Датчики CO2: обзор, конструкции, производители ::

Адаптивная и традиционная вентиляция

Оптимальным вариантом для жилых помещений является адаптивная вентиляция, она, в отличие от традиционных приборов, предусматривает несколько режимов работы в зависимости от качества атмосферного воздуха и количества людей, которые одновременно находятся в комнате.

Адаптивные вентиляционные системы активируются автоматически в случае, если концентрация СО2 в атмосферном воздухе повышается выше предельно допустимых показателей. Такие вентиляционные системы имеют в составе датчик СО2, в итоге устройство своевременно реагирует на изменение показателей и позволяет поддержать наиболее оптимальный уровень диоксида углерода за счет постоянного проветривания помещения.

Специалисты, занимающиеся монтажом систем вентиляции, часто оценивают работоспособность вентиляции понятием эффективности распределения воздуха. Под данным параметром понимается скорость распределения свежего воздуха по помещению. Оптимально настроенная вентиляционная система должна обеспечивать равномерное распределение — в помещении не должно быть участков, где концентрация двуокиси углерода выше.

Современные климатические системы и оборудование для вентилирования построены таким образом, что обеспечивают эффективное и экономичное проветривание помещения. Поток свежего воздуха не контактирует с потоками с высоким содержанием СО2. В системы уже встроены датчики, анализирующие содержание диоксида углерода в атмосферном воздухе, нет необходимости следить за показателями самостоятельно и проветривать помещение в ручном режиме.

Система вентилирования включается только в тот момент, когда показатели СО2, согласно данным датчика, превышают допустимые значения, в итоге удается значительно сэкономить на потреблении электроэнергии оборудованием.

Анализ показаний

Независимо от использования портативных или стационарных детекторов углекислого газа, важно правильно понимать даваемые показания. Для трактовки цифр уместно смотреть на рекомендации ГОСТ. Оптимальные цифры, названные в нем — от 800 до 1000 ppm.

Если в воздухе помещения содержится уже 1400 ppm, то это абсолютный предел. При превышении этого показателя общее качество воздуха точно неудовлетворительно.

Зная такие цифры, можно и не покупать детекторы со звуковым сигналом. Конечно, они удобнее обычных моделей, но немного дороже их. Что касается портативных версий, их следует иметь при себе в машине.

Как показывает практика, даже за 10-15 минут езды с закрытыми окнами концентрация углекислоты уже существенно повышается. Потому надо постоянно контролировать ее уровень.

О том, как выбрать детектор углекислого газа, смотрите в видео ниже.

Безопасность эксплуатации датчиков концентрации углекислого газа

Недостатком большинства сенсоров, в работу которых заложена инфракрасная спектроскопия, является чувствительность к запылению и механическим повреждениям. Данные факторы необходимо брать во внимание при монтаже и использовании газовых анализаторов.

Если нет возможности провести монтажные операции на территории, защищенной от прохождения сильных потоков воздуха, парового распространения, вибрационных волн, пылевых накоплений и атмосферных явлений, в таких случаях датчик устанавливается внутри специального грязезащитного щита.

Перед тем как демонтировать измерительное устройство, необходимо прекратить подачу на него электрической энергии.

Абсолютно все датчики концентрации двуокиси углерода в случае необходимости подвергаются гарантийному обслуживанию. Вместе с тем встречаются случаи отказа в гарантийном сервисе со стороны компании-производителя, если в процессе эксплуатации устройства потребитель не соблюдал инструкционные предписания.

Также отказ в гарантии является причиной использования датчика в других целях. Распространены и ситуации, когда пользователь пытался самостоятельно открыть устройство или же в его внутреннем пространстве находятся сторонние жидкости или элементы, или датчик подвергался конструкционным изменениям.

Важная особенность конструкции

Один из главных показателей сенсора углекислого газа, о котором нужно подумать, прежде чем выбирать изделие в линейке поставщика – степень пылевлагозащиты. Она обозначается буквами IP и двумя цифрам, первая их которых обозначает устойчивость к пыли, а вторая – к влажности.

Сокращение IP происходит от английского словосочетания «International Protection Marking», обозначающего «международные коды защиты». Устойчивость к пыли обозначается цифрами от 1 до 6 – от слабой к сильной; от худшего показателя к лучшему. Защита от воды – цифрами от 1 до 8.

(Если степень защиты в первом или втором случае не определена, ставится буква «X».) Таким образом, оборудование, имеющее маркировку IP68, является пыленепроницаемым и одновременно способным сохранять работоспособность после длительного нахождения в воде под давлением.

Конечно, преобразователям СО2, как правило, не требуется высшая степень пылевлагозащиты, но её ранг всё-таки имеет серьёзное значение. Учитывать уровень защиты от пыли принципиально для владельцев грибных теплиц, оранжерей, складов хранения и других производственных расположений, характеризующихся наличием большого количества микрочастиц.

Если Вы не знаете точно, какая именно степень пылевлагозащиты должна быть у необходимого Вам газоанализатора, наши специалисты помогут Вам определиться в этом вопросе и подберут прибор, максимально отвечающий Вашим нуждам.

Вентиляция нескольких помещений одним датчиком

Для этого могут использоваться приточно-вытяжные датчики ZENIT и ZENIT HECO, а также бытовое оборудование I-VENT и CAPSULE.

На приточном канале в каждом помещении устанавливается пропорциональный клапан. При наличии вытяжки в каждом помещении там также располагается подобный клапан. Для каждого вытяжного канала или даже для помещения устанавливается свой sensor CO2, на котором монтируется VAV-система изготовителем.

При попадании человека в охваченные помещения датчик фиксирует увеличение концентрации углекислоты. Пропорциональный клапан имеет электропривод, на основании чего осуществляется регулировка воздухообмена.

В этом случае качество воздуха в помещении поддерживается на самом высоком уровне. Концентрация CO2 в воздухе находится в оптимальных значениях.

По мере входа-выхода людей в помещения с воздухообменом, контролируемым датчиками, он возрастает или уменьшается до оптимальных значений.

Можно применять и один датчик вместо нескольких в вытяжном канале, однако один прибор фиксирует суммарную концентрацию на все комнаты с единым вытяжным вентилятором. Воздухообмен будет регулироваться одинаково, что не всегда оправдано.

Возможности датчиков

Работа всех датчиков СО2 построена на способности измерять уровень концентрации углекислого газа в воздушных массах, в случае, если концентрация превышает допустимые значения и становится опасной, датчик подает сигнал либо автоматически активирует работу вентиляционной системы (в зависимости от модели).

Удобнее всего использовать устройства с аналоговым выходом. Вся информация о концентрации СО2 в анализируемых атмосферных массах отображается на подключаемых мониторах.

Датчики СО2 калибруются ручным и автоматическим способом. Сразу после установки оборудования и при первом запуске необходимо настроить датчик: прибор подключается к бесперебойному источнику питания, а помещение тщательно проветривается. Оптимальным показателем считается 300 ppm (0,003%) (данное значение принимается за нулевой показатель).

Современные модели калибровать нужно в ручном режиме всего один раз – после подключения и первого запуска. В дальнейшем калибровка происходит в автоматическом режиме.

Современные датчики сразу после подключения и пробного запуска самостоятельно проводят установочные процедуры, а также выполняют тестирование всех составных компонентов. В итоге первое время показатели, отображаемые на мониторе, отличаются от реальных данных о концентрации диоксида углерода.

Где можно купить определитель концентрации газа

В России и странах СНГ приобрести определители содержания СО2 в воздухе можно отправив запрос.

Мы предлагаем широкую линейку измерителей углекислого газа. Помимо изделий собственного производства у нас также можно купить датчики углекислого газа CO2 Vaisala, E E, Rotronic и других известных производителей, которых мы представляем в России.

Также вас могут заинтересовать иные сопутствующие изделия, имеющиеся в наличии:

Если Вы ищете датчик CO2 для использования его в комплексе с оборудованием, выполняющем смежные задачи, предлагаем ознакомиться с реализованными компанией техническими проектами «Грибоедов» и «Аэротон», а также разработкой, сделанной для школ.

Мы поставляем изделия в Белоруссию и Казахстан, Узбекистан и Азербайджан, Армению и Молдавию, Киргизию и Таджикистан. На складе всегда в наличии высоковостребованные измерители углекислого газа. Компания доставляет продукцию в такие города России как Волгоград, Ачинск, Воронеж, Дербент, Дзержинск, Екатеринбург, Казань, Жуковский, Красноярск, Москва, Нижний Новгород, Коломна, Муром, Новосибирск, Омск, Находка, Пермь, Ростов-на-Дону, Самара, Обнинск, Санкт-Петербург, Уфа, Энгельс, Челябинск.

