Para ilmuwan telah lama memiliki gagasan tentang efek gas CO2 (karbon dioksida, karbon dioksida) pada tubuh manusia. Menurut informasi yang ditentukan dalam pengklasifikasi zat berbahaya GOST 12.1.007-76, karbon dioksida dianggap sebagai zat berbahaya rendah (kelas 4), memiliki konsentrasi rendah di udara atmosfer. Dengan sendirinya, CO2 memiliki tingkat efek berbahaya yang rendah terhadap lingkungan, tetapi peningkatan konsentrasi gas di udara hingga 7% dapat membahayakan tubuh manusia: pernapasan menjadi sulit, terjadi mati lemas. Ciri karbon dioksida adalah tidak memiliki kemampuan untuk memanaskan tubuh, dengan penurunan konsentrasi CO2 di udara, pernapasan pulih sepenuhnya.
ASHRAE: standarisasi peralatan HVAC
Konsentrasi CO2 tingkat tinggi di udara atmosfer (dari 0,1 hingga 0,7%) berdampak negatif pada seseorang, mengurangi kinerjanya secara tajam. Tidak seperti karbon dioksida, oksigen dapat mengubah konsentrasinya dalam rentang yang luas tanpa membahayakan kesehatan. Komite Standar ASHRAE HVAC telah membentuktingkat karbon dioksida yang diizinkan di kamar dengan orang-orang pada tingkat 0,1% dari total volume udara. Ini adalah indikator CO2 yang diizinkan, ditunjukkan oleh ASHRAE, yang dianggap sebagai dasar saat menghitung pertukaran udara.
Tujuan pengukuran konsentrasi CO2
Dalam pengertian umum, tingkat karbon dioksida di udara menentukan pengapnya, yang, pada gilirannya, tergantung pada jumlah orang di dalam ruangan. Jumlah karbon dioksida adalah kriteria utama untuk kualitas udara dalam ruangan, oleh karena itu, hanya berfokus pada konsentrasi karbon dioksida, dan dengan sistem ventilasi yang mengandung sensor CO2, kualitas udara dalam ruangan dapat diatur secara efektif.
Saat bernafas, rata-rata orang, menghirup oksigen, mampu menghembuskan 0,35 hingga 0,5% karbon dioksida. Dengan kata lain, campuran gas yang dihembuskan oleh seseorang melebihi konsentrasi CO2 dibandingkan dengan udara luar sebanyak 100 kali. Jika seseorang berada di dalam ruangan, dalam beberapa jam konsentrasi karbon dioksida di udara meningkat berkali-kali lipat, dan kualitas udara turun tajam.
Batas CO2 yang dihirup
Meskipun karbon dioksida tidak memiliki warna atau bau, peningkatan konsentrasinya mudah dirasakan oleh seseorang. Saat menghirup udara dengan kandungan CO2 yang tinggi, kelelahan terasa, terjadi linglung, seseorang menjadi lalai. Masalah udara dengan kandungan karbon dioksida yang berlebihan sangat akut di institusi publik dan pendidikan tertutup, medisperusahaan.
Para ahli di laboratorium menemukan bahwa konsentrasi gas di atas 0, 1% sudah dapat memberikan efek negatif pada manusia. Konsentrasi karbon dioksida dalam kisaran 0,04 hingga 0,07% optimal untuk kehidupan manusia. Karbon dioksida pada konsentrasi 0,07 hingga 0,1% ditemukan di kamar yang penuh sesak dan transportasi umum, proporsi gas yang sama di udara tidak dapat menyebabkan banyak kerusakan dan dianggap dapat diterima untuk bernafas.
Peningkatan konsentrasi karbon dioksida (dari 0,05 atau lebih) berkontribusi pada rendahnya aktivitas tubuh manusia, kantuk, reaksi lambat dan indikator proses berpikir yang rendah, ada perasaan mati lemas.
Kontrol kualitas udara ruangan: sensor CO2 yang dipasang di dinding
Sensor CO2 yang dipasang di dinding terus menerus mengukur konsentrasi CO2 dan mengirim sinyal kontrol ke unit ventilasi untuk membuang kelebihan karbon dioksida. Sistem iklim yang canggih mungkin memiliki sensor built-in, tetapi dimungkinkan untuk menggunakan sensor CO2 eksternal dan kemudian terhubung melalui output terpisah ke kipas.
Ada berbagai pilihan untuk sensor dinding di pasaran, ada perangkat dengan output relai atau analog, serta output untuk layar monitor. Karena produsen dapat memasok sensor kontrol hanya dengan satu keluaran, beberapa pemilik memodifikasi perangkat itu sendiri. Sensor CO2, milik sendiriditingkatkan secara manual dan berisi semua opsi yang terdaftar untuk mentransmisikan sinyal output, ini paling efektif karena kompatibel dengan sistem ventilasi apa pun. Sensor CO2 modern harus menerapkan sistem kalibrasi otomatis untuk meningkatkan keandalan dan daya tahan perangkat.
Sensor dinding memiliki dua modifikasi yang paling umum: sensor CO2 dengan output relai yang berisi indikator LED CO2 dan tombol kontrol mode sistem ventilasi; sensor yang tidak berisi indikator LED dan tombol kontrol individual.
Sensor ditenagai oleh jaringan AC bertegangan rendah. Beberapa produsen menyediakan opsi tambahan untuk menghubungkan catu daya ke sensor CO2.
Fungsi sensor CO2
Hampir semua sensor mampu mengukur konsentrasi karbon dioksida di aliran udara, mengontrol nilai batas. Sensor CO2 mampu mengukur konsentrasi gas dalam rentang berikut:
- 0 hingga 2000 ppm (0,02%);
- 0 hingga 3000 ppm (0,03%);
- 0 hingga 5000 ppm (0,05%);
- 0 hingga 10000 ppm (0,1%).
Data yang diterima oleh perangkat diubah menjadi sinyal keluaran 0-10V yang aktif. Sensor untuk menghitung konsentrasi CO2 menyerap radiasi inframerah non-hamburan (NDIR). Perangkat dilengkapi dengan cangkang pelindung dari kelas perlindungan maksimum IP65-IP68.
Dengan tidak adanya perangkat terintegrasi untuk tampilan visual hasilpengukuran menggunakan sensor CO2 dengan output analog. Pengukur karbon dioksida memiliki fungsi kalibrasi nol otomatis dan manual. Sebelum kalibrasi dimulai, daya tak terputus harus disuplai ke instrumen selama 10 menit. Ruangan tempat sensor dipasang harus berventilasi. Tingkat konsentrasi karbon dioksida titik nol yang sesuai adalah 300 ppm (0,003%). Sebagian besar sensor karbon dioksida dikalibrasi sekali, dengan kalibrasi berkala berikutnya dilakukan secara otomatis. Setelah sensor CO2 pertama kali dinyalakan dan dinyalakan, instrumen melakukan prosedur pengujian dan pengaturannya sendiri. Selama lima menit pertama setelah peluncuran, data keluaran mungkin tidak sesuai dengan nilai sebenarnya.
Ventilasi hunian adaptif
Ventilasi adaptif berbeda dari ventilasi tradisional hanya dalam mode pengoperasian. Kipas angin tradisional beroperasi dalam satu mode, konsumsi energi tidak tergantung pada jumlah orang di dalam ruangan dan kualitas udara di dalamnya.
Mode ventilasi adaptif dikontrol secara otomatis, yang menggunakan sensor CO2 untuk ventilasi, yang mengontrol kandungan karbon dioksida di udara. Berkat sistem kontrol yang cerdas, kipas akan memasok jumlah udara yang dibutuhkan dan mencukupi.
Kebutuhan untuk mengontrol ventilasi dengan sensorCO2
Dapat diterimanya tingkat konsentrasi CO2 diatur oleh standar negara, salah satunya adalah GOST 2.1.005-88 (persyaratan sanitasi dan higienis untuk udara di area kerja). Menurut GOST, ketika mempertimbangkan nilai karbon dioksida yang diizinkan di udara, indikator kinerja minimum peralatan ventilasi juga diperhitungkan (30 m3/jam per orang). Berdasarkan persyaratan GOST, setiap orang yang hadir di ruangan harus menerima 30 m3 aliran udara dalam 1 jam.
Sistem ventilasi terkontrol CO2
Ahli HVAC sering menggunakan konsep efisiensi distribusi udara. Indeks efisiensi distribusi udara dipahami sebagai kecepatan aliran udara segar mencapai tempat rekreasi atau tempat kerja (zona pernapasan). Kualitas pasokan udara yang memasuki zona pernapasan tidak boleh menurun saat Anda bergerak di sekitar ruangan, dengan kata lain, aliran udara segar tidak boleh bersentuhan dengan yang mengandung konsentrasi CO2 tinggi.
Sistem dan teknologi iklim modern cukup efektif dan ekonomis menjalankan fungsi ruang tayang. Sensor dan pengukur karbon dioksida internal dapat mengontrol sistem ventilasi untuk memastikan kualitas udara dalam ruangan yang tepat sambil meminimalkan konsumsi energi.
Sistem iklim yang beroperasi dipandu oleh indikator konsentrasi CO2 di udara, elektronikmembandingkan nilai yang diterima dengan nilai yang diberikan. Sensor CO2 memberikan kontrol sistem ventilasi, menjaga kualitas udara pada parameter yang optimal. Sistem seperti itu berhasil digunakan di ruangan dengan jumlah orang yang bervariasi. Kelas hemat energi yang tinggi dicapai dengan mengoptimalkan daya ventilasi.
Tempat memasang sensor atau monitor CO2
Pemilihan lokasi sensor karbon dioksida harus dilakukan berdasarkan batasan:
- perangkat harus berjarak minimal 1 m dari lokasi permanen orang;
- Sensor CO2 rumah tangga tidak ditempatkan lebih dekat dari 1 meter ke ventilasi suplai;
- organisasi catu daya optimal perangkat menyiratkan lokasinya yang dekat dengan sumber energi.
