Датчики углекислого газа co2 для дома: правила установки своими руками

Модели датчиков СО2

На современном рынке в продаже представлено специализированное оборудование — датчики СО2, которые позволяют контролировать уровень концентрации двуокиси углерода во вдыхаемом воздухе. В основном оборудование монтируется на стене, промышленные датчики подключаются напрямую к системе вентилирования. В итоге, когда повышается предельно допустимая концентрация СО2 во вдыхаемом воздухе, начинает работать вентиляционная система, из помещения выводится газ, повышается качество вдыхаемого воздуха.

Есть в продаже также уже готовые вентиляционные системы, которые в составе компонентов уже содержат анализаторы качества воздуха в помещении.

Среди моделей существуют устройства с релейным и аналоговым выходом, с возможностью подключения специального монитора. Многие производители делают только один выход, в итоге умельцам приходится дорабатывать конструкцию устройства, добавляя количество выходов. Такой самодельный датчик считается наиболее производительным и эффективным за счет того, что совместим с любой системой вентилирования, вне зависимости от производителя и модели.

Обязательный компонент датчика СО2 — это наличие функции самостоятельной калибровки. Функция позволяет устройству автоматически подстраивать свои показатели для более точного анализа качества воздуха.

На рынке датчики СО2 представлены следующими моделями:

  • Настенные модели с реле, имеющие световую индикацию и кнопочное управление основными функциями.
  • Настенные модели без индикаторов и платы электронного управления.
  • Самостоятельные приборы, которые устанавливаются на столе и показывают дополнительную информацию (время, уровень влажности, температуру).

В основном датчики СО2 подключаются к слаботочным электрическим сетям, некоторые модели предусматривают в конструкции наличие дополнительного блока питания.Ниже в таблице представлены наиболее функциональные модели.

Название модели, производитель Технические характеристики, особенности Стоимость в рублях
AZ-7788, Green Day Устройство для контроля концентрации СО2 в атмосферном воздухе. На экране выводится информация о содержании СО2, температуре, влажности воздуха, текущая дата и время. При снижении качества вдыхаемых воздушных масс подается звуковой сигнал. Около 18 тысяч
Газовый детектор AZ-77232 Устанавливается на столе, гарантирует высокую точность измерения, через релейный выход может подключаться непосредственно к системе вентиляции для обеспечения своевременного проветривания помещения. Около 44 тысяч
Датчик CO2 MG-811 (Arduino-совместимый), DFRobot Контролирует качество воздуха и осуществляет мониторинг концентрации СО2. Около 6 тысяч
Датчик углекислого газа Вентс СО2-2 Реагирует на концентрацию уровня СО2, в случае превышения показателей выше допустимого уровня сигнал передается непосредственно на систему вентилирования. Около 40 тысяч

Проблемы

При проникновении воды в корпус датчика он может выйти из строя. Следует отметить, что подобное повреждение не покрывается гарантией. Однако, в связи с тем, что корпус устройства достаточно герметичен, чаще всего намокают только окончания проводов.

Это может повлечь за собой коррозию или ослабление крепления клеммных соединений. Для решения подобной проблемы необходимо обеспечить долгосрочную коррозионную защиту и заблокировать неиспользуемые порты.

Такая неисправность, как сбой нуля датчика, устраняется повторной калибровкой, которая должна проводиться в соответствии с прилагаемой инструкцией.

Если на дисплее не отражаются показатели, это может сигнализировать об избытке солнечного света или отсутствии отклика трансмиттера. В первом случае, для уменьшения отблеска, необходимо установить защитный щиток, а во втором – проверить подачу напряжения на клеммы, а также убедиться, что нет сбоя в ITM, и на кабеле отсутствует влага, приводящая к коррозии его металлических частей.

Производители и модели датчиков СО2

SenseAir

На сегодняшний день самым известным производителем датчиков углекислого газа является шведская компания SenseAir. Мировой лидер в отрасли разработки и производства не только газовых анализаторов, но и оборудования для систем “Умный дом”(датчиков движения, автоматических розеток, GSM охранных сигнализаций).

К30 К30-FR К33-LP
Принцип действия
NDIR NDIR NDIR
Диапазон измерения
0-5000 ppm 0-5000 ppm 0-5000 ppm
Точность
30 ppm ± 3% 30 ppm ± 3% 30 ppm ± 3%
Время прогрева
60 сек 60 сек 60 сек
Время отклика
20 сек 20 сек 30 сек
Габаритные размеры (мм)
57х51х14 57х51х14 57х51х14
Блок питания
4,5-14 В 4,5-14 В 5-12 В
Предполагаемый срок эксплуатации
15 лет 10 лет 15 лет

Углекислые датчики компании SenseAir, работающие по методу недисперсионной ИК-спектрометрии, в отличие от своих аналогов, имеют более высокие эксплуатационные характеристики.