Аспекты вопросов заказа и доставки обсуждаемы.

Датчик концентрации углекислого газа: о приборе

Зачем нужен прибор?

Часто встречаются помещения, в которых некомфортно находиться. За пределами их люди здоровы и бодры, но внутри все меняется. Появляются головные боли, иные признаки недомогания, постоянная усталость. Нет смысла списывать все это на некие геопатогенные зоны и прочие мистические факторы. Вполне вероятно, что причиной проблем является слишком высокая концентрация углекислого газа.

Она особенно часто вырастает там, где помещения не проветривают полностью либо частично. Перебраться в другие комнаты – не выход, ведь они сообщаются между собой. А если такие проблемы возникают на работе, ни один руководитель просто так не согласится финансировать переезд или установку кондиционеров. Тем более что нужно еще во всем разобраться. И в этом может помочь как раз портативный газоанализатор.

Классификация датчиков

По источнику питания датчики CO2 классифицируют на:

• стационарные, которые работают от обычной электрической сети, монтаж которых возможно осуществлять на стены, столы, полы и воздушные каналы;
• автономные, которые работают за счет аккумуляторной энергии.

В воздуховодах концентрация CO2 определяется с помощью канальных датчиков, в офисных и жилых помещениях — комнатных датчиков.

Усовершенствованные датчики способны осуществлять менеджмент системы вентиляции, регулируя расход приточного воздуха и осуществлять калибровку на открытой местности.

В современных приборах подобного типа предусмотрена возможность осуществления контроля не только уровня загазованности диоксидом углерода, но и температурного и влажностного режимов, некоторые модели могут информировать о возникновении задымленности помещения.

Конструкция датчика концентрации углекислого газа

В комплект недисперсионных датчиков концентрации диоксида углерода в воздушной массе входят световые фильтры или специальные приемники с использованием немонохроматического излучения.

Кроме светового фильтрующего элемента, приборы имеют рабочую камеру. Закачиваемая в нее воздушная масса оказывается в специальном приемнике. Источником излучения в данном случае может послужить световой диод, раскаленная спираль или инфракрасный лазерный поток.

Концентрация углекислого газа влияет на степень частичного поглощения светового излучения, что приводит к пропорциональному изменению регистрируемого сигнала. Если используется источник немонохроматического излучения, с целью точности результирующих данных рекомендуется использование селективного приемника.

В качестве замены селективного приемника в датчиках концентрации углекислого газа инфракрасного типа допускается применение термобатарей, полупроводниковых элементов или болометров. Данный случай предусматривает задействование в приборах интерференционных или газовых фильтров.

Кроме того, частично производителям измерительных устройств приходится пользоваться сборными фильтрами, содержащими один или два полосовых фильтрующих элемента. Первый предназначен для пропуска установленной инфракрасной полосы, в то время как второй не обладает такой возможностью.

Материалом изготовления датчиков концентрации диоксида углерода, которые используются на улице, является поликарбонат. Вместе с тем производимые из АБС-пластика устройства имеют низкую ударопрочность и узкий температурный диапазон. Они годятся только для применения во внутренней части помещений.

Функционально датчики концентрации угольного ангидрида приспособлены к избирательному поглощению газообразных веществ с молекулами, в состав которых входят два разных атома. В дисперсионных устройствах используется излучение одной волны, которое выдает монохроматограф.

Если обратить внимание на недисперсионные варианты датчиков, их функционирование базируется на немонохроматическом излучении, поэтапно транспортируемом посредством светового фильтра и рабочей камеры, в которой содержится исследуемая смесь (воздушная масса или другая).

Модели датчиков со2

На современном рынке в продаже представлено специализированное оборудование — датчики СО2, которые позволяют контролировать уровень концентрации двуокиси углерода во вдыхаемом воздухе. В основном оборудование монтируется на стене, промышленные датчики подключаются напрямую к системе вентилирования.

Есть в продаже также уже готовые вентиляционные системы, которые в составе компонентов уже содержат анализаторы качества воздуха в помещении.

