นักวิทยาศาสตร์มีความคิดมานานแล้วเกี่ยวกับผลกระทบของก๊าซ CO2 (คาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์) ต่อร่างกายมนุษย์ ตามข้อมูลที่ระบุในตัวจำแนกสารอันตราย GOST 12.1.007-76 คาร์บอนไดออกไซด์ถือเป็นสารอันตรายต่ำ (ชั้น 4) มีความเข้มข้นต่ำในอากาศในบรรยากาศ โดยตัวมันเอง CO2 มีผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมในระดับต่ำ แต่การเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซในอากาศถึง 7% อาจเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์: การหายใจกลายเป็นเรื่องยากทำให้หายใจไม่ออก คุณสมบัติของคาร์บอนไดออกไซด์คือไม่มีความสามารถในการทำให้ร่างกายร้อนขึ้น เมื่อความเข้มข้นของ CO2 ในอากาศลดลง การหายใจก็กลับคืนมาอย่างสมบูรณ์
ASHRAE: มาตรฐานของอุปกรณ์ HVAC
ความเข้มข้นของ CO2 สูงในอากาศในบรรยากาศ (จาก 0.1 ถึง 0.7%) ส่งผลเสียต่อบุคคล ทำให้ประสิทธิภาพของเขาลดลงอย่างรวดเร็ว ออกซิเจนสามารถเปลี่ยนความเข้มข้นได้หลากหลายโดยไม่ทำอันตรายต่อสุขภาพ คณะกรรมการมาตรฐาน ASHRAE HVAC ได้จัดตั้งขึ้นอัตราที่อนุญาตของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในห้องที่มีผู้คนอยู่ที่ระดับ 0.1% ของปริมาณอากาศทั้งหมด เป็นตัวบ่งชี้ CO2 ที่อนุญาตซึ่งระบุโดย ASHRAE ซึ่งถือเป็นพื้นฐานในการคำนวณการแลกเปลี่ยนอากาศ
วัตถุประสงค์ของการวัดความเข้มข้นของ CO2
โดยทั่วไป ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเป็นตัวกำหนดความอับชื้น ซึ่งจะขึ้นอยู่กับจำนวนคนในห้อง ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเกณฑ์หลักสำหรับคุณภาพอากาศภายในอาคาร ดังนั้น การเน้นที่ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น และด้วยระบบระบายอากาศที่มีเซ็นเซอร์ CO2 คุณภาพอากาศภายในอาคารจึงสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เมื่อหายใจเข้าไป คนทั่วไปที่หายใจเอาออกซิเจนเข้าไปสามารถหายใจออกได้ตั้งแต่ 0.35 ถึง 0.5% ของคาร์บอนไดออกไซด์ กล่าวอีกนัยหนึ่งส่วนผสมของก๊าซที่หายใจออกโดยบุคคลนั้นเกินความเข้มข้นของ CO2 เมื่อเทียบกับอากาศภายนอก 100 เท่า หากบุคคลอยู่ในบ้าน ภายในไม่กี่ชั่วโมงความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศจะเพิ่มขึ้นหลายเท่าตัว และคุณภาพอากาศก็ลดลงอย่างรวดเร็ว
จำกัด CO2 ที่สูดดม
แม้ว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะไม่มีสีหรือกลิ่น แต่ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นนั้นสามารถสัมผัสได้ง่ายโดยบุคคล เมื่อสูดดมอากาศที่มี CO2 ในปริมาณมากจะรู้สึกถึงความเหนื่อยล้าความไร้สติเกิดขึ้นบุคคลจะไม่ตั้งใจ ปัญหาอากาศที่มีคาร์บอนไดออกไซด์มากเกินไปนั้นรุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในที่สาธารณะและสถาบันการศึกษาทางการแพทย์สถานประกอบการ
