Anglies dioksido (CO2) dujų koncentracijos matavimas

Anglies dioksidas (angl. carbon dioxide) – bespalvės, bekvapės, rūgštaus skonio dujos. Anglies dioksido molekulė sudaryta iš vieno anglies atomo (C, angl. carbon) ir dviejų deguonies (O, angl. oxygen) atomų. Atmosferos ore yra 0,04% CO2 dujų koncentracija (0,4 mg/l). CO2 išsiskiria kvėpuojant žmogui ir gyvūnams, degant kurui ir oksiduojantis daugeliui organinių medžiagų. Suaugęs žmogus ramybės būsenoje per valandą iškvepia apie 22,6 l anglies dioksido.

Nustatyta, kad esant CO2 koncnetracijai 0,7 – 0,8% žmogui dar nepakenkiama. Padidėjus iki 1 – 1,5% pablogėja savijauta, o esant 2 – 2,5% – atsiranda patologinių reiškinių, skauda galvą, jaučiamas bendras silpnumas, atsiranda dusulys, dažnėja pulsas. Pasiekus 6% ribą gresia pavojus gyvybei, o kai koncentracija siekia 10 – 12%, netenkama sąmonės ir mirštama.

Dažnai dujų koncentracija nusakoma ne procentais (%), o ppm (angl. parts per million). 1000 ppm = 0,1%

CO2 dujos stipriai absorbuoja 4,26 μm bangos ilgį, o tai yra infraraudonojo (angl. infrared) spektro dalyje. Paprasčiausias CO2 koncentracijos matavimo metodas yra IR spindulių slopinimo matavimas 4,26 μm bangos ilgyje. Jutiklyje naudojama nefiltruotas IR šaltinio srautas, kuris sklinda per tiriamas dujas, o filtravimas atliekamas tik prieš detektorių. Jutiklis, veikiantis tokiu principu vadinamas nedispersiniu IR (angl. Non dispersive infrared) jutikliu.

Rinkoje siūloma įvairių CO2 NDIR dujų koncentracijos matavimo modulių. Išbandžiau „SenseAir“ „K30“ ir „General Electric“ „Telaire 6615“. Abu moduliai gali matuoti iki 5000 ppm. Su abiem moduliais galima bendrauti naudojant UART ar I2C sąsajas.

Atlikau keletą eksperimentų su K30 moduliu.

Visų pirma pamatavau CO2 koncentraciją lauke. Tai atlikau iškišęs modulį į lauką per langą. Matavimus atlikau sekmadienio diena. Lauke užfiksavau 460 – 470 ppm CO2 koncentraciją. Atmosferoje ši reikšmė apie 400 ppm.

Pirmadienio rytą išėjau į darbą, tad iki vakaro kambariai neblogai išsivėdino (pora langų palikta mikroventiliacijos padėtyje). Vakare grįžęs iškart pradėjau CO2 koncentracijos matavimą. Pradinė reikšmė kambaryje buvo maždaug 560 ppm. Po to ji pradėjo didėti, nes man teko kvėpuoti. 🙂 Per penkias valandas (iki miego) ši koncentracija pasiekė 1049 ppm lygį. Maksimali užfiksuota vertė 1219 ppm.

Žinoma, CO2 koncentracija priklauso nuo daugelio veiksnių: aktyvumo, žmonių skaičiaus, pravertų langų. Pvz. pradarius langą, patalpos išsivėdina ir CO2 koncentracija labai greitai pasiekia artimą lauko koncentracijai reikšmę.

Manau, tokie moduliai puikiai tiktų valdyti priverstinei ventiliacijai.

Spread the love
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *