使用室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器監(jiān)測 CO2 濃度
可以通過測量 CO2 水平,控制空氣質(zhì)量。這樣既能節(jié)約能源,又能保持健康的室內(nèi)環(huán)境。
使用室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器監(jiān)測 CO2 濃度
我們生活的大部分時間都是在房間、教室、辦公室、商店等室內(nèi)度過的。室內(nèi)的人越多,CO2 就越多。通風不充分會使空氣質(zhì)量變差,不僅對人來說是危險的,還會影響到他的工作效率和決策表現(xiàn)。因此,室內(nèi)的“空氣質(zhì)量”、“通風”很重要。rn話雖如此,通風過度的話,空調(diào)的能耗就會過度,電費也會隨之增加。在通風上花費的費用和受不良空氣質(zhì)量影響的健康水平之間找到平衡是很重要的。作為空氣質(zhì)量的基準,需要測量室內(nèi)環(huán)境的 CO2 濃度,使空調(diào)的通風系統(tǒng)運作更流暢化。
rn"}}" id="akm-core-richtext-e4156f29ca">我們生活的大部分時間都是在房間、教室、辦公室、商店等室內(nèi)度過的。室內(nèi)的人越多,CO2 就越多。通風不充分會使空氣質(zhì)量變差,不僅對人來說是危險的,還會影響到他的工作效率和決策表現(xiàn)。因此,室內(nèi)的“空氣質(zhì)量”、“通風”很重要。
話雖如此,通風過度的話,空調(diào)的能耗就會過度,電費也會隨之增加。在通風上花費的費用和受不良空氣質(zhì)量影響的健康水平之間找到平衡是很重要的。作為空氣質(zhì)量的基準,需要測量室內(nèi)環(huán)境的 CO2 濃度,使空調(diào)的通風系統(tǒng)運作更流暢化。
不通風的話,我們會怎么樣 ?rn"}}" id="what-happens-to-us-if-we-do-not-use-ventilation">不通風的話,我們會怎么樣 ?
世界各國都制定了室內(nèi)空氣質(zhì)量的指導方針,也確定了 CO2 濃度的標準。rn例如,日本厚生勞動省的建筑物環(huán)境衛(wèi)生管理標準中有規(guī)定,建筑物的 CO2 濃度應保持在 1000ppm 或以下。超過這個濃度,人就會感到不舒服。如果濃度更高,就會導致血氧濃度降低,引起嗜睡、頭痛、倦怠感,對人體產(chǎn)生各種各樣的影響。另外,也會降低工作和學習的效率。睡眠也會受到影響。
rn實際上,如下所述的各種各樣的文獻都闡述了 CO2 對人體的影響。
rn如果室內(nèi)二氧化碳濃度在 500~800ppm,那么低濃度的二氧化碳對人體是無害的。然而,隨著濃度的上升,人會發(fā)困,影響我們的認知能力,比如,會造成學習表現(xiàn)和決策能力的下降。超過 80,000 ppm,人就會失去知覺,最終導致死亡。
rn"}}" id="akm-core-richtext-f619f38520">世界各國都制定了室內(nèi)空氣質(zhì)量的指導方針,也確定了 CO2 濃度的標準。
例如,日本厚生勞動省的建筑物環(huán)境衛(wèi)生管理標準中有規(guī)定,建筑物的 CO2 濃度應保持在 1000ppm 或以下。超過這個濃度,人就會感到不舒服。如果濃度更高,就會導致血氧濃度降低,引起嗜睡、頭痛、倦怠感,對人體產(chǎn)生各種各樣的影響。另外,也會降低工作和學習的效率。睡眠也會受到影響。
實際上,如下所述的各種各樣的文獻都闡述了 CO2 對人體的影響。
如果室內(nèi)二氧化碳濃度在 500~800ppm,那么低濃度的二氧化碳對人體是無害的。然而,隨著濃度的上升,人會發(fā)困,影響我們的認知能力,比如,會造成學習表現(xiàn)和決策能力的下降。超過 80,000 ppm,人就會失去知覺,最終導致死亡。
關于決策能力的文獻
