Ventilation

Behovsstyrd ventilation

Moderna ventilationssystem reglerar luftkvaliteten inomhus genom att övervaka olika parametrar, såsom temperatur, relativ luftfuktighet, koldioxid (CO₂), totala flyktiga organiska föreningar (TVOC) och koloxid (CO).

Dessa faktorer fluktuerar beroende på antalet personer i ett rum, tiden som tillbringas inomhus, väderförhållanden utomhus och förekomsten av vissa föroreningar inomhus. De flesta ventilationssystem är utformade för att leverera tillräckligt med frisk luft, även när utrymmena är fullbelagda. När rummen är tomma eller används sparsamt kan luftflödet minskas utan att luftkvaliteten försämras. Kontinuerlig cirkulation av frisk luft hjälper till att avlägsna luftburna föroreningar inomhus - inklusive virus - genom att spola ut dem genom ventilationskanaler, vilket förhindrar att de ansamlas inomhus.

På kontor och arbetsplatser maximerar luftkvalitetssensorer som är integrerade i HVAC-system energieffektiviteten och möjliggör korrekt ventilation och god luftkvalitet, vilket säkerställer en hälsosam och produktiv arbetsmiljö. Det finns dock en nackdel med ventilation: ökad energiförbrukning och högre kostnader, vilket bidrar till utsläpp av växthusgaser och i slutändan till klimatförändringar.

Varje år slösas stora mängder pengar och energi bort på grund av ineffektiv uppvärmning, ventilation och luftkonditionering, där öppna fönster är en betydande bidragande orsak. Felaktiga VVS-system kan också försämra inomhusluftkvaliteten i stället för att förbättra den. Att hitta rätt balans mellan att upprätthålla en hög inomhusluftkvalitet och minimera energiförlusterna är fortfarande en stor utmaning.

85 % av byggnaderna i EU är byggda före 2000 och av dessa har 75 % dålig energiprestanda

Temperatur och relativ luftfuktighet (RH)

Temperatur och relativ luftfuktighet (RH) är två grundläggande parametrar som avgör invånarnas komfort och välbefinnande. I det avseendet är det inte den absoluta temperaturen, utan framför allt den skenbara temperaturen som är viktig – den temperatur som människor faktiskt känner. Denna temperatur kan avvika avsevärt från den absoluta temperaturen på grund av olika faktorer, inklusive luftfuktighet, vindhastighet – eller drag när du är inomhus – och exponering för solljus. Dessutom beror det på vilka personer som vistas i rummet och vilka aktiviteter de utför.

Inomhus kommer den skenbara och absoluta temperaturen mestadels att skilja sig beroende på samspelet mellan relativ luftfuktighet och temperatur. Högre relativ luftfuktighet förstärker effekterna av värme och kyla. Kall luft i kombination med hög relativ luftfuktighet känns kylig, medan varm luft i kombination med hög relativ luftfuktighet känns varmare än torrare varm luft.
Därför är ventilation i funktion av temperatur och relativ luftfuktighet särskilt intressant i rum där stora fluktuationer av dessa två parametrar regelbundet förekommer, till exempel i köket eller badrummet.

De flesta Sentera-sensorer kan mäta både omgivningstemperatur och relativ luftfuktighet.

Fri kylning under natten

Generellt sett finns det på sommaren en efterfrågan på att få ner inomhustemperaturen, och på vintern finns det en efterfrågan på att höja inomhustemperaturen och begränsa värmeförlusterna. Värmeväxlare kan hjälpa till med detta, liksom fläktvärmare.
Den viktigaste tillämpningen av ventilation i funktion av temperatur är frikylning, som är ett alternativ eller komplement till luftkonditionering. När utomhustemperaturen sjunker under natten börjar ventilationssystemet suga in den svalare luften. Med tiden börjar byggnaden svalna. När byggnaden har nått önskad temperatur slutar systemet att tillföra luft inuti. Det är kostnadseffektivt och utomhusluften förbättrar luftkvaliteten inomhus.

Vad är en bra inomhustemperatur?

Den idealiska temperaturen i en inomhusmiljö beror också på dess användning. Generellt sett finns det fyra kategorier av arbetsmiljöer som kräver olika temperaturnivåer:

Koldioxid (CO₂)

Koldioxid (CO₂) är en naturlig biprodukt av både metaboliska processer i levande organismer och förbränning. Kemiskt sett består den av en kolatom och två syreatomer. Människor producerar CO₂ när de andas, vilket gör det till en vanlig luftförorening inomhus, särskilt i trånga eller dåligt ventilerade utrymmen. Även om CO₂ är en normal komponent i luften vi andas ut, kan höga nivåer vara skadliga. Måttliga koncentrationer kan leda till huvudvärk och trötthet, medan högre nivåer kan orsaka illamående, yrsel och till och med kräkningar. I extrema fall kan mycket höga koncentrationer av CO₂ leda till medvetslöshet.

