- APONE – urządzenia pomiarowe do kontroli jakości powietrza wewnątrz budynków

Jakość powietrza znacząco wpływa na nasze zdrowie i samopoczucie, a także koncentrację oraz poziom zmęczenia w ciągu dnia. W mediach coraz częściej poruszany jest temat zanieczyszczenia powietrza, zwłaszcza w sezonie grzewczym. Powstają dedykowane platformy, informujące o aktualnej jakości powietrza w okolicy. Zwykle, parametrem określającym poziom jakości w pomieszczeniach jest stężenie dwutlenku węgla CO2. Jest on jednak tylko jednym z wielu parametrów informujących o jakości powietrza w pomieszczeniach, w których przebywamy na co dzień.

Rys. 1. Przetworniki APONE do kontroli jakości powietrza (LZO, PM, CO2).

Firma APONE od początku skupia się na badaniu parametrów powietrza. Dostępne w ofercie urządzenia pozwalają mierzyć wilgotność względną, temperaturę, ciśnienie atmosferyczne, stężenie dwutlenku węgla. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klientów, nowością w ofercie produktowej APONE zostały przetworniki do kontroli lotnych związków organicznych (LZO, z ang. VOC – Volatile Organic Compounds) oraz pyłków zawieszonych PM (z ang. Particulate Matter).

Analizując temat jakości powietrza należy wspomnieć o zjawisku SMOG'u, w którego skład wchodzą wcześniej wspomniane pyłki zawieszone PM. Niezwykle istotnym jest, by przy każdej stosownej okazji, uświadamiać i edukować, informując skąd to zjawisko się bierze i jak z nim walczyć. Zwłaszcza, że tu chodzi o nasze zdrowie i życie. Nie tak dawno, bo w latach '60 ubiegłego wieku, w Wielkiej Brytanii, SMOG przyczynił się bezpośrednio do śmierci, według szacunków, nawet 12 tysięcy osób w ciągu kilku dni. SMOG to zjawisko globalne, dotyczącym także Polski. Naszym naturalnym bogactwem jest węgiel, stanowiący fundament krajowej gospodarki energetycznej. Statystycznie, ok. 70% domostw ogrzewanych jest przy wykorzystaniu węgla, przyczyniając się tym samym do generowania SMOG'u. Problem emisji szkodliwych substancji do powietrza został dostrzeżony przez samorządy, które wprowadzając niezbędne ustawy, pozwalają dotacje propagujące alternatywne źródła energii.

Cząstki o małych rozmiarach jak PM2.5, po dostaniu się do naszego organizmu, wnikają w układ oddechowy, powodując problemy zdrowotne. Zadaniem nowoczesnych systemów wentylacji, właśnie ze względu na zawartość pyłków PM1, PM2.5, PM4 oraz PM10, powinno być monitorowanie stężenia pyłków zawieszonych. Urządzenia z serii Si-P00... firmy APONE pozwalają na precyzyjny i niezawodny pomiar jakości powietrza pod kątem zawartości pyłków zawieszonych. Proponowane rozwiązanie bazuje na najnowszej technologii pomiaru – pomiar z wykorzystaniem metody dyfrakcji laserowej. Dotychczasowe pomiary bazowały na technice wiązki LED, która okazała się nieprecyzyjna. Źródło światła w tego typu rozwiązaniach było większe od badanych cząstek zawieszonych co ograniczało możliwość zróżnicowania wielkości cząstek oraz odrzucenia z odczytu masy. Metoda dyfrakcji laserowej, zastosowana w przetwornikach z serii Si-P00... firmy APONE, eliminuje te problemy i pozwala wykryć cząstki o wielkości nawet 0.3 µm. Zastosowana technologia pozwala oddzielić zanieczyszczenia od wrażliwych elementów przetwornika, nie dopuszczając do gromadzenia się pyłków. Więcej informacji można uzyskać na stronie produktu: LINK.

Rys. 2. Przetworniki APONE do pomiaru pyłków zawieszonych PM.

Istotnym parametrem określającym jakość powietrza w budynkach, jest obecność lotnych związków organicznych (LZO), wszak, w dzisiejszych czasach większość dnia spędzamy w budynkach. Głównym źródłem LZO jest dym papierosowy, farby, środki czystości, odświeżacze powietrze, a także sami użytkownicy pomieszczeń. Problemem okazało się dążenie do coraz bardziej „szczelnych" budynków, wykonanych z materiałów o lepszych właściwościach izolacyjnych, które skutecznie ograniczyło naturalne zjawisko wentylacji. Podobnie jak w przypadku cząstek PM, tak i LZO ma niekorzystny wpływ na zdrowie. Podwyższone stężenie LZO może powodować podrażnienie oczu, problemy z koncentracją, czy bóle głowy. Należy zatem zadbać o poprawienie jakości wentylacji w pomieszczeniach, przy jednoczesnym efektywnym zarządzaniu energią elektryczną. Nowoczesne systemy HVAC powinny umożliwić tylko czasowe zwiększenie efektywności pracy wentylacji, przy wykryciu zwiększonego stężenia LZO (systemy nadążne podobne do tych, które są stosowane przy kontroli CO2). Doskonałym rozwiązaniem do tego typu systemów HVAC jest kolejna nowość w katalogu firmy APONE – przetwornik do kontroli stężenia lotnych związków organicznych typu Si-L00... z serii programowalnych przetworników SiOne. Przetwornik, dzięki zastosowanej technologii, pozwala na precyzyjny pomiar o długoterminowej stabilności, co jest niezwykle istotne w przypadku systemów wentylacji. Link do opisu urządzenia: LINK.

