Domov
  • Products
  • O nas

    Belimo

    • Profil
    • Naše vrednote
    • Trajnost
    • Zgodovina
    • Awards & Recognitions
    • Dobavitelji
    • Pridružene organizacije
    • Kakovost v Belimo

    Jobs & Careers

    • Jobs
    • Culture@BELIMO
    • Benefits
    • Recruitment process
    • Careers
    Navigation_Teaser_1

    Investor Relations

    • Key Figure Comparison
    • Reports and Presentations
    • Ad hoc and Corporate News
    • Belimo Share
    • Corporate Governance
    • Annual General Meeting
    • Financial Calendar
    • Contact

    Media

    • News
    • Poudarki
    • Success Stories
    • Videos
    • Slike in logotipi
    • Event Schedule
    • Contacts
    Navigation_Teaser_2
  • Kontaktirajte nas
  • Izberite svojo lokacijo

    Amerika

    • Brazilija
    • Kanada
    • Karibi, Latinska Amerika in Združene države

    Evropa, Bližnji Vzhod in Afrika

    • Albanija
    • Avstrija
    • Belgija
    • Belorusija
    • Bolgarija
    • Bosna in Hercegovina
    • Češka
    • Danska
    • Estonija
    • Finska
    • Francija
    • Grčija
    • Gruzija
    • Hrvaška
    • Irska
    • Italija
    • Izrael
    • Južna Afrika
    • Kazahstan
    • Latvija
    • Litva
    • Madžarska
    • Nemčija
    • Nizozemska
    • Norveška
    • Poljska
    • Romunija
    • Savdska Arabija
    • Severna Makedonija
    • Slovaška
    • Slovenija
    • Srbija in Črna gora
    • Španija
    • Švedska
    • Švica
    • Turčija
    • Ukrajina
    • Združeni arabski emirati (FZE)
    • Združeno kraljestvo

    Vzhodna Azija

    • Avstralija
    • Filipini
    • Indija
    • Indonezija
    • Japonska
    • Kambodža
    • Kitajska
    • Koreja
    • Malezija
    • Mjanmar
    • Nova Zelandija
    • Posebna upravna regija Hongkong, Kitajska
    • Posebna upravna regija Macau, Kitajska
    • Singapur
    • Tajska
    • Tajvan, Kitajska
    • Vietnam
    Slovenščina

    Deutsch

    English

    中文

    Português

    Français

    Español

    English

    Français

    Norsk

    Svenska

    Suomi

    Magyar

    Italiano

    Türkçe

    Español

    Polski

    Nederlands

    Eesti keel

    Русский

    Latviski

    Lietuvių

    български

    language.el_GR

    עִברִית

    Română

    Slovenščina

    Slovenský

    Srpski

    Mакедонски

    Hrvatski

    Shqiptare

  • Izberite svojo lokacijo

    Amerika

    • Brazilija
    • Kanada
    • Karibi, Latinska Amerika in Združene države

    Evropa, Bližnji Vzhod in Afrika

    • Albanija
    • Avstrija
    • Belgija
    • Belorusija
    • Bolgarija
    • Bosna in Hercegovina
    • Češka
    • Danska
    • Estonija
    • Finska
    • Francija
    • Grčija
    • Gruzija
    • Hrvaška
    • Irska
    • Italija
    • Izrael
    • Južna Afrika
    • Kazahstan
    • Latvija
    • Litva
    • Madžarska
    • Nemčija
    • Nizozemska
    • Norveška
    • Poljska
    • Romunija
    • Savdska Arabija
    • Severna Makedonija
    • Slovaška
    • Slovenija
    • Srbija in Črna gora
    • Španija
    • Švedska
    • Švica
    • Turčija
    • Ukrajina
    • Združeni arabski emirati (FZE)
    • Združeno kraljestvo

    Vzhodna Azija

    • Avstralija
    • Filipini
    • Indija
    • Indonezija
    • Japonska
    • Kambodža
    • Kitajska
    • Koreja
    • Malezija
    • Mjanmar
    • Nova Zelandija
    • Posebna upravna regija Hongkong, Kitajska
    • Posebna upravna regija Macau, Kitajska
    • Singapur
    • Tajska
    • Tajvan, Kitajska
    • Vietnam
  • DE EN 中文 PT FR ES EN FR NO SE FI HU IT TR ES PL NL ET RU LV LT BG EL HE RO SL SK SR MK HR SQ
Dobrodošli na spletni strani podjetja Belimo.
Ostanite na globalnem spletnem mestu ali pa izberite spodaj regionalno spletno mesto.
Izberite svojo lokacijo
Domov
  • Products
  • O nas

    Belimo

    • Profil
    • Naše vrednote
    • Trajnost
    • Zgodovina
    • Awards & Recognitions
    • Dobavitelji
    • Pridružene organizacije
    • Kakovost v Belimo

