QPM2100 Kanałowy czujnik jakości powietrza, 1 wyjście 0..5 lub 0..10 [V] (CO2: 0..2000 ppm)

QPM2100 to kanałowy czujnik jakości powietrza CO₂ z serii Symaro™, przeznaczony do montażu w kanałach instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Urządzenie mierzy stężenie dwutlenku węgla w zakresie 0…2000 ppm w oparciu o bezobsługową technologię NDIR (optyczna absorpcja promieniowania podczerwonego) i udostępnia liniowy sygnał wyjściowy 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA proporcjonalny do zawartości CO₂ w powietrzu. Czujnik zasilany jest napięciem 24 V AC lub 15…35 V DC i umożliwia realizację wentylacji według zapotrzebowania w celu poprawy komfortu i ograniczenia zużycia energii.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: QPM2100
• Typ: kanałowy czujnik jakości powietrza – pomiar stężenia CO₂
• Seria: Symaro™ QPM21..
• Zastosowanie: regulacja wentylacji w kanałach powietrza nawiewanego lub wywiewanego oraz współpraca z systemami zarządzania budynkiem (BMS) i urządzeniami wskazującymi
• Zakres pomiarowy CO₂: 0…2000 ppm
• Technologia pomiaru: bezobsługowy element pomiarowy CO₂ w technologii NDIR
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20%, 50/60 Hz lub 15…35 V DC (SELV / 24 V AC/DC klasa 2)
• Sygnał wyjściowy (zacisk X1): konfigurowalny – 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA
• Dokładność pomiaru CO₂: ≤ ±(50 ppm + 2% wartości zmierzonej) przy 23 °C i 1013 hPa
• Stała czasowa CO₂ t₆₃: < 5 min (celowo spowolniona odpowiedź dla stabilnej regulacji)
• Długoterminowa stabilność: typowo ≤ ±5% zakresu pomiarowego w ciągu 5 lat, praca bez powtórnej kalibracji przez 8 lat
• Stopień ochrony obudowy: IP54 (zamontowany, z dławikiem kablowym skierowanym w dół)
• Zakres temperatury otoczenia (praca): 0…50 °C
• Zakres wilgotności otoczenia (praca): 0…95% r.h. (bez kondensacji)
• Maksymalna prędkość powietrza w kanale: do 10 m/s
• Obudowa i trzpień: poliwęglan, kolor srebrnoszary / jasnoszary, czujnik w całości bez silikonu
• Montaż: w komplecie kołnierz montażowy do kanału i dławik kablowy M16x1,5
• Połączenia elektryczne: zaciski śrubowe 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,25 kg
• Wyświetlacz: brak – odczyt wartości CO₂ poprzez sygnał analogowy

Zastosowanie

QPM2100 przeznaczony jest do stosowania w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w celu:

• zwiększenia komfortu w pomieszczeniach poprzez utrzymywanie właściwego stężenia CO₂,
• optymalizacji zużycia energii dzięki wentylacji sterowanej zapotrzebowaniem.

Czujnik mierzy stężenie CO₂ w kanale powietrznym i może pracować jako:

• czujnik regulacyjny powietrza nawiewanego lub wywiewanego,
• czujnik współpracujący z systemem zarządzania budynkiem (BMS) i/lub z urządzeniami wskazującymi.

Typowe obiekty, w których wykorzystuje się pomiar stężenia CO₂:

• muzea, teatry, kina, audytoria i widownie,
• pomieszczenia biurowe i sale szkolne,
• inne pomieszczenia o zmiennej liczbie osób, w których obowiązuje zakaz palenia tytoniu.

Czujnik nie może być stosowany jako urządzenie gwarantujące bezpieczeństwo, np. jako czujnik gazu lub dymu, oraz nie jest przeznaczony do montażu na zewnątrz budynków.

Funkcje i działanie

Pomiar stężenia CO₂ metodą NDIR

• Czujnik jakości powietrza Symaro™ QPM2100 mierzy stężenie CO₂ przy pomocy optycznej metody absorpcji promieniowania podczerwonego (NDIR).
• Wynik pomiaru przetwarzany jest na liniowy sygnał wyjściowy 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA, proporcjonalny do zawartości CO₂ w otaczającym powietrzu (0…2000 ppm).
• Stała czasowa t₆₃ < 5 min zapewnia celowo spowolnioną odpowiedź, co stabilizuje regulację i tłumi krótkotrwałe wahania stężenia CO₂.
• Zależność temperaturowa w zakresie −5…45 °C wynosi typowo ±2 ppm / °C.
• Długoterminowa stabilność toru CO₂ to typowo ≤ ±5% pełnego zakresu pomiarowego w ciągu 5 lat, a czujnik może pracować do 8 lat bez powtórnej kalibracji.