Indikator för beläggning och luftkvalitet

Koldioxid är en tillförlitlig indikator på hur många människor som befinner sig i ett rum. Eftersom det mesta av CO₂ inomhus kommer från människors ämnesomsättning, är dess koncentration nära kopplad till hur intensivt ett utrymme används. För att upprätthålla en hälsosam inomhusluftkvalitet och förhindra att CO₂ byggs upp är det viktigt att säkerställa en konstant tillförsel av frisk luft genom korrekt ventilation. Det är därför viktigt att övervaka CO₂ -nivåerna eftersom höga koncentrationer kan tyda på dålig luftkvalitet. När CO₂-nivåerna stiger betyder det ofta att det finns ont om frisk luft och att andra föroreningar – såsom flyktiga organiska föreningar (VOC) och luftburna patogener – också kan ackumuleras.

Moderna behovsstyrda ventilationssystem använder CO₂ sensorer för att bedöma om ytterligare frisk luft behövs i ett utrymme. Dessa system justerar automatiskt ventilationen baserat på CO₂ -nivåer i realtid, vilket säkerställer optimal luftkvalitet som matchar antalet personer och deras aktivitetsnivå. CO₂-styrd ventilation är särskilt användbar i utrymmen med varierande beläggning, såsom mötesrum, klassrum och föreläsningssalar på universitet. Sentera erbjuder ett brett utbud av tillförlitliga CO₂-sensorer som kan integreras i dessa system, vilket gör dem till ett smart val för effektiv och energieffektiv inomhusklimatkontroll.

När en sjuk person använder ett rum frigörs smittsamma luftburna partiklar som stannar kvar och ackumuleras – särskilt i dåligt ventilerade utrymmen. Även om det inte är möjligt att mäta alla typer av smittsamma partiklar direkt, fungerar CO₂ som en användbar indikator. Högre CO₂ -nivåer korrelerar ofta med en högre risk för överföring av luftburna sjukdomar. Genom att använda CO₂-basera behovsstyrd ventilation kan spridningen av sjukdomar från asymtomatiska eller pre-symtomatiska individer minskas avsevärt, eftersom frisk luft späder ut potentiellt skadliga partiklar mer effektivt.

Vilka är rekommenderade CO₂ nivåer?

Sentera CO₂-sensorer har justerbara detekteringsområden för att passa olika applikationer. För typiska inomhusmiljöer rekommenderas att hålla CO₂ koncentrationerna under 800 ppm för att upprätthålla god luftkvalitet. Nivåerna bör inte tvingas ned under 400 ppm, eftersom detta är den genomsnittliga koncentrationen i utomhusluften. I specialiserade miljöer som växthus är dock högre CO₂ -nivåer ofta önskvärda för att främja växternas tillväxt.

Totala flyktiga organiska föreningar

Flyktiga organiska föreningar (VOC) är organiska kemikalier som lätt avdunstar vid rumstemperatur. De är en stor bidragande orsak till luftföroreningar på marknivå och ett vanligt problem i inomhusmiljöer. Total VOC eller TVOC avser den kombinerade koncentrationen av flera VOC:er som finns samtidigt i luften.

Hälso- och komforteffekter

Exponering för VOC kan orsaka irritation i ögon, näsa och hals, huvudvärk, yrsel, trötthet och koncentrationssvårigheter. Långvarig exponering, särskilt för föreningar som formaldehyd, har kopplats till cancer och utveckling av allergier hos barn. Utöver hälsan påverkar VOC också komforten. Vissa flyktiga organiska föreningar, t.ex. toluen, är irriterande. Höga VOC-nivåer, t.ex. de som orsakas av rengöringsmedel, kan påverka upplevelsen av renlighet negativt och släppa ut dålig lukt.

Flyktiga organiska föreningar finns alltid i någon grad, både inomhus och utomhus. Inomhuskoncentrationerna är dock vanligtvis 2 till 5 gånger högre, och i vissa fall till och med upp till 1000 gånger högre, beroende på vilken aktivitet och vilka material som används i utrymmet. Nya byggnader – särskilt de som är mindre än två år gamla – har ofta de högsta VOC-halterna på grund av utsläpp från byggmaterial och ytbehandlingar. Källor till VOC:er inomhus och utomhus är människor, rengöringsmedel, färger, bekämpningsmedel, industriell förorening etc.