    Jobs & Careers

    • Jobs
    • Culture@BELIMO
    • Benefits
    • Recruitment process
    • Careers
    Navigation_Teaser_1

    Investor Relations

    • Key Figure Comparison
    • Reports and Presentations
    • Ad hoc and Corporate News
    • Belimo Share
    • Corporate Governance
    • Annual General Meeting
    • Financial Calendar
    • Contact

    Media

    • News
    • Poudarki
    • Success Stories
    • Videos
    • Slike in logotipi
    • Event Schedule
    • Contacts
    Navigation_Teaser_2
  • Kontaktirajte nas
BELIMO_US-Sensor-Header_1920x530px_WEB

Skriti izzivi pri konstruiranju sobnih senzorjev

Nakup sobnih upravljalnih enot
  1. Domov
  2. Poudarki
  3. Senzorji kakovosti zraka HVAC za zdravo in učinkovito klimo v zaprtih prostorih

Konstrukcija sobnih senzorjev

Skriti izzivi pri konstruiranju sobnih senzorjev

Sobni senzorji so bistveni del sistemov za ogrevanje, prezračevanje in klimatizacijo (HVAC), vendar so pogosto tudi podcenjeni. Obseg načrtovanja in dela pri snovanju naprave, ki lahko izmeri točno temperaturo – z natančnostjo v desetinkah stopinje – v različnih zunanjih okoliščinah, je le malo znan. Dr Sebastian Eberle, vodja razvoja okoljske senzorske tehnologije, in Yoram Mottas, sistemski inženir za razvoj senzorjev

pri podjetju Belimo se pogovarjata o izzivih, s katerimi se je treba soočiti na tem področju, in kako podjetje uporablja inovativne pristope za reševanje teh vprašanj in zagotavlja hitre in natančne sobne senzorje.

Zahtevni pogoji dela

Ljudje se udobno počutimo samo v ozkem oknu okoljskih razmer. Ne sme nam biti prevroče ali premrzlo – neverjetno, ampak nekateri lahko zaznavajo razliko v temperaturi v obsegu ±0,5 °C – pa tudi relativna vlažnost mora biti čisto prava (slika 1). Vse to močno obremenjuje sisteme HVAC, ker pa večina visokozmogljivih senzorskih elementov omogoča natančnost ±0,2 °C, to hkrati pomeni samo ±0,3 °C tolerance pri konstrukciji enote sobnega senzorja, ki lahko izpolnjuje zahteve po udobju in industrijske standarde.

Belimo_Comfort_Graph_EN

Slika 1

Okno temperature in vlažnosti, v katerem se ljudje počutimo udobno. (ilustriral prof. dr. ing. Wolfram Frank, vodja oddelka za hidromehaniko in zaslužni profesor na Fakulteti za naravoslovje in tehnologijo Univerze v Siegenu v Nemčiji)

Testiranje in kompenzacija

Razumevanje mehanizmov za prenos toplote – kondukcija, konvekcija ali radiacija – in njihove vloge pri specifičnih pojavih je lahko koristno pri usmerjanju konstrukcijskih inženirjev v pravo smer. Takšna vrsta testiranja zahteva točen nadzor nad okoljskimi parametri, pri čemer se uporablja konfiguracija kot na sliki 2.

Belimo_Room_Sensor_Test_Rig_RGB_960x854

Slika 2

Okno temperature in vlažnosti, v katerem se ljudje počutimo udobno. (ilustriral prof. dr. ing. Wolfram Frank, vodja oddelka za hidromehaniko in zaslužni profesor na Fakulteti za naravoslovje in tehnologijo Univerze v Siegenu v Nemčiji)

Merjenje temperature s takšno natančnostjo je težavno samo po sebi, še bolj zapleteno pa postane zaradi zunanjih dejavnikov, ki lahko vplivajo na merjenje temperature, na primer pretok zraka, vlažnost, viri vročine in razlike v napetosti po vsem svetu. Poleg tega merilna vrednost tudi mora odražati vrednost temperature na sredini prostora, senzor pa je montiran na steni. To povzroči dodatne zaplete, saj imajo proizvajalci senzorjev le malo nadzora nad tem, kako se ti namestijo, kar pomeni, da morajo biti te naprave zasnovane tako, da ta dodatni parameter ne vpliva na merjenje.

