Wentylacja

Wentylacja sterowana zapotrzebowaniem

Nowoczesne systemy wentylacyjne regulują jakość powietrza wewnętrznego poprzez monitorowanie różnych parametrów, takich jak temperatura, wilgotność względna, dwutlenek węgla (CO₂), całkowite lotne związki organiczne (TVOC) oraz tlenek węgla (CO).

Czynniki te ulegają wahaniom w zależności od liczby osób w pomieszczeniu, czasu spędzanego wewnątrz, warunków pogodowych na zewnątrz oraz obecności niektórych zanieczyszczeń wewnętrznych. Większość systemów wentylacyjnych jest zaprojektowana tak, aby dostarczać wystarczającą ilość świeżego powietrza, nawet gdy pomieszczenia są w pełni zajęte. Gdy pomieszczenia są puste lub rzadko używane, przepływ powietrza można zmniejszyć, zachowując jednocześnie wystarczającą jakość powietrza. Ciągłe krążenie świeżego powietrza pomaga usuwać zanieczyszczenia unoszące się w powietrzu wewnętrznym — w tym wirusy — poprzez wypłukiwanie ich kanałami wentylacyjnymi, zapobiegając ich gromadzeniu się w pomieszczeniach.

W biurach i miejscach pracy czujniki jakości powietrza zintegrowane z systemami grzewczymi, wentylacyjnymi i klimatyzacyjnymi (HVAC) maksymalizują efektywność energetyczną oraz umożliwiają odpowiednią wentylację i utrzymanie dobrej jakości powietrza, zapewniając zdrowe i produktywne środowisko pracy. Istnieje jednak wada wentylacji: zwiększone zużycie energii i wyższe koszty, które przyczyniają się do emisji gazów cieplarnianych, a ostatecznie do zmian klimatycznych.

Co roku ogromne ilości pieniędzy i energii są marnowane z powodu nieefektywnego ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji, a otwarte okna stanowią istotny czynnik tego problemu. Nieprawidłowo działające systemy HVAC mogą również pogarszać jakość powietrza w pomieszczeniach zamiast ją poprawiać. Znalezienie właściwej równowagi między utrzymaniem wysokiej jakości powietrza w pomieszczeniach a minimalizowaniem strat energii pozostaje kluczowym wyzwaniem.

85 % budynków w UE zostało wybudowanych przed rokiem 2000, a spośród nich 75 % cechuje niska efektywność energetyczna.

Temperatura i względna wilgotność (RH)

Temperatura i względna wilgotność powietrza (RH) to dwa podstawowe parametry, które decydują o komforcie i samopoczuciu mieszkańców. W tym kontekście ważna jest nie tyle temperatura absolutna, co przede wszystkim temperatura odczuwalna – czyli temperatura, którą człowiek faktycznie odczuwa. Temperatura ta może znacznie odbiegać od temperatury absolutnej z powodu różnych czynników, w tym wilgotności, prędkości wiatru – a w pomieszczeniach przeciągów – oraz nasłonecznienia. Ponadto zależy to od osób przebywających w pomieszczeniu oraz od wykonywanych przez nie czynności.

W pomieszczeniu pozorna i rzeczywista temperatura będą się głównie różnić w zależności od współdziałania wilgotności względnej i temperatury. Wyższa wilgotność względna potęguje działanie ciepła i zimna. Zimne powietrze w połączeniu z wysokim poziomem wilgotności względnej jest chłodne, podczas gdy ciepłe powietrze w połączeniu z wysoką wilgotnością względną jest cieplejsze niż bardziej suche ciepłe powietrze.
Dlatego wentylacja w zależności od temperatury i poziomu wilgotności względnej jest szczególnie istotna w pomieszczeniach, w których regularnie występują duże wahania tych dwóch parametrów, takich jak kuchnia czy łazienka

Większość czujników Sentera może mierzyć zarówno temperaturę otoczenia, jak i wilgotność względną.

Chłodzenie pasywne w nocy

Ogólnie rzecz biorąc, latem istnieje potrzeba obniżenia temperatury wewnątrz pomieszczeń, natomiast zimą – potrzeba jej podniesienia oraz ograniczenia strat ciepła. Wymienniki ciepła mogą w tym pomagać, podobnie jak nagrzewnice wentylatorowe.
Najważniejszym zastosowaniem wentylacji w zależności od temperatury jest chłodzenie pasywne, które stanowi alternatywę lub uzupełnienie klimatyzacji. Gdy temperatura na zewnątrz spada w nocy, system wentylacji zaczyna zasysać chłodniejsze powietrze do środka. Z upływem czasu budynek zaczyna się ochładzać. Gdy budynek osiągnie żądaną temperaturę, system przestaje dostarczać powietrze do środka. Jest to opłacalne, a powietrze zewnętrzne korzystnie wpływa na jakość powietrza w pomieszczeniach.

Jaki jest dobry poziom temperatury powietrza w pomieszczeniach?

Idealna temperatura w pomieszczeniu zależy również od jego przeznaczenia. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją cztery kategorie środowisk pracy wymagających różnych poziomów temperatury:

Dwutlenek węgla (CO₂)

Dwutlenek węgla (CO₂) jest naturalnym produktem ubocznym zarówno procesów metabolicznych w organizmach żywych, jak i spalania. Pod względem chemicznym składa się z jednego atomu węgla i dwóch atomów tlenu. Ludzie wytwarzają CO₂ podczas oddychania, co sprawia, że jest on powszechnym zanieczyszczeniem powietrza w pomieszczeniach, szczególnie w zatłoczonych lub słabo wentylowanych miejscach. Chociaż CO₂ jest naturalnym składnikiem wydychanego przez nas powietrza, jego wysokie stężenia mogą być szkodliwe. Umiarkowane stężenia mogą powodować bóle głowy i zmęczenie, natomiast wyższe – nudności, zawroty głowy, a nawet wymioty. W skrajnych przypadkach bardzo wysokie stężenia CO₂ mogą prowadzić do utraty przytomności.

Wskaźnik obłożenia i jakości powietrza

Dwutlenek węgla jest wiarygodnym wskaźnikiem liczby osób przebywających w pomieszczeniu. Ponieważ większość CO₂ w pomieszczeniach pochodzi z metabolizmu człowieka, jego stężenie jest ściśle powiązane z tym, jak intensywnie wykorzystywana jest dana przestrzeń. Ponieważ większość CO₂ w pomieszczeniach pochodzi z metabolizmu człowieka, jego stężenie jest ściśle powiązane z tym, jak intensywnie wykorzystywana jest dana przestrzeń. Monitorowanie poziomu CO₂ jest więc ważne, ponieważ wysokie stężenia mogą wskazywać na słabą jakość powietrza. Kiedy poziom CO₂ wzrasta, często oznacza to, że świeże powietrze zaczyna się kończyć, a inne zanieczyszczenia – takie jak lotne związki organiczne (LZO) i patogeny unoszące się w powietrzu – mogą również się gromadzić.

Nowoczesne systemy wentylacji z regulacją w zależności od zapotrzebowania wykorzystują czujniki CO₂ do oceny, czy w danym pomieszczeniu potrzebne jest dodatkowe świeże powietrze. Te systemy automatycznie dostosowują wentylację na podstawie bieżących poziomów CO₂, zapewniając optymalną jakość powietrza dopasowaną do liczby osób w pomieszczeniu i ich poziomu aktywności. Wentylacja sterowana CO₂jest szczególnie przydatna w miejscach o zmiennym obłożeniu, takich jak sale konferencyjne, sale lekcyjne i sale wykładowe uniwersytetów. Firma Sentera oferuje szeroką gamę niezawodnych czujników CO₂, które można zintegrować z takimi systemami, co czyni je inteligentnym wyborem dla skutecznej i energooszczędnej kontroli klimatu wewnątrz budynków.

Gdy chora osoba przebywa w pomieszczeniu, zakaźne cząsteczki unoszące się w powietrzu są uwalniane, utrzymują się i gromadzą – szczególnie w słabo wentylowanych przestrzeniach. Chociaż nie jest możliwe bezpośrednie mierzenie wszystkich rodzajów cząsteczek zakaźnych, CO₂ pełni rolę użytecznego wskaźnika. Wyższe poziomy CO₂ często korelują z większym ryzykiem przenoszenia chorób drogą powietrzną. Stosując wentylację sterowaną zapotrzebowaniem na podstawie poziomu CO₂, można znacząco zmniejszyć rozprzestrzenianie się chorób od osób bezobjawowych lub w fazie przedobjawowej, ponieważ świeże powietrze skuteczniej rozcieńcza potencjalnie szkodliwe cząsteczki.

Jakie są zalecane poziomy CO₂?

Czujniki CO₂ firmy Sentera mają regulowany zakres detekcji, dzięki czemu można je dopasować do różnych zastosowań. W typowych pomieszczeniach zaleca się utrzymywanie stężenia CO₂ poniżej 800 ppm, aby zapewnić dobrą jakość powietrza. Nie należy obniżać poziomu poniżej 400 ppm, ponieważ jest to średnie stężenie dwutlenku węgla w powietrzu zewnętrznym. W specjalistycznych środowiskach, takich jak szklarnie, wyższe poziomy CO₂ są jednak często pożądane, aby wspierać wzrost roślin.

Total Volatile Organic Compounds (TVOC) – całkowite lotne związki organiczne

Lotne związki organiczne (LZO) to organiczne związki chemiczne, które łatwo odparowują w temperaturze pokojowej. Stanowią one główne źródło zanieczyszczenia powietrza na poziomie gruntu oraz powszechny problem w środowiskach wewnętrznych. Całkowite LZO lub LZO odnosi się do łącznego stężenia wielu LZO obecnych jednocześnie w powietrzu.

Efekty dla zdrowia i komfortu

Narażenie na LZO może powodować podrażnienie oczu, nosa i gardła, bóle głowy, zawroty głowy, zmęczenie i trudności z koncentracją. Długotrwałe narażenie, szczególnie na związki takie jak formaldehyd, wiąże się z rakiem i rozwojem alergii u dzieci. Poza zdrowiem, lotne związki organiczne wpływają również na komfort. Niektóre lotne związki organiczne, takie jak toluen, są drażniące. Wysoki poziom LZO, na przykład powodowany przez detergenty, może negatywnie wpływać na postrzeganie czystości i uwalniać nieprzyjemne zapachy.

Lotne związki organiczne są zawsze w pewnym stopniu obecne, zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz. Jednak stężenia wewnętrzne są zazwyczaj od 2 do 5 razy wyższe, a w niektórych przypadkach nawet do 1000 razy wyższe, w zależności od rodzaju działalności i użytych w pomieszczeniu materiałów. Nowe budynki – zwłaszcza te, które mają mniej niż dwa lata – często mają najwyższy poziom lotnych związków organicznych ze względu na emisje z materiałów budowlanych i wykończeń. Wewnętrznymi i zewnętrznymi źródłami LZO są ludzie, środki czyszczące, farby, pestycydy, zanieczyszczenia przemysłowe itp.

Z drugiej strony, jak wspomnieliśmy wcześniej, różne typy pomieszczeń mają różne profile LZO:

• Kuchnia i łazienka: produkty do gotowania i sprzątania
• Salon, sypialnia i biuro: materiały budowlane, meble, dywany, środki czystości oraz obecność ludzi (i zwierząt)
• Garaż i pomieszczenie gospodarcze: spaliny, płyny samochodowe, farby i pestycydy

W tym zakresie szpitale i domy opieki są szczególnie narażone na wysokie stężenia LZO ze względu na częste stosowanie środków dezynfekujących i chemii gospodarczej.

Wentylacja oparta na poziomie TVOC: inteligentna i wydajna

Wentylacja sterowana poziomem TVOC jest szczególnie przydatna w środowiskach, gdzie jakość powietrza wewnętrznego musi być optymalizowana w sposób ciągły, takich jak salony, biurowce, niektóre zakłady przemysłowe i inne podobne miejsca. Nowoczesne systemy wentylacyjne wykorzystują czujniki TVOC do monitorowania jakości powietrza i automatycznego dostosowywania przepływu powietrza w czasie rzeczywistym. Te czujniki są czułe na wodór (H₂), który jest wydzielany przez ludzi razem z CO₂ podczas oddychania. Ponieważ obecność ludzi koreluje ze wzrostem obu gazów, ta metoda pozwala systemowi na:

• Przełącznik (wykrywanie)
• Rozróżniać zanieczyszczenia pochodzące od ludzi i od tych pochodzących z materiałów.
• Optymalizacja wentylacji w oparciu o rzeczywiste potrzeby w zakresie jakości powietrza

Taka wentylacja sterowana zapotrzebowaniem poprawia jakość powietrza, zwiększa komfort i redukuje zużycie energii, wentylując pomieszczenia tylko wtedy, gdy jest to konieczne.

Różnica ciśnień

Termin ciśnienie różnicowe oznacza różnicę ciśnienia powietrza między dwoma różnymi punktami w danym systemie. Maintaining the correct differential pressure is crucial for proper airflow, indoor air quality, and energy efficiency.

Urządzenia do pomiaru ciśnienia różnicowego, w tym przełączniki, czujniki i regulatory, odgrywają kluczową rolę w systemach wentylacyjnych, zwłaszcza w instalacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC) oraz w kontrolowanych środowiskach, takich jak pomieszczenia czyste, laboratoria i szpitale. Umożliwiają one wydajną i opłacalną pracę systemów poprzez monitorowanie i regulację przepływu powietrza oraz wykrywanie zatkanych filtrów. Krótko mówiąc, urządzenia do pomiaru ciśnienia różnicowego są kluczowe dla tworzenia bezpieczniejszych, inteligentniejszych i bardziej zrównoważonych warunków wewnętrznych.

Niewystarczające różnice ciśnień mogą prowadzić do problemów, takich jak niedostateczny przepływ powietrza, co wpływa negatywnie na jakość powietrza wewnętrznego i komfort. Natomiast nadmierne różnice ciśnień mogą obciążać komponenty i zwiększać zużycie energii.

Urządzenia do pomiaru różnicy ciśnień

Czujniki, przełączniki i regulatory różnicy ciśnień firmy Sentera służą do pomiaru i kontrolowania niskich różnic ciśnień gazów nieagresywnych i niepalnych, przy czym zostały one szczególnie opracowane z myślą o powietrzu.

1. Przełącznik różnicy ciśnień
   Wykrywa różnice ciśnień między dwoma punktami i włącza lub wyłącza obwód w oparciu o wcześniej ustalony próg. Gdy różnica ciśnień przekroczy lub spadnie poniżej ustawionego punktu, przełącznik otwiera lub zamyka obwód elektryczny, wywołując alarm lub określoną reakcję.
2. Czujnik różnicy ciśnień
   Mierzy i dostarcza dane w czasie rzeczywistym na temat różnicy ciśnień między dwoma punktami.
   Wykorzystuje różne technologie (np. piezorezystancyjną, pojemnościową) do pomiaru różnicy ciśnień i przekształca ją w sygnał elektryczny (zazwyczaj analogowy).
3. Regulator różnicy ciśnień
   Aktywnie utrzymuje ustawiony punkt odniesienia dla różnicy ciśnień. Wykorzystuje algorytm PI (Proportional-Integral) do regulacji wyjścia (np. sygnału 0-10 V), aby zapewnić, że różnica ciśnień pozostanie na żądanym poziomie.

Monitorowanie filtra powietrza

Jednym z głównych zastosowań pomiaru różnicy ciśnień jest monitorowanie filtrów. Urządzenie do monitorowania filtrów powietrza to sprzęt stosowany w systemach HVAC do kontrolowania stanu i wydajności filtrów powietrza. Urządzenie może wskazywać, kiedy filtry wymagają wymiany lub konserwacji. W miarę zabrudzania się filtrów powietrza wzrasta spadek ciśnienia po obu stronach filtra. Czujniki różnicy ciśnień wykrywają tę zmianę i mogą uruchamiać alarmy. Zapewnia to dopływ czystego powietrza, poprawia efektywność energetyczną i wydłuża żywotność systemu.

Czujniki i sterowniki są niezbędne do optymalizacji systemu wentylacji. Z wyświetlaczem - mierzy różnice ciśnień (Pa), objętość przepływu powietrza (m³ / h) lub prędkość przepływu powietrza (m / s). Upewnij się, że do Twojego budynku dostarczana jest odpowiednia ilość świeżego powietrza i wykrywaj zatkane filtry, aby zapewnić komfort mieszkańcom i optymalną jakość powietrza w pomieszczeniach.