二氧化碳傳感器通風控制系統的應用
節約空調和通風機的能量消耗,對于大多數的居住者或使用者,智能化大樓所能提供便利設施,人們都很向往的。因此在這里介紹二氧化碳傳感器控制系統的應用優勢、特性及領域。
二氧化碳的特性及其傳感器的應用領域
我們的地球被一層大氣包圍著,其中氧氣占21%,78%是氮氣,1%是其它氣體。這1%氣體當中,就有只有一小部分為二氧化碳氣體,約為300ppm(百萬分之一,即0.03%),它比空氣重1.5倍;可吸收紅外波(),產生溫室效應。
二氧化碳在空氣中的含量越高,對人體的影響就越大,當二氧化碳含量高出0.7%時,人體就會感到不舒服,當超過10%時,人體就會出現昏迷和死亡。達到20%,人就會在幾秒內死亡(詳見圖1)。因此在人群比較密集的地方,二氧化碳含量是一個非常重要的參數,直接關系到人體舒適度和安全。但是它又是植進行光合作用的重要元素,也可以說,沒有二氧化碳,也就沒有自然界的生機勃勃。也正因為此,在做植物實驗時,二氧化碳的是一項必要的參數。在化工行業,經過化學反應,會產許多高濃度的二氧化碳氣體,而在啤酒、可樂等飲料中,又必需添加二氧化碳;把二氧化碳和氮氣混合成“理想”的氣體,作用于生鮮食品的充氣包裝,則能使生鮮食品內部細胞的活性維持一定時間,延緩其生命過程,保持一定程度的生鮮狀態。因此,由于二氧化碳氣體這些特性,使得像機場、大廈、辦公室、廠礦、溫室、實驗室、化工、食品保鮮等行業都會需要對二氧化碳值進行測量。
二氧化碳傳感器在通風控制領域的應用:
根據相關標準,室內二氧化碳(CO2)的濃度和通風率之間有著密切的關系。無論是在空間內, 人多或是少的情況下,此系統能有效地節約寶貴的能源和保持室內良好的空氣品質。一般上, 安裝以CO2控制為基礎的通風控制系統帶來的好處顯現, 設備的投資可在兩年內由所節省的能源得到回報。目前,這種通風控制系統已經被廣泛地應用在帶有先進大樓集中管理(BMS)系統的智能化樓宇群中。當沒有BMS系統時,可根據如下的系統線路圖,將本系統應用在需要實現通風控制的環境中。
二氧化碳參數在HVAC的重要性及應用:
HVAC,HVAC代表加熱、通風和空調,而IAQ代表室內空氣質量。為保持能量損耗低,使用幾乎封閉的加熱和空調系統。根據室內人數或由于其它活動(例如用氣體烹調),空氣質量下降,這可以通過測量CO2 的水平來檢查。缺乏適當通風常常與其它污染物的聚集有關,這些污染物對建筑物居民或車輛或其它封閉區域的人可能更危險的影響。相應的通風不但對人員的舒適重要,也對加熱和空調系統的經濟運行重要。美國OSHA (職業安全和健康管理局),對CO2 列出STEL(最大短期暴露極限,15分鐘) 30,000ppm 和 TWA (時間加權平均暴露極限,8 小時) 5,000 ppm的標準。
OSHA在1995年對室內空氣質量規則有一些建議,如果CO2 水平超過了800 ppm,則需要新鮮空氣供應。
所以,CO2在HVAC里是一個非常重要的參數。而室內CO2的濃度和通風量之間有著密切的關系。無論是在空間內, 人多或是少的情況下,此系統能有效地節約寶貴的能源和保持室內良好的空氣品質。
CO2傳感器在樓宇通風控制中,被廣泛應用于機場、辦公大樓、購物中心、訓練中心、醫院、工廠車間、地鐵、電影院等人群聚集娛樂和活動的高級場所。
在樓宇自控中,樓宇自控中的傳感器的主要功能就是為了使整個大樓更安全、節能、舒適。而二氧化碳傳感器和其它傳感器一樣,都屬于最底層。它們把自己所測到的值通過數字或模擬信號,傳送給數據采集器。之后再通過數據采集器傳給中央處理器。中央處理器再通過控制器來控制各設備的動作。通過中央處理器,二氧化碳傳感器的主要功能就是調節大樓里的新風量,以保持室內空氣清新。節約空調和通風機的能量消耗。
總結二氧化碳傳感器的在樓宇自中的優點:
對于一座大樓自動化系統,僅使用二氧化碳傳感器所能體現出的優勢,主要三點是:
第一點:改善居住環境,使人的感到更為舒適。 即使不知道二氧化碳傳感器的作用,人們還是喜歡住在更為舒服的地方,希望美好的環境來帶來更舒適的商務空間。一種好的室內的空氣氛圍可以帶來更大的效率。良好的通風更容易有害氣體的散發,消除能導致急性病等不健康因素的危險,如氣喘病,石棉,癌癥,等等的發生。
第二點:降低能源消耗。 像通過在每個點上控制溫濕度,實際需求的來照明一樣,來通二氧化碳含量來控制新風的換送,使環境保持最佳舒適度時,而運行費用被減到最小。 這樣也就使得全球環境能源的消耗與增加的全球溫室效應隨之放慢速度,一起降低。 而且,根據1997《京都議定書》,國家現在正在努力的減少溫室效應,提倡綠色節能型住宅!
第三點:更低的維修費用。 在智能樓宇的管理中,通過監控整個系統組件,大樓管理者可以以更佳有效率的方式設計并且執行維修,而實際的維修情況主要基于維修的實際需要而不是一張預先決定的時間表。 在任何情況出毛病之前,性能退化和其他可能的損壞的跡象的分析,可以提供必要措施采取預防。這樣便可以用正常的工作時間維修,替換昂貴的緊急事件修理帶來的額外損害!
隨著人們生活水平的日益提高,傳感器成本的再一步下降,及綠色節能概念的深入,二氧化碳傳感器在樓宇及家庭綠色環保使用中會更方泛,更能體現出來的優勢。它帶給人們的將是更美好,更環保,更節能的綠色生活!