NEW LINE čidla kvality vzduchu
12.2.2016
Nová řada čidel kvality vzduchu s možností přenosu aktuálních dat do CLOUDU
12.2.2016

Kvalita vnitřního vzduchu se v dnešní době, pokud vůbec, posuzuje podle teploty, vlhkosti a koncentrace oxidu uhličitého (CO2). V častých případech si ale lidé stěžují na kvalitu vzduchu, i když všechny tyto ukazatele vykazují optimální úrovně. Komfort lidí, trávících čas uvnitř budov, ale snižují také zápachy, kouř, výpary z vybavení interiérů, atd. Většina těchto látek, které vnímáme čichem (ale i ty, které nejsme schopni rozeznat), spadá do skupiny těkavých organických látek.

Těkavé organické sloučeniny neboli VOC (volatile organic componds), jsou chemické látky, které se uvolňují v podobě plynů z pevných látek nebo kapalin a snadno se odpařují do vzduchu již při pokojové teplotě. Koncentrace těchto látek může být až 100krát vyšší v interiéru než venku. Mnoho výrobků, které používáme každý den, nebo jsme jim vystaveni každý den, emitují těkavé organické látky do vzduchu. Zatímco všechny VOC mají potenciál být škodlivé, existuje několik VOC, které mohou být zvláště nebezpečné, a přesto jsou emitovány z řady výrobků v našich domovech. Tyto VOC jsou formaldehyd, benzen, a fenol, a jsou klasifikovány jako nebezpečné látky znečišťujících ovzduší podle US Environmental Protection Agency ( EPA), US Green Building Council (USGBC) a Evropská unie (EU) Studie tvrdí, že míra vyšší než 500 ng/L (nanogram na litr)  těkavých organických sloučenin by mohl představovat zdravotní riziko v domácnostech. Nicméně data z tisíců domovů testovaných ukazují, že střední hodnota je 1200 ng/L – více než dvojnásobek přípustné úrovně. Dokonce i mírně zvýšené hladiny těchto vzdušných chemikálií můžou způsobovat zdravotní problémy pro lidi, zejména malé děti, starší lidi, těhotné ženy, a ty, kteří trpí alergiemi a astmatem.

Vzduch v interiérech

Typické látky

Řešení
Zdroj kontaminace Zdroj emisí VOC Jiné
 

 

Přítomnost lidí a jejich činnost

 

dýchání CO2, vlhkost řízené větrání dle skutečné potřeby

 

kožní dýchání a pocení n-Oktanal, n-Dekanal, α-Pinen
vlhkost
kosmetika limonen, eukalypt, siloxany
čistící prostředky alkoholy, estery, limonen
spalování (zařízení, tabákový kouř, vaření, pečení, mažení…) nespálené uhlovodíky
CO, CO2, vlhkost
Stavební mat., nábytek, kancelář. potřeby,…

 

barvy, lepidla, rozpouštědla, koberce formaldehyd, alkany, alkoholy, aldehydy, ketony, silikony permanentní ventilace na 5- 10 % (obzvláště v nově zařízených interiérech)

 

PVC toulen, xylen, uhlovodík
tiskárny, kopírky, počítače benzen, styren, fenoly

Z tohoto je zřejmé, že posuzovat kvalitu vzduchu pouze podle oxidu uhličitého je v některých případech nedostatečné. Ventilace podle koncentrace CO2 má důležitou roli v řízení moderních ventilačních systémů, ale tento plyn není jediná (ani nejškodlivější látka) kontaminující vnitřní prostředí. Samotný oxid uhličitý není v malých koncentracích člověku nijak nebezpečný, přesto se tento plyn považuje za spolehlivý ukazatel pro posouzení kvality vzduchu.

Mezi koncentrací VOC a CO2 ve vzduchu v interiérech lze často pozorovat určitou korelaci, která je dána především přítomností lidí. Dle tabulky je zřejmé, že lidský metabolismus produkuje jak CO2 samotným dýcháním, tak i VOC. Reálné měření ale ukazuje, že zvýšená koncentrace škodlivin ve vzduchu ještě nemusí nutně znamenat zvýšenou koncentraci CO2 a přece vzduch obsahuje spoustu zdraví škodlivých látek. Logicky by pak měl ventilační systém reagovat i na tuto situaci a nejen na koncentraci CO2.


Pro měření kvality vzduchu nejen na základě CO2 se v poslední době stále častěji využívají „čidla kvality vzduchu“, což jsou všeobecně nazvaná čidla těkavých organických látek. Jedná se o širokospektrální čidla směsných plynů, která dokážou detekovat množství různých plynů a jejich sloučenin. U těchto čidel se uvádí, že jejich měření se hodně blíží lidskému vnímání pachů. Kromě toho čidla rozpoznávají i látky, které lidé čichem nezaznamenají.

Čidla VOC pracují převážně na principu nepřímo žhavené polovodičové struktury využívající technologii MOS (metal oxid semiconductor), která vykazuje velmi dobrou citlivost na VOC a mění svoji vodivost právě v závislosti na koncentraci VOC. Polovodičové senzory se vyznačují velmi dlouhou životností. Ta je dána principem funkce, kdy je plyn absorbován na povrchu senzoru, čímž se mění odpor polovodiče. Polovodič vyžaduje chemickou stálost, proto se nepoužívá křemík, ale oxidy cínu. Pro správnou funkci obsahuje senzor kromě polovodiče ještě topný element, který temperuje senzor na provozní teplotu (sto a více °C) pro usnadnění chemických reakcí na povrchu polovodiče. Změna vodivosti se pak využívá na převedení pomocí elektroniky na odpovídající signál, který má vypovídající hodnotu ohledně aktuální kvality vzduchu.

Široký rozsah detekovatelných plynů umožňuje sledovat různé koncentrace plynů, což zjednodušuje monitorování kvality vzduchu. Detekované koncentrace se pohybují od jednotek ppm až po tisíce ppm. Nevýhodou této všestrannosti je možnost reakce i na nežádoucí látky, proto je nutné pro různé aplikace vybavit senzor selektivním filtrem, který nežádoucí plyn zachytí.

Senzory VOC se vyznačují rychlou časovou odezvou, relativně velkou citlivostí, ovšem vykazují vyšší rozptyl naměřených hodnot. Tyto vlastnosti předurčují tato čidla pro použití do nenáročných prostor, jako jsou domácnosti, společenské prostory, školy, tělocvičny, atd.

CO2

VOC

Školy

x

Společenské prostory

x

Kanceláře

x

Obytné prostory

x

x

Šatny

x

Jídelny

x

Kuchyně

x

Tělocvičny, fitcentra

x


Použitím čidel VOC nenahrazujeme senzory CO2, pouze je doplňujeme a lépe vyhodnocujeme kvalitu vzduchu. Je vždy otázka konečné aplikace použití senzorů CO2 nebo VOC. Záleží na vhodné lokaci senzoru. VOC senzory je dobré použít v interiérech, kde není jediným znečišťujícím prvkem oxid uhličitý.