Они могут использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе, и решать одновременно несколько задач (измерять концентрацию СО2, температуру и влажность воздуха).

При необходимости устройства подключаются к компьютеру, обеспечивающему длительную бесперебойную работу и быстрый отклик в широком диапазоне.

AZ Instrument Corp

Следующий известный производитель анализаторов углекислого газа – компания AZ Instrument Corp (Тайвань).

7722 77-231 77-232
Принцип действия
NDIR NDIR NDIR
Диапазон измерения
0-9999 ppm 0-9999 ppm 0-9999 ppm
Точность
50 ppm ± 5% 30 ppm ± 5% 30 ppm ± 5%
Время прогрева
120 сек 120 сек 120 сек
Время отклика
30 сек 30 сек 30 сек
Габаритные размеры (мм)
130х85х60 130х85х60 130х85х60
Блок питания
12 В 12 В 12 В
Предполагаемый срок эксплуатации
5 лет 5 лет 5 лет

Все модели датчиков углекислоты компании AZ Instrument Corp оснащаются гигрометром и термометром, позволяющими одновременно с концентрацией СО2 измерять температуру и влажность воздуха, и, при необходимости, компенсировать температурную зависимость.

S+S Regeltechnik

И еще один производитель инфракрасных датчиков – немецкая компания S+S Regeltechnik – производитель контрольно-измерительного, вентиляционного и климатического оборудования (датчиков воды, дыма, тепла, розеток с термостатом и т.д).

Aerasgard R-CO2 Aerasgard RTM-CO2 Aerasgard RFTF-CO2
Принцип действия
NDIR NDIR NDIR
Диапазон измерения
0-2000 ppm 0-2000 ppm 0-2000 ppm
Точность
70 ppm ± 5% 70 ppm ± 5% 70 ppm ± 5%
Время прогрева
прибл. 1 час 1 час 1 часа
Время отклика
60 сек 60 сек 60 сек
Габаритные размеры (мм)
98х98х33 100х100х25 (стальной корпус) 98х98х33
Блок питания
24 В 24 В 24 В
Предполагаемый срок эксплуатации
10 лет 10 лет 10 лет

Самокалибрующиеся энергосберегеющие углекислые датчики компании S+S Regeltechnik являются очень надежными, чувствительными устройствами, не нуждающимися в техническом обслуживании.

Обладая высокой избирательностью и устойчивостью к помехам и вибрации, они используются для мониторинга качества воздуха в закрытых помещениях.

Что такое детектор углекислого газа

Датчик СО2 — прибор, измеряющий концентрацию углекислого газа в помещении. По сути, прибор представляет собой спектометр, сенсор. Принцип действия основан на способности инфракрасного излучения, световой волны изменяться под воздействием концентрации газа. В датчике концентрации СО2 используется ИК светодиод. Функционирует в диапазоне длины волны инфракрасного излучения, которая не воспринимается человеческим зрением.

Бытовой анализатор углекислого газа — инфракрасный стационарный небольшой прибор с сенсорной панелью. Отображает показатель концентрация СО2 в помещении. Световые индикаторы показывают допустимые нормы (зелёный, жёлтый, красный). Встроенный звуковой сигнал предупреждает о превышении содержания СО2 в комнате.

Работают анализаторы в автономном режиме от батареек (6V). Подключаются через разъём USB (5V), к компьютеру через Wi-Fi.

Комбинированные устройства показывают температуру, уровень влажности и уровень СО2.

Герметично закрывающиеся пластиковые окна заменили деревянные рамы. Используются полимерные, «не дышащие» строительные материалы. Всё это снижает приток свежего воздуха в помещения. Если дополнительно нарушено функционирование приточно-вытяжной вентиляции, то уровень концентрации углекислого газа повышается. Влияет на показатели и количество пребывающих человек в помещении, так как мы, вдыхая кислород из воздуха, выделяем углекислый газ.

Датчики концентрации углекислого газа в таких условиях стали, скорее, необходимостью. Определяют содержания СО2 в помещениях, сигнализируют о превышении нормативных показателей.

Измеряется уровень содержания СО2 в ррm (частей на миллион). Нормальный уровень в атмосфере, на свежем воздухе в 400 ррm; допустимый в комнате от 400 до 800 ррm

В диапазоне от 800 до 1 200 ррm люди испытывают усталость, не могут сконцентрироваться, рассеивается внимание, клонит в сон. При превышении этих норм возникает головокружение, полная потеря работоспособности

Если люди находятся длительное время в непроветриваемом помещении, наблюдают негативные изменения всех систем организма. Затрудняется дыхание, усиливается нервное возбуждение. Человек не может сконцентрироваться, запомнить материал. Происходят сбои в работе кровеносной системы. Ранее считали, что основная причина — нехватка кислорода. Опытным путём доказано, недомогания появляются при превышении уровня концентрации СО2.

