czujnik przeznaczony jest do montażu ściennego wewnątrz pomieszczeń.
• Obudowa składa się z podstawy montażowej i pokrywy połączonych zatrzaskowo – po zdjęciu pokrywy dostępne są zaciski oraz elementy nastawcze (zwory).
• Przystosowany do współpracy z powszechnie stosowanymi puszkami podtynkowymi.
• Przewody można doprowadzić:
  • od spodu – w instalacji podtynkowej,
  • od dołu lub od góry – w instalacji natynkowej, poprzez wyłamywane otwory przepustowe w podstawie.
• Wymiary obudowy: ok. 100 × 90 × 36 mm (wys. × szer. × gł.), rozstaw otworów montażowych ok. 60 mm.

Zalecenia montażowe

• Instalować na wewnętrznej ścianie dobrze wentylowanego pomieszczenia.
• Nie montować:
  • we wnękach, za zasłonami, za meblami,
  • nad lub w bezpośredniej bliskości źródeł ciepła (grzejniki, urządzenia elektryczne),
  • w miejscach narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne lub punktowe źródła światła.
• Zakończenie korytka kablowego przy czujniku należy uszczelnić, aby uniknąć przepływu powietrza przez korytko i związanych z tym błędów pomiarowych.
• Instrukcja montażu jest dołączona do urządzenia przez producenta.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie: 24 V AC ±20 % lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US), 50/60 Hz dla 24 V AC.
• Zabezpieczenie zasilania (EU): bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C, D wg EN 60898) albo zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Przyłącza:
  • G: napięcie zasilania 24 V AC lub 15…35 V DC,
  • G0: masa zasilania i sygnału,
  • X1: wyjście analogowe 0…10 V DC / 0…5 V DC / 4…20 mA (sygnał VOC).
• Zwory konfiguracyjne:
  • R1 / R2 / R3: wybór stałej czasowej i szybkości reakcji sygnału VOC (wolna / normalna / szybka),
  • O1 / O2 / O3: wybór typu sygnału wyjściowego (4…20 mA / 0…10 V / 0…5 V).
• Dopuszczalna długość linii: zależna od podłączonego regulatora lub systemu – należy stosować się do jego karty katalogowej.
• Okablowanie:
  • do zasilania wtórnego i linii sygnałowych zaleca się stosowanie skrętki,
  • w środowiskach o podwyższonych zakłóceniach elektromagnetycznych stosować kable ekranowane,
  • ograniczać długość odcinków kabli prowadzonych równolegle oraz zachować możliwie dużą odległość między kablami sygnałowymi i mocy.

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20 % lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Częstotliwość (dla 24 V AC): 50/60 Hz
• Pobór mocy przy wyjściu napięciowym „U”: maks. < 1,6 VA
• Pobór mocy przy wyjściu prądowym „I”: maks. < 3,5 VA

Dane funkcjonalne – VOC

• Zakres pomiarowy VOC: 0…100 % VOC
• Stała czasowa t₆₃ (VOC):
  • < 13 min (R1 – tryb wolny)
  • < 3,5 min (R2 – tryb normalny)
  • < 1 min (R3 – tryb szybki)
• Sygnał wyjściowy (X1), liniowy:
  • 0…10 V DC = 0…100 % VOC, maks. obciążenie ±1 mA
  • 0…5 V DC = 0…100 % VOC, maks. obciążenie ±1 mA
  • 4…20 mA = 0…100 % VOC, maks. obciążenie 500 Ω
• Zachowanie przy awarii VOC: po ok. 60 s sygnał X1 przechodzi na wartość 10 V, 5 V DC lub 20 mA (w zależności od nastawy typu wyjścia).

Warunki środowiskowe

• Praca (IEC 60721-3-3, klasa 3K3): 0…50 °C, 0…95 % r.h. (bez kondensacji)
• Warunki mechaniczne pracy: klasa 3M2
• Transport (IEC 60721-3-2, klasa 2K3): −25…+70 °C, wilgotność < 95 % r.h.
• Warunki mechaniczne transportu: klasa 2M2

Obudowa i zgodność

• Stopień ochrony obudowy: IP30 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Materiały i kolory:
  • pokrywa: ASA + PC, NCS S 0502-G (biały), zbliżony do RAL9010,
  • obudowa: ASA + PC, NCS 2801-Y43R (szary), zbliżony do RAL7035,
  • podstawa montażowa: PC, NCS 2801-Y43R (szary), zbliżony do RAL7035.
• Połączenia elektryczne: zaciski śrubowe do przewodów 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Zgodność EMC (aplikacje): do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Norma wyrobu: EN 60730-1

Podsumowanie

Siemens QPA1000 to specjalizowany pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza VOC, idealny do sterowania wentylacją według zapotrzebowania w budynkach biurowych, handlowych i użyteczności publicznej. Bezobsługowy element półprzewodnikowy z tlenku metalu, brak konieczności ponownej kalibracji, regulowana szybkość reakcji (R1/R2/R3) oraz konfigurowalne wyjście 0…10 V / 0…5 V / 4…20 mA zapewniają dużą elastyczność integracji z regulatorami i systemami BMS. Zwarta obudowa ścienna IP30, przemyślana konstrukcja montażowa i zgodność z normami sterowania HVAC czynią z QPA1000 nowoczesne, ekonomiczne rozwiązanie do monitorowania jakości powietrza w pomieszczeniach na podstawie poziomu VOC.

Pliki do pobrania:
QPA1000 Karta katalogowa
QPA1000 Instrukcja montażu