QPA2080 Pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza, 1 wyjście 0..5 lub 0..10 [V] (CO2: 0..2000 ppm), pasywny sygnał temperatury

QPA2080 to pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza firmy Siemens z serii Symaro™, łączący precyzyjny pomiar stężenia CO₂ w zakresie 0…2000 ppm z pasywnym pomiarem temperatury. Przeznaczony jest do instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, w których realizowana jest wentylacja według zapotrzebowania na podstawie aktualnego poziomu CO₂ w pomieszczeniu.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: QPA2080
• Typ urządzenia: pomieszczeniowy czujnik jakości powietrza (CO₂ + pasywny czujnik temperatury)
• Zastosowanie: regulacja wentylacji i klimatyzacji w systemach HVAC oraz integracja z systemami BMS
• Zakres pomiaru CO₂: 0…2000 ppm
• Metoda pomiaru CO₂: optyczna metoda absorpcji promieniowania podczerwonego NDIR (non-dispersive infrared)
• Dokładność CO₂: ≤±(50 ppm + 2% zmierzonej wartości) przy 23°C i 1013 hPa
• Stabilność długoterminowa: ≤±5% zakresu pomiarowego / 5 lat (typowo)
• Wymagana kalibracja CO₂: brak konieczności ponownej kalibracji do 8 lat
• Sygnał wyjściowy CO₂: konfigurowalny 0…10 V DC, 0…5 V DC lub 4…20 mA, liniowy w zakresie 0…2000 ppm
• Zasilanie: 24 V AC ±20% (50/60 Hz) lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2
• Pasywny pomiar temperatury: wejście rezystancyjne (zaciski B, M), służące do podłączenia elementu pomiarowego wbudowanego w czujnik
• Dołączone elementy pomiarowe temperatury: LG-Ni1000, Pt1000 (kl. B), Pt100 (kl. B), NTC 10 kΩ – wybór według wymagań współpracującego regulatora
• Zakres pomiaru temperatury: zależny od wybranego elementu pomiarowego
• Stopień ochrony obudowy: IP30 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Zakres temperatury pracy (obudowa z elektroniką): 0…50°C
• Wilgotność otoczenia (praca): 0…95% r.h. (bez kondensacji)
• Zaciski elektryczne: śrubowe, 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Obudowa: tworzywo ASA + PC, pokrywa w kolorze białym zbliżonym do RAL9010, korpus i podstawa w kolorze szarym zbliżonym do RAL7035
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,10 kg

Zastosowanie

Czujnik QPA2080 został zaprojektowany do pomiaru stężenia CO₂ w pomieszczeniach i przekazywania sygnału do regulatorów wentylacji, central klimatyzacyjnych oraz systemów zarządzania budynkiem, aby umożliwić wentylację zależną od zapotrzebowania (Demand Controlled Ventilation). Wbudowany pasywny czujnik temperatury umożliwia jednoczesny pomiar temperatury pomieszczenia z wykorzystaniem tego samego urządzenia.

Typowe zastosowania obejmują pomieszczenia o zmiennej liczbie osób, w szczególności:

• muzea, teatry, kina i audytoria
• widownie i sale wykładowe
• pomieszczenia biurowe typu open space i gabinety
• sale szkolne i dydaktyczne

Czujnik nie jest urządzeniem bezpieczeństwa i nie może być stosowany jako detektor gazu lub dymu ani jako urządzenie ostrzegawcze.

Funkcje i działanie

Pomiar stężenia CO₂ metodą NDIR

• Czujnik jakości powietrza Symaro™ w modelu QPA2080 mierzy stężenie CO₂ za pomocą optycznej metody absorpcji promieniowania podczerwonego NDIR (non-dispersive infrared), co zapewnia stabilny i powtarzalny pomiar.
• Elektronika urządzenia przetwarza sygnał z elementu pomiarowego na liniowy sygnał wyjściowy 0…10 V DC, 0…5 V DC lub 4…20 mA, proporcjonalny do stężenia CO₂ w zakresie 0…2000 ppm.
• Czas odpowiedzi (stała czasowa t₆₃) < 5 min – odpowiedź celowo spowolniona, aby ograniczyć wpływ krótkotrwałych wahań i zapewnić stabilną regulację.
• Zależność temperaturowa w zakresie −5…45°C wynosi typowo ±2 ppm/°C, a dryft długoterminowy nie przekracza ±5% zakresu pomiarowego na 5 lat (typowo), co pozwala na bezobsługową eksploatację.
• Element pomiarowy CO₂ nie wymaga ponownej kalibracji przez okres do 8 lat w normalnych warunkach pracy.