Для чего нужны измерители:

  • оценивают качество воздуха, степень его загрязнения;
  • встроенные системы для автоматического включения системы вентиляции, кондиционирования.

Меры предосторожности

Практически все сенсоры, работающие по принципу инфракрасной спектроскопии, очень чувствительны к пыли и внешним механическим воздействиям (ударам). Это следует знать и учитывать при размещении и эксплуатации датчиков.

При невозможности установить прибор в месте, защищенном от воздействия сильного ветра, прямого попадания пара, вибрации, скопления пыли и атмосферных осадков, перед датчиком устанавливается специальный грязевой щиток.

Перед снятием детектора СО2 его следует предварительно отключать от источника электропитания.

При проведении технического обслуживания, во избежание скопления статического заряда на пластиковых поверхностях, щитке или переходнике, необходимо избегать контакта материалов друг с другом, а также, по возможности, заземлить все доступные металлические части электрооборудования.

На все без исключения модели датчиков распространяется гарантия. Однако устройство может быть снято с гарантийного обслуживания при несоблюдении потребителем требований компании-производителя, использованию прибора не по назначению, а также при наличии следов постороннего вмешательства, попадании внутрь корпуса инородных предметов и жидкостей, а также при внесении изменений в конструкцию.

О моделях

Привлекательна модель детектора углекислого газа, основанная на датчике ZGm053UK. Устройство стоит сравнительно недорого и при этом отличается большой точностью. Комплект поставки включает:

  • сам прибор;
  • кабель microUSB;
  • гарантийный паспорт;
  • инструкцию.

По внешнему виду детектор легко спутать с настольными часами. Бытовой датчик СО2 имеет экран и 3 светящихся индикатора. По этим индикаторам легко определить, каков фактический уровень углекислоты в помещении. Порт для подключения кабелей MicroUSB находится справа. Там же размещается проход для получения образцов воздуха.

Задняя часть устройства содержит, кроме декоративной сеточки, еще информационный стикер и пару кнопок, используемых для настройки. Габариты газоанализатора сравнительно невелики. Для питания прибора можно использовать какие угодно USB выводы. Аппарат очень хорошо действует при подключении к компьютеру. Одновременно можно считывать параметры, отслеживать их в режиме реального времени и составлять графики содержания углекислоты.

Последний момент очень важен, потому что только привязав изменения ее уровня к определенным событиям, можно будет изменить ситуацию кардинально. Во время первого запуска детектор готовится к работе не менее 20 секунд. Это нужно ему, чтобы как можно точнее подстроить датчик. Как только устройство окончательно включено, оно покажет достигнутую концентрацию углекислоты.

Есть и альтернативное решение — ZG01C. При использовании этого детектора содержание углекислого газа будет определяться по технологии Dual Beam NDIR. В основном такая методика используется в дорогостоящих приборах. Чтобы датчики ZG могли обмениваться информацией с компьютером, нужна одноименная программа.

Неплохой результат может дать детектор, поставляемый компанией «Даджет». Модификация MT8057S способна измерить концентрацию углекислоты до 3000 ppm. Такая наибольшая планка совсем не случайна: если она достигнута, происходит уже острое отравление, и нет необходимости в дополнительных приборах. Аппарат сможет измерять температуру от 0 до 50 градусов. Погрешность замера углекислоты не превышает 10 ppm, что позволяет почти исключить ошибки в оценке.

Показания датчиков в детекторе выводятся на жидкокристаллический дисплей. Кроме него и индикаторов, на светодиодах предусмотрено звуковое оповещение. Наибольшее потребление тока за час составляет 200 мА. Разумеется, речь идет только о режиме непосредственного активного измерения. При разовых замерах расход электричества будет меньше.

MT8057S не рассчитан на использование внутренних аккумуляторов. Устройство работает лишь при использовании внешних источников тока. Есть два варианта: USB-порт либо зарядное устройство для телефонов.

Чтобы просто проконтролировать содержание углекислоты, пригодятся модели Green Day и AZ-7788. Эти аппараты проинформируют потребителей также о температуре и о содержании воды в воздухе. Полезной опцией можно считать индикацию даты и времени. О недопустимом качестве воздуха пользователи узнают по звуковому сигналу.

Хороша и настольная модель AZ-77232. Этот детектор отличается высокой точностью замеров. Его линейный выход рассчитан на прямое подключение к электронным вентиляционным системам. Потому проветривание может происходить даже без участия человека. Более дешевый MG-811 способен лишь измерять количество углекислого газа. Такое устройство подойдет, если людям вовсе не нужны дополнительные опции.

Технология измерения углекислого газа

В зависимости от назначения измерители СО2 бывают канальные, интегрированные в вентиляционные системы. Бытовые настольные, настенные измеряют показатели содержания углекислого газа в помещении.

