QPA2060 Pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza, 2 wyjścia 0..5 lub 0..10 [V] (CO2: 0..2000 ppm / 0..50 [°C] lub -35..+35 [°C])

QPA2060 to pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza CO₂ z aktywnym pomiarem temperatury serii Symaro™, przeznaczony do instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w budynkach. Urządzenie mierzy stężenie CO₂ w zakresie 0…2000 ppm oraz temperaturę powietrza w pomieszczeniu (zakres wybierany: 0…50 °C lub −35…+35 °C) i udostępnia wyniki jako standardowe sygnały analogowe 0…10 V DC, 0…5 V DC lub 4…20 mA do regulatorów HVAC i systemów BMS. Bezobsługowy czujnik NDIR oraz brak konieczności ponownej kalibracji umożliwiają długotrwałą, stabilną pracę z minimalnymi kosztami serwisowania.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™
• Model: QPA2060 (wersja bez wyświetlacza LCD)
• Typ urządzenia: pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza CO₂ z aktywnym pomiarem temperatury
• Zakres pomiaru CO₂: 0…2000 ppm
• Technologia pomiaru CO₂: bezobsługowy element pomiarowy NDIR (optyczna absorpcja promieniowania podczerwonego)
• Dokładność CO₂ (23 °C, 1013 hPa): ≤±(50 ppm + 2% zmierzonej wartości)
• Stabilność długoterminowa CO₂: ≤±5% zakresu pomiarowego / 5 lat (typowo)
• Czas reakcji CO₂ (t₆₃): <5 min
• Zakres pomiaru temperatury: wybierany zworą: 0…50 °C (R2, nastawa fabryczna) lub −35…+35 °C (R1)
• Dokładność temperatury przy 24 V DC: typowo ±0,3 K (dla wyjścia napięciowego „U”) lub ±0,4 K (dla wyjścia prądowego „I”) w 23 °C; ±0,8 K w zakresie 15…35 °C; ±1 K w zakresie −35…+50 °C
• Sygnały wyjściowe: 2 niezależne aktywne wyjścia analogowe (CO₂ i temperatura), konfigurowalne jako 0…10 V DC, 0…5 V DC lub 4…20 mA
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV), 50/60 Hz
• Pobór mocy (QPA2060): przy wyjściu napięciowym „U” maks. <0,9 VA; przy wyjściu prądowym „I” maks. <3,2 VA
• Stopień ochrony obudowy: IP30 (EN 60529)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Warunki pracy: 0…50 °C, 0…95% r.h. (bez kondensacji), klasa 3K3 / 3M2 wg IEC 60721-3-3
• Warunki transportu i składowania: −25…+70 °C, <95% r.h. (bez kondensacji), klasa 2K3 / 2M2 wg IEC 60721-3-2
• Połączenia elektryczne: zaciski śrubowe dla 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Montaż: na ścianie, z wykorzystaniem standardowych puszek podłączeniowych; doprowadzenie przewodów podtynkowo lub natynkowo przez wyłamywane przepusty
• Kolor i materiał obudowy: pokrywa ASA + PC, biała (NCS S 0502-G, zbliżona do RAL9010); obudowa i podstawa montażowa ASA + PC / PC, szare (NCS 2801-Y43R, zbliżone do RAL7035)
• Konstrukcja: obudowa wolna od silikonu
• Normy i zgodność: EN 60730-1, zgodność EU (znak CE), RCM, UL 873, spełnienie wymagań EMC dla środowisk mieszkalnych, handlowych i przemysłowych
• Wymiary (szer. × wys. × gł.): ok. 90 × 100 × 36 mm
• Masa: ok. 0,10 kg (czujnik bez wyświetlacza)

Zastosowanie

QPA2060 stosowany jest w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w celu poprawy komfortu użytkowników oraz optymalizacji zużycia energii poprzez realizację wentylacji według zapotrzebowania (na podstawie stężenia CO₂ i temperatury w pomieszczeniu). Czujnik może pełnić rolę:

• czujnika regulacyjnego bezpośrednio współpracującego z regulatorami wentylacji i klimatyzacji,
• czujnika pomiarowego dla systemów zarządzania budynkiem (BMS) lub urządzeń wizualizacyjnych, wykorzystujących sygnały analogowe 0…10 V / 0…5 V / 4…20 mA.

Typowe zastosowania (pomiar stężenia CO₂):

• pomieszczenia biurowe,
• sale szkolne i wykładowe,
• muzea, teatry, kina, audytoria, widownie,
• inne pomieszczenia użyteczności publicznej objęte zakazem palenia tytoniu, o zmiennej liczbie osób.

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

Funkcje i działanie

Pomiar stężenia CO₂ (NDIR)

• QPA2060 wykorzystuje optyczną metodę NDIR (Non-Dispersive Infrared) do pomiaru stężenia dwutlenku węgla w powietrzu w zakresie 0…2000 ppm.
• Układ elektroniczny przetwarza sygnał z czujnika na liniowy sygnał wyjściowy:
  • 0…10 V DC lub 0…5 V DC (maks. obciążenie ±1 mA) odpowiadający 0…2000 ppm CO₂, lub
  • 4…20 mA odpowiadający 0…2000 ppm CO₂ (maks. obciążenie 500 Ω).
• Typowy błąd pomiaru w warunkach odniesienia (23 °C, 1013 hPa) wynosi ≤±(50 ppm + 2% wartości zmierzonej), co zapewnia wysoką dokładność przy sterowaniu wentylacją.
• Wpływ temperatury otoczenia w zakresie −5…45 °C jest niewielki (typowo ±2 ppm/°C).
• Długookresowa stabilność czujnika CO₂ wynosi typowo ≤±5% pełnego zakresu w ciągu 5 lat.
• Element pomiarowy CO₂ nie wymaga ponownej kalibracji przez 8 lat, co redukuje koszty eksploatacji.
• Stała czasowa odpowiedzi t₆₃ czujnika CO₂ jest mniejsza niż 5 minut, dzięki czemu czujnik reaguje odpowiednio szybko na zmiany stężenia CO₂ w pomieszczeniu.

Pomiar temperatury (aktywny)

• QPA2060 mierzy temperaturę powietrza w pomieszczeniu za pomocą elementu pomiarowego, którego rezystancja zmienia się wraz z temperaturą.
• Elektronika czujnika przetwarza zmianę rezystancji na liniowy sygnał:
  • 0…10 V DC lub 0…5 V DC, lub
  • 4…20 mA,
  odpowiadający wybranemu zakresowi temperatury.
• Zakres pomiarowy temperatury jest wybierany zworą:
  • R1: −35…+35 °C
  • R2: 0…50 °C (nastawa fabryczna)
• Typowa dokładność przy zasilaniu 24 V DC:
  • w 23 °C: ok. ±0,3 K (wyjście napięciowe) lub ±0,4 K (wyjście prądowe),
  • w zakresie 15…35 °C: ±0,8 K,
  • w pełnym zakresie −35…+50 °C: ±1 K.
• Stała czasowa odpowiedzi t₆₃ dla pomiaru temperatury wynosi ok. 8,5 min.

Sygnały wyjściowe i konfiguracja

• Czujnik posiada dwa aktywne wyjścia analogowe:
  • X1: sygnał proporcjonalny do stężenia CO₂ (0…2000 ppm)
  • X2: sygnał proporcjonalny do temperatury powietrza w pomieszczeniu
• Standard sygnału (napięciowy lub prądowy) wybierany jest za pomocą zwory:
  • O1: 4…20 mA
  • O2: 0…10 V DC
  • O3: 0…5 V DC
• Dostępna jest funkcja testowania – przy ustawieniu zwory zakresu pomiarowego w położeniu pionowym wyjścia przyjmują zdefiniowane wartości (napięcia / prądu), co umożliwia szybkie sprawdzenie okablowania i działania wejść sterownika bez generowania rzeczywistych zmian CO₂ i temperatury.

Zachowanie przy awarii

• W przypadku awarii toru pomiarowego CO₂ sygnał wyjściowy na zacisku X1 przechodzi po ok. 60 s do wartości maksymalnej (10 V, 5 V DC lub 20 mA, w zależności od wybranego typu sygnału).
• W przypadku awarii czujnika temperatury sygnał wyjściowy na zacisku X2 przyjmuje wartość 0 V lub 0 mA.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie:
  • 24 V AC ±20% (SELV), 50/60 Hz, lub
  • 15…35 V DC (SELV)
• Zaciski zasilania: G (24 V AC / DC), G0 (masa zasilania i odniesienia sygnałów)
• Wyjścia sygnałowe:
  • X1: wyjście aktywne CO₂ (0…10 V DC / 0…5 V DC / 4…20 mA)
  • X2: wyjście aktywne temperatury (0…10 V DC / 0…5 V DC / 4…20 mA)
• Dopuszczalne obciążenie wyjść:
  • w trybie napięciowym: maks. ±1 mA,
  • w trybie prądowym: maks. 500 Ω.
• Przewody: zaciski śrubowe dla 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²; długość przewodów zgodnie z wymaganiami zastosowanego regulatora lub systemu BMS.
• Do zasilania wymagany jest transformator niskonapięciowy SELV z odseparowanymi uzwojeniami, dobrany do pracy ze 100% obciążeniem i zabezpieczony zgodnie z lokalnymi przepisami (np. bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D wg EN 60898).
• Zaleca się prowadzenie przewodów zasilania i sygnałowych w postaci skrętki; w środowiskach o podwyższonym poziomie zakłóceń elektromagnetycznych stosować przewody ekranowane.
• Należy unikać długich odcinków prowadzonych równolegle do kabli mocy, aby zminimalizować wpływ zakłóceń.