Sygnał wyjściowy i konfiguracja

• QPM2100 posiada jedno aktywne wyjście pomiarowe X1 (CO₂).
• Typ sygnału wybierany jest za pomocą zwory:
  • O1: 4...20 mA (0…2000 ppm CO₂),
  • O2: 0...10 V DC (0…2000 ppm CO₂),
  • O3: 0...5 V DC (0…2000 ppm CO₂).
• Sygnał wyjściowy jest liniowy:
  • 0…10 V lub 0…5 V DC, maks. obciążenie ±1 mA,
  • 4…20 mA, maksymalna rezystancja obciążenia 500 Ω.
• Wewnętrzna zwora umożliwia również uruchomienie funkcji testowania, w której wyjście przyjmuje zdefiniowane poziomy sygnału – zgodnie z tabelą w instrukcji uruchomienia czujnika.

Zachowanie przy awarii

• W przypadku awarii toru pomiarowego CO₂ sygnał wyjściowy na zacisku X1 po ok. 60 s przyjmuje wartość maksymalną:
  • 10 V lub 5 V DC – w trybie napięciowym,
  • 20 mA – w trybie prądowym.
• Takie zachowanie ułatwia wykrycie błędu przez regulator nadrzędny.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie: 24 V AC ±20% (SELV) lub 15…35 V DC; możliwe także zasilanie 24 V AC/DC klasy 2.
• Zabezpieczenie linii zasilającej (EU): bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C, D wg EN 60898) bądź zasilacz z ograniczeniem prądu do 10 A.
• Przyłącza: zaciski śrubowe do przewodów 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm².
• Zaciski:
  • G – zasilanie 24 V AC / 15…35 V DC,
  • G0 – masa zasilania i odniesienie pomiarowe,
  • X1 – aktywny sygnał wyjściowy CO₂ (0...10 V DC / 0...5 V DC / 4...20 mA).
• Dopuszczalna długość przewodów sygnałowych zależy od parametrów urządzenia nadrzędnego, do którego podłączony jest czujnik.
• Do zasilania wtórnego i linii sygnałowych zaleca się stosowanie skrętki; w środowiskach o podwyższonych zakłóceniach elektromagnetycznych należy stosować kable ekranowane.
• Dławik kablowy M16 (w komplecie) zapewnia szczelne wprowadzenie przewodu i wymagany stopień ochrony IP54.

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20%, 50/60 Hz lub 15…35 V DC (SELV / 24 V AC/DC klasa 2)
• Pobór mocy:
  • w trybie napięciowym (0...10 V / 0...5 V DC): maks. < 0,9 VA,
  • w trybie prądowym (4...20 mA): maks. < 3,2 VA.
• Zakres pomiarowy CO₂: 0...2000 ppm
• Dokładność CO₂ (23 °C, 1013 hPa): ≤ ±(50 ppm + 2% wartości zmierzonej)
• Zależność temperaturowa CO₂ (−5…45 °C): typowo ±2 ppm / °C
• Stabilność długoterminowa: typowo ≤ ±5% zakresu pomiarowego w ciągu 5 lat
• Praca bez powtórnej kalibracji: do 8 lat
• Stała czasowa CO₂ t₆₃: < 5 min
• Wyjście pomiarowe (X1):
  • 0...10 V DC lub 0...5 V DC, 0…2000 ppm CO₂, maks. obciążenie ±1 mA,
  • 4...20 mA, 0…2000 ppm CO₂, maks. obciążenie 500 Ω.
• Maks. prędkość powietrza w kanale: 10 m/s
• Warunki pracy (obudowa z elektroniką): temperatura 0...50 °C, wilgotność 0…95% r.h. (bez kondensacji), klasa 3K3 / 3M2 wg IEC 60721-3-3
• Warunki transportu i składowania: temperatura −25...+70 °C, wilgotność <95% r.h., klasa 2K3 / 2M2 wg IEC 60721-3-2
• Stopień ochrony (zamontowany): IP54 wg EN 60529 (dławik skierowany w dół)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Przyłącza elektryczne: zaciski śrubowe 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Materiały:
  • podstawa obudowy: poliwęglan, RAL 7001 (srebrnoszary),
  • pokrywa obudowy: poliwęglan, RAL 7035 (jasnoszary),
  • trzpień pomiarowy: poliwęglan, RAL 7001 (srebrnoszary),
  • kołnierz montażowy: PA66 – GF35 (czarny),
  • dławik kablowy: PA, RAL 7035 (jasnoszary),
  • czujnik w całości nie zawiera silikonu.
• Średnica trzpienia pomiarowego: ok. 15 mm
• Waga (z opakowaniem): ok. 0,25 kg

