Вентиляція

Адаптивна вентиляція

Сучасні системи вентиляції регулюють якість повітря в приміщенні згідно до різних параметрів, таких як температура, відносна вологість, СО₂, СО, NO₂ і TVOC.

Концентрація забруднювачів повітря коливається залежно від кількості людей у приміщенні, тривалості їх перебування, погодних умов на вулиці та наявності певних летких речовин у приміщенні. Більшість вентиляційних систем спроектовані таким чином, щоб подавати достатню кількість свіжого повітря, навіть коли приміщення повністю зайняті. Коли кімнати порожні або використовуються лише незначно, потік повітря можна зменшити, зберігаючи достатню якість повітря. Безперервна циркуляція свіжого повітря допомагає видаляти забруднюючі речовини в приміщенні та віруси, видаляючи їх через вентиляційні канали, а також запобігаючи їх накопиченню в приміщенні.

В офісах і робочих приміщеннях датчики якості повітря, інтегровані в системи ОВіК, максимізують енергоефективність і забезпечують належну вентиляцію та хорошу якість повітря, забезпечуючи здорове та продуктивне робоче середовище. Однак у вентиляції є і зворотна сторона: підвищене споживання енергії і більш високі витрати, які сприяють викидам парникових газів, що впливають на зміну клімату.

Щороку значні суми грошей та великі обсяги енергії витрачаються даремно через неефективне опалення, вентиляцію та кондиціонування повітря, при цьому відкриті вікна є значним чинником таких витрат. Несправні системи ОВіК також можуть погіршити якість повітря в приміщенні замість того, щоб покращити її. Пошук правильного балансу між підтриманням високої якості повітря в приміщенні та мінімізацією втрат енергії залишається ключовим завданням.

85% будівель в ЄС були побудовані до 2000 року, і серед них 75% мають низькі енергетичні показники

Діапазони температури та відносної вологості

Температура та відносна вологість (RH) – це два основні параметри, які визначають комфорт та добробут мешканців. У цьому відношенні важливе не абсолютне значення температури, а температура, яку відчувають люди. Ця температура може значно відрізнятися від абсолютної через різні фактори, наприклад, вологість, швидкість вітру, протяги в приміщенні та вплив сонячного світла. Крім того, це залежить від кількості людей, які перебувають у кімнаті, та їхньої активності.

У приміщенні температура, що відчувається, і абсолютна температура здебільшого відрізнятимуться залежно від взаємодії між відносною вологістю та температурою. Більш висока відносна вологість підсилює вплив тепла і холоду. Холодне повітря в поєднанні з високим рівнем відносної вологості відчувається прохолоднішим, тоді як тепле повітря з високою відносною вологістю здається теплішим, ніж сухе тепле повітря.
Тому вентиляція, що залежить від температури та рівня відносної вологості, особливо важлива в приміщеннях, де часто відбуваються значні коливання цих двох параметрів, наприклад на кухні або у ванній кімнаті.

Більшість датчиків Sentera можуть вимірювати як температуру навколишнього середовища, так і відносну вологість.

Природне охолодження вночі

Як правило, влітку існує потреба знизити температуру всередині приміщення, а взимку — підвищити її та зменшити тепловтрати. У цьому можуть допомогти теплообмінники, а також тепловентилятори.
Найважливішим застосуванням вентиляції залежно від температури є природне охолодження, яке виступає альтернативою або доповненням до кондиціонування повітря. Коли вночі зовнішня температура знижується, вентиляційна система починає подавати охолоджене повітря всередину приміщення. З часом приміщення починає охолоджуватися. Коли будівля досягає потрібної температури, система припиняє подачу повітря всередину. Це економічно вигідно, а зовнішнє повітря піде на користь якості повітря в приміщенні.

Який рівень температури повітря в приміщенні комфортний?

Ідеальна температура в приміщенні також залежить від його використання. Як правило, існує чотири категорії робочих середовищ, які вимагають різних рівнів температури:

Вуглекислий газ – CO₂

Вуглекислий газ (CO₂) є природним побічним продуктом як метаболічних процесів в живих організмах, так і горіння. Хімічно він складається з одного атома вуглецю і двох атомів кисню. Люди виділяють CO₂ під час дихання, що робить його поширеним «забруднювачем» повітря в приміщеннях, особливо в переповнених або погано провітрюваних приміщеннях. Хоча CO₂ є нормальним компонентом повітря, його високий рівень може бути шкідливим. Помірні концентрації можуть призвести до головного болю та втоми, тоді як більш високі рівні можуть викликати нудоту, запаморочення і навіть блювоту. У крайніх випадках дуже високі концентрації СО₂ можуть призвести до втрати свідомості.

Показник кількості людей в приміщенні та якості повітря

Вуглекислий газ є достовірним показником того, скільки людей знаходиться в приміщенні. Оскільки більша частина CO₂ в приміщенні надходить в результаті дихання людини, його концентрація тісно пов'язана з тим, наскільки інтенсивно використовується простір. Щоб підтримувати належну якість повітря в приміщенні та запобігати накопиченню CO₂, важливо забезпечити постійний приплив свіжого повітря за допомогою правильно організованої вентиляції. Тому моніторинг рівня CO₂ є важливим, оскільки високі концентрації можуть вказувати на погану якість повітря. Коли рівень CO₂ підвищується, це часто означає, що свіже повітря закінчується, а також можуть накопичуватися інші забруднюючі речовини, такі як леткі органічні сполуки (ЛОС) і патогени, що передаються повітрям.

Сучасні адаптивні вентиляційні системи використовують датчики CO₂ для оцінки того, чи потрібне додаткове свіже повітря в приміщенні. Ці системи автоматично регулюють вентиляцію на основі рівня CO₂ у режимі реального часу, забезпечуючи оптимальну якість повітря, що відповідає кількості людей у приміщенні та рівню їхньої активності. Вентиляція, керована за рівнем CO₂, особливо важлива в приміщеннях із змінною кількістю людей, таких як переговорні, аудиторії та лекційні зали університетів. Sentera пропонує широкий спектр надійних датчиків CO₂, які можуть бути інтегровані в ці системи, що робить їх розумним вибором для ефективного та енергоефективного контролю клімату в приміщенні.

Коли хвора людина користується приміщенням, інфекційні частинки в повітрі будуть виділятися, затримуватися і накопичуватися, особливо в погано провітрюваних приміщеннях. Хоча безпосередньо виміряти всі типи інфекційних частинок неможливо, CO₂ служить корисним індикатором. Більш високий рівень CO₂ часто корелює з більш високим ризиком передачі захворювань, що передаються повітряно-крапельним шляхом. Використовуючи вентиляцію на основі CO₂, можна значно зменшити поширення захворювань від безсимптомних або передсимптомних осіб, оскільки свіже повітря ефективніше розбавляє потенційно шкідливі частинки.

Рівень CO₂

Датчики Sentera CO₂ мають регульовані дальності виявлення для різних застосувань. Для типових приміщень рекомендується підтримувати концентрацію CO₂ нижче 800 ppm, щоб підтримувати хорошу якість повітря. Рівень не повинен опускатися нижче 400 ppm, так як це середня концентрація зовнішнього повітря. Однак у спеціалізованих середовищах, таких як теплиці, часто бажаний вищий рівень CO₂ для стимулювання росту рослин.

Летючі Органічні Сполуки

Леткі органічні сполуки (ЛОС) — це органічні хімічні речовини, які легко випаровуються при кімнатній температурі. Вони є основним фактором забруднення повітря на рівні землі та загальною проблемою в закритих приміщеннях. Загальна концентрація летких органічних сполук (Total VOC або TVOC) означає сумарну концентрацію кількох ЛОС, що одночасно присутні в повітрі.

Вплив на здоров'я та комфорт

Вплив ЛОС може спричинити подразнення очей, носа та горла, головний біль, запаморочення, втому та труднощі з концентрацією уваги. Тривалий вплив, особливо таких сполук, як формальдегід, пов'язаний з раком і розвитком алергії у дітей. Крім здоров'я, ЛОС також впливають на відчуття комфорту. Деякі ЛОС, наприклад толуол, мають подразнюючу дію. Високий рівень летких органічних сполук, наприклад, спричинений миючими засобами, може негативно впливати на сприйняття чистоти та виділяти неприємні запахи.

Леткі органічні сполуки завжди присутні в певній кількості як у приміщеннях, так і на вулиці. Однак концентрація в приміщенні зазвичай у 2–5 разів вища, а в деяких випадках навіть до 1000 разів вища, залежно від активності та матеріалів, що використовуються. Нові будівлі, особливо ті, яким менше двох років, часто мають найвищий рівень летких органічних сполук через випаровування з будівельних матеріалів. Джерелами ЛОС як усередині приміщень, так і зовні є люди, миючі засоби, фарби, пестициди, промислове забруднення тощо.

З іншого боку, як ми вже згадували раніше, різні типи приміщень мають різні профілі ЛОС:

• Кухня та ванна кімната: приготування їжі, засоби для прибирання
• Вітальня, спальня та офіс: будівельні матеріали, меблі, килими, засоби для прибирання та присутність людини (і тварини)
• Гараж і складське приміщення: вихлопні гази, автомобільні рідини, фарби та пестициди

У зв'язку з цим лікарні та будинки престарілих особливо схильні до високого рівня ЛОС через часте використання дезінфікуючих та миючих засобів.

Вентиляція на основі рівня TVOC: розумно та ефективно

Вентиляція за рівнем TVOC цікава в приміщеннях, де якість повітря в приміщенні потрібно оптимізувати на постійній основі, наприклад, у житлових кімнатах, офісних будівлях, певних промислових середовищах тощо. У сучасних вентиляційних системах використовуються датчики TVOC для моніторингу якості повітря та регулювання повітряного потоку в режимі реального часу. Ці датчики чутливі до водню (H₂), який виділяється людиною разом з CO₂ під час дихання. Оскільки присутність людини корелює зі збільшенням обох газів, цей метод дозволяє системі:

• Визначати рівень заповнюваності приміщення
• Розрізняти, які забруднювачі надходять від людей, а які виділяються з матеріалів або предметів в приміщенні
• Оптимізовувати роботу вентиляції відповідно до фактичних потреб у якості повітря

Вентиляція з регулюванням залежно від потреби покращує якість повітря, підвищує комфорт і знижує енергоспоживання, забезпечуючи вентиляцію лише тоді, коли це необхідно.

Диференціальний тиск

Термін диференціальний тиск відноситься до різниці тиску повітря між двома різними точками системи. Підтримка правильного перепаду тиску має вирішальне значення для належного потоку повітря, якості повітря в приміщенні та енергоефективності.

Пристрої диференціального тиску, включаючи перемикачі, датчики та контролери, відіграють ключову роль у системах вентиляції, особливо в системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (ОВіК), а також у контрольованих середовищах, таких як чисті приміщення, лабораторії та лікарні. Вони сприяють ефективній та економічно вигідній роботі систем шляхом моніторингу та регулювання потоку повітря та виявлення засмічених фільтрів. Таким чином, пристрої для вимірювання диференціального тиску є ключовими для створення більш безпечного та сталого середовища всередині приміщень.

Недостатній перепад тиску може спричиняти низьку швидкість повітряного потоку, що погіршує якість повітря та знижує комфорт у приміщенні. І навпаки, надмірнй перепад тиску може створювати навантаження на компоненти вентиляційної системи та збільшувати споживання енергії.

Датчик диференціального тиску

Датчики диференціального тиску, перемикачі та контролери Sentera використовуються для вимірювання та контролю низьких перепадів тиску неагресивних та негорючих газів, але вони були спеціально розроблені для повітря.

1. Реле
   диференціального тиску виявляє різницю тиску між двома точками та вмикає/вимикає електричний ланцюг на основі попередньо встановленого контрольного значення. Коли різниця тиску перевищує або падає нижче заданого значення, перемикач або розмикає, або замикає електричний ланцюг, вмикаючи аварійний сигнал або виконуючи якусь дію.
2. Датчик
   диференціального тиску вимірює і надає дані в режимі реального часу про різницю тиску між двома точками.
   Він використовує різні технології (наприклад, п'єзорезистивну, ємнісну) для вимірювання різниці тисків і перетворює її в електричний сигнал (зазвичай аналоговий).
3. Регулятор
   диференціального тиску активно підтримує задане значення різниці тисків. Він використовує алгоритм PI (пропорційно-інтегральний) для налаштування вихідного сигналу (наприклад, сигналу 0-10 В), щоб гарантувати, що різниця тиску залишається на потрібному значенні.

Моніторинг повітряного фільтра

Одне з основних застосувань вимірювання диференційного тиску — контроль стану забруднення фільтрів. Пристрій моніторингу стану повітряного фільтра — це обладнання, яке використовується в системах ОВіК для контролю стану та ефективності повітряних фільтрів. Пристрій може вказувати, коли фільтри потребують заміни або обслуговування. Коли повітряні фільтри забруднюються, перепад тиску через фільтр збільшується. Датчики диференціального тиску фіксують цю зміну і можуть надсилати сповіщення. Своєчасна заміна фільтрів забезпечує подачу чистого повітря, підвищує енергоефективність та продовжує термін служби системи.

Датчики та контролери незамінні для оптимізації вашої вентиляційної системи. Вимірюйте або контролюйте перепад тиску (Па), швидкість повітряного потоку (м/с) або об'єм повітряного потоку (м³/год). Забезпечте своїм приміщенням ідеальний клімат — подавайте правильну кількість свіжого повітря та вчасно виявляйте забиті фільтри, щоб гарантувати комфорт мешканців і бездоганну якість повітря.