Els científics fa temps que tenen una idea sobre l'efecte del gas CO2 (diòxid de carboni, diòxid de carboni) en el cos humà. Segons la informació especificada al classificador de substàncies nocives GOST 12.1.007-76, el diòxid de carboni es considera una substància de baix risc (4a classe), té una concentració baixa a l'aire atmosfèric. Per si mateix, el CO2 té un baix grau d'efectes nocius sobre el medi ambient, però un augment de la concentració de gas a l'aire fins al 7% pot perjudicar el cos humà: la respiració es fa difícil, es produeix l'ofec. Una característica del diòxid de carboni és que no té la capacitat d'escalfar el cos, amb una disminució de la concentració de CO2 a l'aire, la respiració es recupera completament.
ASHRAE: estandardització d'equips de climatització
Els nivells elevats de concentració de CO2 a l'aire atmosfèric (del 0,1 al 0,7%) tenen un impacte negatiu en una persona, reduint dràsticament el seu rendiment. A diferència del diòxid de carboni, l'oxigen pot canviar la seva concentració en un ampli rang sense perjudicar la salut. S'ha establert el Comitè d'estàndards de HVAC d'ASHRAEla taxa admissible de diòxid de carboni a les habitacions amb persones al nivell del 0,1% del volum total d'aire. És l'indicador de CO2 admissible, indicat per ASHRAE, que es considera la línia de base a l'hora de calcular l'intercanvi d'aire.
Propòsit de mesurar la concentració de CO2
En un sentit general, el nivell de diòxid de carboni a l'aire determina la seva congestió, que, al seu torn, depèn del nombre de persones a l'habitació. La quantitat de diòxid de carboni és el criteri principal per a la qualitat de l'aire interior, per tant, centrant-nos només en la concentració de diòxid de carboni i amb un sistema de ventilació que conté sensors de CO2, la qualitat de l'aire interior es pot regular de manera eficaç.
Quan respira, la persona mitjana, que inhala oxigen, és capaç d'exhalar entre un 0,35 i un 0,5% de diòxid de carboni. És a dir, la barreja de gasos exhalats per una persona supera en 100 vegades la concentració de CO2 en comparació amb l'aire exterior. Si una persona es troba a l'interior, en poques hores la concentració de diòxid de carboni a l'aire augmenta moltes vegades i la qualitat de l'aire disminueix bruscament.
Límits de CO2 inhalat
Malgrat que el diòxid de carboni no té ni color ni olor, la seva concentració augmentada la nota fàcilment una persona. Quan s'inhala aire amb un alt contingut de CO2, se sent fatiga, es produeix distracció, la persona es torna desatesa. El problema de l'aire amb un contingut excessiu de diòxid de carboni és especialment agut a les institucions públiques i educatives tancades,establiments.
Els experts del laboratori van trobar que la concentració de gas per sobre del 0, 1% ja pot tenir un efecte negatiu en els humans. La concentració de diòxid de carboni en el rang del 0,04 al 0,07% és òptima per a la vida humana. El diòxid de carboni a una concentració del 0,07 al 0,1% es troba a les habitacions superpoblades i al transport públic, una proporció similar de gas a l'aire no és capaç de causar gaire dany i es considera acceptable per respirar.
L'augment de la concentració de diòxid de carboni (a partir de 0,05 o més) contribueix a una baixa activitat del cos humà, somnolència, reaccions lentes i un indicador baix del procés de pensament, hi ha una sensació d'ofec.
Control de la qualitat de l'aire de l'habitació: sensor de CO2 a la paret
Els sensors de CO2 muntats a la paret mesuren contínuament la concentració de CO2 i envien un senyal de control a la unitat de ventilació per eliminar l'excés de diòxid de carboni. Els sistemes climàtics sofisticats poden tenir sensors integrats, però és possible utilitzar un sensor de CO2 extern i connectar-lo a través de sortides separades al ventilador.
Al mercat hi ha diverses opcions de sensors de paret, hi ha dispositius amb sortides de relé o analògiques, així com sortides per a la pantalla del monitor. Com que els fabricants poden subministrar sensors de control amb una sola sortida, alguns propietaris modifiquen els mateixos dispositius. Sensor de CO2, propimillorat manualment i que conté totes les opcions enumerades per transmetre el senyal de sortida, és més eficaç perquè és compatible amb qualsevol sistema de ventilació. Els sensors de CO2 moderns haurien d'implementar un sistema d'autocalibració per millorar la fiabilitat i la durabilitat del dispositiu.
Els sensors de paret tenen dues modificacions més habituals: un sensor de CO2 amb una sortida de relé que conté un indicador LED de CO2 i botons de control del mode del sistema de ventilació; un sensor que no conté indicadors LED ni botons de control individuals.