Dane techniczne (wybrane)

• Zasilanie: 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV)
• Pobór mocy (QPA2060): wyjście napięciowe „U” <0,9 VA; wyjście prądowe „I” <3,2 VA
• Zakres pomiaru CO₂: 0…2000 ppm
• Dokładność CO₂ (23 °C, 1013 hPa): ≤±(50 ppm + 2% zmierzonej wartości)
• Dryft długoterminowy CO₂: ≤±5% zakresu pomiarowego / 5 lat (typowo)
• Stała czasowa CO₂ (t₆₃): <5 min
• Zakres pomiaru temperatury: −35…+35 °C (R1) lub 0…50 °C (R2, nastawa fabryczna)
• Dokładność temperatury: typowo ±0,3 K (U) / ±0,4 K (I) w 23 °C; ±0,8 K w 15…35 °C; ±1 K w −35…+50 °C
• Stała czasowa temperatury (t₆₃): ok. 8,5 min
• Stopień ochrony: IP30 (EN 60529)
• Klasa bezpieczeństwa: III (EN 60730-1)
• Warunki eksploatacji: temperatura 0…50 °C, wilgotność 0…95% r.h. (bez kondensacji)
• Warunki transportu: temperatura −25…+70 °C, wilgotność <95% r.h. (bez kondensacji)
• Materiał obudowy: ASA + PC (pokrywa i obudowa), PC (podstawa montażowa)
• Kolor: pokrywa biała (NCS S 0502-G, zbliżona do RAL9010); obudowa i podstawa szare (NCS 2801-Y43R, zbliżone do RAL7035)
• Wymiary: ok. 90 × 100 × 36 mm (szer. × wys. × gł.)
• Masa: ok. 0,10 kg (bez wyświetlacza)

Montaż i wskazówki instalacyjne

• QPA2060 przeznaczony jest do montażu na ścianie wewnątrz pomieszczeń, na wysokości reprezentatywnej dla strefy przebywania ludzi.
• Czujnik można montować na standardowych puszkach podłączeniowych; przewody mogą być:
  • wprowadzane od tyłu (instalacja podtynkowa), lub
  • wprowadzane od góry lub od dołu (instalacja natynkowa) przez wyłamywane otwory przepustowe w obudowie.
• Czujnik należy instalować na wewnętrznej ścianie dobrze wentylowanego pomieszczenia.
• Nie montować:
  • w niszach, za zasłonami, nad lub w pobliżu źródeł ciepła, półek czy regałów,
  • w miejscach narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne lub punktowe źródła światła,
  • w strumieniu powietrza z kratek nawiewnych.
• Końcówkę korytka kablowego przy czujniku należy uszczelnić, aby uniknąć przepływu powietrza przez korytko, który mógłby powodować błędy pomiaru.
• Instrukcja montażu dołączona jest do opakowania urządzenia.

Podsumowanie

Siemens QPA2060 to precyzyjny pomieszczeniowy czujnik CO₂ z aktywnym pomiarem temperatury, zaprojektowany do zastosowań w instalacjach HVAC bazujących na wentylacji według zapotrzebowania. Zakres pomiarowy 0…2000 ppm CO₂, selektywne zakresy temperatury, standardowe sygnały analogowe 0…10 V / 0…5 V / 4…20 mA, długoterminowa stabilność bez konieczności kalibracji oraz kompaktowa obudowa IP30 do montażu na ścianie sprawiają, że QPA2060 jest funkcjonalnym i ekonomicznym rozwiązaniem do kontroli jakości powietrza w biurach, salach szkolnych i innych pomieszczeniach użyteczności publicznej.

Pliki do pobrania:
QPA2060 Karta katalogowa
QPA2060 Instrukcja montażu