Skip to main content.

Контролюємо якість повітря правильно - датчики CO2 від Theben

За нормального рівня, вуглекислий газ життєво необхідний для якісного існування живого організму: він сприяє засвоєнню кисню у тканинах, розширює дрібні артеріальні судини та запобігає застійним процесам у серцево-судинній системі, допомагає обміну речовин, зміцнює нервові клітини та сприяє багатьом іншим позитивним процесам.

Але при перевищенні рівню - все навпаки.

Якщо його концентрація у повітрі перевищує допустимі норми, з'являється погіршення самопочуття, розлад концентрації, зниження засвоєння інформації та продуктивності праці тощо. Особливо це стосується закритих приміщень, де відсутній природній обмін повітря і при цьому знаходиться велика кількість людей.

 

Передумови: підвищена концентрація CO2 та її наслідки

Газ без запаху і смаку, який помітний людині лише через свої негативні наслідки: нездужання, погану концентрацію та втрату працездатності. Люди вдихають кисень з повітря при вдиху і виділяють вуглекислий газ у повітря при видиху. Вдихуване повітря містить 21% об’єму кисню та 0,035% - вуглекислого газу. А видихуване повітря містить лише 16% об’єму кисню і вже 4% - вуглекислого газу. Двоокис вуглецю токсичний для людини лише в концентрації 2,5% об’єму, але за показниками, у закритих приміщеннях, з великою кількістю людей та обмеженою вентиляцією, значення від 5000 до 6000 проміле СО2 з'являється вже через кілька хвилин.

Щоб нормалізувати ці процеси, необхідний своєчасний примусовий повітрообмін: провітрювання або вентиляція.

Але як визначити час та кількість провітрювання? Для вирішення цих завдань, були розроблені датчики що вимірюють концентрацію СО2 та повідомляють про необхідність провітрювання.

Датчики CO2 від Theben

Датчики CO2 від Theben контролюють концентрацію CO2 у школах та класах, в офісах та конференц-залах або в пасивних та низькоенергетичних будинках. Таким чином, датчики CO2 роблять суттєвий внесок у якість повітря в приміщенні.

    

В каталог датчиків>>

Вплив двоокису вуглецю на людину

В залежності від концентрації СО2, в повітрі, що видихається, реакція організму людини може бути різною:

  • якщо концентрація СО2 менше 0,1%, людина почувається нормально, саме цю концентрацію встановлено як гранично допустиму для повітря житлових приміщень. Для лікувальних установ вона становить 0,07%;
  • якщо концентрація СО2 коливається в межах 0,1-0,5%, погіршується умовно-рефлекторна діяльність, з'являється відчуття дискомфорту, можуть бути виявлені деякі зміни на електрокардіограмі;
  • при вдиханні повітря, в якому концентрація СО2 більше 0,5% (0,5–1%), з'являються перші прояви ацидозу (дихальна недостатність, гіповентиляція), зміни електролітних властивостей крові, однак фізична та розумова діяльність суттєво не погіршуються, тому перебування людей при такій концентрації іноді дозволяється (на підводних човнах і т.п.);
  • якщо концентрація СО2 збільшується до 2% – наростає ацидоз, знижується працездатність, з'являються ознаки гіпоксії, за таких умов на виробництві, можна працювати лише протягом обмеженого часу – до 3–4 годин;
  • якщо концентрація СО2 більше 2% (2–7%), спостерігаються чіткі суб'єктивні та об'єктивні прояви токсичного впливу СО2 у вигляді наркотичної дії, неадекватного психічного збудження, головні болі, запаморочення, задишка, за таких умов тривале перебування у приміщеннях неприпустиме (воно може бути вимушеним тільки у разі аварійних ситуацій, тривати до 60 хвилин і супроводжуватися суворим медичним контролем);
  • перебування в приміщенні з концентрацією СO2 в повітрі більше 7% швидко призводить до непритомності та смерті.

Концентрація СО2 та самопочуття:

Рівень CO2, ppm

Фізіологічні прояви

380-400ppm

Атмосферне повітря – ідеальне для здоров’я і гарного самопочуття

400-600ppm

Нормальний рівень для приміщення. Рекомендовано не перевищувати для дитячих садків, шкільних приміщень і інших навчальних закладів.