Å andra sidan, som vi nämnde tidigare, har olika rumstyper olika VOC-profiler:

• Kök och badrum: matlagning, rengöringsprodukter
• Vardagsrum, sovrum och kontor: byggmaterial, möbler, mattor, rengöringsprodukter och närvaro av människor (och djur)
• Garage och förråd: avgaser, bilvätskor, färger och bekämpningsmedel

I detta avseende är sjukhus och vårdhem särskilt utsatta för höga VOC-nivåer på grund av frekvent användning av desinfektionsmedel och rengöringsmedel.

Ventilation baserad på TVOC-nivå: smart och effektiv

Att styra ventilationen enligt TVOC-nivåer är särskilt användbart i miljöer där inomhusluftkvalitet måste optimeras kontinuerligt, t.ex. vardagsrum, kontorsbyggnader och vissa industriella miljöer. Moderna ventilationssystem använder TVOC-sensorer för att övervaka luftkvaliteten och justera luftflödet i realtid. Dessa sensorer är känsliga för väte (H₂), som utsöndras av människor tillsammans med CO₂ under andningen. Eftersom mänsklig närvaro korrelerar med ökningar av båda gaserna, gör denna metod det möjligt för systemet att:

• Detektera beläggningsnivåer
• Skilj mellan föroreningar som kommer från människan och från material
• Optimera ventilationen baserat på de faktiska luftkvalitetsbehoven

Denna behovsstyrda ventilation förbättrar luftkvaliteten, ökar komforten och minskar energiförbrukningen genom att endast ventilera när det är nödvändigt.

Differenstryck

Termen differenstryck avser skillnaden i lufttryck mellan två distinkta punkter i ett system. Att upprätthålla rätt differenstryck är avgörande för korrekt luftflöde, inomhusluftkvalitet och energieffektivitet.

Differenstrycksanordningar, inklusive omkopplare, sensorer och styrenheter, spelar en nyckelroll i ventilationssystem, särskilt inom värme, ventilation och luftkonditionering (HVAC) och kontrollerade miljöer som renrum, laboratorier och sjukhus. De underlättar en effektiv och kostnadseffektiv drift av systemen genom att övervaka och reglera luftflödet och upptäcka igensatta filter. Kort sagt är differenstrycksanordningar nyckeln till att skapa säkrare, smartare och hållbara inomhusmiljöer.

Otillräckliga tryckskillnader kan leda till problem som otillräckligt luftflöde, vilket äventyrar inomhusluftkvalitet och komfort. Omvänt kan alltför stora skillnader belasta komponenter och öka energiförbrukningen.

Differenstrycksanordningar

Senteras differenstrycksgivare, omkopplare och regulatorer används för att mäta och styra låga differenstryck av icke-aggressiva och icke-brännbara gaser, men de har utvecklats speciellt för luft.

1. Differenstryckvakt
   Detekterar tryckskillnader mellan två punkter och aktiverar/avaktiverar en krets baserat på ett fördefinierat tröskelvärde. När tryckskillnaden överstiger eller faller under ett börvärde, öppnar eller stänger omkopplaren antingen den elektriska kretsen, vilket utlöser ett larm eller en åtgärd.
2. Differenstrycksgivare
   Mäter och ger realtidsdata om tryckskillnaden mellan två punkter.
   Använder olika tekniker (t.ex. piezoresistiv, kapacitiv) för att mäta skillnaden i tryck och omvandlar den till en elektrisk signal (vanligtvis analog).
3. Differenstrycksregulator
   Upprätthåller aktivt ett börvärde för tryckskillnaden. Använder en PI-algoritm (Proportional-Integral) för att justera utsignalen (t.ex. en 0-10V signal) för att säkerställa att tryckskillnaden stannar vid önskat värde.

Övervakning av luftfilter

En viktig tillämpning av differenstryck är filterövervakning. En luftfilterövervakningsenhet är en utrustning som används i HVAC-system för att övervaka luftfiltrens tillstånd och effektivitet. Enheten kan indikera när filter behöver bytas ut eller underhållas. När luftfiltren blir smutsiga ökar tryckfallet över filtret. Differenstryckssensorer upptäcker denna förändring och kan utlösa varningar. Detta säkerställer ren lufttillförsel, förbättrar energieffektiviteten och förlänger systemets livslängd.

Sensorer och styrenheter är oumbärliga för att optimera ditt ventilationssystem. Mät eller styr differenstryck (Pa), lufthastighet (m/s) eller luftflöde (m³/h). Se till att rätt mängd frisk luft tillförs din byggnad och upptäck igensatta filter för att säkerställa invånarnas komfort och optimal inomhusluftkvalitet.