Cảm biến CO2 KNX GS 40.01/41.01 Hugo Müller
CO2 là chỉ số trực tiếp nhất phản ánh mức thông gió của một phòng đông người. Khi số người tăng, CO2 tăng theo hơi thở, và một cảm biến CO2 gắn trên bus KNX cho phép hệ thống tự tăng thông gió trước khi không khí trở nên ngột ngạt. GS 40.01 và GS 41.01 knx của Hugo Müller là cảm biến CO2 KNX vỏ 80mm làm đúng việc đó, đo CO2 có bù áp suất kèm nhiệt độ và độ ẩm. Bài này phân tích hai biến thể cho kỹ sư tích hợp và nói rõ ranh giới với các dòng CO2 khác cùng hãng để chọn đúng.
GS 40.01 và GS 41.01 knx là gì
GS 40.01 và GS 41.01 knx là cảm biến điều khiển chất lượng không khí vỏ 80mm chạy trên bus KNX-TP, lấy CO2 làm chỉ số chính. Cả hai cùng nền tảng, khác nhau ở núm chỉnh set-point tay.
Bộ cảm biến gồm CO2, nhiệt độ, độ ẩm tương đối, áp suất khí quyển và điểm sương. Giá trị CO2 được bù theo áp suất khí quyển để chính xác hơn ở các độ cao và điều kiện thời tiết khác nhau. Bên trong thiết bị còn chạy hàm so sánh độ ẩm (humidity comparator), điều khiển nhiệt độ với tối đa 4 sensor value, và điều khiển VAV theo nhu cầu thông gió.
Điều khiển qua telegram KNX, không có ngõ ra 0-10V
Đây là điểm cần nắm rõ để không chọn nhầm. GS 40.01/41.01 knx xuất mọi giá trị và lệnh điều khiển qua telegram KNX, không có ngõ ra analog 0-10V vật lý và trang sản phẩm của hãng không công bố KNX Secure cho dòng này. Nếu dự án cần điều khiển van hoặc quạt bằng 3 ngõ ra 0-10V trực tiếp, hoặc bắt buộc bảo mật KNX Data Secure, thì đó là dòng cảm biến chất lượng không khí CO2 GS 40.12/41.12 chứ không phải GS 40.01. Đổi lại, dòng .01 gọn cấu hình hơn khi dự án chỉ cần đo CO2 và điều khiển qua actuator KNX sẵn có.
Vị trí trong dòng cảm biến chất lượng không khí Hugo Müller
Hugo Müller có nhiều dòng đo chất lượng không khí, mỗi dòng một chỉ số chính. GS 40.01/41.01 đo CO2 vỏ 80mm lắp tường. Bản cảm biến CO2 KNX âm tường GS 47.11/48.11 cũng đo CO2 nhưng vỏ 55mm lắp khung công tắc. Muốn đo hợp chất hữu cơ bay hơi thì dùng cảm biến VOC GS 20.00, còn muốn đo bụi mịn thì dùng cảm biến bụi mịn PM2.5 GS 70.00. Không có thiết bị nào của hãng đo cả CO2 lẫn bụi mịn trong một module, nên dự án cần cả hai phải lắp riêng.
GS 41.01 knx có núm chỉnh tay, GS 40.01 knx thì không
Khác biệt duy nhất giữa hai mã là núm chỉnh set-point tại chỗ: GS 41.01 knx có, GS 40.01 knx không. Đây là yếu tố quyết định chọn mã.
Núm chỉnh tay trên GS 41.01 knx cho người dùng dịch điểm đặt nhiệt độ mong muốn ngay tại phòng qua touch panel, dải ±3 độ với bước 0,5 độ. Thiết bị tạo một mức lệch cộng vào điểm đặt và gửi lên bus, để quản trị viên giữ nguyên setpoint chuẩn trong cấu hình còn người dùng chỉ dịch trong biên cho phép. GS 40.01 knx bỏ núm này, mọi thao tác setpoint đi qua bus, hợp khu vực quản lý tập trung không muốn người dùng tự chỉnh. Cả hai bản có màu trắng và đen.