了解到 CO2 濃度在 1500ppm~3000ppm 范圍內(nèi)對人的能力和健康的影響。rn#1 1500ppm~:決策能力測量測試的得分下降
rn
#2 2500ppm~:考試合格率降低
rn#3 2500ppm~:決策能力測量測試的得分下降
rn#4 3000ppm~:與自主神經(jīng)的平衡相關的心率周期波動的特定頻率成分發(fā)生變化
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rn(#1 哈佛公共衛(wèi)生學院 2016年1月)
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(#2 哈佛公共衛(wèi)生學院 2018年1月)
rn(#3 紐約州立大學 2012年12月)
rn(#4 布達佩斯工科州立大學 2012年3月)
rn"}}" id="akm-core-richtext-ae1d94ddf5">了解到 CO2 濃度在 1500ppm~3000ppm 范圍內(nèi)對人的能力和健康的影響。
#1 1500ppm~:決策能力測量測試的得分下降
#2 2500ppm~:考試合格率降低
#3 2500ppm~:決策能力測量測試的得分下降
#4 3000ppm~:與自主神經(jīng)的平衡相關的心率周期波動的特定頻率成分發(fā)生變化
(#1 哈佛公共衛(wèi)生學院 2016年1月)
(#2 哈佛公共衛(wèi)生學院 2018年1月)
(#3 紐約州立大學 2012年12月)
(#4 布達佩斯工科州立大學 2012年3月)
CO2 濃度和表現(xiàn)的關系
關于 CO2 濃度和睡意/睡眠關系的文獻
了解到 CO2 濃度達到 2500ppm 或以上時,會增加困倦;而達到 1500ppm 或以上時,則人的睡眠質(zhì)量會下降。rn#1 1500ppm~:主觀睡眠效率降低
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#2 1700ppm~:主觀睡眠質(zhì)量下降
rn#3 2500ppm~:主觀睡意增加
rn#4 2700ppm~: 表示睡意進展狀態(tài)的腦電波增加
rn#5 3500ppm~: 主觀睡意增加 * 在汽車實際行駛中驗證
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rn(#1 早稻田大學 2018年9月)
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(#2 丹麥工科大學 2014年10月)
rn(#3 坦佩雷工科大學 2016年1月)
rn(#4 南安普頓大學 2018年11月)
rn(#5 臺北醫(yī)科大學 2020年1月)
rn"}}" id="akm-core-richtext-2a267fa8a9">了解到 CO2 濃度達到 2500ppm 或以上時,會增加困倦;而達到 1500ppm 或以上時,則人的睡眠質(zhì)量會下降。
#1 1500ppm~:主觀睡眠效率降低
#2 1700ppm~:主觀睡眠質(zhì)量下降
#3 2500ppm~:主觀睡意增加
#4 2700ppm~: 表示睡意進展狀態(tài)的腦電波增加
#5 3500ppm~: 主觀睡意增加 * 在汽車實際行駛中驗證
(#1 早稻田大學 2018年9月)
(#2 丹麥工科大學 2014年10月)
(#3 坦佩雷工科大學 2016年1月)
(#4 南安普頓大學 2018年11月)
(#5 臺北醫(yī)科大學 2020年1月)
兼顧空氣質(zhì)量與節(jié)能rn"}}" id="maintaining-air-quality-while-conserving-energy">兼顧空氣質(zhì)量與節(jié)能
辦公室內(nèi)空氣質(zhì)量和節(jié)能