600-1000ppm

З’являються скарги на якість повітря. У людей з астматичними проблемами частішають напади.

вище 1000 ppm

Загальний дискомфорт, слабкість, головний біль, падає концентрація уваги, збільшуються помилки у роботі. Можуть бути визначені негативні зміни у крові і відзначені загальні проблеми дихальної і кровоносної системи

вище 2000 ppm

Значна кількість помилок у роботі, зайва дратівливість та агресія, більшість не може зосередитися на роботі, підвищена зайва гіперактивність

Вимірювання якості повітря у приміщеннях

Макс фон Петтенкофер (3 грудня 1818 по 10 лютого 1901, Німеччина) був професором медичної хімії в Університеті Людвіга Максиміліана в Мюнхені, а з 1865 року - першим німецьким професором гігієни. Досліджуючи концентрацію вуглекислого газу, він заклав основу сучасних норм щодо якості повітря більше 140 років тому: DIN-1946-2.

В якості верхнього граничного значення встановлене значення CO2 1500 ppm. Це означає, що в ідеалі, на 1 мільйоном частинок повітря має бути лише 1500 молекул CO2.

Більш пізні дослідження вчених інших країн практично зійшлися з висновками пана професора.

Граничні значення та ліміти концентрації СО2

Граничне значення для гарної якості повітря в приміщенні встановлене 1000 ppm CO2. Дійсно хороша якість повітря в приміщенні не має перевищувати ці межі. Через це у DIN 1946-6 прописані вимоги 30 м3/год свіжого повітря на людину.

Класифікація якості повітря для дихання від Федерального агентства Німеччини з охорони навколишнього середовища:

Вміст CO2 в кімнаті

Гігієнічна оцінка

рекомендації

< 1000 ppm

Нешкідливий

Нічого не потрібно робити

Від 1000 до 2000 ppm

Помітний

Перевірити та вдосконалити вентиляційні заходи, змінити налаштування вентиляції

> 2000 ppm

Неприйнятний

Перевірити чи провітрюється приміщення, чи працюєх вентиляція, провітрити приміщення та вжити необхідних заходів для зниження рівня СО2

Граничні норми в інших країнах:

Країна

Норма

Рівень СО2, ppm

Фінляндія

Стандарт міністерства охорони здоров’я та соціального розвитку, 2003 р.

Хороший – 700
Середній – 900-1200

США

Рекомендації Департамент відділу охорони здоров’я та Норми «Вентиляція для нормальної якості повітря»

Граничний рівень - 1000 ppm, але за деякими рекомендаціями, оптимальна якість повітря має становити 600-800 ppm

Великобританія

Норми «Вентиляція у шкільних спорудах»

1500 ppm – гранична норма

Нідерланди

Гігієнічні норми якості повітря у дитячих садках та школах

1000 ppm – для дитячих садків
1200 ppm – для шкіл

Естонія

Норми Міністерства по соціальним питанням

1000 ppm – для шкіл

Граничні значення СО2 та правове регулювання в Україні

Вимоги для забезпечення нормованих параметрів повітря приміщень викладені у ДБН В.2.5-67:2013 «Опалення, вентиляція, кондиціювання».

Оскільки відбувається синхронізація із європейськими стандартами, то в ДБН зроблені посилання на граничні норми, визначені стандартом EN 13779:2004, який встановлює параметри мікроклімату приміщень: житлових будинків, дитячих дошкільних установ, громадських установ і побутових будівель.

Даний стандарт не розповсюджується на виробничі приміщення.

Отже, стандартом визначено чотири класи якості повітря у приміщенні:

  • IDA1 - Висока якість повітря в приміщеннях
  • IDA2 - Середня якість повітря в приміщеннях
  • IDA3 - Прийнятна якість повітря в приміщеннях
  • IDA4 - Низька якість повітря в приміщеннях

і, відповідно, концентрація СО2 нормується таким чином:

 

Клас

Концентрація СО2, ppm
Граничні значення

Концентрація СО2, ppm 
Типові значення

IDA1

< 400

350

IDA2

400-600

500

IDA3

600-1000

800

IDA4

>1000

1200

Для промислових підприємств існують відмінності пов’язані зі специфікою виробничої діяльності. Наприклад, існує розподіл на граничні значення, допустимі при короткочасному впливі протягом короткого періоду часу та критичне значення, яке може привести до значних наслідків для здоров’я.