Testna komora s senzorjem je izpostavljena neprekinjenemu laminarnemu pretoku zraka, ki ga je mogoče natančno krmiliti od 0,05 m/s do 0,3 m/s, s čimer se posnemajo okoljske razmere v prostorih. Potem se ta enota položi v toplotno izolirano ohišje, ki lahko regulira temperaturo z natančnostjo 0,1 °C. Ker je pretok zraka v ohišju veliko višji od pretoka znotraj testne komore, je mogoče želeno temperaturo doseči (ali spremeniti) zelo hitro. Takšna testna konfiguracija omogoča tudi nadzor parametrov kot vlažnost in napajalna napetost ter tako predstavlja zmogljivo orodje za doseganje podrobnega kalibracijskega profila in za ločeno ocenjevanje posameznih prispevkov pri vsakem mehanizmu izmenjevanja toplote.

Konstrukcija na podlagi informacij

Obsežno količino podatkov, zbranih pri uporabi preskusne naprave, je mogoče uporabiti pri konstrukciji senzorja za njegovo izboljšano zmogljivost, zmanjšanje vplivov sevanja in odpravljanje njegovega lastnega segrevanja. Tako se je na primer pri testiranju izkazalo, da optimizirana konstrukcija zračnikov v ohišju lahko poveča povezanost senzorskega elementa z dejansko temperaturo v prostoru. To je mogoče nadalje optimizirati s spremembo oblike in položaja kanalov za pretok zraka v sami enoti.

Nadaljnja pomembna tema pri konstruiranju senzorjev temperature prostora je potreba po neodvisnosti meritev od toplote, ki jo povzročijo elektronske komponente v sami enoti. To pomeni, da so potrebne strategije za izolacijo senzorskega elementa brez vpliva na obliko celotne konstrukcije. Ena od možnih rešitev za to je prikazana pri razporeditvi toplote na sliki 3.

Belimo_Room_Sensors-Heat-Map_rgb_960x450

Slika 3

 Razporeditev toplote s prikazom razlik v temperaturi na plošči tiskanega vezja senzorja.

Plošča tiskanega vezja (PCB) senzorja je izdelana iz dveh fizično ločenih delov, ki ju povezujejo tanki podporniki. Na spodnjem delu je senzorski element, na zgornjem delu pa elektronske komponente – kot mikrokontroler in vir napajanja – ki med običajnim delovanjem ustvarjajo toploto. Kot je razvidno, se to območje plošče tiskanega vezja segreje močneje kot del s senzorskim elementom. Toplota v obliki kondukcije ne more vplivati na senzorski element zaradi fizične ločitve, majhnih podpornikov in dejstva, da bakreni osnovni plošči obeh vezij nista med seboj povezani. Baker je zelo učinkovit toplotni prevodnik, zato ta podrobnost lahko bistveno zmanjša učinke samodejnega segrevanja plošče vezja.

Mnogo težav je torej mogoče odpraviti že v fazi konstrukcije, vendar pa še vedno obstajajo zunanji dejavniki, nad katerimi proizvajalec nima nadzora – na primer pretok zraka, vlažnost, različni viri toplote in razlike pri napajanju. Te zadnje se na primer odpravljajo z notranjim merjenjem v realnem času in s kompenzacijskim algoritmom. Premočna raba kompenzacije bi lahko povzročila manjšo občutljivost enote in počasnost njenih odzivov.

Povzetek

V zvezi s sobnimi senzorji obstaja veliko zahtev; biti morajo namreč natančni, hitri in primerni za uporabo po vsem svetu za najrazličnejše namene uporabe. To pomeni, da je treba konstrukcijo teh enot skrbno načrtovati, da se odpravijo morebitni notranji viri napak, istočasno pa je potrebna tudi kompenzacija neizogibnih zunanjih nihanj. V tem članku so opisane samo težave z merjenjem temperature; nadzorovanje in krmiljenje drugih parametrov, ki so potrebni za zagotavljanje udobja in varnosti v notranjih prostorih, pa ni bilo niti omenjeno. K tem parametrom spadajo vlažnost, ravni CO2, fini prah ali hlapne organske spojine. Upava, da je članek pomagal razjasniti kompleksno tematiko izdelave visokozmogljivega senzorja temperature prostora in da je prispeval k potrebnemu razumevanju te naprave, ki jo je mogoče tako hitro spregledati.

Dr Sebastian Eberle, vodja razvoja okoljske senzorske tehnologije

Yoram Mottas, sistemski inženir za razvoj senzorjev

Prenesi strokovni članek
Room_Sensor_Full_Range_2022_300x168

Preberite večCelotna ponudba naših sobnih enot

Belimo_schools_300x170

Preberite večRavni CO2 v šolah

Room Sensor Virtual Display AM

Preberite večSobne enote z virtualnim zaslonom

Dobrodošli v Belimo {{js-currentCountryName}}

{{js-currentCountryText}}
Kontaktirajte nas Kontaktirajte nas Privacy Policy Sprememba nastavitev zasebnosti Imprint
'+41 43 843 61 11
Subscribe
BELIMO Holding AG, Brunnenbachstrasse 1, 8340 Hinwil (Švica)