Датчик якості повітря: види, технічні характеристики, особливості роботи, виробники і відгуки власників

Рівень комфорту і безпеки людини залежить від мікроклімату там, де люди проводять велику частину свого життя, а саме: в будинку, офісі і в службовому кабінеті. Забруднення атмосфери, скорочення зелених насаджень, застосування синтетичних матеріалів погіршує склад і властивості вдихається повітряної суміші. У нашій країні існують нормативні документи, яких зобов'язані дотримуватися відповідальні власники виробництв і компаній. Щоб мати уявлення про склад повітряної суміші, розроблені пристрої і детектори, які визначають стан атмосфери на наявність пилу, вміст шкідливих речовин, відхилення параметрів повітряної суміші від нормативних характеристик.

Область застосування газоаналізаторів

Дуже важливою областю застосування газоаналізаторів є контроль чистоти повітря в кабінетах будівлі, що зрозуміло, адже власник невеликої компанії, офісу або кінотеатру не зможе впливати на міське повітря. У кабінеті, враховуючи сучасні можливості, створити прийнятну атмосферу можна, встановивши вентиляційну систему, яка буде працювати в потрібному режимі, враховуючи стан повітряної суміші, що дозволяє створити в службових приміщеннях оптимальну атмосферу. Санітарними нормами встановлені спеціальні характеристики повітря, куди входять температура, вологість, концентрація вуглекислого газу, озону, летких органічних сполук, задимленість і запиленість. Ефективність і швидкість визначення показників залежить від точності датчика якості повітря. Коли в будівлі знаходиться багато людей, газоаналізатор повинен швидко вимірювати стан повітряної суміші, за його командам, подача чистого повітря повинна здійснюватися більш інтенсивно. Якщо людей мало або немає зовсім, подача повинна знижуватися аж до повної зупинки.

Аналізатори вуглекислого газу в приміщенні

Одним з основних параметрів, які характеризують оптимальний склад повітря, є концентрація вуглекислого газу. Коли людина заходить в офіс і зазначає, що в ньому душно, це, швидше за все, говорить про підвищений вміст діоксиду вуглецю. При вдиханні повітря, де вміст вуглекислоти вище рекомендованих значень, організм відчуває дискомфорт, людина відчуває себе втомленим, стає неуважним і розсіяним. При знаходженні в службовому кабінеті значної кількості людей, коли всі вони видихають вуглекислоту, в приміщенні стає душно, тому основним критерієм поганого складу повітряної суміші стає вміст у ній вуглекислого газу, говорить про необхідність провітрити офіс. Відстеження вмісту вуглекислоти в повітрі дозволяє контролювати стан атмосфери в будинку. Для цього застосовуються датчики якості повітря, що відстежують рівень двоокису вуглецю, вони випускаються різними фірмами, є багато розрізняються за ціною і характеристиками моделей, пропонуються різні варіанти їх розміщення.

Кімнатні детектори

Відстеження вмісту діоксиду вуглецю кімнатними датчиками якості повітря "Ардуїнов" засноване на ослабленні інфрачервоного випромінювання при збільшенні кількості діоксиду вуглецю. Здійснюється вимірювання інфрачервоним аналізатором. Кімнатні аналізатори стану повітряної суміші дають можливість індивідуального регулювання подачі зовнішнього повітря при необхідності освіжити кабінет, забезпечують відповідне стандартам стан повітря, знижують витрати на електроенергію, оскільки подача здійснюється в потрібний момент. Випускається чимало моделей кімнатних датчиків якості повітря, є багато типів приладів настінного розміщення. З кімнатних детекторів контролю стану повітря найбільше застосування мають два види:

Детектор двоокису вуглецю, що має релейний вихід, кнопки керування вентиляційною системою, світлодіодною індикацією.

Детектор без індикації і кнопок управління. Аналізатори показують вміст двоокису вуглецю в кімнаті, при перевищенні його концентрації співробітник самостійно включає вентиляцію і забезпечує приплив чистого зовнішнього повітря. Всі детектори можуть вимірювати кількість діоксиду вуглецю, відстежуючи граничні показники, вимірювання зазвичай мають наступні діапазони:

Від 0 до 002%.

Від 0 до 003%.

Від 0 до 005%.

Від 0 до 01%.

Отримані дані перетворюються в активні вихідні сигнали на монітор, можливе використання аналогового виводу даних, що несуть в собі інформацію про концентрації діоксиду вуглецю. Державними стандартами регламентується допустима концентрація діоксиду вуглецю в повітрі і продуктивність вентиляційної системи, яка залежить від кількості людей. За стандартом, на одного працівника повинно припадати не менше тридцяти кубометрів припливного повітря в годину. Кімнатний датчик якості повітря необхідно у відповідності з нормами встановлювати на відстані, що перевищує один метр від постійного місцезнаходження людей, але не ближче одного метра до припливної вентиляції.