Logic điều khiển và group object của GS 40.01/41.01 knx
GS 40.01/41.01 knx dùng chung application program với dòng TS 30.11/31.11 và GS 30.11/31.11/40.11/41.11, nên bảng group object giống nền tảng GS 40.11. Thiết bị không chỉ đo rồi gửi số thô mà tích hợp nhiều khối điều khiển bật tắt độc lập trong ETS, cấu hình đúng khối cần dùng để tránh sinh thừa object.
Các đại lượng và chức năng đưa lên bus
CO2 xuất giá trị đo và điều khiển kiểu step cùng PI control (tối đa 3 cấp), dùng để điều khiển thông gió theo nồng độ. Độ ẩm tương đối xuất giá trị, điều khiển step và PI, kèm hàm humidity comparator. Nhiệt độ xuất giá trị, chạy điều khiển sưởi và làm mát 2-point cùng PI với đầy đủ chế độ HVAC Comfort/Standby/Eco/Frost-Heat protection, có cảnh báo heat/frost. Điểm sương xuất giá trị và cảnh báo đọng sương. Áp suất khí quyển xuất giá trị tuyệt đối và tương đối. VAV control xuất giá trị 0 đến 100 phần trăm để phối hợp với hệ thông gió.
Bảng group object tiêu biểu
| Số | Tên object | Chức năng | Hướng |
|---|---|---|---|
| 3 | operating hours counter [s] | Đếm giờ vận hành | Output (read only) |
| 16 / 17 | T: heat alarm / frost alarm | Cảnh báo quá nhiệt / sương giá | Output |
| 22 | RTC: comfort temperature | Nhận điểm đặt Comfort | Input |
| 29 | RTC: current set point temperature | Xuất điểm đặt hiện hành | Output |
| 40 / 41 | RTC: HVAC Mode (nhận / trạng thái) | Chế độ Comfort/Standby/Eco/Protection | Input / Output |
| 50...53 | RTC: control value main/extra level heating & cooling | Tín hiệu điều khiển sưởi và làm mát | Output |
| 59 / 60 / 61 | RTC: reset / block / manual offset value | Núm chỉnh tay bản 41.01 (đặt lại, khóa, xuất offset) | Input / Input / Output |
| 70 | HUMCMP: humidity comparator output | Kết quả so sánh độ ẩm | Output |
| 71 | DEWP: dew point temperature | Xuất nhiệt độ điểm sương | Output |
| 74 / 75 | P: absolute / relative air pressure | Xuất áp suất khí quyển | Output |
| 79 / 80 | VAVC: control value / external object | Điều khiển van gió theo lưu lượng | Output / Input |
| 90...92 | CO2C: control value level 1/2/3 | Lệnh điều khiển thông gió theo CO2 (3 cấp) | Output |
| 93 | CO2C: base set point [ppm] | Ngưỡng CO2 cơ sở | Input |
Ba object 59, 60, 61 chỉ có ý nghĩa với bản GS 41.01 knx: gửi mức lệch núm chỉnh tay lên bus, khóa quyền chỉnh từ trung tâm, hoặc đặt lại về 0. Nhóm CO2C (90 tới 93) là phần điều khiển thông gió theo CO2, cho phép ra lệnh 3 cấp thay vì chỉ bật/tắt.
Điều khiển thông gió theo CO2
Đây là ứng dụng lõi. Thiết bị so nồng độ CO2 với các ngưỡng đặt trong ETS rồi xuất lệnh qua nhóm object CO2C lên bus cho actuator van gió hoặc quạt thực thi, giữ CO2 dưới mức cho phép mà không cần logic so sánh riêng ở controller trung tâm. Vì không có ngõ ra 0-10V, phần chấp hành do một KNX actuator đảm nhận, nên cần có sẵn actuator phù hợp trong thiết kế.
