A tudósoknak régóta van elképzelésük a CO2 gáz (szén-dioxid, szén-dioxid) emberi szervezetre gyakorolt hatásáról. A káros anyagok GOST 12.1.007-76 osztályozójában meghatározott információk szerint a szén-dioxid alacsony kockázatú anyagnak minősül (4. osztály), alacsony koncentrációja van a légköri levegőben. A CO2 önmagában csekély mértékben károsítja a környezetet, de a levegőben lévő gázkoncentráció 7%-ra emelkedése károsíthatja az emberi szervezetet: megnehezül a légzés, fulladás lép fel. A szén-dioxid sajátossága, hogy nem képes felmelegíteni a testet, a levegő CO2-koncentrációjának csökkenésével a légzés teljesen helyreáll.
ASHRAE: HVAC-berendezések szabványosítása
A légköri levegő magas CO2-koncentrációja (0,1-0,7%) negatív hatással van az emberre, és jelentősen csökkenti a teljesítményét. A szén-dioxiddal ellentétben az oxigén széles tartományban képes megváltoztatni koncentrációját anélkül, hogy károsítaná az egészséget. Az ASHRAE HVAC Szabványügyi Bizottság létrehoztaa szén-dioxid megengedett aránya az emberekkel rendelkező helyiségekben a teljes levegőmennyiség 0,1% -a. Ez az ASHRAE által jelzett megengedett CO2-mutató az alapérték a levegőcsere kiszámításakor.
A CO2-koncentráció mérésének célja
Általános értelemben a levegő szén-dioxid-szintje határozza meg a levegő tömítettségét, ami viszont a helyiségben tartózkodók számától függ. A beltéri levegő minőségének fő kritériuma a szén-dioxid mennyisége, ezért csak a szén-dioxid koncentrációra koncentrálva, és CO2 érzékelőket tartalmazó szellőzőrendszerrel a beltéri levegő minősége hatékonyan szabályozható.
Légzés közben az átlagos ember oxigént lélegezve 0,35-0,5% szén-dioxidot képes kilélegezni. Más szóval, az ember által kilélegzett gázelegy 100-szor haladja meg a CO2-koncentrációt a külső levegőhöz képest. Ha az ember bent van, néhány órán belül a levegő szén-dioxid-koncentrációja többszörösére nő, és a levegő minősége meredeken romlik.
Belélegzett CO2-határértékek
Annak ellenére, hogy a szén-dioxidnak sem színe, sem szaga nincs, megnövekedett koncentrációját az ember könnyen érzékeli. Magas CO2 tartalmú levegő belélegzése esetén fáradtság érezhető, szórakozás lép fel, az ember figyelmetlenné válik. A túlzott szén-dioxid-tartalmú levegő problémája különösen akut a zárt köz- és oktatási intézményekben, valamint az egészségügyi intézményekbenlétesítmények.
A laboratóriumi szakértők megállapították, hogy a 0,1% feletti gázkoncentráció már képes negatív hatást gyakorolni az emberre. A szén-dioxid koncentrációja a 0,04-0,07% tartományban optimális az emberi élet számára. A szén-dioxid 0,07-0,1%-os koncentrációban található a túlzsúfolt helyiségekben és a tömegközlekedési eszközökön, a levegőben lévő gáz hasonló aránya nem képes nagy kárt okozni, és légzésre elfogadhatónak tekinthető.
A szén-dioxid megnövekedett koncentrációja (0,05-ről vagy többről) hozzájárul az emberi test alacsony aktivitásához, álmossághoz, lassú reakciókhoz és a gondolkodási folyamat alacsony mutatójához, fulladás érzéséhez.
Szoba levegőminőség-ellenőrzése: falra szerelhető CO2-érzékelő
A falra szerelt CO2-érzékelők folyamatosan mérik a CO2-koncentrációt, és vezérlőjelet küldenek a szellőztetőegységnek, hogy eltávolítsák a felesleges szén-dioxidot. A kifinomult klímarendszerek tartalmazhatnak beépített érzékelőket, de lehetőség van külső CO2-érzékelő használatára, majd külön kimeneteken keresztül a ventilátorra történő csatlakoztatására.
A fali szenzorokhoz többféle lehetőség kínálkozik a piacon, vannak relé- vagy analóg kimenettel rendelkező eszközök, valamint a monitor képernyőjének kimenetei. Mivel a gyártók csak egy kimenettel tudnak vezérlő érzékelőket szállítani, egyes tulajdonosok maguk módosítják az eszközöket. CO2 érzékelő, sajátmanuálisan javítva, és tartalmazza a kimeneti jel továbbítására vonatkozó összes felsorolt opciót, a leghatékonyabb, mert kompatibilis bármely szellőztető rendszerrel. A modern CO2-érzékelőknek önkalibrációs rendszert kell alkalmazniuk az eszköz megbízhatóságának és tartósságának javítása érdekében.
A fali érzékelőknek két leggyakoribb módosítása van: egy CO2-érzékelő relé kimenettel, amely CO2 LED-jelzőt és a szellőzőrendszer üzemmódját vezérlő gombokat tartalmaz; olyan érzékelő, amely nem tartalmaz LED-jelzőket és egyedi vezérlőgombokat.
