Bilim adamları, CO2 gazının (karbon dioksit, karbondioksit) insan vücudu üzerindeki etkisi hakkında uzun zamandır bir fikre sahipti. Zararlı maddelerin sınıflandırıcısında belirtilen bilgilere göre GOST 12.1.007-76, karbondioksit düşük tehlikeli bir madde (4. sınıf) olarak kabul edilir, atmosferik havada düşük konsantrasyona sahiptir. Kendi başına CO2'nin çevre üzerinde düşük derecede zararlı etkileri vardır, ancak havadaki gaz konsantrasyonunun %7'ye çıkması insan vücuduna zarar verebilir: nefes almak zorlaşır, boğulma meydana gelir. Karbondioksitin bir özelliği, vücudu ısıtma kabiliyetine sahip olmamasıdır, havadaki CO2 konsantrasyonunda bir azalma ile solunum tamamen geri yüklenir.
ASHRAE: HVAC ekipmanının standardizasyonu
Atmosferik havadaki yüksek CO2 konsantrasyonu (%0,1'den %0,7'ye) bir kişi üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir ve performansını keskin bir şekilde düşürür. Karbondioksitten farklı olarak oksijen, sağlığa zarar vermeden konsantrasyonunu geniş bir aralıkta değiştirebilir. ASHRAE HVAC Standartları Komitesi kurulduToplam hava hacminin% 0,1'i düzeyinde insanlarla odalarda izin verilen karbondioksit oranı. Hava değişimi hesaplanırken temel kabul edilen, ASHRAE tarafından belirtilen izin verilen CO2 göstergesidir.
CO2 konsantrasyonunu ölçmenin amacı
Genel anlamda, havadaki karbondioksit seviyesi havanın havasızlığını belirler ve bu da odadaki insan sayısına bağlıdır. Karbondioksit miktarı iç hava kalitesi için ana kriterdir, bu nedenle sadece karbondioksit konsantrasyonuna odaklanarak ve CO2 sensörleri içeren bir havalandırma sistemi ile iç hava kalitesi etkin bir şekilde düzenlenebilir.
Nefes alırken, oksijeni soluyan ortalama bir insan, karbondioksitin %0,35 ila %0,5'ini soluyabilir. Başka bir deyişle, bir kişinin soluduğu gazların karışımı, dışarıdaki havaya kıyasla CO2 konsantrasyonunu 100 kat aşıyor. Bir kişi içerideyse, birkaç saat içinde havadaki karbondioksit konsantrasyonu kat kat artar ve hava kalitesi keskin bir şekilde düşer.
Solunan CO2 sınırları
Karbondioksitin rengi ve kokusu olmamasına rağmen artan konsantrasyonu insan tarafından kolaylıkla hissedilir. CO2 içeriği yüksek olan havayı solurken, yorgunluk hissedilir, dalgınlık meydana gelir, bir kişi dikkatsiz hale gelir. Aşırı karbondioksit içeriğine sahip hava sorunu, özellikle kapalı kamu ve eğitim kurumlarında, tıbbikuruluşlar.
Laboratuvardaki uzmanlar, %0,1'in üzerindeki gaz konsantrasyonunun zaten insanlar üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olduğunu buldu. %0.04 ila %0.07 aralığındaki karbondioksit konsantrasyonu, insan yaşamı için optimaldir. Aşırı kalabalık odalarda ve toplu taşıma araçlarında %0.07 ila 0.1 konsantrasyonunda karbondioksit bulunur, benzer oranda havadaki gaz fazla zarara neden olmaz ve solunum için kabul edilebilir olarak kabul edilir.
Artan karbondioksit konsantrasyonu (0,05 veya daha fazla) insan vücudunun düşük aktivitesine, uyuşukluğa, yavaş reaksiyonlara ve düşünce sürecinin düşük bir göstergesine katkıda bulunur, boğulma hissi vardır.
Oda hava kalitesi kontrolü: duvara monte CO2 sensörü
Duvara monte CO2 sensörleri, CO2 konsantrasyonunu sürekli olarak ölçer ve fazla karbondioksiti gidermek için havalandırma ünitesine bir kontrol sinyali gönderir. Gelişmiş iklim sistemlerinde yerleşik sensörler olabilir, ancak harici bir CO2 sensörü kullanmak ve ardından ayrı çıkışlar aracılığıyla fana bağlanmak mümkündür.
Piyasada duvar sensörleri için çeşitli seçenekler vardır, monitör ekranı için çıkışların yanı sıra röle veya analog çıkışlı cihazlar vardır. Üreticiler, kontrol sensörlerini yalnızca bir çıkışla tedarik edebildiğinden, bazı sahipler cihazları kendileri değiştirir. CO2 sensörü, kendimanuel olarak geliştirilmiş ve çıkış sinyalini iletmek için listelenen tüm seçenekleri içeren, herhangi bir havalandırma sistemi ile uyumlu olduğu için en etkilidir. Modern CO2 sensörleri, cihazın güvenilirliğini ve dayanıklılığını artırmak için bir kendi kendine kalibrasyon sistemi uygulamalıdır.
Duvar sensörlerinin en yaygın iki modifikasyonu vardır: CO2 LED göstergesi ve havalandırma sistemi modu kontrol düğmeleri içeren röle çıkışlı bir CO2 sensörü; LED göstergeleri ve bağımsız kontrol düğmeleri içermeyen bir sensör.