Pasywny pomiar temperatury

• Model QPA2080 wyposażony jest w pasywny element pomiarowy temperatury umieszczony w tylnej części obudowy, podłączony do zacisków B, M.
• Zmiana temperatury powoduje zmianę rezystancji elementu pomiarowego, która jest odczytywana przez współpracujący regulator lub system BMS – czujnik nie przetwarza temperatury na sygnał napięciowy ani prądowy.
• Czujnik dostarczany jest z zestawem wymiennych elementów pomiarowych:
• LG-Ni1000
• Pt1000 (klasa B)
• Pt100 (klasa B)
• NTC 10 kΩ
• Zakres pomiarowy temperatury jest zależny od wybranego typu elementu i odpowiada jego charakterystyce rezystancyjnej – dzięki temu czujnik można dopasować do wejść pomiarowych różnych regulatorów.
• Sygnał temperatury jest podawany wyłącznie jako sygnał pasywny (rezystancyjny) na zaciskach B, M.

Konfigurowalne wyjście analogowe CO₂

• Aktywny sygnał wyjściowy dla CO₂ (zacisk X1) może być ustawiony jako:
  • 0…10 V DC (O2)
  • 0…5 V DC (O3)
  • 4…20 mA (O1)
  Wybór trybu odbywa się poprzez przestawienie zwory na płytce elektroniki.
• Dla trybu napięciowego maksymalny prąd obciążenia wynosi ±1 mA, a dla wyjścia prądowego 4…20 mA maksymalne obciążenie to 500 Ω.

Budowa

• Montaż na ścianie – obudowa przystosowana do współpracy z typowymi puszkami instalacyjnymi.
• Obudowa składa się z dwóch głównych części: podstawy montażowej z zaciskami przyłączeniowymi oraz pokrywy; elementy połączone zatrzaskowo, z możliwością łatwego rozdzielenia.
• Przewody mogą być doprowadzone:
  • od spodu (instalacja podtynkowa – przez puszkę),
  • od dołu lub od góry (instalacja natynkowa) – poprzez wyłamywane otwory przepustowe.
• Wszystkie elementy elektroniczne oraz element pomiarowy CO₂ znajdują się na płytce drukowanej wewnątrz obudowy; zaciski przyłączeniowe umieszczone są w podstawie.
• Konstrukcja urządzenia jest wykonana z tworzywa ASA + PC, a czujnik jako całość nie zawiera silikonu.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie: 24 V AC ±20% (SELV, 50/60 Hz) lub 15…35 V DC; dopuszczalne również 24 V AC/DC klasa 2 (US).
• Do zasilania należy stosować transformator niskonapięciowy SELV z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy przy 100% obciążeniu oraz zabezpieczony bezpiecznikiem zwłocznym maks. 10 A lub wyłącznikiem nadprądowym maks. 13 A (charakterystyka B, C lub D wg EN 60898), bądź zasilaczem z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Zaciski zasilania: G (24 V AC / DC) oraz G0 (masa zasilania i odniesienia pomiarowego).
• Wyjście aktywne CO₂: zacisk X1 – sygnał 0…10 V DC, 0…5 V DC lub 4…20 mA (ustawiany zworą).
• Wyjście pasywnej temperatury: zaciski B, M – sygnał rezystancyjny zgodny z wybranym elementem pomiarowym (LG-Ni1000, Pt1000, Pt100 lub NTC 10 kΩ).
• Należy przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów określonych w dokumentacji urządzenia współpracującego (regulatora, sterownika).
• Rekomenduje się stosowanie skrętki do zasilania wtórnego i linii sygnałowych oraz kabli ekranowanych w środowiskach o podwyższonym poziomie zakłóceń elektromagnetycznych.
• Należy unikać długich odcinków równoległego prowadzenia przewodów sygnałowych i zasilających oraz zachować możliwie największe odległości pomiędzy nimi w celu ograniczenia zakłóceń.

