Vědci již dlouho měli představu o vlivu plynu CO2 (oxid uhličitý, oxid uhličitý) na lidské tělo. Podle informací uvedených v klasifikátoru škodlivých látek GOST 12.1.007-76 je oxid uhličitý považován za látku s nízkým rizikem (4. třída), má nízkou koncentraci v atmosférickém vzduchu. CO2 má sám o sobě nízký stupeň škodlivých účinků na životní prostředí, ale zvýšení koncentrace plynu ve vzduchu na 7 % může poškodit lidské tělo: dýchání se ztíží, dojde k udušení. Charakteristickým rysem oxidu uhličitého je, že nemá schopnost zahřívat tělo, s poklesem koncentrace CO2 ve vzduchu se dýchání zcela obnoví.
ASHRAE: standardizace zařízení HVAC
Vysoká koncentrace CO2 v atmosférickém vzduchu (od 0,1 do 0,7 %) má na člověka negativní dopad a prudce snižuje jeho výkonnost. Na rozdíl od oxidu uhličitého může kyslík měnit svou koncentraci v širokém rozmezí bez poškození zdraví. Byl zřízen výbor ASHRAE pro standardy HVACpřípustná míra oxidu uhličitého v místnostech s lidmi na úrovni 0,1 % z celkového objemu vzduchu. Je to povolený indikátor CO2, indikovaný ASHRAE, který je považován za základní linii při výpočtu výměny vzduchu.
Účel měření koncentrace CO2
V obecném smyslu hladina oxidu uhličitého ve vzduchu určuje jeho dusnost, která zase závisí na počtu lidí v místnosti. Množství oxidu uhličitého je hlavním kritériem pro kvalitu vnitřního vzduchu, proto se zaměřujeme pouze na koncentraci oxidu uhličitého as ventilačním systémem obsahujícím senzory CO2 lze kvalitu vnitřního vzduchu efektivně regulovat.
Při dýchání je průměrný člověk, který vdechuje kyslík, schopen vydechnout 0,35 až 0,5 % oxidu uhličitého. Jinými slovy, směs plynů vydechovaná člověkem převyšuje koncentraci CO2 ve srovnání s venkovním vzduchem 100krát. Pokud je člověk uvnitř, během několika hodin se koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu mnohonásobně zvýší a kvalita vzduchu prudce klesne.
limity inhalovaného CO2
Navzdory skutečnosti, že oxid uhličitý nemá barvu ani zápach, jeho zvýšenou koncentraci člověk snadno pocítí. Při vdechování vzduchu s vysokým obsahem CO2 je pociťována únava, roztržitost, člověk se stává nepozorným. Problém vzduchu s nadměrným obsahem oxidu uhličitého je zvláště akutní v uzavřených veřejných a vzdělávacích institucích, lékařskýchzařízení.
Odborníci v laboratoři zjistili, že koncentrace plynu nad 0,1 % již může mít negativní vliv na člověka. Pro lidský život je optimální koncentrace oxidu uhličitého v rozmezí od 0,04 do 0,07 %. Oxid uhličitý v koncentraci 0,07 až 0,1 % se nachází v přeplněných místnostech a veřejné dopravě, podobný podíl plynu ve vzduchu není schopen způsobit velké škody a je považován za přijatelný pro dýchání.
Zvýšená koncentrace oxidu uhličitého (od 0,05 a více) přispívá k nízké aktivitě lidského těla, ospalosti, pomalým reakcím a nízkému ukazateli myšlenkového pochodu, dochází k pocitu dušení.
Ovládání kvality vzduchu v místnosti: nástěnný senzor CO2
Nástěnné senzory CO2 nepřetržitě měří koncentraci CO2 a posílají řídicí signál do ventilační jednotky k odstranění přebytečného oxidu uhličitého. Sofistikované klimatizační systémy mohou mít vestavěné senzory, ale je možné použít externí senzor CO2 a poté jej připojit přes samostatné výstupy k ventilátoru.
Na trhu jsou různé možnosti nástěnných senzorů, existují zařízení s reléovými nebo analogovými výstupy a také výstupy pro obrazovku monitoru. Vzhledem k tomu, že výrobci mohou dodávat řídicí senzory pouze s jedním výstupem, někteří majitelé si zařízení upravují sami. CO2 senzor, vlastníručně vylepšený a obsahující všechny uvedené možnosti pro přenos výstupního signálu, je nejúčinnější, protože je kompatibilní s jakýmkoli ventilačním systémem. Moderní senzory CO2 by měly implementovat samokalibrační systém pro zlepšení spolehlivosti a životnosti zařízení.
Nástěnné senzory mají dvě nejběžnější modifikace: senzor CO2 s reléovým výstupem obsahujícím LED indikátor CO2 a ovládací tlačítka režimu ventilace; senzor, který neobsahuje LED indikátory a jednotlivá ovládací tlačítka.
Snímače jsou napájeny nízkonapěťovými AC sítěmi. Někteří výrobci nabízejí další možnost připojení napájecího zdroje k senzoru CO2.
Funkčnost senzorů CO2
Téměř všechny senzory jsou schopny měřit koncentraci oxidu uhličitého v proudu vzduchu a kontrolovat tak limitní hodnoty. Senzory CO2 jsou schopné měřit koncentrace plynů v následujících rozsazích:
- 0 až 2000 ppm (0,02 %);
- 0 až 3000 ppm (0,03 %);
- 0 až 5000 ppm (0,05 %);
- 0 až 10 000 ppm (0,1 %).
Data přijatá zařízením jsou převedena na aktivní výstupní signály 0-10V. Senzory pro výpočet koncentrace CO2 absorbují nerozptýlené infračervené záření (NDIR). Zařízení jsou vybavena ochranným pláštěm s maximální třídou ochrany IP65-IP68.
Při absenci integrovaných zařízení pro vizuální zobrazení výsledkůměření využívá CO2 senzor s analogovým výstupem. Měřiče oxidu uhličitého mají automatickou a manuální funkci kalibrace nuly. Před zahájením kalibrace musí být přístroj po dobu 10 minut napájen nepřerušovaným napájením. Místnost, kde je čidlo instalováno, musí být větraná. Odpovídající hladina nulového bodu koncentrace oxidu uhličitého je 300 ppm (0,003 %). Většina senzorů oxidu uhličitého je zkalibrována jednou a následné pravidelné kalibrace se provádějí automaticky. Po prvním zapnutí a spuštění senzorů CO2 provede přístroj vlastní testování a nastavení. Během prvních pěti minut po spuštění nemusí výstupní data odpovídat skutečným hodnotám.
Adaptivní obytná ventilace
Adaptivní ventilace se od tradiční ventilace liší pouze provozními režimy. Tradiční ventilátory pracují v jednom režimu, spotřeba energie nezávisí na počtu lidí v místnosti a kvalitě vzduchu v ní.
Režim adaptivní ventilace je řízen automaticky, pro ventilaci je použit CO2 senzor, který řídí obsah oxidu uhličitého ve vzduchu. Díky inteligentnímu řídicímu systému bude ventilátor dodávat množství vzduchu, které je potřebné a dostatečné.
Potřeba řídit ventilaci senzoremCO2
Přípustnost úrovně koncentrace CO2 je regulována státními normami, z nichž jednou je GOST 2.1.005-88 (hygienické a hygienické požadavky na ovzduší pracovního prostoru). Podle GOST se při zvažování přípustných hodnot oxidu uhličitého ve vzduchu berou v úvahu také minimální výkonnostní ukazatele ventilačního zařízení (30 m3/h na osobu). Na základě požadavků GOST by každá osoba přítomná v místnosti měla dostat 30 m3 proudícího vzduchu za 1 hodinu.
systémy řízené ventilace CO2
Specialisté na HVAC často používají koncept účinnosti distribuce vzduchu. Index účinnosti distribuce vzduchu je chápán jako rychlost, s jakou proud čerstvého vzduchu dorazí do rekreační oblasti nebo pracoviště (dýchací zóny). Kvalita přiváděného vzduchu vstupujícího do dýchací zóny by se při pohybu po místnosti neměla snižovat, jinými slovy, proud čerstvého vzduchu by se neměl dostat do kontaktu s tím, který obsahuje vysokou koncentraci CO2.
Moderní klimatické systémy a technologie poměrně efektivně a hospodárně plní funkce větrání místností. Vestavěné senzory a měřiče oxidu uhličitého jsou schopny řídit ventilační systém, aby byla zajištěna správná kvalita vnitřního vzduchu při minimalizaci spotřeby energie.
V provozu klimatické systémy se řídí indikátory koncentrace CO2 ve vzduchu, elektronikaporovnává přijatou hodnotu s danou. Senzory CO2 zajišťují řízení ventilačního systému a udržují kvalitu vzduchu na optimálních parametrech. Takové systémy se úspěšně používají v místnostech s proměnlivým počtem osob. Optimalizací výkonu ventilace je dosaženo vysoké třídy úspory energie.
Kam nainstalovat senzor nebo monitor CO2
Výběr umístění senzoru oxidu uhličitého musí být proveden na základě omezení:
- zařízení musí být vzdáleno alespoň 1 m od trvalého umístění osob;
- čidlo CO2 pro domácnost není umístěno blíže než 1 metr od přívodní ventilace;
- organizace optimálního napájení zařízení předpokládá jeho blízkost ke zdroji energie.
