Oxid uhličitý (CO2) je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který vzniká reakcí uhlíku a kyslíku (spalováním, dýcháním živých organismů). Je běžnou součástí atmosféry.
Měření koncentrace CO2 představuje stále zajímavější odvětví senzoriky, protože množství oxidu uhličitého v místnostech je hlavní složkou hodnocení kvality ovzduší. Koncentrace CO2 ve vzduchu je vhodným indikátorem vydýchanosti vzduchu ve vnitřních prostorách a velmi dobře koresponduje s počtem lidí pobývajících v těchto uzavřených prostorách. Toho se dá například dobře využít pro automatickou regulaci ventilace.
Hodnocením koncentrace CO2 v místnosti se například zabývá evropská norma DIN EN 13779 pro větrací a klimatizační zařízení. Koncentrace CO2 do hodnoty 5000 ppm sice nepředstavuje vážné nebezpečí pro lidské zdraví, ale podle výzkumů dochází při zvýšené koncentraci k ospalosti, letargii, únavě a poklesu schopnosti koncentrace a k nepříjemnému pocitu vydýchaného vzduchu.
Elektrochemická metoda je založena na elektrochemickém článku s tuhým elektrolytem. Tento článek je přídavným žhavením vyhříván na pracovní teplotu. Na elektrodách článku dochází k chemickým reakcím, kdy se spotřebovává kyslík a na elektrodách článku vzniká elektromotorické napětí.
Hlavní předností této metody pro měření CO2 je vysoká citlivost a obvykle nižší cena než čidla NDIR. Nevýhodou proti NDIR je menší přesnost měření a schopnost pracovat až od koncentrace cca 400 ppm.
Čtěte také: Jak správně ohlásit emise kotle?
Metoda NDIR (Non-Dispersive InfraRed) je založena na absorpci infračerveného záření, tedy měření útlumu infračerveného záření průchodem molekulami plynu CO2, protože molekuly absorbují vlnovou délku světla odpovídající jejich velikosti. Čím více molekul je v cestě světla, tím více je světla pohlceno.
Snímač obsahuje zdroj infračerveného paprsku, který je dále vyzářen do trubice s přístupem vzduchu a pak snímán na přijímači tvořeném infračerveným detektorem s filtrem. Filtr odstraní všechny vlnové délky světla, které nejsou absorbovány molekulami plynu CO2.
Snímače využívající NDIR metodu jsou obecně přesnější, dlouhodoběji stabilnější, měří koncentraci již od nulové hodnoty a mohou měřit i vysoké koncentrace CO2.
Základem nabídky snímačů společnosti CO2 společnosti Thermokon je řada LK CO2, která v sobě mimo měření koncentrace CO2 obsahuje i vestavěné měření teploty. Zatímco typ LK-S s krytím IP30 je určený pro zabudování do vzduchových kanálů, typ WRF04 s krytím IP20 je určen pro použití v místnostech. Proto je vyráběn v provedení se 3 barevnými LED diodami pro signalizaci zvýšené koncentrace CO2 (možnost nastavit větrání) nebo s LCD displejem, který zobrazuje hodnoty CO2, teploty, i vlhkosti.
Snímač lze připojit na zobrazovací a řídicí systémy prostřednictvím digitálních komunikačních rozhraní LON a Modbus-RTU (RS485).
Čtěte také: Postupy měření emisí 2T
Velkou výhodou je automatická kalibrace Thermokon ABCLogicTM (Automatic Background Calibration). Jde o to, že všechna plynová čidla v zásadě podléhají jistým odchylkám v určitém čase, což vede k nutnosti kalibrace. Princip autokalibrace ABCLogic vychází z toho, že koncentrace CO2 dosáhne mimo provozní hodiny stejné hodnoty, jako je v okolí, např. díky přirozené ventilaci, propustnosti oken atd.
Snímač zaznamená nejnižší hodnotu CO2 za každých 24 hodin a podle nejnižších hodnot naměřených za 2 týdny se kalibruje na teoretickou venkovní hodnotu 400 ppm. Nevýhodou tohoto systému kalibrace je vhodnost pouze pro budovy využívané jen část dne (např. kancelářské prostory), a nelze je použít tam, kde je nepřetržitý provoz nebo v prostorách s trvale zvýšenou koncentrací CO2.
Toto pak řeší novinka v podobně dvoukanálového snímače LK-S CO2 V DuC a LC-WRF04 CO2 dual channel, kde snímač obsahuje 2 senzory CO2 , přičemž jeden neustále detekuje měřenou koncentraci CO2 , zatímco druhý referenční jedenkrát denně porovná naměřené hodnoty obou senzorů a v případě rozdílu provede kalibraci.
Doporučené koncentrace vzdušných polutantů podle normy ISO/DIS 11799 jsou uvedeny v tab. 1.
Měření koncentrace CO2 má jistě budoucnost a bude se s postupnou zvětšující se automatizací budov a ventilace využívat stále častěji.
Čtěte také: LPG emise Zlín a Fryšták
tags: #měření #ovzduší #kyslík #metody