Sensörler, düşük voltajlı AC ağlarından güç alır. Bazı üreticiler, CO2 sensörüne bir güç kaynağı bağlamak için ek bir seçenek sunar.
CO2 sensörlerinin işlevselliği
Neredeyse tüm sensörler, limit değerleri kontrol ederek hava akımındaki karbondioksit konsantrasyonunu ölçebilir. CO2 sensörleri, aşağıdaki aralıklarda gaz konsantrasyonlarını ölçebilir:
- 0 - 2000 ppm (%0,02);
- 0 - 3000 ppm (%0,03);
- 0 - 5000 ppm (%0.05);
- 0 ila 10000 ppm (%0,1).
Cihaz tarafından alınan veriler aktif 0-10V çıkış sinyallerine dönüştürülür. CO2 konsantrasyonunun hesaplanmasına yönelik sensörler, saçılmayan kızılötesi radyasyonu (NDIR) emer. Cihazlar, IP65-IP68 maksimum koruma sınıflarına sahip koruyucu bir kabuk ile donatılmıştır.
Sonuçların görsel olarak görüntülenmesi için entegre cihazların yokluğundaölçüm, analog çıkışlı bir CO2 sensörü kullanır. Karbondioksit sayaçları, otomatik ve manuel sıfır kalibrasyon işlevine sahiptir. Kalibrasyon başlamadan önce, cihaza 10 dakika boyunca kesintisiz güç sağlanmalıdır. Sensörün monte edildiği oda havalandırılmalıdır. Karşılık gelen sıfır noktası karbondioksit konsantrasyon seviyesi 300 ppm'dir (%0,003). Çoğu karbon dioksit sensörü bir kez kalibre edilir ve sonraki periyodik kalibrasyonlar otomatik olarak gerçekleştirilir. CO2 sensörlerine ilk kez güç verildikten ve başlatıldıktan sonra cihaz kendi test ve kurulum prosedürlerini gerçekleştirir. Başlatmadan sonraki ilk beş dakika boyunca çıktı verileri gerçek değerlere karşılık gelmeyebilir.
Uyarlanabilir konut havalandırması
Uyarlanabilir ventilasyon, geleneksel ventilasyondan yalnızca çalışma modları bakımından farklılık gösterir. Geleneksel fanlar tek modda çalışır, enerji tüketimi odadaki insan sayısına ve içindeki havanın kalitesine bağlı değildir.
Uyarlanabilir havalandırma modu otomatik olarak kontrol edilir, bunun için havalandırma için havadaki karbondioksit içeriğini kontrol eden bir CO2 sensörü kullanılır. Akıllı kontrol sistemi sayesinde fan, ihtiyaç duyulan ve yeterli miktarda havayı sağlayacaktır.
Sensor ile ventilasyonu kontrol etme ihtiyacıCO2
CO2 konsantrasyonu seviyesinin kabul edilebilirliği, biri GOST 2.1.005-88 (çalışma alanının havası için sıhhi ve hijyenik gereklilikler) olan devlet standartlarına göre düzenlenir. GOST'a göre, havadaki izin verilen karbondioksit değerleri göz önüne alındığında, havalandırma ekipmanının minimum performans göstergeleri de dikkate alınır (kişi başı 30 m3/h). GOST gereksinimlerine göre, odada bulunan her kişi 1 saat içinde 30 m3 çalışan hava almalıdır.
CO2 kontrollü havalandırma sistemleri
HVAC uzmanları genellikle hava dağıtım verimliliği kavramını kullanır. Hava dağıtım verimlilik indeksi, taze hava akışının rekreasyon alanına veya işyerine (nefes alanı) ulaşma hızı olarak anlaşılmaktadır. Oda içinde hareket ettikçe soluma bölgesine giren besleme havasının kalitesi düşmemeli, yani taze hava akımı yüksek konsantrasyonda CO2 içeren hava ile temas etmemelidir.
Modern iklim sistemleri ve teknolojileri, havalandırma odalarının işlevlerini oldukça etkili ve ekonomik bir şekilde yerine getirir. Dahili karbondioksit sensörleri ve sayaçları, enerji tüketimini en aza indirirken uygun iç mekan hava kalitesini sağlamak için havalandırma sistemini kontrol edebilir.
Çalışan iklim sistemleri, havadaki CO2 konsantrasyonu göstergeleri tarafından yönlendirilir, elektronikalınan değeri verilen değerle karşılaştırır. CO2 sensörleri, hava kalitesini optimum parametrelerde tutarak havalandırma sisteminin kontrolünü sağlar. Bu tür sistemler, değişken sayıda kişinin bulunduğu odalarda başarıyla kullanılmaktadır. Havalandırma gücü optimize edilerek yüksek bir enerji tasarrufu sınıfı elde edilir.
Bir CO2 sensörünün veya monitörün nereye kurulacağı
Karbondioksit sensörünün konumunun seçimi, kısıtlamalara göre yapılmalıdır:
- cihaz, insanların kalıcı konumundan en az 1 m uzakta olmalıdır;
- ev CO2 sensörü besleme havalandırmasına 1 metreden daha yakın yerleştirilmemiştir;
- Cihazın optimum güç kaynağının organizasyonu, enerji kaynağına yakın konumu anlamına gelir.