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20% (50/60 Hz) lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2
• Pobór mocy (QPA2080):
  • przy sygnale napięciowym („U”): maks. < 1,8 VA
  • przy sygnale prądowym („I”): maks. < 3,9 VA
• Zakres pomiarowy CO₂: 0…2000 ppm
• Dokładność CO₂ (23°C, 1013 hPa): ≤±(50 ppm + 2% wartości zmierzonej)
• Zależność temperaturowa CO₂ (−5…45°C): ±2 ppm/°C (typowo)
• Stabilność długoterminowa CO₂: ≤±5% zakresu pomiarowego / 5 lat (typowo)
• Stała czasowa CO₂ t₆₃: < 5 min
• Sygnał wyjściowy CO₂ (zacisk X1):
  • 0…10 V DC lub 0…5 V DC, 0…2000 ppm, maks. ±1 mA
  • 4…20 mA, 0…2000 ppm, maks. obciążenie 500 Ω
• Okres bez ponownej kalibracji CO₂: do 8 lat
• Pasywny pomiar temperatury (QPA2080): zaciski B, M, elementy LG-Ni1000, Pt1000 (kl. B), Pt100 (kl. B) lub NTC 10 kΩ; zakres i dokładność zgodne z charakterystykami wybranych elementów pomiarowych
• Warunki pracy (obudowa z elektroniką): 0…50°C, 0…95% r.h. (bez kondensacji)
• Warunki transportu: −25…+70°C, <95% r.h., bez kondensacji
• Stopień ochrony obudowy: IP30 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Kompatybilność elektromagnetyczna: do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Materiał obudowy: ASA + PC; pokrywa w kolorze NCS S 0502-G (zbliżony do RAL9010 – biały), korpus i podstawa w kolorze NCS 2801-Y43R (zbliżony do RAL7035 – szary)
• Zaciski elektryczne: śrubowe, 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Masa czujnika bez wyświetlacza (z opakowaniem): ok. 0,10 kg

Montaż

• Czujnik QPA2080 należy montować na wewnętrznej ścianie wentylowanego pomieszczenia, w reprezentatywnym miejscu dla pomiaru jakości powietrza.
• Nie montować czujnika w niszach, za zasłonami, nad grzejnikami ani w bezpośrednim sąsiedztwie innych źródeł ciepła, półek czy regałów.
• Należy unikać narażenia czujnika na bezpośrednie promieniowanie słoneczne oraz intensywne, punktowe źródła światła.
• Zakończenie korytka kablowego przy czujniku powinno być uszczelnione, aby zapobiec przepływowi powietrza przez kanał kablowy, który mógłby powodować błędy pomiaru.
• Szczegółowa instrukcja montażu jest dołączona do opakowania urządzenia i powinna być przestrzegana podczas instalacji.

Podsumowanie

Siemens QPA2080 to kompaktowy, ścienny czujnik jakości powietrza do pomiaru stężenia CO₂ (0…2000 ppm) z bezobsługowym elementem NDIR oraz zintegrowanym pasywnym czujnikiem temperatury. Konfigurowalne wyjście 0…10 V / 0…5 V / 4…20 mA, zasilanie 24 V AC/DC oraz możliwość wyboru elementu temperatury (LG-Ni1000, Pt1000, Pt100, NTC 10 kΩ) pozwalają łatwo dopasować urządzenie do wymagań regulatorów HVAC i systemów BMS, zapewniając wiarygodny pomiar jakości powietrza w pomieszczeniach o zmiennej obsadzie.

Pliki do pobrania:
QPA2080 Karta katalogowa
QPA2080 Instrukcja montażu