Montaż

• Czujnik QPM2100 jest przeznaczony do montażu kanałowego z wykorzystaniem dostarczonego kołnierza montażowego.
• Kołnierz nakłada się na trzpień pomiarowy i przykręca do ściany kanału, ustawiając wymaganą głębokość zanurzenia trzpienia.
• Aby zapewnić wymagany stopień ochrony IP54, czujnik należy montować tak, aby dławik kablowy M16 był skierowany w dół.
• Czujnik powinien być instalowany w miejscu łatwo dostępnym dla serwisu.
• Elementy pomiarowe w trzpieniu są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy obchodzić się z czujnikiem ostrożnie.
• Przy współpracy z nawilżaczami parowymi czujnik należy montować w kanale w odległości co najmniej 3 m za nawilżaczem; wskazane jest możliwie większe oddalenie, jednak nie większe niż 10 m.
• Czujnik nie może być montowany w dachowych instalacjach wentylacyjnych, narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne.
• Zakres temperatury otoczenia w miejscu montażu musi mieścić się w zakresie pracy czujnika.
• Instrukcja montażu dołączona jest do urządzenia.

Podsumowanie

Siemens QPM2100 to kanałowy czujnik jakości powietrza CO₂ 0…2000 ppm w technologii NDIR, przeznaczony do instalacji HVAC w budynkach o zmiennym obciążeniu osobowym. Zasilanie 24 V AC / 15…35 V DC, konfigurowalne wyjście 0...10 V / 0...5 V / 4...20 mA, wysoka dokładność, długoterminowa stabilność bez konieczności ponownej kalibracji oraz kompaktowa, kanałowa obudowa IP54 z dostarczonym kołnierzem i dławikiem M16 sprawiają, że QPM2100 jest solidnym i ekonomicznym rozwiązaniem do realizacji wentylacji według zapotrzebowania w nowoczesnych systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Posiada oznaczenie CE (zgodność z normami UE).
• Urządzenie należy utylizować jako zużyty sprzęt elektroniczny zgodnie z odpowiednią Dyrektywą Europejską. Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi. Utylizować zgodnie z lokalnymi przepisami.
• Produkt jest kanałowym czujnikiem jakości powietrza do instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, przeznaczonym wyłącznie do stosowania wewnątrz pomieszczeń. Nie stosować na zewnątrz.
• Model QPM2100 nie jest urządzeniem bezpieczeństwa i nie może być stosowany jako urządzenie ostrzegające o obecności gazu lub dymu ani jako element gwarantujący bezpieczeństwo.
• Montaż, podłączenie i uruchomienie należy wykonywać zgodnie z dokumentacją producenta oraz lokalnymi przepisami, najlepiej przez wykwalifikowany personel.
• Urządzenie jest zasilane napięciem 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV). Do zasilania należy stosować transformator bezpiecznego niskiego napięcia (SELV) z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy ze 100% obciążeniem.
• Przed podłączeniem należy dobrać właściwe zabezpieczenie linii zasilającej: bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A, wyłącznik nadprądowy maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D według EN 60898 albo zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Podłączenie elektryczne należy wykonać zgodnie ze schematem producenta. Nieprawidłowe okablowanie lub niewłaściwe zasilanie może spowodować nieprawidłową pracę urządzenia albo uszkodzenie instalacji.
• Przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów. W środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi należy stosować kable ekranowane, a do wtórnej strony zasilania i linii sygnałowych stosować skrętkę.
• Aby zapewnić wymagany stopień ochrony IP54, czujnik musi być zamontowany tak, aby dławik kablowy był skierowany w dół.
• Nie otwierać obudowy i nie zmieniać ustawień pod napięciem, jeśli nie przewiduje tego dokumentacja producenta. Elementy nastawcze są dostępne po zdjęciu pokrywy i powinny być obsługiwane zgodnie z instrukcją montażu.
• Czujnik należy montować w miejscu łatwo dostępnym dla serwisu oraz z zachowaniem warunków pracy producenta. Temperatura otoczenia obudowy z elektroniką podczas pracy powinna mieścić się w zakresie 0...50 °C, a dla prawidłowego działania w zastosowaniu montażowym temperatura otoczenia czujnika powinna mieścić się w zakresie -5...+45 °C.
• Nie montować czujnika w dachowych instalacjach wentylacyjnych narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne.
• Jeżeli czujnik stosowany jest z nawilżaczami parowymi, należy zachować odległość co najmniej 3 m od nawilżacza; jeżeli to możliwe, odległość powinna być większa, jednak nie większa niż 10 m.
• Elementy pomiarowe są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy. Podczas transportu, montażu i serwisu należy obchodzić się z urządzeniem ostrożnie.
• Nie używać urządzenia w warunkach kondensacji wilgoci. Dopuszczalna wilgotność podczas pracy wynosi 0…95% r.h. bez kondensacji.
• Nie przekraczać maksymalnej prędkości przepływu powietrza 10 m/s.

Pliki do pobrania:
QPM2100 Karta katalogowa
QPM2100 Instrukcja montażu