Az érzékelőket alacsony feszültségű váltakozó áramú hálózatok táplálják. Egyes gyártók további lehetőséget biztosítanak a CO2-érzékelő tápellátásának csatlakoztatására.
A CO2-érzékelők működése
Szinte minden érzékelő képes mérni a levegőáram szén-dioxid-koncentrációját, szabályozva a határértékeket. A CO2-érzékelők a következő tartományokban képesek mérni a gázkoncentrációkat:
- 0–2000 ppm (0,02%);
- 0–3000 ppm (0,03%);
- 0–5000 ppm (0,05%);
- 0–10000 ppm (0,1%).
A készülék által fogadott adatok aktív 0-10V-os kimeneti jelekké alakulnak. A CO2-koncentráció kiszámítására szolgáló érzékelők elnyelik a nem szórt infravörös sugárzást (NDIR). A készülékek IP65-IP68 maximális védettségi osztályú védőburkolattal vannak felszerelve.
Az eredmények vizuális megjelenítésére szolgáló integrált eszközök hiányábana mérés CO2-érzékelőt használ analóg kimenettel. A szén-dioxid-mérők automatikus és kézi nulla kalibrációs funkcióval rendelkeznek. A kalibrálás megkezdése előtt a műszert 10 percig szünetmentes árammal kell ellátni. A helyiséget, ahol az érzékelő fel van szerelve, szellőztetni kell. A megfelelő nullapont szén-dioxid koncentráció szintje 300 ppm (0,003%). A legtöbb szén-dioxid-érzékelőt egyszer kalibrálják, az ezt követő időszakos kalibrálások automatikusan megtörténnek. Miután a CO2-érzékelőket először bekapcsolták és elindították, a műszer elvégzi a saját tesztelési és beállítási eljárásait. Az indítást követő első öt percben előfordulhat, hogy a kimeneti adatok nem felelnek meg a tényleges értékeknek.
Adaptív lakossági szellőztetés
Az adaptív szellőztetés csak működési módokban tér el a hagyományos szellőztetéstől. A hagyományos ventilátorok egy üzemmódban működnek, az energiafogyasztás nem függ a helyiségben tartózkodók számától és a levegő minőségétől.
Az adaptív szellőztetési mód vezérlése automatikusan történik, amelyhez a szellőztetéshez CO2-érzékelőt használnak, amely szabályozza a levegő szén-dioxid-tartalmát. Az intelligens vezérlőrendszernek köszönhetően a ventilátor biztosítja a szükséges és elegendő mennyiségű levegőt.
A szellőzés érzékelővel történő szabályozásának szükségességeCO2
A CO2-koncentráció szintjének elfogadhatóságát állami szabványok szabályozzák, amelyek közül az egyik a GOST 2.1.005-88 (a munkaterület levegőjére vonatkozó egészségügyi és higiéniai követelmények). A GOST szerint a levegőben lévő szén-dioxid megengedett értékeinek figyelembevételekor a szellőztető berendezések minimális teljesítménymutatóit is figyelembe veszik (30 m3/h személyenként). A GOST előírásai szerint minden helyiségben tartózkodó személynek 30 m3 levegőt kell kapnia 1 óra alatt.
CO2-vezérelt szellőzőrendszerek
A HVAC szakemberek gyakran használják a levegőelosztás hatékonyságának fogalmát. A levegőelosztás hatékonysági indexén azt a sebességet értjük, amellyel a friss levegő áramlása eléri az üdülőterületet vagy a munkahelyet (légzési zónát). A légzési zónába belépő befúvott levegő minősége nem csökkenhet a helyiségben való mozgás során, vagyis a friss levegő ne érintkezzen azzal, amely magas CO2-koncentrációt tartalmaz.
A modern klímarendszerek és technológiák meglehetősen hatékonyan és gazdaságosan látják el a helyiségek szellőztetésének funkcióit. A beépített szén-dioxid-érzékelők és -mérők képesek a szellőzőrendszer vezérlésére, hogy biztosítsák a megfelelő beltéri levegőminőséget, miközben minimalizálják az energiafogyasztást.
A működő klímarendszereket a levegő CO2-koncentrációjának mutatói, elektronika irányítjákösszehasonlítja a kapott értéket az adott értékkel. CO2 érzékelők biztosítják a szellőzőrendszer vezérlését, optimális paramétereken tartva a levegő minőségét. Az ilyen rendszereket sikeresen alkalmazzák változó létszámú helyiségekben. A szellőztetési teljesítmény optimalizálásával magas energiatakarékossági osztály érhető el.
Hová telepítsünk CO2-érzékelőt vagy monitort
A szén-dioxid-érzékelő helyének megválasztását a korlátozások alapján kell elvégezni:
- az eszköznek legalább 1 m távolságra kell lennie az emberek állandó tartózkodási helyétől;
- a háztartási CO2-érzékelő nincs elhelyezve 1 méternél közelebb a befúvó szellőzéshez;
- A készülék optimális tápellátásának megszervezése azt jelenti, hogy az eszköz közel van az energiaforráshoz.