Автоматичні датчики для вентиляції

Для автоматизації процесу роботи системи подачі та очищення використовуються датчики якості повітря для вентиляції. Ці пристрої підключені до приладів управління вентиляцією і при відхиленні параметрів від заданих автоматично регулюють приплив кисню. Автоматизація систем вентилювання дає можливість підтримувати стан повітря в приміщенні на оптимальному рівні, дозволяє виключити людський фактор. Вбудовані у вентиляцію датчики якості повітря також дозволяють економити електроенергію, так як кондиціонери та вентиляційні системи працюють не постійно, а тільки в заданий програмою час. Аналізатори можуть бути приєднані до систем зволоження або озонування. Технологія роботи приладу полягає в тому, що через датчик реле включає вентиляційну систему лише тоді, коли відмічено перевищення концентрації діоксиду вуглецю.

Газоаналізатор SQA

Крім вуглекислого газу в будинку можуть витати інші гази і запахи. Для того щоб відслідковувати якість вдихуваного кисню та підвищення концентрації деяких газів, і були розроблені газоаналізатори. Вони здатні контролювати характеристики повітряної суміші. Датчик якості повітря SQA відстежує концентрацію не окремого елемента атмосфери, вуглекислоти або іншого окремого газу, він включає вентиляцію при виявленні органічних речовин, що змінюють склад атмосфери в залежності від закладених в пристрій параметрів. Після того як параметри мікроклімату офісу досягнутий норми, а повітряна суміш придбає необхідні характеристики, подача повітря ззовні буде тривати ще деякий час, встановлений таймером, до двадцяти п'яти хвилин. Пристрою контролю можна встановити задані параметри повітря, при відхиленні від них він включає примусову подачу повітряної суміші до досягнення оптимального складу.

Детектор контролю забруднень повітря Arduino

Організацією з охорони навколишнього середовища виділено основні п'ять забруднювачів повітря, до них належать оксид азоту, діоксид сірки, оксид вуглецю, озон, тверді частинки. Датчик якості повітря Arduino є оптимальним і дуже економічним способом відстеження чистоти повітря, він може виявляти забруднення основними шкідливими агентами, окрім діоксиду сірки. Пристрій має також детектор твердих частинок, вологості, температури і аналізатор виявлення наявності побутового газу, що дає можливість визначити витоку і наявність у повітрі інших горючих вуглеводнів. Датчики якості повітря запускають вентиляцію в автоматичному режимі для очищення будівлі. Це відбувається в тому випадку, якщо є перевищення по будь-якому заданому параметру.

Датчики якості повітря VOC

Абревіатура VOC означає "летючі органічні речовини". Датчик якості повітря VOC оцінює складу змішаного повітря аналізатором змішаного газу. Їм відстежується концентрація наявної суміші газів. Аналізатор визначає стан повітря, дозволяє кількісно оцінити насиченість його різними газами, сигаретним димом, парами бензину, розчинника, фарби. Цей датчик сам калібрується, управляється мікропроцесором, перевищення концентрації шкідливих домішок виявляється використанням хімічного чутливого елемента, який вступає в реакцію з органічними домішками забруднювачів повітря, що веде до зміни його електропровідності. Вона вимірюється приладами і перетворюється в цифровий вигляд. Чутливий хімічний елемент при експлуатації приладу витрачається, термін його служби залежить від типу забруднюючих речовин та їх концентрації.

Детектори стану повітря KNX

KNX - це автоматизована система комплексного обслуговування будівель, стандартизована і використовує єдине програмне забезпечення. Автоматизація управління будинком із застосуванням системи дає можливість значної економії енергоресурсів, наприклад, застосування комплексного обслуговування будівлі при управлінні вентиляцією може забезпечити економію електроенергії до сорока п'яти відсотків. При використанні системи KNX датчики якості повітря керують вентиляцією приміщень будівлі в цілому. Детектори інших функцій, опалення, жалюзі, освітлення також під'єднані до пристроїв управління цих систем. Суть схеми керування мікрокліматом в приміщенні полягає у вимірюванні датчиками контролю якості повітря, фіксації поточних показань і передачі їх в систему управління мікрокліматом, яка регулює подачу або припинення подачі свіжого повітря в те чи інше приміщення.

Пристрої для виявлення пилку

В даний час випускається ціла лінійка датчиків якості повітря в приміщенні, здатних визначити наявність у повітрі пилку. Такі пристрої визначають ступінь забруднення атмосфери твердими частинками. Компанії-виробники розробили і реалізують пристрої для визначення кількості пилу і пилку, здатні розрізняти частинки розмірами до 25 мікрон з допомогою оптичних засобів та з використанням лазерного променя. Частинки такого розміру вважаються серйозними і небезпечними для здоров'я забруднювачами повітря, в Японії та Китаї вони вважаються важливим фактором зростання захворювань. Особливо небезпечна пилок і пил для хворих астмою, хронічною пневмонією, серцево-судинними захворюваннями при сезонному цвітінні рослин. Оптичний спосіб полягає в тому, що розсіяний від частинок світло збирається системою дзеркал. Розробники датчиків вважають, що прилад здатний відрізняти частинки пилу від пилку, аналізуючи характерні особливості розсіяного світла. Детектори, які використовують оптичний спосіб контролю концентрації пилу і пилку в повітрі, показують кількість зважених у повітрі часток. Прилад, що використовує лазерний промінь для визначення кількості твердих частинок в повітрі, застосовує спосіб напрямки лазерного променя в повітря, по розсіюванню повернутого променя визначається концентрація завислих у повітрі твердих частинок.

Очищувачі повітря від пилку

На визначенні ступеня забруднення люди зупинитися не могли і розробили пристрій для очищення повітря від домішок. Хорошим винаходів по очищенню повітря необхідно виконувати мінімум два завдання: підтримувати оптимальний стан повітря вентилюванням, очищати її від зважених частинок, а також шкідливих газів. Ці прилади повинні бути оснащені фільтрами, які повинні вловлювати пил, пилок та інші тверді забруднювачі. Принцип очищення полягає в прогоні повітряної суміші вентилятором приладу через набір фільтрів, що дозволяє забезпечувати швидке очищення значних за обсягами приміщень. Багато моделей обладнані вугільними фільтрами, які вловлюють більшу частину канцерогенних речовин, газів, ліквідують запахи, тютюновий дим, іноді моделі додатково оснащені іонізаторами повітря. Також існують прилади для вимірювання якості повітря з датчиками на пилок. По способам очищення можна виділити наступні види очисників:

Електростатичний очищувач виробляє очищення іонізованим повітрям. Він ефективно вловлює пил, кіптява і тютюновий дим. Оснащення озонатором допомагає регулювати кількість мікробів і бактерій. Прилад нескладний у догляді, електроенергії споживає небагато, недорогий, не вимагає видаткових матеріалів, потрібно лише періодично прибирати накопичилася пил.

Очисники зі змінними фільтрами дуже ефективні проти пилу. Вони недорогі, але періодично потрібно замінювати фільтри.

Фотокаталітичні очисники вважаються найбільш ефективними, очищення проводиться шляхом розкладання твердого речовини повітря під дією ультрафіолетових променів і каталізатора. Ефективний також проти запахів і диму. Ці прилади не мають потреби у витратних матеріалах, але мають досить високу вартість.

Очисники, які використовують для очищення повітря воду. Прилади такого типу зазвичай поєднують одночасно зволожувач і очищувач повітря.

Часто виробнику в одному датчику якості повітря припадає уміщувати цілу комбінацію з різних способів очищення, що збільшує ефективність приладу. Вибір такого апарату варто проводити з урахуванням площі будинку, кількості пилу, наявності курців, а також ціни і виробника. Людиною придумано багато способів для виявлення забруднюючих речовин та контролю стану повітря в приміщеннях, буде придумано ще більше. Однак, все-таки, не варто забувати про елементарні, віками випробуваних способів боротьби з пилом, брудом і запахами, це систематична вологе прибирання і очищення від пилу. В сучасних житлових приміщеннях застосовують комплексний автоматизований контроль стану умов перебування в службових приміщеннях, який в автоматичному режимі дозволяє реагувати на зміну характеристик мікроклімату в будівлях. А ось в старих спорудах вентиляція рідко оснащена хоча б грубими фільтрами для очищення повітря, що поступає від великих частинок пилу. Для того, щоб не піддавати ризику здоров'я персоналу, фахівці рекомендують встановлювати локальні системи підтримки мікроклімату в приміщеннях. У цьому може допомогти датчик реле якості повітря.

Відгуки про газоанализаторах

Багато людей в нашій країні вже придбали прилади, що контролюють рівень забруднення повітря в житловому приміщенні. Відгуки покупців газоаналізаторів свідчать, що вони допомагають зберегти здоров'я. Особливо актуально використовувати ці прилади в великих містах, де рівень забрудненості повітря часто перевищує допустимі стандарти. Також газоаналізатори хвалять молоді батьки, які прагнуть захистити свого малюка від шкідливого впливу навколишнього середовища. Матусі на форумах залишають в основному позитивні відгуки про автоматичних очисниках повітря і газоанализаторах. Вони підкреслюють, що слабкий організм дитини часом дуже страждає від пилу і бруду в квартирі, що часто призводить до алергії.