ผู้เชี่ยวชาญในห้องปฏิบัติการพบว่าความเข้มข้นของก๊าซที่สูงกว่า 0, 1% สามารถส่งผลเสียต่อมนุษย์ได้แล้ว ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในช่วง 0.04 ถึง 0.07% นั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับชีวิตมนุษย์ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ความเข้มข้น 0.07 ถึง 0.1% พบได้ในห้องที่มีผู้คนหนาแน่นและการขนส่งสาธารณะ สัดส่วนของก๊าซในอากาศที่ใกล้เคียงกันนั้นไม่สามารถก่อให้เกิดอันตรายได้มากนัก และถือว่ายอมรับได้ในการหายใจ
ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้น (ตั้งแต่ 0.05 ขึ้นไป) มีส่วนทำให้ร่างกายมนุษย์ทำงานน้อยลง อาการง่วงนอน ปฏิกิริยาช้า และตัวบ่งชี้กระบวนการคิดต่ำ ทำให้รู้สึกหายใจไม่ออก
การควบคุมคุณภาพอากาศในห้อง: เซ็นเซอร์ CO2 แบบติดผนัง
เซ็นเซอร์ CO2 แบบติดผนังจะวัดความเข้มข้นของ CO2 อย่างต่อเนื่องและส่งสัญญาณควบคุมไปยังหน่วยระบายอากาศเพื่อขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกิน ระบบภูมิอากาศที่ซับซ้อนอาจมีเซ็นเซอร์ในตัว แต่คุณสามารถใช้เซ็นเซอร์ CO2 ภายนอก จากนั้นเชื่อมต่อผ่านเอาต์พุตแยกไปยังพัดลม
เซ็นเซอร์ติดผนังในท้องตลาดมีตัวเลือกต่างๆ มากมาย มีอุปกรณ์ที่มีรีเลย์หรือเอาท์พุตแอนะล็อก เช่นเดียวกับเอาท์พุตสำหรับหน้าจอมอนิเตอร์ เนื่องจากผู้ผลิตสามารถจัดหาเซ็นเซอร์ควบคุมที่มีเอาต์พุตเพียงตัวเดียว เจ้าของบางคนจึงปรับเปลี่ยนอุปกรณ์เอง เซ็นเซอร์ CO2 เป็นเจ้าของปรับปรุงด้วยตนเองและมีตัวเลือกในการส่งสัญญาณเอาท์พุตตามรายการทั้งหมด ซึ่งมีประสิทธิภาพมากที่สุดเพราะเข้ากันได้กับระบบระบายอากาศใดๆ เซ็นเซอร์ CO2 สมัยใหม่ควรใช้ระบบการสอบเทียบด้วยตนเองเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความทนทานของอุปกรณ์
เซ็นเซอร์ติดผนังมีการดัดแปลงที่พบบ่อยที่สุดสองแบบ: เซ็นเซอร์ CO2 ที่มีเอาต์พุตรีเลย์ที่มีไฟ LED CO2 และปุ่มควบคุมโหมดระบบระบายอากาศ เซ็นเซอร์ที่ไม่มีไฟ LED และปุ่มควบคุมแต่ละปุ่ม
เซ็นเซอร์ใช้พลังงานจากเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันต่ำ ผู้ผลิตบางรายมีตัวเลือกเพิ่มเติมในการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟกับเซ็นเซอร์ CO2
การทำงานของเซ็นเซอร์ CO2
เซ็นเซอร์เกือบทั้งหมดสามารถวัดความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสลม ควบคุมค่าขีดจำกัดได้ เซ็นเซอร์ CO2 สามารถวัดความเข้มข้นของก๊าซในช่วงต่อไปนี้:
- 0 ถึง 2000 ppm (0.02%);
- 0 ถึง 3000 ppm (0.03%);
- 0 ถึง 5,000 ppm (0.05%);
- 0 ถึง 10,000 ppm (0.1%).
ข้อมูลที่อุปกรณ์ได้รับจะถูกแปลงเป็นสัญญาณเอาท์พุต 0-10V ที่ทำงานอยู่ เซ็นเซอร์สำหรับคำนวณความเข้มข้นของ CO2 จะดูดซับรังสีอินฟราเรดที่ไม่กระจัดกระจาย (NDIR) อุปกรณ์นี้มีเปลือกป้องกันของคลาสการป้องกันสูงสุด IP65-IP68
ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์รวมสำหรับการแสดงผลภาพการวัดใช้เซ็นเซอร์ CO2 ที่มีเอาต์พุตแบบแอนะล็อก เครื่องวัดคาร์บอนไดออกไซด์มีฟังก์ชันการสอบเทียบศูนย์แบบอัตโนมัติและแบบแมนนวล ก่อนเริ่มการสอบเทียบ จะต้องจ่ายไฟสำรองให้กับอุปกรณ์เป็นเวลา 10 นาที ห้องที่ติดตั้งเซ็นเซอร์ต้องมีการระบายอากาศ ระดับความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นศูนย์ที่สอดคล้องกันคือ 300 ppm (0.003%) เซ็นเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่ได้รับการสอบเทียบเพียงครั้งเดียว โดยจะมีการสอบเทียบตามระยะเวลาโดยอัตโนมัติหลังจากที่เซ็นเซอร์ CO2 เริ่มทำงานและเริ่มทำงานในครั้งแรก เครื่องมือจะดำเนินการทดสอบและขั้นตอนการตั้งค่าของตัวเอง ในช่วง 5 นาทีแรกหลังการเปิดตัว ข้อมูลขาออกอาจไม่ตรงกับค่าจริง
ระบบระบายอากาศในที่พักอาศัยแบบปรับได้
การระบายอากาศแบบปรับได้แตกต่างจากการระบายอากาศแบบเดิมโดยโหมดการทำงานเท่านั้น พัดลมแบบดั้งเดิมทำงานในโหมดเดียว การใช้พลังงานไม่ได้ขึ้นอยู่กับจำนวนคนในห้องและคุณภาพอากาศในห้อง
โหมดการช่วยหายใจแบบปรับได้จะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติ ซึ่งใช้เซ็นเซอร์ CO2 สำหรับการระบายอากาศ ซึ่งควบคุมปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ ด้วยระบบควบคุมอัจฉริยะ พัดลมจะจ่ายอากาศที่จำเป็นและเพียงพอ
ความจำเป็นในการควบคุมการระบายอากาศด้วยเซ็นเซอร์CO2
การยอมรับของระดับความเข้มข้นของ CO2 นั้นถูกควบคุมโดยมาตรฐานของรัฐ หนึ่งในนั้นคือ GOST 2.1.005-88 (ข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและสุขอนามัยสำหรับอากาศในพื้นที่ทำงาน) ตาม GOST เมื่อพิจารณาถึงค่าที่อนุญาตของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ ตัวชี้วัดประสิทธิภาพขั้นต่ำของอุปกรณ์ระบายอากาศก็ถูกนำมาพิจารณาด้วย (30 m3/h ต่อคน) ตามข้อกำหนดของ GOST แต่ละคนที่อยู่ในห้องควรได้รับ 30 m3 ของการไหลของอากาศใน 1 ชั่วโมง
CO2 ควบคุมระบบระบายอากาศ
ผู้เชี่ยวชาญด้าน HVAC มักใช้แนวคิดเรื่องประสิทธิภาพการจ่ายอากาศ ดัชนีประสิทธิภาพการกระจายอากาศเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความเร็วที่การไหลของอากาศบริสุทธิ์ไปถึงพื้นที่นันทนาการหรือที่ทำงาน (เขตหายใจ) คุณภาพของอากาศที่จ่ายเข้าไปในโซนการหายใจไม่ควรลดลงเมื่อคุณเคลื่อนที่ไปรอบๆ ห้อง กล่าวคือ อากาศบริสุทธิ์ไม่ควรสัมผัสกับอากาศที่มี CO2 ที่มีความเข้มข้นสูง
ระบบปรับอากาศและเทคโนโลยีที่ทันสมัยค่อนข้างมีประสิทธิภาพและประหยัดค่าใช้จ่ายของห้องออกอากาศ เซ็นเซอร์และมิเตอร์วัดคาร์บอนไดออกไซด์ในตัวสามารถควบคุมระบบระบายอากาศเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพอากาศภายในอาคารที่เหมาะสมในขณะที่ลดการใช้พลังงาน
ระบบภูมิอากาศทำงานโดยตัวชี้วัดความเข้มข้นของ CO2 ในอากาศ อิเล็กทรอนิกส์เปรียบเทียบค่าที่ได้รับกับค่าที่กำหนด เซ็นเซอร์ CO2 ให้การควบคุมระบบระบายอากาศ รักษาคุณภาพอากาศที่พารามิเตอร์ที่เหมาะสม ระบบดังกล่าวใช้ในห้องที่มีจำนวนคนไม่เท่ากัน ระดับการประหยัดพลังงานสูงทำได้โดยการปรับกำลังการระบายอากาศให้เหมาะสม
จะติดตั้งเซ็นเซอร์หรือจอภาพ CO2 ได้ที่ไหน
การเลือกตำแหน่งของเซ็นเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์ต้องดำเนินการตามข้อจำกัด:
- อุปกรณ์ต้องอยู่ห่างจากตำแหน่งถาวรของคนอย่างน้อย 1 เมตร
- เซ็นเซอร์ CO2 ของใช้ในครัวเรือนไม่ได้อยู่ใกล้ท่อระบายอากาศเกิน 1 เมตร
- การจัดระบบจ่ายไฟที่เหมาะสมที่สุดของอุปกรณ์บอกเป็นนัยถึงตำแหน่งใกล้กับแหล่งพลังงาน