Среди моделей существуют устройства с релейным и аналоговым выходом, с возможностью подключения специального монитора. Многие производители делают только один выход, в итоге умельцам приходится дорабатывать конструкцию устройства, добавляя количество выходов.

Обязательный компонент датчика СО2 — это наличие функции самостоятельной калибровки. Функция позволяет устройству автоматически подстраивать свои показатели для более точного анализа качества воздуха.

На рынке датчики СО2 представлены следующими моделями:

• Настенные модели с реле, имеющие световую индикацию и кнопочное управление основными функциями.
• Настенные модели без индикаторов и платы электронного управления.
• Самостоятельные приборы, которые устанавливаются на столе и показывают дополнительную информацию (время, уровень влажности, температуру).

В основном датчики СО2 подключаются к слаботочным электрическим сетям, некоторые модели предусматривают в конструкции наличие дополнительного блока питания.Ниже в таблице представлены наиболее функциональные модели.

Наиболее популярные модели

В мире не так много производителей, которые занимаются выпуском датчиков, измеряющих концентрацию углекислого газа во вдыхаемом воздухе. Самым известным производителем считается компания SenseAir, датчики компании работают на основе сенсора NDIR.

Наиболее оптимальным считается прибор SensAir K30, он гарантирует высокую точность определения превышений предельно допустимых показателей и имеет доступную стоимость. Стоит отметить, что приборы, которые работают на основе данного датчика СО2, стоят на рынке больше 200 долларов.

Производством моделей, считающихся лучшими в соотношении «цена-качество», занимаются компании AZ Instrument и MIC. Производственные мощности обеих фирм расположены на острове Тайвань. Стоит отметить, что на рынке устройства под своими названиями реализуются по цене от 260 до 390 долларов, при этом на крупных китайских торговых площадках аналогичные датчики (только без названия) можно приобрести максимум за 149 долларов.

Торговые площадки eBay и Aliexpress завоевали датчики от компании GAIN EXPRESS. Сейчас в ассортименте производителя насчитывается сразу семь приборов, цена на которые колеблется в пределах от 113 до 149 долларов (среди датчиков СО2 по непонятным причинам также затесались измерители уровня угарного газа в воздухе, будьте внимательны при выборе подходящей модели).

В основном датчики СО2 потребляют довольно много электроэнергии, если на предприятиях их подключают напрямую к электрическим сетям, то для домашнего использования выпускаются специальные модели со встроенным блоком питания. Модели для домашнего использования помимо данных о концентрации углекислого газа в воздухе также отображают на дисплее данные о температуре и влажности.

Области применения

Говоря об областях применения рассматриваемой аппаратуры, нужно назвать два основных направления использования: промышленные помещения и места массового скопления людей. К последним относятся учреждения образовательные (школы, лицеи, колледжи, ВУЗы), культурные (библиотеки, театры, концертные залы, лектории), торговые и производственные (магазины, рестораны и кафе, склады, грузовые терминалы), прочие общественные (больницы и поликлиники, вокзальные залы, станции метрополитена).

Отдельной строкой следует упомянуть незаменимость устройств определения концентрации СО2 в экологических проектах, направленных на охрану окружающей среды – как объектов, так и субъектов природопользования.

В жилых помещениях газоанализаторы устанавливаются не часто. Как правило, в таком случае они становятся частями системы «умный дом».

Особенности

Датчики углекислого газа используются для оценки эффективности существующей вентиляционной системы. Как правило, они размещаются в обслуживаемой зоне на высоте до 2 метров, чтобы удобно было считывать показания, и не далее чем в 1 метре от зоны скопления людей.

Контроллеры количества СО2 отличаются такими эксплуатационными особенностями:

• Нормальная работа обеспечивается при влажности до 90-95%, то есть образование конденсата на поверхности следует исключить;
• Сенсоры чувствительны к пыли и ударам. Соответственно, место их установки выбирают таким образом, чтобы свести эти негативные факторы к минимуму;
• Если прибор монтируется на открытой площадке, где возможно попадание ветра и осадков, то его дополнительно закрывают щитком;
• В процессе использования проводится регулярное техническое обслуживание, во время которого проверяют работоспособность частей и снимают скопившийся заряд статического электричества;
• Корпуса изготавливаются герметичными, поэтому попадание воды внутрь прибора затруднено. Однако нельзя допускать эксплуатацию во влажных помещениях, где происходит выпадение конденсата, поскольку это приводит к коррозии проводов и ослаблению клемм;
• Возникающие в процессе работы сбои устраняются повторными калибровками. Основные неисправности могут быть связаны с перегревом из-за попадания прямого солнечного света и намоканием токоведущих частей (и, как следствие, их коррозии).