Rys. 3. Przetworniki APONE do pomiaru lotnych związków organicznych LZO.

Od kilku lat, w ofercie APONE dostępne są przetworniki z serii SiOne do monitorowania stężenia dwutlenku węgla CO2 w systemach wentylacyjnych. Dostępne w ofercie urządzenia pomiarowe pozwalają na „wyzerowanie" pomiaru względem powietrza uznawanego za świeże, tj. 400 ppm. Przetworniki SiOne z funkcją pomiaru bazuje na niezawodnej technologii NDIR, która pozwala na pomiar z doskonałą stabilnością przez długi czas. Technologia NDIR wykorzystuje zjawisko absorpcji przez cząsteczki CO2, promieniowania o określonych parametrach. Na część pomiarową składają się dwa czujniki CO2, jeden jest właściwym elementem pomiarowym, drugi pełni rolę odnośnika, wzorca. Dlaczego warto monitorować poziom CO2? Przetwornik CO2, nie tylko pozwoli kontrolować jakość powietrza w pomieszczeniu, ale także umożliwi optymalizację pracy wentylacji i ogrzewania, pozwalając zaoszczędzić energie potrzebną do przygotowania dobrego jakościowo powietrza. Link do przetworników stężenia CO2: LINK.

Rys. 4. Przetworniki APONE do pomiaru stężenia dwutlenku węgla CO2.

Każdy przetwornik do kontroli jakości powietrza z serii SiOne posiada cyfrowy interfejs sieciowy: RS-485 z Modbus RTU lub Ethernet LAN z Modbus TCP. Popularny protokół Modbus, doskonale znany przez automatyków jest wspierany przez większość sterowników programowalnych stosowanych w instalacjach HVAC. W przypadku systemów starszej generacji, gdzie wymagany jest sygnał analogowy, dostępne są przetworniki z programowalnymi wyjściami analogowymi (0...5 V, 0...10 V, 0...20 mA lub 4...20 mA). Do innych aplikacji, gdzie wymagane jest sterowanie urządzeniem wykonawczym (siłowniki, ...) lub urządzenie zewnętrzne (sygnalizatory, ...) przy użyciu przekaźników, przygotowano przetworniki, które w miejscu wyjść analogowych, posiadają programowalne wyjście przekaźnikowe.

Szczególnym zainteresowaniem wśród instalatorów HVAC cieszą się przetworniki SiOne, mierzące jednocześnie kilka parametrów powietrza. W ofercie, oznaczone są one jako Si-Q..., pozwalają kontrolować wilgotność względną, temperaturę, ciśnienie atmosferyczne oraz CO2 lub LZO lub PM. Urządzenia posiadają również funkcję obliczeń psychometrycznych i pozwalają wyznaczyć np. punkt rosy (na podstawie aktualnie mierzonych wartości temperatury, wilgotności i ciśnienia atmosferycznego). Wszystkie parametry zmierzone (lub wyliczone) dostępne są w opisanych w instrukcji rejestrach Modbus. Mogą być również przypisane do wybranych wyjść analogowych wybranych przetworników.

Przetworniki SiOne pozwalają monitorować parametry powietrza wewnątrz pomieszczeń (wersje naścienne, widoczne na rysunkach 1...5). Dostępne są również wersje przystosowane do montażu bezpośrednio w kanałach wentylacyjnych, jak na przykład przetwornik CO2 w wersji kanałowej, widoczny na rysunku 6.

Zespół AP Automatyka, dystrybutor urządzeń APONE, tworzą doświadczeni automatycy i inżynierowie branży HVAC. Zapraszamy do kontaktu z naszymi doradcami, którzy nie tylko dobiorą odpowiednie urządzenie (bazując na wymogach technicznych lub parametrach zamienników), ale również podpowiedzą, jak najlepiej zrealizować konieczny w aplikacji pomiar.

PODSTAWOWE PARAMETRY PRZETWORNIKÓW JAKOŚCI POWIETRZA SIONE:

• Mierzone parametry: pyły zawieszone PM, lotne związki organiczne LZO lub stężenie dwutlenku węgla CO2 oraz opcjonalnie wilgotność względna, temperatura, ciśnienie atmosferyczne
• Interfejs: RS-485 (MODBUS RTU) lub Ethernet LAN (MODBUS TCP)
• Programowalne wyjścia analogowe: 0...5 V, 0...10 V, 0...20 mA, 4...20 mA (dot. wybranych modeli; max. liczba wyjść analogowych w jednym przetworniku = 3)
• Programowalne wyjście przekaźnikowe: NO/NC (dot. wybranych modeli; programowalny próg i histereza)
• Zasilanie: 11.5...27 VDC lub 11.5...32 VDC / 24 VAC