Учените отдавна имат идея за ефекта на CO2 газ (въглероден диоксид, въглероден диоксид) върху човешкото тяло. Според информацията, посочена в класификатора на вредни вещества GOST 12.1.007-76, въглеродният диоксид се счита за ниско опасно вещество (4-ти клас), има ниска концентрация в атмосферния въздух. Сам по себе си CO2 има ниска степен на вредно въздействие върху околната среда, но увеличаването на концентрацията на газ във въздуха до 7% може да навреди на човешкото тяло: дишането става трудно, възниква задушаване. Характеристика на въглеродния диоксид е, че той няма способността да загрява тялото, с намаляване на концентрацията на CO2 във въздуха, дишането се възстановява напълно.
ASHRAE: стандартизиране на HVAC оборудване
Високите нива на концентрация на CO2 в атмосферния въздух (от 0,1 до 0,7%) оказват негативно влияние върху човек, като рязко намаляват неговата работоспособност. За разлика от въглеродния диоксид, кислородът може да промени концентрацията си в широк диапазон, без да навреди на здравето. Създаден е Комитетът по стандартите на ASHRAE HVACдопустимата норма на въглероден диоксид в помещения с хора на ниво 0,1% от общия обем на въздуха. Това е допустимият индикатор за CO2, посочен от ASHRAE, който се счита за базова линия при изчисляване на въздушния обмен.
Цел на измерване на концентрацията на CO2
В общ смисъл нивото на въглероден диоксид във въздуха определя неговата задушливост, което от своя страна зависи от броя на хората в стаята. Количеството въглероден диоксид е основният критерий за качеството на въздуха в помещенията, следователно, като се фокусира само върху концентрацията на въглероден диоксид и с вентилационна система, съдържаща CO2 сензори, качеството на въздуха в помещенията може ефективно да се регулира..
При дишане обикновеният човек, вдишвайки кислород, е в състояние да издишва от 0,35 до 0,5% въглероден диоксид. С други думи, сместа от газове, издишвани от човек, надвишава концентрацията на CO2 в сравнение с външния въздух със 100 пъти. Ако човек е на закрито, в рамките на няколко часа концентрацията на въглероден диоксид във въздуха се увеличава многократно и качеството на въздуха рязко спада.
Граници на вдишвания CO2
Въпреки факта, че въглеродният диоксид няма нито цвят, нито мирис, повишената му концентрация се усеща лесно от човек. При вдишване на въздух с високо съдържание на CO2 се усеща умора, настъпва разсеяност, човек става невнимателен. Проблемът с въздуха с прекомерно съдържание на въглероден диоксид е особено остър в затворените обществени и образователни институции, медицинскизаведения.
Експерти в лабораторията установиха, че концентрацията на газ над 0,1% вече може да има отрицателен ефект върху хората. Концентрацията на въглероден диоксид в диапазона от 0,04 до 0,07% е оптимална за човешкия живот. Въглероден диоксид в концентрация от 0,07 до 0,1% се намира в пренаселени стаи и обществен транспорт, подобен дял газ във въздуха не е в състояние да причини много вреда и се счита за приемлив за дишане.
Повишената концентрация на въглероден диоксид (от 0,05 или повече) допринася за ниска активност на човешкото тяло, сънливост, бавни реакции и нисък индикатор на мисловния процес, има усещане за задушаване.
Контрол на качеството на въздуха в стаята: монтиран на стена сензор за CO2
Стенни сензори за CO2 непрекъснато измерват концентрацията на CO2 и изпращат контролен сигнал към вентилационното устройство за отстраняване на излишния въглероден диоксид. Усъвършенстваните климатични системи може да имат вградени сензори, но е възможно да се използва външен CO2 сензор и след това да се свърже чрез отделни изходи към вентилатора.
На пазара има различни опции за стенни сензори, има устройства с релейни или аналогови изходи, както и изходи за екрана на монитора. Тъй като производителите могат да доставят сензори за управление само с един изход, някои собственици модифицират сами устройствата. CO2 сензор, собственръчно подобрен и съдържащ всички изброени опции за предаване на изходния сигнал, той е най-ефективен, защото е съвместим с всяка вентилационна система. Съвременните сензори за CO2 трябва да внедрят система за самокалибриране, за да подобрят надеждността и издръжливостта на устройството.
Стенните сензори имат две най-често срещани модификации: CO2 сензор с релеен изход, съдържащ CO2 LED индикатор и бутони за управление на режима на вентилационната система; сензор, който не съдържа LED индикатори и отделни бутони за управление.
