Häufige Probleme bei der Montage von HLK-Außensensoren

Dies ist der dritte von drei Blog-Beiträgen, in denen häufige Probleme bei der Montage von HLK-Sensoren erläutert werden. Der Schwerpunkt liegt dabei auf physikalischen Messfehlern, die durch eine falsche Installation verursacht werden. Dieser Beitrag befasst sich mit Außenfeuchte- und CO₂-Sensoren. Außensensoren sind Witterungsbedingungen und Sonneneinstrahlung ausgesetzt und werden in geringerer  Anzahl installiert. Montagefehler könnten demnach auf weniger Erfahrung mit dem Installationsprozess zurückzuführen sein. 

Sonneneinstrahlung

Es ist wichtig, einen Sensor mit einer geeigneten Sonnenschutzabdeckung zu verwenden. Wenn Sie eine Schutzabdeckung von geringer Qualität einsetzen, erwärmen sich die Sensoren erheblich und führen zu ungenauen Messwerten. Stellen Sie auch sicher, dass die Oberflächen unter den Platten in der Schutzabdeckung schwarz sind. Siehe nachfolgende Abbildung 1.

Wenn die Unterseite dieser Platten weiß ist, funktioniert die Sonnenschutzabdeckung nicht richtig, wodurch die Erwärmung durch Sonneneinstrahlung verstärkt wird.  Da Schutzabdeckungen auch verschmutzen können, insbesondere in städtischen Umgebungen, was zu einer verstärkten Erwärmung führen kann, ist es ratsam, die Schutzabdeckung und den Sensor von Zeit zu Zeit zu reinigen, um die Messgenauigkeit aufrechtzuerhalten.

Platzierung

Zur Reduzierung von Wärmeeffekten müssen HLK-Messsensoren für den Außenbereich an einer Stelle ohne Hindernis für Luftstrom oder Wind montiert werden, idealerweise an einem Mast, der vollständig von Gebäuden entfernt ist, oder auf dem Dach. Bei Wandsensoren ist eine nach Norden gerichtete Wand besser. Da sich die Wände jedoch durch Sonneneinstrahlung erwärmen und dadurch auch die Umgebungsluft erwärmt wird, die dann in den Sensor einströmt, kann dies zu Messungenauigkeiten führen. Vermeiden Sie dunkle Oberflächen und montieren Sie keine Sensoren unter der Traufe, obwohl dies manchmal von Herstellern empfohlen wird, die in ihren Produkten keine geeigneten Schutzabdeckungen einsetzen. Um die Auswirkungen der Sonneneinstrahlung zu verringern, gehen die Hersteller davon aus, dass ihre Sensoren keinem direkten Sonnenlicht ausgesetzt werden. Tatsächlich erwärmt das Sonnenlicht die Wand und es sammelt sich warme Luft unter der Traufe an, was zu ungenauen und unzuverlässigen Messergebnissen führt. 

Abluftkanäle

Ein häufiger Montagefehler ist, einen Außensensor etwas zu nahe an einem Abluftkanal zu installieren. Dadurch kann Abluft in den Außensensor gelangen, der dann anstelle der Umgebungsbedingungen die Abluft misst. 

Wenn Sie Kohlendioxid im Außenbereich messen, um die Luftströme auszugleichen, vermeiden Sie die Montage des Sensors in einem toten Winkel (ein guter Luftstrom ist entscheidend). Dies ist ein Fehler, der häufig in Parkhäusern gemacht wird. Autos sind eine Hauptquelle für Kohlendioxid, und wenn es einen toten Winkel gibt, können erhöhte CO₂-Konzentrationen herrschen, die für die Außenluft überhaupt nicht repräsentativ sind. Wenn Sie CO₂ im Außenbereich messen, wird die Montage an einer offenen Stelle und in der Nähe des Lufteinlasses empfohlen. 

CO₂ wird gemessen, um in Räumen den richtigen Luftdurchsatz zu erzielen. Der Unterschied zwischen der CO₂-Konzentration im Außen- und im Innenbereich wird als Proxy für die Raumnutzung verwendet – wie viele Personen befinden sich in dem Raum, den Sie kontrollieren möchten. Wenn Sie zum Beispiel einen CO₂-Außensensor nutzen, erhöht starker Verkehr den CO₂-Gehalt. Dieser Wert wird mit dem Messwert eines CO₂-Innensensors verglichen, der beispielsweise im Rückluftkanal montiert werden kann (Abbildung 2).

Die tatsächliche Differenz zwischen diesen beiden Sensoren, die Sie normalerweise auf etwa 600 ppm einstellen, wird zur Bestimmung genutzt, wie viel frische Außenluft Sie benötigen und wie viel davon für Feuchte und Temperatur aufbereitet werden kann. Wenn Sie vermeiden, zu viel Frischluft zu verwenden, können Sie in einigen Fällen viel Energie sparen, insbesondere wenn Sie die Luft vor der Verwendung erheblich entfeuchten müssen. 

Es ist eine gute Idee, einen hochwertigen CO₂-Sensor für den Außenbereich auszuwählen und anhand seines Signals alle Bereiche in Ihrem Gebäude auszugleichen, von denen jeder über einen eigenen Innensensor verfügt. Auf diese Weise können Sie sicherstellen, dass Ihr Außensensor ordnungsgemäß gewartet wird, und es sich leisten, einen qualitativ hochwertigen Sensor zu installieren, der im Laufe der Zeit keine Abweichungen aufweist. Da es sich eigentlich um einen ziemlich kleinen Messbereich handelt, den Sie im Freien messen müssen, muss Ihr Sensor dazu auch Temperaturschwankungen vollständig ausgleichen. Er muss auch eine höhere Genauigkeit und Stabilität als Innensensoren aufweisen. Wenn der CO₂-Außensensor Abweichungen aufweist, ändert sich der Luftstrom zum Gebäude. 

Wetter

Es ist nicht immer sonnig. Es gibt auch Regen, Schnee und andere extreme Witterungseinflüsse, die berücksichtigt werden müssen. Wenn es zum Beispiel regnet, gelangt Wasser auf den Sensor, was eine Abweichung oder zu hohe Feuchtewerte zur Folge haben kann. Ein guter Luftstrom führt zur Verdunstung des Wassers und gewährleistet zuverlässige Messungen. Wenn Sie für unternehmenskritische Anwendungen zu 100 % genaue Messwerte benötigen, können Sie auch eine Konfiguration mit Sondenbeheizung in Betracht ziehen. Dies hält den Sensor jederzeit trocken, erfordert jedoch eine zusätzliche Temperaturmessung, da der beheizte Sensor die Umgebungstemperatur nicht korrekt misst, sondern nur die Feuchte. Neben Regen können auch starke Winde vorkommen, sodass der Sensor Vereisungen und hohen Windgeschwindigkeiten standhalten muss. Abbildung  3 zeigt einen Außensensor mit starker Eisbildung nach einem Gefrierregentest. Ich kann mit Freude sagen, dass Vaisala Sensoren mit diesen Bedingungen problemlos zurechtkommen. 

Wenn Sie einen hochwertigen Sensor einsetzen, der speziell für die Montage im Außenbereich entwickelt wurde, können Sie die Auswirkungen von extremen Wetterbedingungen mildern.