Czujniki CO2 i KNX: dobór Elsner, MDT i Theben oraz uruchomienie ETS6

Dlaczego monitoring CO2 ma znaczenie

ASHRAE 62.1 i EN 16798-1 definiują dopuszczalne stężenie CO2 wewnątrz jako nie więcej niż 550 ppm powyżej poziomu zewnętrznego. Przy zewnętrznym CO2 ok. 420 ppm, cel kategorii II wewnątrz wynosi 970 ppm (420 + 550). Badania Harvard T.H. Chan School of Public Health wykazały, że stężenie CO2 powyżej 1 200 ppm obniża wydajność poznawczą o 15–30 % przy zadaniach wymagających złożonego podejmowania decyzji.

Pomiar CO2 przez KNX trafia bezpośrednio do logiki wentylacji sterowanej zapotrzebowaniem — adres grupowy czujnika steruje blokiem funkcyjnym DCV w ETS6, który dostosowuje prędkość wentylatora centrali AHU i pozycje siłowników VAV w celu utrzymania zgodności z kategorią II przy minimalnym zużyciu energii.

Technologia czujnika CO2: wyłącznie NDIR

Non-Dispersive Infrared (NDIR) to jedyna technologia pomiaru CO2 odpowiednia do automatyki budynkowej. NDIR mierzy absorpcję CO2 promieniowania podczerwonego na swoistej dla CO2 długości fali 4,26 mikrometra — bezpośredni, specyficzny pomiar niezakłócany przez inne gazy.

• NDIR: specyficzny dla CO2 — brak wzajemnej czułości na VOC lub wilgotność
• Dokładność NDIR: ±50 ppm + 3 % odczytu (typowa klasa)
• Długa żywotność czujnika NDIR: 10–15 lat przed degradacją źródła NDIR
• Autokalibracja NDIR (algorytm ABC) ważna dla budynków opuszczanych na noc
• NDIR fabrycznie skalibrowany do zewnętrznej wartości referencyjnej CO2 (400 ppm)

Czujnik CO2 Elsner S1-B KNX

Elsner S1-B KNX to podtynkowy kombinowany czujnik CO2, temperatury i wilgotności względnej zasilany bezpośrednio z magistrali KNX TP — nie jest wymagane oddzielne lokalne zasilanie. Odpowiedni do wszystkich standardowych głębokości puszek podtynkowych.

Group object    DPT         GA              Description
CO2 ppm        9.008       9/1/room_no     CO2 concentration (ppm)
Temperature    9.001       9/2/room_no     Room temperature (°C)
RH             9.007       9/3/room_no     Relative humidity (%)
CO2 alarm      1.001       9/4/room_no     CO2 alarm (1=alarm)

ETS6 parameters:
  CO2 send interval:   60 seconds (default)
  CO2 alarm threshold: 1000 ppm (configurable 500–5000)
  Temperature offset:  0.0°C (adjust after on-site check)

Bus power consumption: 3mA (KNX TP bus powered)
No local PSU required — standard KNX power budget applies
(MDT 640mA PSU: max 200 devices including this sensor)

MDT SCN-CO2W.01 z wyświetlaczem LED

MDT SCN-CO2W.01 posiada wbudowany wyświetlacz i kolorowy wskaźnik LED nieobecny w Elsner S1-B — co czyni go preferowanym dla biur otwartej przestrzeni, gdzie użytkownicy korzystają z informacji zwrotnej o jakości powietrza w czasie rzeczywistym.

• Zielony — CO2 poniżej 800 ppm (doskonała jakość powietrza)
• Żółty — CO2 800–1 200 ppm (otworzyć okno lub zwiększyć wentylację)
• Czerwony — CO2 powyżej 1 200 ppm (kategoria III — wymagane działania)

Sufitowy czujnik Theben AMUN 716 KNX

Theben AMUN 716 montuje się w sufitowej puszce — odpowiedni do biur otwartej przestrzeni, gdzie montaż ścienny jest niepraktyczny z powodu braku ścian działowych. Montaż sufitowy zapewnia uśredniony pomiar CO2 w całej przestrzeni zajętej, a nie zlokalizowany odczyt ścienny.

