QPM2160 Kanałowy czujnik jakości powietrza, 2 wyjścia 0..5 lub 0..10 [V] (CO2: 0..2000 ppm / 0..50 °C lub -35..+35 °C)

QPM2160 to kanałowy czujnik jakości powietrza firmy Siemens z serii Symaro™, przeznaczony do pomiaru stężenia CO2 w zakresie 0…2000 ppm oraz temperatury powietrza w kanale. Wykorzystuje bezobsługowy element pomiarowy CO2 oparty na optycznej metodzie NDIR, nie wymaga okresowej kalibracji i generuje aktywne sygnały wyjściowe 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA, konfigurowane zworką na płytce. Czujnik zasila się napięciem 24 V AC lub 15…35 V DC (SELV) i montuje bezpośrednio w kanale wentylacyjnym za pomocą dostarczanego kołnierza.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: QPM2160
• Typ urządzenia: kanałowy czujnik jakości powietrza (CO2 + temperatura, sygnały aktywne)
• Zastosowanie: regulacja wydajności wentylacji i klimatyzacji w funkcji stężenia CO2 w kanale powietrznym, z jednoczesnym pomiarem temperatury
• Zakres pomiaru CO2: 0…2000 ppm
• Metoda pomiaru CO2: bezrozproszeniowa absorpcja promieniowania podczerwonego (NDIR)
• Zakres pomiaru temperatury powietrza w kanale: 0...50 °C (zakres R2 – nastawa fabryczna) lub -35...+35 °C (zakres R1, wybierany zworką)
• Wyjścia analogowe: konfigurowalne 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA
• Wyjście CO2: liniowe 0...10 V / 0...5 V lub 4...20 mA, proporcjonalne do 0…2000 ppm, na zacisku X1
• Wyjście temperatury: liniowe 0...10 V / 0...5 V lub 4...20 mA, odpowiadające wybranemu zakresowi temperatury, na zacisku X2 (aktywny sygnał temperaturowy)
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Pobór mocy (QPM2160): maks. <0,9 VA przy sygnale napięciowym, maks. <3,2 VA przy sygnale prądowym
• Dokładność pomiaru CO2: ±(50 ppm + 2% wartości zmierzonej) przy 23 °C, 1013 hPa
• Stabilność długoterminowa CO2: ≤±5% zakresu pomiarowego / 5 lat (typowo)
• Działanie bez powtórnej kalibracji: do 8 lat
• Dokładność pomiaru temperatury: ±0,3 K przy 23 °C; ±0,8 K w zakresie 15...35 °C; ±1 K w całym zakresie -35...+50 °C
• Stała czasowa CO2 (t₆₃): < 5 min
• Stała czasowa temperatury (t₆₃): < 3,5 min w powietrzu o prędkości 2 m/s
• Maks. prędkość powietrza w kanale: 10 m/s
• Stopień ochrony obudowy: IP54 (zamontowany, z dławikiem skierowanym w dół)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Połączenia elektryczne: zaciski śrubowe dla 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Materiał obudowy i trzpienia: poliwęglan; podstawa RAL 7001 (srebrnoszary), pokrywa RAL 7035 (jasnoszara), trzpień pomiarowy RAL 7001
• Dławik kablowy: M16 × 1,5, PA, RAL 7035, w komplecie z czujnikiem
• Montaż: w kanale wentylacyjnym, z wykorzystaniem dołączonego kołnierza montażowego
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,25 kg

Zastosowanie

Czujnik QPM2160 przeznaczony jest do instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, w których wymagana jest wentylacja według zapotrzebowania na podstawie stężenia CO2 w powietrzu kanałowym. Pomiar temperatury w tym samym punkcie umożliwia dodatkowo nadzór warunków cieplnych w kanale.

Czujnik może pracować jako:

• Czujnik regulacyjny powietrza nawiewanego lub wywiewanego – sygnały CO2 i temperatury wykorzystywane są przez regulator do sterowania wydajnością wentylatorów i mieszaniem powietrza.
• Czujnik współpracujący z systemem BMS – analogowe wyjścia 0...10 V / 0...5 V / 4...20 mA można bezpośrednio podłączyć do sterowników automatyki budynkowej.

Typowe zastosowania pomiaru CO2 w kanałach instalacji wentylacyjnych:

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

Czujnik nie może być stosowany jako urządzenie gwarantujące bezpieczeństwo (np. czujnik dymu lub gazu) ani na zewnątrz pomieszczeń.

Funkcje i działanie

Pomiar stężenia CO2 (NDIR)

• Czujnik QPM2160 mierzy stężenie CO2 metodą absorpcji promieniowania podczerwonego NDIR (Non-dispersive infrared).
• Wynik pomiaru przekształcany jest na liniowy sygnał wyjściowy 0...10 V DC, 0...5 V DC lub 4...20 mA, proporcjonalny do zakresu 0...2000 ppm CO2.
• Charakterystyka wyjścia CO2 (zacisk X1):
  • 0...10 V DC lub 0...5 V DC, maks. obciążenie ±1 mA,
  • 4...20 mA, maks. rezystancja obciążenia 500 Ω.
• Stała czasowa odpowiedzi t₆₃ dla kanału CO2 wynosi < 5 min.
• Dryft długoterminowy układu pomiarowego nie przekracza ±5% zakresu pomiarowego w ciągu 5 lat (wartość typowa), a czujnik może pracować do 8 lat bez powtórnej kalibracji.

Pomiar temperatury (sygnał aktywny)

• QPM2160 mierzy temperaturę powietrza w kanale za pomocą elementu pomiarowego, którego rezystancja zmienia się wraz z temperaturą; sygnał przetwarzany jest na aktywny sygnał napięciowy lub prądowy.
• Dostępne zakresy pomiaru temperatury (wybierane zworką):
  • R1: -35...+35 °C,
  • R2: 0...50 °C (nastawa fabryczna).
• Sygnał wyjściowy temperatury (zacisk X2 lub X3 – w modelu QPM2160 wykorzystywane wyjście aktywne):
  • 0...10 V DC lub 0...5 V DC dla pełnego zakresu 0...50 °C lub -35...+35 °C, maks. ±1 mA,
  • 4...20 mA dla pełnego zakresu 0...50 °C lub -35...+35 °C, maks. 500 Ω.
• Stała czasowa t₆₃ toru temperaturowego wynosi < 3,5 min przy prędkości powietrza 2 m/s.

Konfiguracja wyjść i zakresów

• Na płytce elektroniki znajdują się zwory konfiguracyjne:
  • O1 / O2 / O3 – wybór typu sygnału wyjściowego (4...20 mA lub 0...10 V DC lub 0...5 V DC) dla kanałów pomiarowych,
  • R1 / R2 – wybór zakresu pomiarowego temperatury (R1 = -35...+35 °C, R2 = 0...50 °C – fabrycznie),
  • położenie poziome zwory zakresu służy do aktywacji funkcji testowania, która wymusza zdefiniowane wartości sygnałów wyjściowych zgodnie z tabelą „Funkcja testowania” na płytce.
• Sygnały wyjściowe dostępne są na zaciskach:
  • X1: sygnał CO2 (0...10 V / 0...5 V / 4...20 mA),
  • X2: sygnał temperatury (0...10 V / 0...5 V / 4...20 mA).

Zachowanie przy awarii

• W przypadku awarii pomiaru CO2 sygnał wyjściowy na zacisku X1 przyjmuje wartość maksymalną (10 V, 5 V DC lub 20 mA) po upływie ok. 60 s.
• W przypadku awarii czujnika temperatury sygnał wyjściowy na zacisku X2 przechodzi do poziomu 0 V lub 0 mA.

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20% lub 15…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Częstotliwość zasilania (AC): 50/60 Hz
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej (EU): bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D wg EN 60898, lub zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A
• 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 (wartość typowa)
• Stabilność w czasie: ≤ ±5% zakresu pomiarowego / 5 lat (typowo)
• Sygnał CO2 (X1):
  • 0...10 V DC lub 0...5 V DC, 0...2000 ppm, maks. ±1 mA
  • 4...20 mA, 0...2000 ppm, maks. 500 Ω
• Zakres pomiarowy temperatury (powietrze w kanale): 0...50 °C (R2) lub -35...+35 °C (R1)
• Zakres zastosowania temperatury (funkcja temperaturowa): -5...+45 °C
• Dokładność temperatury przy 24 V DC:
  • ±0,3 K przy 23 °C,
  • ±0,8 K w zakresie 15...35 °C,
  • ±1 K w zakresie -35...+50 °C.
• Sygnał temperatury (X2):
  • 0...10 V DC lub 0...5 V DC dla 0...50 °C / -35...+35 °C, maks. ±1 mA
  • 4...20 mA dla 0...50 °C / -35...+35 °C, maks. 500 Ω
• Maks. prędkość powietrza w kanale: 10 m/s
• 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 / składowania: -25...+70 °C; <95% r.h., klasa klimatyczna 2K3, klasa mechaniczna 2M2 wg IEC 60721-3-2
• Stopień ochrony (zamontowany): IP54 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Norma produktu: EN 60730-1 (automatyczne regulatory elektryczne do użytku domowego i podobnego)
• Zastosowanie EMC: środowisko mieszkalne, handlowe, lekko uprzemysłowione i przemysłowe
• Materiał trzpienia pomiarowego: poliwęglan, RAL 7001 (srebrnoszary)
• Kołnierz montażowy: PA66 – GF35 (czarny), w komplecie
• Osłona ochronna z filtrem: poliwęglan, RAL 7001 (srebrnoszary)
• Materiał dławika kablowego: PA, RAL 7035 (jasnoszary)
• Zawartość silikonu: czujnik nie zawiera silikonu
• Waga (z opakowaniem): ok. 0,25 kg

Montaż

• Czujnik przeznaczony jest do montażu w kanale wentylacyjnym za pomocą dołączonego kołnierza montażowego.
• Kołnierz nasuwa się na trzpień pomiarowy, a następnie mocuje do ściany kanału, ustawiając wymaganą głębokość zanurzenia trzpienia (zakres regulacji podany na rysunku wymiarowym: typowo min. 70 mm, maks. 135 mm).
• Aby zapewnić deklarowany stopień ochrony IP54, czujnik należy zamontować tak, aby dławik kablowy M16 był skierowany w dół.
• Czujnik powinien być umieszczony w miejscu łatwo dostępnym serwisowo i tak, aby strumień powietrza reprezentatywnie odwzorowywał warunki w kanale.
• W instalacjach z nawilżaczami parowymi odległość czujnika od nawilżacza musi wynosić co najmniej 3 m; jeśli to możliwe, zaleca się większą odległość, nie przekraczając jednak 10 m.
• Elementy pomiarowe w trzpieniu są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy – podczas montażu należy zachować ostrożność.
• Czujniki serii QPM21.., w tym QPM2160, nie powinny być montowane w dachowych instalacjach wentylacyjnych ze względu na wpływ promieniowania słonecznego.

Podsumowanie

Siemens QPM2160 to precyzyjny kanałowy czujnik jakości powietrza do pomiaru CO2 (0...2000 ppm) i temperatury w instalacjach HVAC. Bezobsługowa technologia NDIR, długoterminowa stabilność bez konieczności kalibracji, konfigurowalne wyjścia 0...10 V / 0...5 V / 4...20 mA oraz kompaktowa obudowa IP54 z kołnierzem montażowym i dławikiem M16 sprawiają, że QPM2160 jest uniwersalnym elementem wykonawczym do realizacji wentylacji według zapotrzebowania w nowoczesnych systemach automatyki budynkowej.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Posiada oznaczenie CE (zgodność z normami UE).
• Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi. Produkt należy utylizować jako zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny, zgodnie z lokalnymi przepisami oraz odpowiednią dyrektywą europejską.
• Montaż, podłączenie, konfigurację i uruchomienie należy wykonywać wyłącznie zgodnie z dokumentacją producenta oraz lokalnymi przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa instalacji elektrycznych.
• Urządzenie jest przeznaczone do zasilania napięciem bezpiecznym SELV: 24 V AC ±20% lub 15...35 V DC. Do zasilania należy stosować transformator bezpieczeństwa z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy ze 100% obciążeniem.
• Przed rozpoczęciem montażu i podłączenia należy odłączyć zasilanie. Nieprawidłowe okablowanie lub zastosowanie niewłaściwego zabezpieczenia może spowodować uszkodzenie urządzenia albo nieprawidłową pracę instalacji.
• Czujnik QPM2160 nie jest urządzeniem bezpieczeństwa i nie może być stosowany jako urządzenie ostrzegające o obecności gazu lub dymu.
• Produkt nie jest przeznaczony do stosowania na zewnątrz pomieszczeń.
• Czujnik nie może być montowany w dachowych instalacjach wentylacyjnych narażonych na promieniowanie słoneczne. Dla prawidłowego działania temperatura otoczenia obudowy z elektroniką musi mieścić się w dopuszczalnym zakresie pracy.
• Aby zachować deklarowany stopień ochrony IP54, urządzenie musi być zamontowane tak, aby dławik kablowy był skierowany w dół.
• Urządzenie należy montować w miejscu dostępnym dla serwisu oraz zgodnie z wymaganym położeniem i głębokością zanurzenia trzpienia pomiarowego w kanale.
• Elementy pomiarowe w trzpieniu czujnika są wrażliwe na uderzenia i wstrząsy. Podczas transportu, montażu i prac serwisowych należy obchodzić się z urządzeniem ostrożnie.
• W przypadku stosowania z nawilżaczami parowymi minimalna odległość czujnika od nawilżacza musi wynosić 3 m; jeśli to możliwe, należy zachować większy odstęp, jednak nie większy niż 10 m.
• Urządzenie należy stosować wyłącznie w warunkach bez kondensacji wilgoci. Nie należy narażać czujnika na zalanie, skraplanie pary wodnej ani przekroczenie dopuszczalnych warunków środowiskowych.
• Przy prowadzeniu przewodów należy przestrzegać dopuszczalnych długości kabli. W środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi należy stosować przewody ekranowane, a do strony wtórnej zasilania i linii sygnałowych stosować skrętkę.
• Nie należy przekraczać maksymalnej prędkości powietrza 10 m/s w miejscu pracy czujnika.

Pliki do pobrania:
QPM2160 Karta katalogowa
QPM2160 Instrukcja montażu