Згідно з Постановою головного санітарного лікаря України (№25 від 24.07.1996 р.), граничне значення диоксиду вуглецю у повітрі робочої зони затверджене на рівні, що не повинен перевищувати 8000 мг/м3 (ІІІ клас небезпеки).

Енергозбереження в будівлях: нові виклики

Останнім часом, на вимоги стандартів з енергозбереження, будівлі щільно утеплюються. Щоб витрати на опалення були якомога меншими, вікна, зовнішні стіни та дахи теплоізолюються настільки, що природній обмін повітря стає складним. До того ж, існують приміщення, наприклад, класи шкіл або офіси відкритого планування, де неможливо відкрити вікна для пасивної вентиляції: у цих випадках хороша якість повітря в приміщеннях можлива лише завдяки системі вентиляції, яка контролюється датчиком CO2.

Ще одним наслідком теплоізоляції будівель, особливо старого типу, стає підвищена вологість, що швидко призводить до утворення цвілі в будівлі. Отже, окрім підвищеної концентрації СО2, додається ризик для здоров’я від спор грибків.

Щоб уникнути ризиків для здоров’я та конструкційних пошкоджень будівель, з'являється необхідність подавати свіже повітря безперервно.

Датчики CO2 від Theben стають незамінні у цих випадках!

На додаток до вимірювання концентрації СО2, датчики також вимірюють відносну вологість в приміщенні. Якщо встановлені значення перевищуються, такі датчики CO2 як AMUN 716 S KNX або thePrema P360 KNX AP Multi, подають сигнал автоматиці будівлі (KNX), і система вентиляції прискорює та збільшує подачу свіжого повітря або автоматично відкриває вікно. Звичайний (нешинний) контроль можливий за допомогою датчика CO2 AMUN 716 SR який безпосередньо керує системою вентиляції.

Датчики СО2 у системах автоматизації KNX

Без датчика CO2 ми провітрюємо, відчуваючи. І це, як правило, занадто пізно або - занадто багато. Занадто багато тут означає, що якщо приміщення опалюється в цей момент, то витрати на опалення втрачаються через повітрообмін при провітрюванні.

У цих випадках, датчики CO2 Theben повністю розкривають свій потенціал роблячи суттєвий внесок в економію витрат: результати вимірювань CO2 повідомляють коли і як надовго потрібна вентиляція. Система вентиляції подає лише стільки свіжого повітря, скільки насправді потрібно.

Датчик також керує швидкістю вентиляторів у системах вентиляції. Продуктивність вентилятора залежить від його швидкості - зменшення швидкості на 20% призводить до зменшення споживання енергії вдвічі.

Об’ємний потік

Датчики CO2 забезпечують значну економію витрат на енергію (зелена зона).

І на завершення...

В датчиках Theben задіяний так званий недисперсний інфрачервоний метод вимірювання (NDIR) CO2, тобто концентрація СО2 вимірюється за допомогою інфрачервоної спектроскопії. Оскільки вуглекислий газ послаблює потрапляння інфрачервоного світла на датчик CO2 , отриманий сигнал змінює показники датчика у відповідності до концентрації CO2 у повітрі приміщення.

Отже, датчики абсолютно безпечні для здоров’я людини, надійно вимірюють рівень концентрації СО2 і на них можна повністю покласти функцію контролю за якістю повітря у приміщеннях:

Датчики СО2 (220В) роблять виміри у діапазоні:

  • СО2: 0 – 5000 ppm
  • Вологість 30 – 80%

Датчики для систем автоматизації KNX:

  • СО2: 300 – 5000 ppm
  • Вологість 1 – 100%
  • А також – тиск повітря у діапазоні 30000 – 110000 Па

Перейти в каталог датчиків СО2>>

Довіряйте своє здоров’я фахівцям та Theben!

Будьте здорові!