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暖通空调墙面传感器安装的常见错误

暖通空调墙面传感器安装的常见错误
Senior Product Manager
Lars Stormbom
Senior Product Manager
Published: Nov 26, 2019
建筑物和室内空气质量
工业测量

这是一系列介绍有关安装暖通空调传感器时的常见错误的博客文章的第一篇(共三篇),本文侧重介绍不正确安装导致的物理测量误差。它将侧重于介绍湿度、温度和 CO2 墙上传感器的安装。



代表性位置的重要性

安装墙面传感器时切记,传感器用于测量人所处的室内状况。您应选择有代表性的位置:空气自由流动,附近无热源。最常见的错误是将传感器安装在空气流动很受限制的地方(如橱柜后),或者安装在可能会导致传感器升温的地方,如阳光直射或靠近其他热源(如散热器)的地方。还要注意的是,普通墙面传感器通常不适合安装在天花板上,如果您想在天花板上安装传感器,需要购买一个专门为此设计的特殊传感器。

A representative mounting location of a HVAC wall sensor.

图 1:暖通空调墙面传感器有代表性的安装位置


在最近的案例中,某会议中心的 CO2 传感器被安装在房椽中,认为可以很好地用于新风控制系统,但在检查地面的 CO2 水平时,检测到读数大约为 2000 ppm。承包商解释说传感器安装在房椽中,是因为把它们装在这里比较方便。尽管传感器附近的 CO2 水平完全可以接受,但是在地板上(房椽下方五六米,所有人所在的地方),CO2 水平很高。在房椽上安装传感器可能比较省事,但这真的不是个好方案。

安装墙面传感器

安装墙面传感器时会犯一些特有的错误。根据设计,墙面传感器需要安装在特定的方向,例如,如果说明书要求“此侧面朝上”,就一定要按这个要求做。这是因为墙面装置内的任何电子设备都会产生热量。如果您在正确的方向安装墙面传感器,多余的热量将通过气流带走,不会干扰测量。遗憾的是,传感器有时斜向一边安装,因为那样看起来更好。这种做法不可取:这将导致温度测量值偏高,湿度读数偏低。

Thermal imaging shows considerable heat generation in wall sensors, especially in CO2 sensors and some other gas sensors

图 2. 热成像图显示墙面传感器会产生大量热量,特别是 CO2 传感器和一些其他气体传感器。

正如图 2 中所示,热量很容易被热成像仪检测到。这张照片显示下部传感器完全正常 – 它按照正确方向安装。但问题是它的上面安装了第二个传感器,下部传感器导致上部传感器壳体底部升温。例如,如果您有一个二氧化碳传感器,在它上面安装温度或湿度传感器是一个非常糟糕的主意,请不要这样做。否则,您将得到偏高的温度读数和偏低的湿度读数。

压差

误差的另一个来源可能是压差。如果您的房间压力过低,可能导致冷空气或 CO2 浓度低的空气直接流入传感器,从而使结果失真。电缆连接口通常是此问题的罪魁祸首,因此您可能需要在传感器后面以及特别是电缆连接口后面使用一个密封件 – 可能是一些油灰填充物或类似密封材料。

压力还影响 CO2 读数。二氧化碳传感器通常具有大气压补偿,因为它们通过对 CO2 分子计数来工作。为了准确测量浓度 (ppm),传感器需要知道正确的环境压力。实际上,传感器具有有效的压力传感器或压力设置。如果同时使用室外和室内 CO2 传感器,请务必确保它们都具有有效的压力测量,或者,如果您具有压力设置,请在墙面传感器和室外传感器中进行相同的压力设置。否则,增加或减小的气流会将偏移量引入系统。

新浇混凝土

误差的另一来源可能是新浇混凝土,因为混凝土吸收 CO2。在具有暴露混凝土表面的室内,CO2 水平将很低。如果将传感器直接安装在暴露的混凝土表面上,您将在传感器壳体内得到很低的 CO2 浓度,这不能代表外面的空气情况。在某些情况中,您可以通过在传感器后面放置一块板,它用于阻止 CO2 流动,从而改善测量条件。如果您使用具有自动背景控制 (ABC) 逻辑的传感器,它在 CO2 浓度下降到大约 200 ppm、周围没有人的地方工作性能将达不到最佳状态。有时人们假定浓度水平将下降到大约 400 ppm(这是外部背景浓度),将传感器读数归零,但是这不是很好的方法,无法得到可靠的结果。

特殊环境

请注意,常规墙面传感器设计用于在一般办公室环境下工作良好。如果您具有特殊情况或类似洁净室(这里通常有强制向下的气流)的环境,这些传感器可能工作性能不佳,因为电子设备产生的热量将被传给传感器,从而使读数失真。在具有向下气流的应用中,您需要确保传感器设计用于这类场合。

墙体材料

墙面传感器读数还会受到传导热的墙体材料(如钢或混凝土)的影响。如果您直接将传感器通过螺栓连接到墙体,可能无法正确指示室内的气温,它显示的是墙体本身的大致温度。办公室内最常见的墙体材料不会带来任何问题,但是,如果墙体中包含金属或混凝土材料,在传感器和墙体材料之间最好使用某种绝缘材料。

请继续关注我们十二月的博客文章,它将介绍物理测量误差对暖通空调管道传感器安装的影响。

了解有关暖通空调产品的更多信息

Comment

Asad Chaghtai

Dec 3, 2019
Good discussion.

Lars Bjorkstrom

Dec 5, 2019
Datacenters require humidity control, less than years ago due to new materials and better electronics. But aircooling still dominates the server cooling, and with heat loads over 5 kW/m² the air changes temperature between 20 and 30 C every few seconds. Controlling the humidity with traditional RH-sensors normally wast energy by humidifying in some AC-units and de-humidifying in others.
The ideal solution would be the control of absolute umidity. The umidity control (as well as the water piping, condensate drains etc.) could be eliminated from the AC-units and reduced to a separate, dedicated system that keeps the water content at, for instance, 20 g/kg air.
But where can I find this sensor ?

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