Els sensors estan alimentats per xarxes de CA de baixa tensió. Alguns fabricants ofereixen una opció addicional per connectar una font d'alimentació al sensor de CO2.
Funcionalitat dels sensors de CO2
Gairebé tots els sensors són capaços de mesurar la concentració de diòxid de carboni en el corrent d'aire, controlant els valors límit. Els sensors de CO2 són capaços de mesurar concentracions de gas en els intervals següents:
- 0 a 2000 ppm (0,02%);
- 0 a 3000 ppm (0,03%);
- 0 a 5000 ppm (0,05%);
- 0 a 10.000 ppm (0,1%).
Les dades rebudes pel dispositiu es converteixen en senyals de sortida actius de 0-10 V. Els sensors per calcular la concentració de CO2 absorbeixen radiació infraroja no dispersa (NDIR). Els dispositius estan equipats amb una carcassa protectora de les classes de protecció màximes IP65-IP68.
En absència de dispositius integrats per a la visualització visual dels resultatsLa mesura utilitza un sensor de CO2 amb sortida analògica. Els comptadors de diòxid de carboni tenen una funció de calibratge del zero automàtic i manual. Abans de començar el calibratge, s'ha de subministrar energia ininterrompuda a l'instrument durant 10 minuts. L'habitació on està instal·lat el sensor ha d'estar ventilada. El nivell de concentració de diòxid de carboni de punt zero corresponent és de 300 ppm (0,003%). La majoria dels sensors de diòxid de carboni es calibren una vegada, i els posteriors calibratges periòdics es realitzen automàticament. Després que els sensors de CO2 s'encenen i s'engeguen per primera vegada, l'instrument realitza els seus propis procediments de prova i configuració. Durant els primers cinc minuts després del llançament, és possible que les dades de sortida no es corresponguin amb els valors reals.
Ventilació residencial adaptativa
La ventilació adaptativa només difereix de la ventilació tradicional pels modes de funcionament. Els ventiladors tradicionals funcionen en un sol mode, el consum d'energia no depèn del nombre de persones a l'habitació i de la qualitat de l'aire que hi ha.
El mode de ventilació adaptativa es controla automàticament, per al qual s'utilitza un sensor de CO2 per a la ventilació, que controla el contingut de diòxid de carboni a l'aire. Gràcies a un sistema de control intel·ligent, el ventilador subministrarà la quantitat d'aire necessària i suficient.
La necessitat de controlar la ventilació per sensorCO2
L'admissibilitat del nivell de concentració de CO2 està regulada per les normes estatals, una de les quals és GOST 2.1.005-88 (requisits sanitaris i higiènics per a l'aire de la zona de treball). Segons GOST, en considerar els valors admissibles de diòxid de carboni a l'aire, també es tenen en compte els indicadors mínims de rendiment dels equips de ventilació (30 m3/h per persona). D'acord amb els requisits de GOST, cada persona present a la sala hauria de rebre 30 m3 d'aire corrent en 1 hora.
Sistema de ventilació controlada amb CO2
Els especialistes de HVAC solen utilitzar el concepte d'eficiència de distribució de l'aire. L'índex d'eficiència de distribució de l'aire s'entén com la velocitat amb què el flux d'aire fresc arriba a l'àrea d'esbarjo o lloc de treball (zona de respiració). La qualitat de l'aire de subministrament que entra a la zona de respiració no ha de disminuir a mesura que us moveu per l'habitació, és a dir, el flux d'aire fresc no ha d'entrar en contacte amb el que conté una alta concentració de CO2.
Els sistemes i tecnologies climàtiques modernes compleixen de manera bastant eficaç i econòmica les funcions de ventilació de les sales. Els sensors i comptadors de diòxid de carboni integrats poden controlar el sistema de ventilació per garantir una qualitat adequada de l'aire interior alhora que minimitzen el consum d'energia.
Els sistemes climàtics en funcionament es guien per indicadors de concentració de CO2 a l'aire, electrònicacompara el valor rebut amb el donat. Els sensors de CO2 proporcionen el control del sistema de ventilació, mantenint la qualitat de l'aire en paràmetres òptims. Aquests sistemes s'utilitzen amb èxit en habitacions amb un nombre variable de persones. S'aconsegueix una classe d'estalvi d'energia elevada optimitzant la potència de ventilació.
On instal·lar un sensor o monitor de CO2
L'elecció de la ubicació del sensor de diòxid de carboni s'ha de dur a terme en funció de les restriccions:
- el dispositiu ha d'estar com a mínim a 1 m de distància de la ubicació permanent de les persones;
- El sensor de CO2 domèstic no es col·loca a menys d'1 metre de la ventilació del subministrament;
- l'organització de l'alimentació òptima del dispositiu implica la seva ubicació propera a la font d'energia.