Компания «Измеркон» предлагает функциональные и компактные датчики СО2 в Санкт-Петербурге и с доставкой по России. Здесь можно подобрать модели, подходящие для систем автоматического контроля климата в заданиях, для теплиц, инкубаторов, для производственных цехов и автомобилей.

Принцип работы

Основным элементом большинства современных детекторов содержания СО2 является спектроскопический сенсор NDIR.

Аббревиатура NDIR расшифровывается как «nondispersive infrared sensor» – в переводе «недиспергиирующий инфракрасный анализатор». Слово «недиспергирующий» означает, что в состав прибора не входит разлагающий спектр излучения элемент, такой как призма.

Принцип работы сенсора NDIR основан на физическом законе Бугера-Ламберта-Бера, определяющим ослабление интенсивности параллельного пучка одноцветного света при его прохождении через определённую поглощающую среду. В случае рассматриваемого сенсора поглощающей средой становится камера с образцом воздуха.

Воздух попадает внутрь датчика извне через отверстия в корпусе или фильтра-протектора. Определение количества углекислого газа в камере с образцом осуществляется благодаря светофильтру и инфракрасному детектору, за счёт поглощения определённых длин волн и измерения их ослабления.

Сенсор, созданный по технологии NDIR, собирает информацию о концентрации CO2 в воздухе помещения или наружной атмосфере описанным способом. Путём аналоговым или цифровым, по кабелю датчик передаёт полученные замеры в контроллер, где они уже и обрабатываются.

Расчет вентиляционной системы по углекислому газу

Для расчета необходимо владеть информацией об уровне исследуемого газа за окном, человеческом потоке в исследуемых помещениях, какой физической активностью заняты люди, пребывающие в данных помещениях, какая концентрация углекислоты необходима.

С целью компенсации выделения CO2 каждым человеком рассчитывается воздухообмен по формуле L=(G×550)/(X2-X1). Сделаем необходимые пояснения:

• L – воздухообмен, м³/ч;
• X₁ — уровень углекислого газа в приточном воздухе, ppm;
• X₂ – ПДК CO2 в воздухе комнаты, ppm;
• G — объем углекислоты, выделяемой каждым человеком, л/час;
• 550 – коэффициент, использующийся для преобразования величин X₁ и X₂ в г/м³из ppm.

Выделение углекислоты каждым человеком составляет в среднем 23 л/ч, при этом в большем объеме выделения отмечаются при тяжелой физической работе (до 63 л/ч), легкой работе (до 36 л/ч) и ходьбе (до 33 л/ч). Наименьший объем данного газа выделяется во время сна (12 л/ч), сидячей и офисной работы (15-18 л/ч).

Концентрация этого газа в сельской местности составляет 332 ppm. Города загазованы больше. Так, в небольших городах с численностью населения до 300 тыс. человек эта величина составляет 409 ppm, а в городах с большей численностью — 511 ppm.

Регулирование подачи воздуха

От того, насколько эффективно производятся измерения датчиком углекислоты, зависит эффективность работы вытяжного вентилятора. В то время, когда в помещении находится много людей, система вентиляции должна работать на пределе своих возможностей. По мере уменьшения числа людей в комнате подача воздуха должна постепенно снижаться, вплоть до полной остановки подачи воздуха.

Это может достигаться с помощью последовательных циклов включения и отключения нескольких вентиляторов или возможного применения вентиляторов, имеющих двухскоростной электропривод, а также при динамичном снижении или повышении числа оборотов электроприводов вентиляторов при частотном регулировании. Последний способ является наиболее предпочтительным.

Рассмотрим некоторые датчики уровня концентрации углекислого газа российского производства, а также иностранные.

Сертификаты и гарантии на устройства замера содержания со2

Планируя купить датчик углекислого газа CO2, задайтесь разумным вопросом. Ни одну область эксплуатации продукции не миновала такая напасть как низкокачественная субституция. Коснулась она и приборов, которым посвящена эта статья. Мы советуем обращаться к проверенным поставщикам, обладающим надёжной репутацией на рынке. И обязательно запрашивать сертификаты соответствия изделий, прочую техническую документацию.

Наша компания является официальным представителем многих известных брендов, производящих измерители углекислого газа. В частности, у нас вы можете купить Vaisala в России по низкой цене. Мы информационно открыты для заказчиков и готовы предоставить в любой момент имеющиеся в наличии технические паспорта, свидетельства, калибровочные сертификаты, руководства по эксплуатации, монтажные схемы или другие удостоверения качества изделий, а также справочные материалы по ним.

Имея отличные рабочие отношения с аккредитованными учреждениями мы способствуем оказанию услуг по калибровке, поверке датчиков углекислого газа CO2. Результаты исследований позволяют нам предоставлять расширенную двухлетнюю гарантию на многие поставляемые нами приборы.

Наши специалисты имеют большой опыт создания комплексных решений в области контрольно-измерительной аппаратуры. При необходимости проектирования индивидуальной автоматизационной системы с использованием газоанализаторов мы готовы оказать действенную профессиональную помощь разработчикам или способствовать реализации НИОКР и тестирования.

Симптомы

Двуокись углерода, даже при превышении показателей нормальной концентрации, не имеет запаха, при этом определить превышение можно не только по показателям анализаторов, но и при появлении специфических симптомов.

Длительное вдыхание воздуха, перенасыщенного СО2, начинают наблюдаться следующие симптомы:

• Общая усталость организма.
• Рассеянность.
• Отсутствие концентрации внимания.
• Проблемы с дыханием.
• Сонливость.
• Снижение работоспособности.

Чаще всего указанные проблемы появляются при длительной работе в замкнутых помещениях, в которых одновременно находится большое количество человек (проблема распространена в учреждениях здравоохранения, в больницах и пр.).Лабораторным способом было установлено, что для человека нормальной считается концентрация газа от 0,04 до 0,07%. Повышение концентрации, регистрируемое датчиками, до 0,1% уже вызывает неприятные симптомы.

Чаще всего показатели 0,07-0,1% регистрируются датчиками в переполненных помещениях, а также в общественном транспорте. Использование современных анализаторов качества атмосферного воздуха позволяет своевременно выявить проблемы и организовывать проветривание и вентилирование комнат.

Функциональность датчика концентрации диоксида углерода

Приборы концентрации угольного ангидрида позволяют измерять концентрацию и контролировать предельные уровни углекислоты в пределах нуля-ста процентов. Областью применения таких датчиков являются охранные сигнализационные системы и автоматические вентиляционные системы, контролирующие качество воздушной массы.

Нормальная концентрация двуокиси углерода составляет порядка 0,04 процента. Очевидно, что регулярное поддержание такого объема газообразного вещества внутри помещения не представляется возможным.

За счет датчика, определяющего долевой объем углекислого газа в окружающей среде, возможны своевременное предотвращение возникновения экстренных ситуаций и стабилизация нарушенного газового обмена.

Эксплуатационные особенности датчиков концентрации угольного ангидрида

На основании функционирования датчиков концентрации диоксида углерода определяется критерий эффективности вентиляционной системы. Комплектация датчиков предполагает вариант их установки в обслуживаемом пространстве (для этого рассчитывается высота один-два метра от уровня пола) или внутри сборной вытяжной конструкции. Зона монтажа прибора должна пропускать большой объем воздушной массы.

С целью предотвращения газового обмена с содержащейся внутри воздуховода воздушной массой на корпусе датчика необходимо предусмотреть качественную изоляцию. Внутри помещений с большой посещаемостью требуется установка прибора в метровой доступности от людей, которые выдыхают углекислый газ.

Такой вариант установки способствует беспрепятственному снятию показателей, проверке их достоверности и выполнения дополнительной калибровки.

Если концентрация углекислого газа измеряется на открытом пространстве, необходимо размещение датчика на улице с последующей его продувкой, опираясь на инструкцию изготовителя аппарата.

Используемое для измерений окружающее пространство должно иметь температуру в пределах 0-50 градусов Цельсия и влажность в диапазоне 0-95 процентов (если отсутствует конденсат).