Amarok

Moje motorka

Návody

Download

Guestbook

Měřič kvality vzduchu (koncentrace CO2)

Měřič kvality vzduchu, jak už název napovídá, slouží k měření kvality ovzduší a to zejména v budovách, kde v případě nedostatečného průtoku vzduchu dochází k nadměrnému zvyšování koncentrace škodlivin (pokračování viz dole). Obdobné měřiče jsou používány (přesněji řečeno měly by být používány) např. v pasivních domech pro řízení vzduchotechniky, další využití je např. jako indikátor překročení koncentrace škodlivin nad bezpečnou mez.

Měřiče koncentrace oxidu uhličitého běžně využívají drahé, selektivní infračervené senzory. Můj měřič kvality vzduchu je založen na levném senzoru MQ-135 (oxid uhličitý je možné měřit například i podobným senzorem TGS4161, který je dražší, ale selektivní a není závislý na teplotě a vlhkosti - je kalibrovaný).
Tento senzor slouží (dle údajů výrobce) k detekci několika plynů: oxid uhelnatý, oxid uhličitý, ethanol, čpavek, toluen a aceton. Citlivost na všechny zmíněné plyny je podobná, avšak koncentrace všech plynů (mimo oxid uhličitý) je běžně ve vzduchu tak malá, že to měření neovlivňuje s vyjímkou míst, kde se pracuje se zmíněnými látkami - např. v dílně nebo laboratoři (rozpouštědla). Mimo plyny, které uvádí výrobce v datasheetu, je senzor citlivý na výpary většiny organických rozpouštědel a některé jiné plyny (metan, zemní plyn, propan-butan,...)

Zapojení je velmi jednoduché - žhavení senzoru vyžaduje stabilní 5V napětí, ze kterého je napájen celý zbytek měřiče. Na vstup OZ je přivedeno napětí z děliče tvořeného vlastním senzorem a kombinací pevného odporu a NTC termistoru (EPCOS B57164K0103, nebo jiný 10k s obdobnou charakteristikou), který kompenzuje teplotní závislost senzoru (při nižší teplotě by bez kompenzace senzor ukazoval menší koncentrace škodlivin a naopak), teplotní kompenzace zaručuje udržení přesnosti v mezích do 2.5% pro teploty od 0°C do 50°C. Závislost na vlhkosti vzduchu kompenzována není - kvůli relativní náročnosti a kvůli tomu, že vliv vlhkosti je malý vzhledem k vlivu teploty a přesnosti senzoru. 

Trimr VR1 slouží k nastavení velikosti výstupního napětí a tím i maximální měřené koncentrace (místo něj je možné použít pevný odpor 220k v případě použití stejného ručkového měřidla), VR2 slouží k nastavení nuly na PM1. PM1 je ručkový měřák 1.2mA s odporem cívky 250R (např. v GME 723-053 - sériový odpor uvnitř měřidla je zkratován).

Měřič je třeba kalibrovat buď pomocí továrně vyráběného měřiče, nebo méně přesně pomocí skutečnosti, že koncentrace oxidu uhličitého ve venkovním vzduchu je cca 400ppm, zbytek stupnice se pak ocejchuje při známé závislosti odporu senzoru na koncentraci oxidu uhličitého.
V případě použití součástek přesně podle schématu (VR1 nahrazen odporem 220k), napájení 5.0V a měřidla 1.2mA/250R, je možné použít tuto stupnici (500DPI), kterou se nahradí původní stupnice. Kalibrace se pak provede pouze nastavením cca 400ppm na venkovním vzduchu pomocí VR2 (ideálně při teplotě poblíž 20°C, podmínkou při nastavování je bezvětří - rychlo proudící vzduch způsobuje snižování citlivosti senzoru).

V případě relativně čistého vzduchu je odečtená hodnota ze stupnice rovna koncentraci oxidu uhličitého. V opačném případě je odečet spíše jen vyjádřením celkové kvality ovzduší z hlediska součtu všech škodlivin.

Požadavky na kvalitu vzduchu:
Vyhláška č.268/2009Sb. stanovuje požadavek na udržení maxima CO2 1000ppm
Vyhláška č.20/2012Sb. stanovuje jako maximum pro pobytové prostory 1500ppm.
ČSN EN 15251 stanovuje kategorie kvality vzduchu podle koncentrace CO2 nad venkovní koncentraci: 1.<350ppm; 2.<500ppm; 3.<800ppm; 4.>800ppm

A ještě nějaké údaje o koncentracích:
cca 400ppm venkovní prostředí
cca 400 - 500ppm venkovní prostředí v urbanizovaných oblastech
1500ppm  maximální úroveň ve vnitřních prostorách
1000 - 2000ppm příznaky únavy, snížená koncentrace
5000ppm maximální koncentrace bez zdravotních rizik
>5000ppm nevolnost, zvýšený tep
>15000ppm dýchací potíže
>40000ppm možná ztráta vědomí

 
Autor: Luboš "Amarokcz" Stříteský