Mounting: ceiling junction box (standard 68mm depth)
Cable:    YCYM KNX TP to ceiling junction box
          (green/yellow TP bus pair + 0.5mm earth)

ETS6 application: Theben AMUN 716 v1.0
Group objects: CO2 ppm (DPT 9.008), Temperature (DPT 9.001)
               CO2 alarm (DPT 1.001)

Coverage: one sensor per 50m² open-plan area
Ceiling height: optimal at 2.4–3.0m (CO2 stratification
negligible at standard ceiling heights)

For rooms with natural ventilation (operable windows):
  Ceiling sensor averages across room — preferred over
  wall sensor near window which reads outdoor CO2 when open

Wytyczne dotyczące rozmieszczenia czujników

Prawidłowe rozmieszczenie czujnika jest równie ważne jak wybór jego technologii. Dokładnie mierzący czujnik umieszczony w niewłaściwym miejscu będzie sterował systemem DCV błędnie — czujnik musi mierzyć stężenie CO2, które użytkownicy faktycznie wdychają.

Kalibracja i konserwacja

Sprawdź każdy czujnik w dniu montażu przy użyciu przenośnego referencyjnego miernika NDIR (Testo 535 lub odpowiednik z kalibracją NIST). Zmierz to samo miejsce w ciągu 30 sekund — odczyty powinny zgadzać się w granicach 100 ppm. Udokumentuj weryfikację w protokole uruchomienia.

Equipment required:
  Certified CO2 reference gas cylinder (1000 ppm CO2,
  NIST-traceable, certificate of analysis)
  Calibration adapter (fits over sensor diffuser)

Procedure:
  1. Connect calibration adapter to sensor
  2. Flow reference gas at 0.5 L/min for 3 minutes
  3. Read GA 9/1/room_no in ETS6 Group Monitor
  4. Compare to certified concentration (1000 ppm ±5 ppm)
  5. If deviation > 100 ppm: adjust ETS6 CO2 offset parameter
  6. Repeat gas flow and verify offset correction applied

If sensor cannot be corrected to ±100 ppm:
  Replace sensor — NDIR source has degraded
  Replacement interval: 10–15 years typical

Agregacja CO2 dla wielu stref

W przypadku central wentylacyjnych obsługujących wiele stref, prędkość wentylatora AHU musi reagować na najbardziej wymagającą strefę — strefę z najwyższym CO2. ETS6 MDT Logic Module oblicza maksymalny odczyt CO2 we wszystkich strefach.

Input GAs: 9/1/0 through 9/1/7 (8 zones, CO2 ppm, DPT 9.008)
Output GA: 9/1/10 (Maximum Zone CO2, DPT 9.008)

MDT Logic Module SCN-LOGM.01 Max function:
  Output = Max(9/1/0, 9/1/1, 9/1/2, 9/1/3, 9/1/4,
               9/1/5, 9/1/6, 9/1/7)
  → GA 9/1/10

GA 9/1/10 → DCV function block → AHU fan speed

Alternative (zone DCV with VAV):
  Each zone CO2 GA → individual VAV damper actuator (0-10V)
  Central AHU fan tracks duct static pressure (constant
  pressure reset strategy — maintains 50Pa duct pressure
  regardless of individual VAV damper positions)

Dokumentacja BREEAM Hea 02

Certyfikat BREEAM UK NC 2018 Hea 02 wymaga monitorowania CO2 i możliwości alarmowania w zajętych pomieszczeniach. Wykazanie ciągłej zgodności z kategorią II może również przyczynić się do uzyskania kredytu innowacyjnego. Przygotuj następujące dowody dla oceniającego BREEAM.

• Rysunki instalacji czujników pokazujące lokalizacje w pomieszczeniach
• Zrzut ekranu uruchomienia ETS6 — wartości GA i próg alarmowy
• Dokumentacja progu alarmowego (≤ 1 000 ppm lub oceniony poziom)
• Sekcja instrukcji eksploatacji: harmonogram konserwacji czujników