Вентилация

Вентилация спрямо измерванията

Съвременните вентилационни системи регулират качеството на въздуха в помещенията чрез проследяване на различни параметри като температура, относителна влажност, въглероден диоксид (CO₂), общи летливи органични съединения (TVOC) и въглероден оксид (CO).

Тези фактори варират в зависимост от броя на хората в стаята, времето, прекарано вътре, метеорологичните условия на открито и наличието на определени замърсители в помещенията. Повечето вентилационни системи са проектирани да подават достатъчно свеж въздух, дори когато пространствата са напълно заети. Когато стаите са празни или се използват малко, въздушният поток може да бъде намален, като същевременно се поддържа достатъчно добро качество на въздуха. Непрекъснато циркулиращият свеж въздух помага за отстраняването на замърсителите във въздуха в помещенията, включително вируси, като ги премахва чрез въздуховодите на вентилацията, предотвратявайки натрупването им на закрито.

В офисите и работните пространства сензорите за качество на въздуха, интегрирани в системите за отопление, вентилация и климатизация (ОВК), осигуряват максимална енергийна ефективност и позволяват подходяща вентилация и добро качество на въздуха, осигурявайки здравословна и продуктивна работна среда. Има обаче недостатък на вентилацията: повишено потребление на енергия и по-високи разходи, които допринасят за емисиите на парникови газове и в крайна сметка за изменението на климата.

Всяка година значителни количества енергия и пари се губят поради неефективни практики за отопление, вентилация и климатизация — като отворените прозорци са основната причина. Неизправните ОВК системи също могат да влошат качеството на въздуха в помещенията, вместо да го подобрят. Намирането на правилния баланс между поддържането на високо качество на въздуха в помещенията и минимизирането на загубите на енергия остава ключово предизвикателство.

85 % от сградите в ЕС са построени преди 2000 г. и от тях 75 % имат лоши енергийни характеристики

Температура и относителна влажност (RH)

Температурата и относителната влажност (RH) са два основни параметъра, които определят комфорта и благосъстоянието на жителите. В това отношение не е важна абсолютната температура, а реалната температура – температурата, която хората всъщност усещат. Тази температура може да се отклони значително от абсолютната температура поради различни фактори, включително влажност, скорост на вятъра — или течение, когато е на закрито – и излагане на слънчева светлина. Освен това зависи от хората, обитаващи стаята и дейностите, които извършват.

На закрито привидната и абсолютната температура ще се различават най-вече въз основа на взаимодействието между относителната влажност и температурата. По-високата относителна влажност засилва ефектите на топлината и студа. Студеният въздух, съчетан с високи нива на относителна влажност, се усеща студен, докато топлият въздух, съчетан с висока относителна влажност, се усеща по-топъл от по-сухия топъл въздух.
Следователно вентилацията в зависимост от температурата и нивото на относителна влажност е особено важна в помещения, където редовно се случват големи колебания на тези два параметъра, като например в кухнята или банята.

Повечето сензори на „Сентера“ могат да измерват както температурата на околната среда, така и относителната влажност.

Свободно охлаждане през нощта

Като цяло през лятото хората целят да намалят температурата в помещенията, а през зимата да я повишат и да ограничат загубата на топлина. Топлообменниците могат да помогнат за това, както и нагревателите на вентилаторите.
Най-важното приложение на вентилацията в зависимост от температурата е свободното охлаждане, което е алтернатива или допълнение към климатика. Тъй като външните температури се понижават през нощта, вентилационната система започва да засмуква по-хладния въздух вътре. С течение на времето сградата започва да се охлажда. Когато сградата достигне желаната температура, системата спира да подава въздух вътре. Този метод е рентабилен и външният въздух ще бъде от полза за качеството на въздуха в помещенията.

Какви са оптималните нива на температура на въздуха в помещенията?

Идеалната температура в помещенията също зависи от тяхното използване. Като цяло има четири категории работни среди, изискващи различни температурни нива:

Въглероден диоксид (CO₂)

Въглеродният диоксид (CO₂) е естествен страничен продукт както от метаболитните процеси в живите организми, така и от горенето. Химически се състои от един въглероден атом и два кислородни атома. Хората произвеждат CO₂, докато дишат, което го прави често срещан замърсител на въздуха в помещенията, особено в претъпкани или лошо проветриви помещения. Въпреки че CO₂ е нормален компонент на въздуха, който издишваме, високите нива могат да бъдат вредни. Умерените концентрации могат да доведат до главоболие и умора, докато по-високите нива могат да причинят гадене, замаяност и дори повръщане. В екстремни случаи много високите концентрации на CO₂ могат да доведат до загуба на съзнание.

Показател за заетост и качество на въздуха

Въглеродният диоксид е надежден индикатор за това колко хора присъстват в една стая. Тъй като по-голямата част от CO₂ в помещенията идва от човешкия метаболизъм, концентрацията му е тясно свързана с това колко интензивно се използва едно пространство. За да поддържате здравословно качество на въздуха в помещенията и да предотвратите натрупването на CO₂, е важно да осигурите постоянен приток на свеж въздух чрез подходяща вентилация. Поради това е важно да се наблюдават нивата на CO₂, тъй като високите концентрации могат да означават, че качеството на въздуха е лошо. Когато нивата на CO₂ се повишат, това често означава, че свежият въздух е на изчерпване и други замърсители — като летливи органични съединения (ЛОС) и патогени във въздуха — също могат да се натрупват.

Съвременните вентилационни системи спрямо измерванията използват сензори за CO₂, за да преценят дали е необходим допълнителен свеж въздух в дадено пространство. Тези системи автоматично регулират вентилацията въз основа на нивата на CO₂ в реално време, осигурявайки оптимално качество на въздуха, което съответства на броя на обитателите и нивото на тяхната активност. Вентилацията, регулирана спрямо CO₂, е особено полезна в помещения с променлива заетост, като заседателни зали, класни стаи и университетски аудитории. „Сентера“ предлага широка гама от надеждни сензори за CO₂, които могат да бъдат интегрирани в тези системи, което ги прави интелигентен избор за ефикасен и енергийно ефективен контрол на вътрешния климат.

Когато болен човек използва стая, инфекциозните частици във въздуха ще се отделят, задържат и натрупат — особено в лошо проветриви помещения. Въпреки че не е възможно да се измерват всички видове инфекциозни частици директно, CO₂ служи като полезен индикатор. По-високите нива на CO₂ често корелират с по-висок риск от предаване на болести по въздушно-капков път. Чрез използване на вентилация на базата на CO₂, разпространението на болестта от асимптоматични или предсимптоматични индивиди може да бъде значително намалено, тъй като чистият въздух разрежда потенциално вредните частици по-ефективно.

Какви са препоръчителните нива на CO₂?

Сензорите на „Сентера“ за CO₂ имат регулируеми диапазони на измерване, за да отговарят на различни приложения. За типична вътрешна среда се препоръчва да се поддържат концентрации на CO₂ под 800 ppm, за да се поддържа добро качество на въздуха. Нивата не трябва да бъдат под 400 ppm, тъй като това е средната концентрация на външния въздух. В специализирани среди като оранжерии обаче често по-високи нива на CO₂ са желателни за насърчаване на растежа на растенията.

Общо летливи органични съединения

Летливите органични съединения (ЛОС) са органични химикали, които лесно се изпаряват при стайна температура. Те допринасят основно за замърсяването на въздуха на нивото на земята и са често срещан проблем в закрита среда. Общият ЛОС или TVOC се отнася до комбинираната концентрация на множество ЛОС, присъстващи едновременно във въздуха.

Ефекти върху здравето и комфорта

Излагането на ЛОС може да причини дразнене на очите, носа и гърлото, главоболие, замаяност, умора и затруднена концентрация. Дългосрочното излагане, особено на съединения като формалдехид, е свързано с рак и развитие на алергии при деца. Освен здравето, ЛОС влияят и на комфорта. Някои ЛОС, като толуен, причиняват раздразнение. Високите нива на ЛОС, като тези, причинени от почистващи препарати, могат да повлияят негативно на възприемането на чистота и да отделят лоши миризми.

Летливите органични съединения винаги присъстват до известна степен, както на закрито, така и на открито. Въпреки това, концентрациите на закрито обикновено са 2 до 5 пъти по-високи, а в някои случаи дори до 1000 пъти по-високи, в зависимост от активността и материалите, използвани в пространството. Новите сгради — особено тези на по-малко от две години — често имат най-високи нива на ЛОС поради емисиите от строителни материали и покрития. Вътрешни и външни източници на ЛОС са хора, почистващи препарати, бои, пестициди, промишлено замърсяване и др.

От друга страна, както споменахме по-рано, различните типове стаи имат различни профили на ЛОС:

• Кухня и баня: готвене, почистващи продукти
• Хол, спалня и офис: строителни материали, мебели, килими, почистващи препарати и човешко (и животинско) присъствие
• Гараж и складово помещение: отработени газове, автомобилни течности, бои и пестициди

В това отношение болниците и домовете за възрастни хора са особено податливи на високи нива на ЛОС поради честата употреба на дезинфектанти и почистващи препарати.

Вентилация въз основа на нивата на ЛОС: интелигентна и ефективна

Вентилацията в зависимост от нивата на ЛОС е важна в среди, където качеството на въздуха в помещенията трябва да се оптимизира непрекъснато, като дневни, офис сгради, определени промишлени среди и др. Съвременните вентилационни системи използват сензори за ЛОС за проследяване на качеството на въздуха и регулиране на въздушния поток в реално време. Тези сензори са чувствителни към водород (H₂), който се отделя от хората заедно със CO₂ по време на дишане. Тъй като човешкото присъствие увеличава наличието на двата газа, този метод позволява на системата да:

• Засича нивата на заетост
• Разграничава замърсители, причинени от човека или предмети
• Оптимизира вентилацията въз основа на действителните нужди за качество на въздуха

Тази контролирана вентилация подобрява качеството на въздуха, повишава комфорта и намалява консумацията на енергия, като проветрява само когато е необходимо.

Диференциално налягане

Терминът диференциално налягане се отнася до разликата във въздушното налягане между две отделни точки в системата. Поддържането на правилното диференциално налягане е от решаващо значение за правилния въздушен поток, качеството на въздуха в помещенията и енергийната ефективност.

Устройствата за диференциално налягане, включително превключватели, сензори и регулатори, играят ключова роля във вентилационните системи, особено в отоплението, вентилацията и климатизацията (ОВК), както и в контролирани среди като стерилни помещения, лаборатории и болници. Те улесняват ефективната и рентабилна работа на системите чрез проследяване и регулиране на въздушния поток и откриване на запушени филтри. Накратко, устройствата за диференциално налягане са от ключово значение за създаването на по-безопасна, по-интелигентна и устойчива закрита среда.

Недостатъчните разлики в налягането могат да доведат до проблеми като недостатъчен въздушен поток, което компрометира качеството и комфорта на въздуха в помещенията. Обратно, прекомерните разлики могат да натоварят компонентите и да увеличат консумацията на енергия.

Устройства за диференциално налягане

Сензорите, превключвателите и регулаторите за диференциално налягане на „Сентера“ се използват за измерване и контрол на ниски диференциални налягания на неагресивни и негорими газове като са специално разработени за въздух.

1. Превключвател за диференциално налягане
   Открива разлики в налягането между две точки и активира/деактивира електрическа верига въз основа на предварително зададен праг. Когато разликата в налягането надвиши или падне под зададена точка, превключвателят или отваря, или затваря електрическата верига, задействайки аларма или действие.
2. Сензор за диференциално налягане
   Измерва и предоставя данни в реално време за разликата в налягането между две точки.
   Използва различни технологии (напр. пиезорезистивни, капацитивни) за измерване на разликата в налягането и я преобразува в електрически сигнал (обикновено аналогов).
3. Регулатор на диференциалното налягане
   Активно поддържа зададена стойност на диференциалното налягане. Използва PI (пропорционално-интегрален) алгоритъм за регулиране на изхода (напр. 0–10 V сигнал), за да гарантира, че разликата в налягането остава на желаната стойност.

Проверка на въздушния филтър

Едно основно приложение на диференциалното налягане е проверката на филтъра. Устройството за проверка на въздушния филтър е част от оборудването, използвано в ОВК системите за наблюдение на състоянието и ефективността на въздушните филтри. Устройството може да покаже кога филтрите се нуждаят от подмяна или поддръжка. Тъй като въздушните филтри се замърсяват, спадът на налягането във филтъра се увеличава. Сензорите за диференциално налягане откриват тази промяна и могат да задействат сигнали. Това осигурява подаване на чист въздух, подобрява енергийната ефективност и удължава живота на системата.

Сензорите и регулаторите са незаменими за оптимизиране на вашата вентилационна система. Измервайте или регулирайте диференциалното налягане (Pa), скоростта на въздушния поток (m/s) или обема на въздушния поток (m³/h). Уверете се, че в сградата се подава правилното количество свеж въздух и открийте запушени филтри, за да осигурите комфорт на обитателите и оптимално качество на въздуха в помещенията.