Wissenschaftler haben seit langem eine Vorstellung von der Wirkung von CO2-Gas (Kohlendioxid, Kohlendioxid) auf den menschlichen Körper. Gemäß den im Schadstoffklassifikator GOST 12.1.007-76 angegebenen Informationen gilt Kohlendioxid als Stoff mit geringer Gefahr (4. Klasse) und hat eine geringe Konzentration in der atmosphärischen Luft. CO2 an sich hat nur geringe schädliche Auswirkungen auf die Umwelt, aber eine Erhöhung der Gaskonzentration in der Luft auf 7% kann den menschlichen Körper schädigen: Das Atmen wird schwierig, es kommt zum Ersticken. Ein Merkmal von Kohlendioxid ist, dass es nicht in der Lage ist, den Körper zu erwärmen, mit einer Abnahme der CO2-Konzentration in der Luft wird die Atmung vollständig wiederhergestellt.
ASHRAE: Standardisierung von HVAC-Geräten
Hohe CO2-Konzentrationen in der atmosphärischen Luft (von 0,1 bis 0,7%) wirken sich negativ auf den Menschen aus und reduzieren seine Leistungsfähigkeit stark. Im Gegensatz zu Kohlendioxid kann Sauerstoff seine Konzentration über einen weiten Bereich verändern, ohne der Gesundheit zu schaden. Das ASHRAE HVAC Standards Committee wurde gegründetdie zulässige Menge an Kohlendioxid in Räumen mit Menschen in Höhe von 0,1 % des gesamten Luftvolumens. Es ist der zulässige CO2-Indikator, der von ASHRAE angegeben wird und als Basis für die Berechnung des Luftaustauschs gilt.
Zweck der Messung der CO2-Konzentration
Ganz allgemein bestimmt der Kohlendioxidgeh alt der Luft ihre Stickigkeit, die wiederum von der Anzahl der Personen im Raum abhängt. Die Kohlendioxidmenge ist das Hauptkriterium für die Raumluftqualität, daher kann die Raumluftqualität effektiv reguliert werden, wenn man sich nur auf die Kohlendioxidkonzentration konzentriert und mit einem Lüftungssystem, das CO2-Sensoren enthält.
Beim Atmen kann die durchschnittliche Person, die Sauerstoff einatmet, 0,35 bis 0,5 % Kohlendioxid ausatmen. Mit anderen Worten, das von einem Menschen ausgeatmete Gasgemisch übersteigt die CO2-Konzentration im Vergleich zur Außenluft um das 100-fache. Befindet sich eine Person in Innenräumen, steigt die Kohlendioxidkonzentration in der Luft innerhalb weniger Stunden um ein Vielfaches an und die Luftqualität nimmt stark ab.
Eingeatmete CO2-Grenzwerte
Trotz der Tatsache, dass Kohlendioxid weder Farbe noch Geruch hat, ist seine erhöhte Konzentration für den Menschen leicht zu spüren. Beim Einatmen von Luft mit hohem CO2-Geh alt ist Müdigkeit zu spüren, es tritt Zerstreutheit auf, eine Person wird unaufmerksam. Das Problem der Luft mit einem übermäßigen Kohlendioxidgeh alt ist besonders akut in geschlossenen öffentlichen und medizinischen BildungseinrichtungenBetriebe.
Experten im Labor fanden heraus, dass die Gaskonzentration über 0,1% bereits eine negative Wirkung auf den Menschen haben kann. Die Konzentration von Kohlendioxid im Bereich von 0,04 bis 0,07 % ist optimal für das menschliche Leben. Kohlendioxid in einer Konzentration von 0,07 bis 0,1 % findet sich in überfüllten Räumen und öffentlichen Verkehrsmitteln, ein ähnlicher Gasanteil in der Luft ist nicht in der Lage, viel Schaden anzurichten und gilt als akzeptabel zum Atmen.
Erhöhte Kohlendioxidkonzentration (ab 0,05) trägt zu einer geringen Aktivität des menschlichen Körpers, Schläfrigkeit, langsamen Reaktionen und einem niedrigen Indikator für den Denkprozess bei, es besteht ein Erstickungsgefühl.
Raumluftqualitätskontrolle: Wandmontierter CO2-Sensor
Wandmontierte CO2-Sensoren messen kontinuierlich die CO2-Konzentration und senden ein Steuersignal an das Lüftungsgerät, um überschüssiges Kohlendioxid zu entfernen. Anspruchsvolle Klimasysteme können eingebaute Sensoren haben, aber es ist möglich, einen externen CO2-Sensor zu verwenden und dann über separate Ausgänge mit dem Lüfter zu verbinden.
Auf dem Markt gibt es verschiedene Möglichkeiten für Wandsensoren, es gibt Geräte mit Relais- oder Analogausgängen, sowie Ausgänge für den Bildschirm. Da Hersteller Steuersensoren mit nur einem Ausgang liefern können, modifizieren einige Besitzer die Geräte selbst. CO2-Sensor, eigenmanuell verbessert und mit allen aufgelisteten Optionen zur Übertragung des Ausgangssignals, ist es am effektivsten, weil es mit jedem Lüftungssystem kompatibel ist. Moderne CO2-Sensoren sollten ein Selbstkalibrierungssystem implementieren, um die Zuverlässigkeit und H altbarkeit des Geräts zu verbessern.
