QPM1100 Kanałowy czujnik jakości powietrza, 1 wyjście 0..5 lub 0..10 [V] (VOC: 0..100 %)

QPM1100 to kanałowy czujnik jakości powietrza (VOC) firmy Siemens z serii Symaro™, przeznaczony do montażu w kanałach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Mierzy stężenie lotnych związków organicznych (VOC) jako wskaźnik obecności niepożądanych zapachów (dym tytoniowy, zapachy wydzielane przez ciało, opary materiałowe) i generuje liniowy sygnał wyjściowy 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA. Zastosowany podgrzewany półprzewodnikowy element pomiarowy z tlenku metalu jest bezobsługowy, z wbudowaną kompensacją, dzięki czemu czujnik nie wymaga powtórnej kalibracji.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: QPM1100
• Typ: kanałowy czujnik jakości powietrza (VOC) do instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych
• Mierzona wielkość: stężenie VOC jako wskaźnik jakości powietrza / niepożądanych zapachów w kanale powietrznym
• Zakres pomiarowy VOC: 0…100 % VOC (sygnał względny, liniowy)
• Element pomiarowy VOC: podgrzewany półprzewodnik z tlenku metalu (dwutlenek cyny) z automatyczną kompensacją
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Sygnał wyjściowy: wybierany zworą – 0...10 V DC lub 0...5 V DC (max. ±1 mA) lub 4...20 mA (max. 500 Ω)
• Stała czasowa VOC: 3 poziomy nastawiane:
  • R1 – wolna: t₆₃ < 13 min (filtracja krótkotrwałych zmian)
  • R2 – normalna (nastawa fabryczna): t₆₃ < 3,5 min
  • R3 – szybka: t₆₃ < 1 min (szybka reakcja czujnika)
• Pobór mocy (QPM1100): max. < 1,6 VA (przy wyjściu napięciowym) lub max. < 3,5 VA (przy wyjściu prądowym)
• Zakres temperatury otoczenia (obudowa z elektroniką): 0...50 °C
• Zakres wilgotności otoczenia: 0…95% r.h. (bez kondensacji)
• Maks. prędkość powietrza w kanale: do 10 m/s
• Stopień ochrony obudowy (zamontowany): IP54 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Połączenia elektryczne: zaciski śrubowe do przewodów 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Materiał obudowy i trzpienia: poliwęglan (podstawa RAL 7001 – srebrnoszary, pokrywa RAL 7035 – jasno-szary, trzpień RAL 7001)
• Osłona czujnika: wymienna osłona ochronna z filtrem na końcu trzpienia pomiarowego (opcjonalnie jako część zamienna AQF3101)
• W komplecie: kołnierz montażowy do kanału oraz dławik kablowy M16 (IP54)
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,25 kg
• Zastosowanie środowiskowe: do środowisk mieszkalnych, handlowych, lekko uprzemysłowionych i przemysłowych

Zastosowanie

QPM1100 jest przeznaczony do stosowania w kanałach powietrznych instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, w systemach sterowania wentylacją według zapotrzebowania. Może służyć jako:

• czujnik regulacyjny powietrza nawiewanego lub wywiewanego,
• czujnik współpracujący z systemem zarządzania budynkiem (BMS) lub innymi regulatorami wentylacji wymagającymi analogowego sygnału wejściowego.

Typowe przykłady zastosowań (pomiar stężenia VOC / zapachów w powietrzu):

• restauracje, stołówki i lokale gastronomiczne,
• centra handlowe, pomieszczenia handlowe, pasaże,
• hale i sale targowe lub wystawiennicze,
• sale gimnastyczne, strefy rekreacyjne,
• sale konferencyjne, holle, poczekalnie i pomieszczenia przyjęć towarzyskich.

Czujniki serii QPM11.. nie mogą być stosowane jako urządzenia gwarantujące bezpieczeństwo, np. jako detektory gazu lub dymu, oraz nie są przeznaczone do pracy na zewnątrz budynków.

Funkcje i działanie

Pomiar VOC i sygnał wyjściowy

• QPM1100 mierzy stężenie VOC za pomocą półprzewodnikowego elementu z tlenku metalu, którego rezystancja zmienia się w zależności od zawartości lotnych związków organicznych w otaczającym powietrzu.
• Wbudowana elektronika przetwarza sygnał elementu pomiarowego na liniowy sygnał analogowy 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA, proporcjonalny do zakresu 0…100% VOC.
• Dzięki mechanizmowi kompensacji pomiar VOC jest stabilny w czasie i nie wymaga serwisowania ani ponownej kalibracji, co ogranicza koszty eksploatacyjne.