Сензорите се захранват от променливотокови мрежи с ниско напрежение. Някои производители предоставят допълнителна опция за свързване на захранване към CO2 сензора.
Функционалност на сензорите за CO2
Почти всички сензори могат да измерват концентрацията на въглероден диоксид във въздушния поток, контролирайки граничните стойности. Сензорите за CO2 могат да измерват концентрации на газ в следните диапазони:
- 0 до 2000 ppm (0,02%);
- 0 до 3000 ppm (0,03%);
- 0 до 5000 ppm (0,05%);
- 0 до 10000 ppm (0,1%).
Данните, получени от устройството, се преобразуват в активни изходни сигнали 0-10V. Сензорите за изчисляване на концентрацията на CO2 абсорбират неразсеяното инфрачервено лъчение (NDIR). Устройствата са оборудвани със защитна обвивка от максимални класове на защита IP65-IP68.
При липса на интегрирани устройства за визуално показване на резултатитеизмерването използва CO2 сензор с аналогов изход. Измервателите на въглероден диоксид имат функция за автоматично и ръчно калибриране на нула. Преди да започне калибрирането, към инструмента трябва да се подаде непрекъсваемо захранване за 10 минути. Помещението, където е монтиран сензорът, трябва да бъде вентилирано. Съответното ниво на концентрация на въглероден диоксид с нулева точка е 300 ppm (0,003%). Повечето сензори за въглероден диоксид се калибрират еднократно, като последващите периодични калибровки се извършват автоматично. След като сензорите за CO2 за първи път се захранват и стартират, инструментът извършва свои собствени процедури за тестване и настройка. През първите пет минути след стартирането изходните данни може да не съответстват на действителните стойности.
Адаптивна жилищна вентилация
Адаптивната вентилация се различава от традиционната вентилация само по режими на работа. Традиционните вентилатори работят в един режим, консумацията на енергия не зависи от броя на хората в стаята и качеството на въздуха в нея.
Адаптивният режим на вентилация се управлява автоматично, за което се използва CO2 сензор за вентилация, който контролира съдържанието на въглероден диоксид във въздуха. Благодарение на интелигентната система за управление, вентилаторът ще доставя необходимото и достатъчно количество въздух.
Необходимостта от контрол на вентилацията чрез сензорCO2
Допустимостта на нивото на концентрация на CO2 се регулира от държавни стандарти, един от които е GOST 2.1.005-88 (санитарни и хигиенни изисквания за въздуха на работната зона). Според GOST, когато се вземат предвид допустимите стойности на въглероден диоксид във въздуха, се вземат предвид и минималните показатели за ефективност на вентилационното оборудване (30 m3/h на човек). Въз основа на изискванията на GOST, всеки присъстващ в стаята трябва да получи 30 m3 течащ въздух за 1 час.
CO2 контролирани вентилационни системи
Специалистите по ОВК често използват концепцията за ефективност на разпределението на въздуха. Индексът на ефективност на разпределението на въздуха се разбира като скоростта, с която потокът свеж въздух достига зоната за отдих или работното място (зона на дишане). Качеството на захранващия въздух, влизащ в зоната на дишане, не трябва да намалява, докато се движите из стаята, с други думи, потокът свеж въздух не трябва да влиза в контакт с този, който съдържа висока концентрация на CO2.
Съвременните климатични системи и технологии доста ефективно и икономично изпълняват функциите на вентилационни помещения. Вградените сензори и измервателни уреди за въглероден диоксид могат да контролират вентилационната система, за да осигурят правилно качество на въздуха в помещенията, като същевременно минимизират консумацията на енергия.
Климатичните системи в експлоатация се ръководят от индикатори за концентрация на CO2 във въздуха, електроникасравнява получената стойност с дадената. CO2 сензорите осигуряват контрол на вентилационната система, поддържайки качеството на въздуха при оптимални параметри. Такива системи се използват успешно в помещения с променлив брой хора. Висок клас за пестене на енергия се постига чрез оптимизиране на вентилационната мощност.
Къде да инсталирате CO2 сензор или монитор
Изборът на местоположението на сензора за въглероден диоксид трябва да се извърши въз основа на ограниченията:
- устройството трябва да е на най-малко 1 м разстояние от постоянното местоположение на хората;
- домакински CO2 сензор не се поставя по-близо от 1 метър до захранващата вентилация;
- организацията на оптималното захранване на устройството предполага близкото му местоположение до източника на енергия.