Wandsensoren haben zwei gebräuchlichste Modifikationen: einen CO2-Sensor mit einem Relaisausgang, der eine CO2-LED-Anzeige und Steuertasten für den Modus des Lüftungssystems enthält; ein Sensor, der keine LED-Anzeigen und individuelle Steuertasten enthält.
Die Sensoren werden von Niederspannungs-Wechselstromnetzen gespeist. Einige Hersteller bieten eine zusätzliche Möglichkeit, eine Stromversorgung an den CO2-Sensor anzuschließen.
Funktionalität von CO2-Sensoren
Fast alle Sensoren sind in der Lage, die Kohlendioxidkonzentration im Luftstrom zu messen und die Grenzwerte zu kontrollieren. CO2-Sensoren können Gaskonzentrationen in den folgenden Bereichen messen:
- 0 bis 2000 ppm (0,02%);
- 0 bis 3000 ppm (0,03%);
- 0 bis 5000 ppm (0,05%);
- 0 bis 10000 ppm (0,1 %)
Die vom Gerät empfangenen Daten werden in aktive 0-10V Ausgangssignale umgewandelt. Die Sensoren zur Berechnung der CO2-Konzentration absorbieren nicht gestreute Infrarotstrahlung (NDIR). Die Geräte sind mit einer Schutzhülle der maximalen Schutzklassen IP65-IP68 ausgestattet.
In Ermangelung integrierter Geräte zur visuellen Anzeige der ErgebnisseMessung verwendet einen CO2-Sensor mit Analogausgang. Kohlendioxidmessgeräte verfügen über eine automatische und manuelle Nullkalibrierfunktion. Vor Beginn der Kalibrierung muss das Gerät 10 Minuten lang unterbrechungsfrei mit Strom versorgt werden. Der Raum, in dem der Sensor installiert ist, muss belüftet werden. Die entsprechende Nullpunkt-Kohlendioxidkonzentration beträgt 300 ppm (0,003 %). Die meisten Kohlendioxidsensoren werden einmal kalibriert, wobei nachfolgende regelmäßige Kalibrierungen automatisch durchgeführt werden. Nachdem die CO2-Sensoren zum ersten Mal eingesch altet und gestartet wurden, führt das Instrument seine eigenen Test- und Einrichtungsverfahren durch. Während der ersten fünf Minuten nach dem Start können die Ausgabedaten nicht den tatsächlichen Werten entsprechen.
Adaptive Wohnungslüftung
Adaptive Beatmung unterscheidet sich von traditioneller Beatmung nur durch die Betriebsarten. Herkömmliche Ventilatoren arbeiten in einem Modus, der Energieverbrauch hängt nicht von der Anzahl der Personen im Raum und der Luftqualität darin ab.
Der adaptive Lüftungsmodus wird automatisch gesteuert, wofür ein CO2-Sensor für die Lüftung verwendet wird, der den Kohlendioxidgeh alt in der Luft kontrolliert. Dank einer intelligenten Steuerung liefert der Lüfter die benötigte und ausreichende Luftmenge.
Die Notwendigkeit, die Belüftung per Sensor zu steuernCO2
Die Zulässigkeit der CO2-Konzentration wird durch staatliche Normen geregelt, von denen eine GOST 2.1.005-88 (sanitäre und hygienische Anforderungen an die Luft des Arbeitsbereichs) ist. Laut GOST werden bei der Berücksichtigung der zulässigen Kohlendioxidwerte in der Luft auch die Mindestleistungsindikatoren von Lüftungsgeräten berücksichtigt (30 m3/h pro Person). Basierend auf den Anforderungen von GOST sollte jede im Raum anwesende Person 30 m3 fließende Luft in 1 Stunde erh alten.
CO2-kontrollierte Lüftungsanlagen
HVAC-Spezialisten verwenden oft das Konzept der Luftverteilungseffizienz. Unter dem Luftverteilungswirkungsgrad wird die Geschwindigkeit verstanden, mit der der Frischluftstrom den Aufenth altsbereich oder Arbeitsplatz (Atemzone) erreicht. Die Qualität der in den Atembereich eintretenden Zuluft sollte bei Bewegung im Raum nicht abnehmen, d. h. der Frischluftstrom sollte nicht mit demjenigen in Kontakt kommen, der eine hohe CO2-Konzentration enthält.
Moderne Klimasysteme und -technologien erfüllen die Funktionen der Raumlüftung sehr effektiv und wirtschaftlich. Eingebaute Kohlendioxidsensoren und -zähler können das Lüftungssystem steuern, um eine angemessene Raumluftqualität zu gewährleisten und gleichzeitig den Energieverbrauch zu minimieren.
Klimasysteme in Betrieb werden durch Indikatoren der CO2-Konzentration in der Luft, Elektronik gesteuertvergleicht den empfangenen Wert mit dem gegebenen. CO2-Sensoren steuern das Lüftungssystem und h alten die Luftqualität auf optimalen Parametern. Solche Systeme werden erfolgreich in Räumen mit variabler Personenzahl eingesetzt. Durch die Optimierung der Lüftungsleistung wird eine hohe Energiesparklasse erreicht.
Wo man einen CO2-Sensor oder Monitor installiert
Die Wahl des Standortes des Kohlendioxidsensors muss anhand der Einschränkungen erfolgen:
- das Gerät muss mindestens 1 m vom ständigen Aufenth altsort von Personen entfernt sein;
- Haush alts-CO2-Sensor ist nicht näher als 1 Meter an der Zuluftlüftung angebracht;
- Die Organisation der optimalen Stromversorgung des Geräts impliziert seine Nähe zur Energiequelle.