Regulowana stała czasowa „sygnału VOC”

• Na płytce elektroniki znajduje się zwora, która pozwala ustawić maksymalną szybkość zmiany sygnału VOC (stałą czasową t₆₃):
• • R1 – wolna: t₆₃ < 13 min; ogranicza szybkość zmian (ok. 2,5% VOC/min), filtrując krótkotrwałe zakłócenia (np. chwilowy przejściowy zapach perfum).
  • R2 – normalna (nastawa fabryczna): t₆₃ < 3,5 min; maks. zmiana ok. 10% VOC/min – kompromis między szybkością a stabilnością.
  • R3 – szybka: t₆₃ < 1 min; maks. zmiana ok. 40% VOC/min – szybka reakcja na nagłe zmiany stężenia VOC.
• Dzięki doborowi stałej czasowej można dopasować charakterystykę pracy czujnika do konkretnej aplikacji: bardziej „wygładzoną” lub szybszą.

Zachowanie przy awarii

• W przypadku awarii toru pomiarowego VOC sygnał wyjściowy na zacisku X1 przechodzi – po ok. 60 s – do wartości maksymalnej:
  • 10 V (dla wyjścia 0...10 V DC),
  • 5 V (dla wyjścia 0...5 V DC),
  • 20 mA (dla wyjścia 4...20 mA).
• Takie zachowanie umożliwia regulatorowi wentylacji rozpoznanie stanu uszkodzenia czujnika.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zaciski zasilania: G (24 V AC / 15…35 V DC), G0 (masa zasilania i sygnału).
• Wyjście pomiarowe VOC: X1 – sygnał 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA (wybór rodzaju sygnału zworą O1/O2/O3).
• Rodzaj sygnału wyjściowego (wszystkie QPM..):
  • O1 = 4...20 mA
  • O2 = 0...10 V DC
  • O3 = 0...5 V DC
• Zasilanie SELV: wymagany transformator niskonapięciowy z odseparowanymi uzwojeniami i możliwością pracy przy 100% obciążeniu.
• Zabezpieczenie linii zasilającej (EU): bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C, D wg EN 60898) lub zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Przewody: do strony wtórnej zasilania i linii sygnałowych zaleca się przewody skręcane; w środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi stosować kable ekranowane.
• Dopuszczalne długości przewodów: zgodnie z kartą katalogową urządzenia współpracującego (regulatora / BMS), do którego podłączony jest czujnik.

Montaż

• Czujnik jest przeznaczony do montażu kanałowego z wykorzystaniem dostarczonego kołnierza montażowego.
• Kołnierz nasuwa się na trzpień pomiarowy, a następnie mocuje w kanale zgodnie z wymaganą głębokością zanurzenia trzpienia.
• Ustawienie dławika kablowego: aby utrzymać stopień ochrony IP54, czujnik musi być zamontowany tak, by dławik kablowy M16 był skierowany w dół.
• Należy wybrać miejsce łatwo dostępne dla serwisu, z zapewnionym typowym przepływem powietrza w kanale.
• W instalacjach z nawilżaczami parowymi czujnik powinien być montowany w odległości co najmniej 3 m od nawilżacza; zalecana jest możliwie większa odległość (do 10 m), jeśli układ kanałów na to pozwala.
• Elementy pomiarowe w trzpieniu są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy unikać mechanicznego uszkodzenia trzpienia.
• Czujniki serii QPM11.. nie mogą być instalowane w dachowych instalacjach wentylacyjnych narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne; dla prawidłowego działania temperatura otoczenia powinna mieścić się w zakresie ok. −5…+45 °C.

Dane techniczne (wybrane)

• Zasilanie: 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US), 50/60 Hz przy zasilaniu AC
• Pobór mocy (QPM1100):
  • przy wyjściu napięciowym „U”: max. < 1,6 VA
  • przy wyjściu prądowym „I”: max. < 3,5 VA
• Zakres pomiarowy VOC: 0…100% VOC
• Sygnał wyjściowy VOC (X1):
  • 0...10 V DC lub 0...5 V DC, 0…100% VOC, max. ±1 mA
  • 4...20 mA, 0…100% VOC, max. 500 Ω
• Stała czasowa VOC (t₆₃): < 13 min (R1), < 3,5 min (R2), < 1 min (R3)
• Warunki pracy (obudowa z elektroniką): 0...50 °C, 0…95% r.h. (bez kondensacji), klasa klimatyczna 3K3, klasa mechaniczna 3M2 wg IEC 60721-3-3
• Warunki transportu: −25...+70 °C, <95% r.h., klasa 2K3 / 2M2 wg IEC 60721-3-2
• Stopień ochrony (zamontowany): IP54 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Materiał obudowy: poliwęglan (podstawa RAL 7001, pokrywa RAL 7035), trzpień pomiarowy z poliwęglanu RAL 7001
• Osłona ochronna z filtrem: poliwęglan RAL 7001 (część zamienna AQF3101)
• Kołnierz montażowy: PA66 – GF35 (czarny)
• Dławik kablowy: PA, RAL 7035 (jasnoszary)
• Materiał czujnika: cały czujnik jest bez silikonu
• Zgodność: EN 60730-1, zgodność elektromagnetyczna do zastosowań w środowiskach mieszkalnych, komercyjnych, lekko uprzemysłowionych i przemysłowych

Podsumowanie

Siemens QPM1100 to kanałowy czujnik jakości powietrza typu VOC do instalacji HVAC, łączący bezobsługowy, kompensowany pomiar z elastycznymi sygnałami wyjściowymi 0...10 V / 0...5 V / 4...20 mA i trzema nastawami stałej czasowej. Stopień ochrony IP54, szeroki zakres warunków pracy oraz komplet montażowy (kołnierz, dławik M16) sprawiają, że QPM1100 jest praktycznym rozwiązaniem do realizacji wentylacji według zapotrzebowania w kanałach nawiewnych i wywiewnych, wszędzie tam, gdzie poziom VOC i zapachów ma decydujące znaczenie dla komfortu użytkowników.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Posiada oznaczenie CE (zgodność z wymaganiami UE).
• Urządzenie należy utylizować jako zużyty sprzęt elektroniczny zgodnie z odpowiednią Dyrektywą Europejską. Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi.
• Produkt jest przeznaczony wyłącznie do zastosowań wewnętrznych w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Nie stosować na zewnątrz pomieszczeń.
• Produkt nie jest urządzeniem bezpieczeństwa i nie może być stosowany jako urządzenie ostrzegające o obecności gazu lub dymu.
• Montaż, podłączenie i uruchomienie należy wykonywać zgodnie z dokumentacją producenta. Czujnik powinien być montowany w miejscu łatwo dostępnym dla serwisu.
• Urządzenie jest przeznaczone do zasilania napięciem 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV). Do zasilania należy stosować transformator niskiego napięcia bezpiecznego (SELV) z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy ze 100% obciążeniem.
• Przy doborze i elektrycznym zabezpieczeniu transformatora należy przestrzegać lokalnych przepisów bezpieczeństwa. Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej powinno stanowić bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D wg EN 60898, albo zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Podłączenie elektryczne należy wykonywać zgodnie ze schematem producenta. W środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi należy stosować kable ekranowane, a do wtórnej strony zasilania i linii sygnałowych stosować skrętkę. Należy przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów.
• Aby zapewnić stopień ochrony IP54, czujnik musi być zamontowany tak, aby dławik kablowy był skierowany w dół.
• Czujnik należy montować z dostarczonym kołnierzem montażowym. Elementy pomiarowe w trzpieniu pomiarowym są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy, dlatego podczas montażu należy zachować ostrożność.
• Nie montować czujnika w dachowych instalacjach wentylacyjnych ani w miejscach narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne. Dla prawidłowego działania temperatura otoczenia czujnika musi mieścić się w zakresie od -5 °C do +45 °C.
• Jeśli czujnik stosowany jest z nawilżaczami parowymi, odległość od nawilżacza musi wynosić minimum 3 m; jeśli to możliwe, należy zachować jak największą odległość, nie większą jednak niż 10 m.
• Nie przekraczać maksymalnej prędkości powietrza 10 m/s.
• Urządzenie pracuje w zakresie wilgotności 0…95% r.h. bez kondensacji. Nie stosować w warunkach powodujących kondensację wilgoci.

Pliki do pobrania:
QPM1100 Karta katalogowa
QPM1100 Instrukcja montażu