Работа не дисперсионные газоанализаторов базируется на прохождение СО2 через спектр инфракрасного излучения (диапазок1-15мкм). В специальной камере фиксируется количество света, поглощённого СО2. Регистрируется измерителем, показатель выводится на сенсорный дисплей.

Назначение измерителя определяют тип прибора.

По назначению разделяются:

  • на компактные бытовые, для дома, офиса;
  • для коммерческих, общественных зданий;
  • промышленные образцы.

Измерительные устройства для бытового пользования оснащены цифровыми дисплеями. Они, как правило, имеют самокалибрующиеся настройками. Основа схемы датчика — микропроцессорная плата.

Измерительные приборы на производствах оснащают инфракрасными сенсорами. В условиях повышенной опасности используют датчики, защищённые взрывоопасным корпусом.

Приборы через аналоговый, цифровой выход подключаются к компьютеру, другим гаджетам. Считывать показатели, отображать данные в графическом виде. Управляться через релейные выходы. Оснащаться дополнительными входами для считывания данных с внешних датчиков.

Конструкция измерителя зависит от назначения, системы, в которую интегрируется.

Основные конструктивные элементы бытового прибора:

  • плата микроконтрллера;
  • инфракрасный измеритель;
  • датчики температуры, влажности;
  • реле;
  • преобразователь (энкодер);
  • преобразователь системы питания (с 220в на 5 В).

Измерители оснащены аналоговыми входами, кнопкой сброса настроек, разъёмами для USB кабеля.

Большинство бытовых приборов — комбинированного типа. Показывают температуру, влажность, уровень СО2, возможно, содержание озона в воздухе. Приборы регистрируют основные показатели для того, чтобы можно было откорректировать их.

Встроенные измерители предназначены для интегрированных систем вентиляции, кондиционирования. Показания служат сигналом для автоматического включения оборудования.

Особенности

Датчики углекислого газа используются для оценки эффективности существующей вентиляционной системы. Как правило, они размещаются в обслуживаемой зоне на высоте до 2 метров, чтобы удобно было считывать показания, и не далее чем в 1 метре от зоны скопления людей. Также приборы могут располагаться в вытяжном сборном воздуховоде – так, чтобы через них проходило достаточное количество воздуха. Корпус во время установки должен быть тщательно заизолирован.

Контроллеры количества СО2 отличаются такими эксплуатационными особенностями:

  • Нормальная работа обеспечивается при влажности до 90-95%, то есть образование конденсата на поверхности следует исключить;
  • Сенсоры чувствительны к пыли и ударам. Соответственно, место их установки выбирают таким образом, чтобы свести эти негативные факторы к минимуму;
  • Если прибор монтируется на открытой площадке, где возможно попадание ветра и осадков, то его дополнительно закрывают щитком;
  • В процессе использования проводится регулярное техническое обслуживание, во время которого проверяют работоспособность частей и снимают скопившийся заряд статического электричества;
  • Корпуса изготавливаются герметичными, поэтому попадание воды внутрь прибора затруднено. Однако нельзя допускать эксплуатацию во влажных помещениях, где происходит выпадение конденсата, поскольку это приводит к коррозии проводов и ослаблению клемм;
  • Возникающие в процессе работы сбои устраняются повторными калибровками. Основные неисправности могут быть связаны с перегревом из-за попадания прямого солнечного света и намоканием токоведущих частей (и, как следствие, их коррозии).

Компания «Измеркон» предлагает функциональные и компактные датчики СО2 в Санкт-Петербурге и с доставкой по России. Здесь можно подобрать модели, подходящие для систем автоматического контроля климата в заданиях, для теплиц, инкубаторов, для производственных цехов и автомобилей. Такие измерители, предназначенные для контроля качества воздуха, поставляются с аналоговыми выходами и с жидкокристаллическим дисплеем для удобного считывания информации.

Анализ показаний

Независимо от использования портативных или стационарных детекторов углекислого газа, важно правильно понимать даваемые показания. Для трактовки цифр уместно смотреть на рекомендации ГОСТ

Оптимальные цифры, названные в нем — от 800 до 1000 ppm.

Но надо учитывать, что немалая часть специалистов по гигиене и безопасности жилья рекомендует насторожиться уже при уровне углекислоты 1000 ppm. Да, выраженное отравление вряд ли произойдет. Но вполне возможно появление:

  • слишком частого пульса;
  • болей в голове;
  • усталости;
  • затруднений дыхания;
  • других проявлений ухудшенного микроклимата.

Зная такие цифры, можно и не покупать детекторы со звуковым сигналом. Конечно, они удобнее обычных моделей, но немного дороже их. Что касается портативных версий, их следует иметь при себе в машине.

О том, как выбрать детектор углекислого газа, смотрите в видео ниже.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий