Ilmanvaihdon kanava-anturien yleisiä sudenkuoppia

Tämä on toinen osa kolmen blogikirjoituksen sarjasta, jossa tarkastellaan ilmanvaihtoanturien asennuksen yleisiä sudenkuoppia keskittyen virheellisen asennuksen aiheuttamiin fyysisiin mittausvirheisiin. Tässä kirjoituksessa keskitytään ilmanvaihdon kanava-anturien yleisiin asennusvirheisiin.

Lämpötilaerot

Kanava-anturien mittausvirheet liittyvät yleisimmin ilman lämpötilan eroihin kanavan sisä- ja ulkopuolella esimerkiksi yritettäessä mitata ulkoilman olosuhteita asentamalla kanava-anturi tuloilmakanavaan. Kanavan ilman ja ulkoilman välillä on yleensä melko suuri lämpötilaero, joka aiheuttaa lämmön virtaamista kanavan läpi joko suurentaen tai pienentäen mitattua lämpötilaa. Tämä vuorostaan vääristää tietenkin myös kosteusmittauksia erityisesti, jos lämpötilaero on suuri. Jos kanavassa on suuri kosteus ja kanavan ulkopuolella on alhainen lämpötila, seurauksena voi olla kondensaatiota. Pienillä virtausnopeuksilla lämpövuodolla kanavan ulkopuolelta on suurempi merkitys. Jotta mittaukset ovat tarkat, kaikki nämä tilanteet on pystyttävä välttämään. 

Eristettyjä kanavia käytettäessä tähän asiaan on kiinnitettävä erityistä huomiota, koska ne lisäävät kanavan ja ympäröivän ilman välistä lämpötilaeroa. Joskus voi olla tarpeen avata eristeet ja asettaa anturi erityiseristeisiin, jotta elektroniikkarasia on lähempänä kanavan lämpötilaa. Myös pieni asennussyvyys lisää näitä vaikutuksia. Lämpötilaero on yleisin kanava-anturien virheiden lähde. 

Asennus umpihaaraan

Virheitä aiheuttaa usein myös kanava-anturien asentaminen umpihaaraan (kuva 1). Tällöin pääilmavirtaus ei itse asiassa kulje lainkaan anturin vierestä, jolloin mitattu ilma ei edusta pääilmavirtauksen kosteutta ja lämpötilaa. Tämän ongelman välttämiseksi anturi on asennettava suoraan pääilmavirtaan. Tämä on erityisen tärkeää, jos kanavassa on suuri kosteus ja pienet virtausnopeudet.

Kuva 1. Umpihaaraan asennettu kanava-anturi, joka tuottaa epätarkkoja mittauksia

Kondensaatio

Jos kondensaatio aiheuttaa ongelmia, ne pahenevat, jos anturi asennetaan niin, että se osoittaa alaspäin. Kondensaatiota syntyy tavallisimmin kohtaan, johon kanava-anturi on asennettu kanavassa, joten jos anturi on asennettu osoittaen alaspäin, kondensaatiovesi valuu alaspäin anturille ja vääristää lukemia. Pahimmillaan tämä voi jopa aiheuttaa korroosiota tai pysyvästi vaurioittaa anturia. Anturit on asennettava vaakasuuntaisesti, ja jos niitä on tarpeen kallistaa, ne on kallistettava ylöspäin eikä alaspäin. 

Kosteusantureita käytetään usein kosteuden hallintaan. Esimerkiksi suihkukostutin suihkuttaa pieniä vesipisaroita, ja näiden pisaroiden haihtuminen kestää jonkin aikaa. Jos kanava-anturit ovat liian lähellä kostuttimia, vesipisarat voivat joutua suoraan kosteus- tai lämpötila-antureihin. Vesipisarat kerääntyvät, ja anturiin tullut kondensaatiovesi vaikuttaa mittausten tarkkuuteen. Pahimmassa tapauksessa anturi voi tulla täysin käyttökelvottomaksi. Joka tapauksessa on mahdotonta tehdä mitään ohjaustoimia sellaisella anturilla tehtyjen mittausten perusteella, joka on jatkuvasti kondensaation alaisena. Kostuttimen ja kanava-anturin välinen vähimmäisetäisyys määräytyy virtausnopeuksien ja kostuttimen tyypin mukaan, mutta yleissääntönä kosteusanturit pitäisi asentaa noin viiden metrin päähän kostuttimista. 

Usein kanavalähettimen asennuksen yhteydessä kannattaa tehdä läpivientireikä, jotta lukemat voi myöhemmin tarkistaa käyttämällä vertailumittapäätä (kuva 2). Reiän voi peittää ilmastointiteipillä, kun sitä ei tarvita.

Kuva 2. Läpivientireiän lisääminen kanavalähettimen asennuksen yhteydessä, jotta lukemat voi tarkistaa vertailumittapään avulla.

CO₂- ja kaasuantureita varten  käytetään usein virtauksen sieppausta. Siinä osa kanavan ilmavirtauksesta siepataan ja ohjataan kanavan ulkopuolella olevaan elektroniikkarasiaan, jossa varsinainen mittaus tapahtuu. Sen jälkeen ilma palautuu kanavaan. Läpivientien, kansien ja asennuksen kanavaan on oltava ilmatiiviitä. Jos niissä on vuotoja, ilmavirta ei todennäköisesti pääse lainkaan elektroniikkarasiaan, vaan mittaus tulee tehdyksi ulkoilmasta kanavan ilman sijaan. 

Tietyt anturit on suunniteltu kanavan sisäisiin mittauksiin, ja ne ovat vähemmän alttiita vuotojen aiheuttamille virheille.

Pysy kuulolla, sillä kerromme vielä lisää yleisistä ilmanvaihdon anturien asennukseen liittyvistä virheistä keskittyen erityisesti ulkoilman kosteuden ja CO₂:n antureihin.

Lue lisää ilmanvaihdon kanava-antureistamme: HMD/W80, HMD/W110 ja HMD60.