Ứng dụng theo loại công trình
GS 40.01 và GS 41.01 knx hợp với các phòng đông người cần giám sát CO2 và thông gió theo nhu cầu, khi hệ đã có actuator KNX để chấp hành.
Phòng họp, lớp học, phòng gym
Đây là nhóm ứng dụng mạnh nhất. CO2 tăng nhanh khi tập trung đông người, thiết bị đo và ra lệnh tăng cấp gió tươi khi vượt ngưỡng, kết hợp với giải pháp cấp gió tươi để hoàn thiện chuỗi điều khiển. Trang tài liệu của hãng có mục CO2 và Covid-19, dẫn nghiên cứu của TU Berlin và RKI, cho thấy thông gió theo CO2 giúp giảm nồng độ aerosol và rủi ro lây nhiễm trong không gian nhiều người. Khi thi công, đặt cảm biến tránh luồng gió thổi trực tiếp và xa cửa ra vào để số đo phản ánh đúng không khí trong phòng.
Văn phòng và công trình chú trọng sức khỏe
Văn phòng dùng GS 40.01 để vừa kiểm soát khí hậu vừa có dữ liệu CO2 phục vụ báo cáo chất lượng không khí. Đo thêm nhiệt độ và độ ẩm trên cùng thiết bị giúp giảm số điểm cảm biến phải lắp. Đây là một phần của hệ thống ứng dụng KNX trong tòa nhà thương mại.
Giới hạn cần biết trước khi chọn
Cấp bảo vệ IP20, chỉ dùng trong nhà. Dòng này không có ngõ ra 0-10V, nên bắt buộc phải có KNX actuator để chấp hành lệnh thông gió, không điều khiển van analog trực tiếp được. Trang sản phẩm không công bố KNX Secure cho GS 40.01/41.01, dự án yêu cầu bảo mật telegram nên cân nhắc GS 40.12/41.12. Cảm biến CO2 dạng này cần thời gian ổn định sau khi cấp nguồn, và nên đặt ở độ cao vùng thở để số đo có ý nghĩa.
Khi nào nên và không nên chọn
Nên chọn GS 40.01 hoặc GS 41.01 knx khi:
- Cần đo CO2 để điều khiển thông gió theo nhu cầu, hệ đã có actuator KNX chấp hành.
- Muốn đo thêm nhiệt độ, độ ẩm, điểm sương trên cùng thiết bị vỏ 80mm.
- Chọn GS 41.01 khi cần núm chỉnh tại chỗ, GS 40.01 khi quản lý tập trung.
Không nên chọn khi:
- Cần điều khiển van hoặc quạt bằng 3 ngõ ra 0-10V trực tiếp, hoặc cần KNX Secure, khi đó dùng GS 40.12/41.12 knx.
- Cần lắp âm khung công tắc 55mm, khi đó dùng GS 47.11/48.11 knx.
- Cần đo VOC hoặc bụi mịn thay vì CO2, khi đó dùng GS 20.00 hoặc GS 70.00 knx.
Kết luận
GS 40.01 và GS 41.01 knx là lựa chọn cảm biến CO2 KNX vỏ 80mm khi dự án cần giám sát CO2 và thông gió theo nhu cầu mà hệ đã có actuator KNX chấp hành. Thiết bị đo CO2 bù áp suất kèm nhiệt độ, độ ẩm, điểm sương, điều khiển qua telegram KNX. Chọn GS 41.01 nếu cần núm chỉnh. Cần ngõ ra 0-10V hoặc KNX Secure thì lên GS 40.12, cần lắp âm 55mm thì dùng GS 47.11/48.11, cần VOC hoặc bụi mịn thì dùng GS 20.00 hoặc GS 70.00. Liên hệ đội kỹ thuật KNXStore để tư vấn cấu hình theo dự án và kiểm tra tồn kho.