首先,“開窗”是很重要的一件事,但是,還是要建議安裝通風控制系統(tǒng)。使用 CO2 傳感器測量 CO2 濃度,向通風裝置或可變/固定風量裝置 (VAV: Variable Air Volume system) 發(fā)送信號,通過控制各個風扇、風門、閥門等來控制房間所需的通風水平。
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當然,空氣并不是完全由 CO2 組成的,但是,房間通風會減少病毒和細菌的數(shù)量,因此從結果上看,也會提高室內(nèi)的空氣質(zhì)量。
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建筑物內(nèi)的CO2發(fā)生源主要是在室內(nèi)人的呼吸。CO2 濃度通常在 400 ( 無人房間的 CO2 濃度 ) 到 2,500 ppm 之間。CO2 濃度隨著人的增加而增加。
首先,“開窗”是很重要的一件事,但是,還是要建議安裝通風控制系統(tǒng)。使用 CO2 傳感器測量 CO2 濃度,向通風裝置或可變/固定風量裝置 (VAV: Variable Air Volume system) 發(fā)送信號,通過控制各個風扇、風門、閥門等來控制房間所需的通風水平。
當然,空氣并不是完全由 CO2 組成的,但是,房間通風會減少病毒和細菌的數(shù)量,因此從結果上看,也會提高室內(nèi)的空氣質(zhì)量。
但是,氣密性越高通風也就越差,室內(nèi)空氣容易受到污染,空氣質(zhì)量也會隨之下降。如果不通風的話,室內(nèi)的 CO2 濃度便會上升;漂浮的化學物質(zhì)和螨蟲容易產(chǎn)生發(fā)霉現(xiàn)象,室內(nèi)的環(huán)境也會越來越差。隨著ZEH化的推進,進行適當通風的必要性正在日益增加。
n在通風的基礎上,暖氣/冷氣的需求也會因季節(jié)而發(fā)生變化,辦公樓、教室、電影院等商業(yè)大廈的來訪人數(shù),也會因日期而有很大的差異。以上限人數(shù)為前提進行通風的話,房間里沒人的時候會浪費能量。通過正確使用 CO2 傳感器,可以根據(jù)每個房間的情況來估計所需空氣量,并控制通風。
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AKM 在實際的餐飲店和家庭中進行了實證實驗,證實了本公司的 CO2 傳感器對空氣質(zhì)量的掌控和改善是有效的。
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在要求住宅高氣密性和高隔熱的先進國家正在推進住宅的節(jié)能化,美國和歐洲制定了有關 ZEH (Net Zero Energy House) 的法規(guī)和目標。因此,對新建住宅有嚴格的隔熱義務標準。美國的政策目標是到 2020 年將新建住宅 ZEH 化,而歐盟也在為到 2020 年底實施新建住宅和新建建筑物的 ZEH 化,在各加盟國家完善法律制度。高氣密性和高隔熱性的住宅是密封的,具有良好的保溫性能,因此,可以有效地使用制熱/制冷設備,并且可以在保持舒適的室內(nèi)環(huán)境的同時降低能耗。
但是,氣密性越高通風也就越差,室內(nèi)空氣容易受到污染,空氣質(zhì)量也會隨之下降。如果不通風的話,室內(nèi)的 CO2 濃度便會上升;漂浮的化學物質(zhì)和螨蟲容易產(chǎn)生發(fā)霉現(xiàn)象,室內(nèi)的環(huán)境也會越來越差。隨著ZEH化的推進,進行適當通風的必要性正在日益增加。
在通風的基礎上,暖氣/冷氣的需求也會因季節(jié)而發(fā)生變化,辦公樓、教室、電影院等商業(yè)大廈的來訪人數(shù),也會因日期而有很大的差異。以上限人數(shù)為前提進行通風的話,房間里沒人的時候會浪費能量。通過正確使用 CO2 傳感器,可以根據(jù)每個房間的情況來估計所需空氣量,并控制通風。
AKM 在實際的餐飲店和家庭中進行了實證實驗,證實了本公司的 CO2 傳感器對空氣質(zhì)量的掌控和改善是有效的。
什么是通風耗能 ?
參加國際能源機構 (IEA : International Energy Agency) 的“建筑物·區(qū)域系統(tǒng)的節(jié)能計劃”的 13 個國家,將所有建筑物通風引起的初級耗能量,估計為相當于各國初級耗能總量的 9%。rn美國住宅的通風每年估計使用 3 個Exa Joules (EJ : 焦耳的 10 的 18 次方 ) 的能量,大約占這些建筑物總能耗的 30%。在美國,服務業(yè) ( 商業(yè)設施、機構、政府機構等建筑)的通風能耗估計為 1.5EJ,約占其服務業(yè)建筑總能耗的四分之一。此外,美國住宅部門每年因通風產(chǎn)生的二氧化碳排放量約為 1,000 噸,而服務部門產(chǎn)生的量則為 8 億噸。
rn
調(diào)節(jié)通風溫度所需的能量在很大程度上受到氣候的影響。在歐洲,這種能源大部分用于加熱通風空氣。而美國的制熱和制冷都使用了相當多的能源。在潮濕的邁阿密地區(qū),86% 的能源被用于去除通風空氣中的水分。
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為了保護地球環(huán)境,需要考慮如何減少這些能源,并采取行動。
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參加國際能源機構 (IEA : International Energy Agency) 的“建筑物·區(qū)域系統(tǒng)的節(jié)能計劃”的 13 個國家,將所有建筑物通風引起的初級耗能量,估計為相當于各國初級耗能總量的 9%。
美國住宅的通風每年估計使用 3 個Exa Joules (EJ : 焦耳的 10 的 18 次方 ) 的能量,大約占這些建筑物總能耗的 30%。在美國,服務業(yè) ( 商業(yè)設施、機構、政府機構等建筑)的通風能耗估計為 1.5EJ,約占其服務業(yè)建筑總能耗的四分之一。此外,美國住宅部門每年因通風產(chǎn)生的二氧化碳排放量約為 1,000 噸,而服務部門產(chǎn)生的量則為 8 億噸。
調(diào)節(jié)通風溫度所需的能量在很大程度上受到氣候的影響。在歐洲,這種能源大部分用于加熱通風空氣。而美國的制熱和制冷都使用了相當多的能源。在潮濕的邁阿密地區(qū),86% 的能源被用于去除通風空氣中的水分。
為了保護地球環(huán)境,需要考慮如何減少這些能源,并采取行動。
應該把傳感器放在房間的什么地方呢 ?
另外,CO2 和溫度的分布也有差異。整個房間的溫度都是均勻的。另一方面,CO2 濃度在房間的一角可能是 3,000 ppm,在另一角則可能是 600ppm。這個情況需要認識清楚。
rn"}}" id="akm-core-richtext-e362dc9fe9">在測量 CO2 濃度方面,傳感器安裝的位置也取決于其空間的大小。如果是在餐廳、客廳等較大的區(qū)域,安裝在通風系統(tǒng)的地方,檢測排放空氣中的 CO2 濃度的話,就比較合情合理。因為如果在單側墻壁上安裝傳感器,則很有可能誤認另一側墻壁的 CO2 水平。對于一般面積的房間來說,在墻上安裝傳感器就足夠了。
另外,CO2 和溫度的分布也有差異。整個房間的溫度都是均勻的。另一方面,CO2 濃度在房間的一角可能是 3,000 ppm,在另一角則可能是 600ppm。這個情況需要認識清楚。
使用空氣凈化器時也要注意 CO2 濃度rn"}}" id="be-careful-regarding-co2-concentration-when-using-air-purifiers">使用空氣凈化器時也要注意 CO2 濃度
對于關閉所有窗戶和門的房間來說,即使用空氣凈化器除去污染物,CO2 濃度也可能會上升到危險的水平。誠信的空氣凈化器生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)公布了這一事實。為了達到理想空氣質(zhì)量,建議將空氣凈化器與 CO2 傳感器一起使用。
用于室內(nèi)空氣質(zhì)量測量的 CO2 傳感器事例
如今正為抑制新冠病毒等感染癥的傳播而采取各項對策,“通風”成為重要的關鍵詞。為了精確測量室內(nèi) CO2 濃度,各制造商都推出了 CO2 傳感器設備。其中,就為大家介紹一下搭載了本公司傳感器的產(chǎn)品。
采用案例rn"}}" id="akm-core-title-bcd693db39">采用案例
相關信息
關于 Senseairrn"}}" id="akm-core-title-99a9f4ff9b">關于 Senseair
于 2018 年成為旭化成微電子 (AKM) 集團一員的 Senseair,是非色散紅外 (NDIR) 式氣體傳感器的供應商,一直致力于開發(fā)生產(chǎn)運用先進技術的氣體傳感器。
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華中大、南洋理工發(fā)Nature:無線超聲傳感器用于顱內(nèi)生理信號監(jiān)測
網(wǎng)址: 使用室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器監(jiān)測 CO2 濃度 http://www.u1s5d6.cn/newsview115865.html
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