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暖通空调室外传感器安装的常见错误

安装暖通空调室外传感器时的常见错误
Senior Product Manager
Lars Stormbom
Senior Product Manager
Published: Jan 13, 2020
Buildings and Indoor Air Quality
工业测量

在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中,本文是第三篇(共三篇),重点介绍不正确安装所导致的物理测量误差。这篇博客文章侧重于介绍室外湿度和 CO2 传感器。室外传感器会受到天气和太阳辐射的影响,并且安装的数目较少,这就意味着其安装中的许多误差可能并不为人所熟悉。


太阳辐射

传感器采用正确的防辐射罩十分重要 – 如果您使用低质量的太阳防辐射罩,传感器将会显著升温,从而导致不精确测量。务必还要检查防辐射罩中板下方的表面是否为黑色。请参见下面的图 1。

Black undersides in a radiation shield.
Figure 1: Black undersides in a radiation shield.

 

如果这些板的底面为白色,则防辐射罩将不会正确工作,这将增加由太阳辐射导致的热效应。由于防辐射罩也可能会变脏,特别是在城市环境中,从而导致热量增加,因此,最好经常对防辐射罩和传感器进行清洁,以便保持测量精度。


位置

为了降低热效应,室外暖通空调测量传感器应该安装在气流和风都没有受到阻碍的位置;理想上,风杆应该完全远离任何建筑物,或者安装在屋顶上。对于墙上安装的传感器,最好安装在朝北的墙上;但是,墙体会由于太阳辐射而升温,使周围空气变暖,而变暖后的空气会流入传感器,进而导致测量不准确。避免深色表面,并且不要将传感器安装在屋檐下方,尽管在其产品中未使用正确防辐射罩的制造商有时候会建议这样做。他们建议这样做的原因是想通过确保其传感器不会暴露在阳光直射下,以降低太阳辐射的热效应。但实际上,由于阳光使墙体升温,热空气随后在屋檐下积聚,会导致不精确且不可靠的测量结果。


排气管

一个常见的安装错误就是将室外传感器与排气管安装得有些过近。这使得排出的空气会进入您的室外传感器,从而导致测量的是排出的空气,而不是周围的环境状况。

如果您在测量室外二氧化碳的情况以便平衡您的气流,则应该避免将传感器安装在死角,保证良好的气流流通至关重要。这是一个在停车场常犯的错误。车辆是二氧化碳的主要来源;如果您将CO2传感器安装在死角,那么测得的 CO2 浓度可能会偏高,完全无法代表室外空气的情况。如果您在测量室外 CO2,则建议将传感器安装在开放的位置并且靠近进气口。

对 CO2 进行测量,以便在室内实现正确的气流速率。室外和室内 CO2 浓度之间的差异用作空间情况的一种指标 – 在您正尝试控制的空间中有多少人。例如,如果您具有一个室外 CO2 传感器,则拥堵的交通将会增加 CO2 水平。将这一水平与来自室内 CO2 测量传感器的读数进行比较,例如,后者可以安装在空气回流管中(图 2)。

High CO2 conditions are being measured by an outdoor sensor, with lower levels being recorded by an indoor sensor installed in the return air duct.
Figure 2: High CO2 conditions are being measured by an outdoor sensor, with lower levels being recorded by an indoor sensor installed in the return air duct.

 

这两个传感器之间的实际差异(您通常尽力控制到约 600 ppm)用于确定您需要多少室外新鲜空气,以及可在湿度和温度上对其中多少的新鲜空气进行调节。通过避免使用过多的新鲜空气,在某些情况下您可以节约大量能源,特别是在需要对空气进行显著除湿才能使用的情况下。

最好选择为室外使用而设计的一个高质量 CO2 传感器,使用其信号来平衡您的建筑物内的所有不同区域,并且每个区域都具有自己的室内传感器。这可以帮助您确保正确维护您的室外传感器,并且意味着您可以负担得起将不会随着时间的推移而出现漂移的高质量传感器。由于实际上您需要在室外测量的测量范围相当小,为正确进行测量,您的传感器还需要为温度变化进行完全补偿。室外传感器还需要具有比用于室内测量的传感器更高的精度和稳定性。如果室外 CO2 传感器出现漂移,它将会改变吹向建筑物的气流。

天气

天气不会总是阳光明媚;还会下雨、下雪以及其他需要考虑的各种类型的坏天气。例如,在下雨时,雨水会落在传感器上,这可能导致漂移或者湿度读数过高。很好的气流将导致雨水蒸发并且确保可靠的测量。但是,如果您需要针对关键任务应用的 100% 精确的读数,则还可以考虑具有探头加热功能的设置。这将使传感器在所有时候都保持干燥,但还将要求额外的温度测量,因为加热的传感器将不会准确测量环境温度,只能确保湿度测量的准确性。除了下雨之外,还可能会有刮大风的天气,因此传感器应该能够承受结冰和很高的风速。图 3 显示冻雨测试后一个具有大量结冰的室外传感器 – 我可以很高兴地说,维萨拉传感器能够轻松应对此类型的处置。

An outdoor sensor completely covered in ice after a freezing rain test
Figure 3:  An outdoor sensor completely covered in ice after a freezing rain test.


通过选择专为室外安装而设计的质量优异的传感器,有助于减轻恶劣天气的影响。
 

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