Датчики CO2 и KNX: выбор Elsner, MDT и Theben и ввод в эксплуатацию ETS6

Почему важен мониторинг CO2

ASHRAE 62.1 и EN 16798-1 определяют допустимый уровень CO2 в помещениях как не более 550 ppm выше наружного уровня. При наружном CO2 около 420 ppm целевой показатель категории II в помещении составляет 970 ppm (420 + 550). Исследования Гарвардской школы общественного здравоохранения им. Т.Х. Чана показали, что концентрации CO2 выше 1 200 ppm снижают когнитивные функции на 15–30 % при выполнении задач, требующих сложного принятия решений.

Измерение CO2 по KNX напрямую поступает в логику вентиляции с регулированием по потребности — групповой адрес датчика управляет функциональным блоком DCV в ETS6, который регулирует скорость вентилятора AHU и положения VAV-клапанов для соблюдения категории II при минимальном энергопотреблении.

Технология датчика CO2: только NDIR

Non-Dispersive Infrared (NDIR) — единственная технология измерения CO2, пригодная для систем автоматизации зданий. NDIR измеряет поглощение CO2 инфракрасного излучения на специфической для CO2 длине волны 4,26 мкм — прямое, специфическое измерение, не зависящее от других газов.

• NDIR: CO2-специфический — не чувствителен к VOC или влажности
• Точность NDIR: ±50 ppm + 3 % от показания (типовой класс)
• Длительный срок службы NDIR-датчика: 10–15 лет до деградации источника NDIR
• Автокалибровка NDIR (алгоритм ABC) действительна для зданий, пустующих ночью
• NDIR заводски откалиброван на наружный эталон CO2 (400 ppm)

Датчик CO2 Elsner S1-B KNX

Elsner S1-B KNX — встраиваемый комбинированный датчик CO2, температуры и относительной влажности, питающийся непосредственно от шины KNX TP — отдельный источник питания не требуется. Подходит для всех стандартных глубин монтажных коробок.

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 с LED-дисплеем

MDT SCN-CO2W.01 оснащён встроенным дисплеем и цветным LED-индикатором, которых нет у Elsner S1-B — что делает его предпочтительным для офисов открытой планировки, где пользователи получают обратную связь о качестве воздуха в реальном времени.

• Зелёный — CO2 ниже 800 ppm (отличное качество воздуха)
• Жёлтый — CO2 800–1 200 ppm (открыть окно или увеличить вентиляцию)
• Красный — CO2 выше 1 200 ppm (категория III — требуются меры)

Потолочный датчик Theben AMUN 716 KNX

Theben AMUN 716 монтируется в потолочную распределительную коробку — подходит для офисов открытой планировки, где настенная установка невозможна из-за отсутствия перегородок. Потолочная установка обеспечивает усреднённое измерение CO2 по всему занятому пространству, а не локальное настенное значение.

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

Рекомендации по размещению датчиков

Правильное размещение датчика так же важно, как и выбор его технологии. Точно измеряющий датчик, установленный в неправильном месте, будет некорректно управлять системой DCV — датчик должен измерять концентрацию CO2, которую фактически вдыхают находящиеся в помещении люди.

Калибровка и техническое обслуживание

Проверьте каждый датчик в день монтажа с помощью портативного эталонного NDIR-измерителя (Testo 535 или аналог с калибровкой по NIST). Измерьте в одном месте в течение 30 секунд — показания должны совпадать в пределах 100 ppm. Задокументируйте проверку в протоколе ввода в эксплуатацию.

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

Агрегация CO2 по нескольким зонам

Для центральных вентиляционных установок, обслуживающих несколько зон, скорость вентилятора AHU должна реагировать на наиболее требовательную зону — зону с наибольшим CO2. ETS6 MDT Logic Module вычисляет максимальное значение CO2 по всем зонам.

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)

Документация BREEAM Hea 02

Кредит BREEAM UK NC 2018 Hea 02 требует возможности мониторинга CO2 и подачи сигнала тревоги в занятых помещениях. Демонстрация непрерывного соответствия категории II может также внести вклад в инновационный кредит. Подготовьте следующие доказательства для оценщика BREEAM.

• Чертежи монтажа датчиков с указанием расположения в помещениях
• Скриншот ввода в эксплуатацию ETS6 — значения GA и порог сигнализации
• Документация порога сигнализации (≤ 1 000 ppm или оценённый уровень)
• Раздел руководства по эксплуатации: график технического обслуживания датчиков