Înțelegerea detectoarelor de dioxid de carbon

Deși se acordă adesea multă atenție detectoarelor de fum și alarmelor de incendiu din locuințe și de la locul de muncă, detectoarele de dioxid de carbon sunt, de asemenea, importante pentru menținerea sănătății mediului interior. Care este rolul acestor dispozitive? De ce este importantă detectarea dioxidului de carbon? Citiți mai departe pentru a afla mai multe.

Importanța detectării CO2

Ce este dioxidul de carbon (CO2)?

Dioxidul de carbon este un gaz incolor și inodor care este produs în mod natural prin procesele de respirație și combustie. Cu toate acestea, în spațiile interioare, în special în cele care sunt slab ventilate, nivelurile de CO2 se pot acumula rapid, atingând concentrații periculoase și degradând calitatea aerului interior. În lipsa unei alarme, a unui detector sau a unui monitor care să acționeze ca un sistem de avertizare timpurie, persoanele fizice pot să nu fie conștiente de această amenințare invizibilă.

Mulți oameni pot confunda dioxidul de carbon (CO2) cu monoxidul de carbon (CO). În ciuda asemănărilor, ambele fiind incolore, insipide, inodore și periculoase în cantități mari, aceste gaze sunt extrem de diferite. Dioxidul de carbon este produs prin procese naturale și este esențial pentru viața plantelor și animalelor de pe Pământ. Acesta este, de asemenea, creat ca urmare a proceselor industriale și, atunci când este emis în exces, este un gaz cu efect de seră. În interior, este periculos atunci când se acumulează, deoarece înlocuiește oxigenul.

Monoxidul de carbon, pe de altă parte, este produs prin ardere incompletă. Aceasta înseamnă că atunci când combustibili precum cărbunele, gazele naturale și lemnul sunt arși, dar nu ard complet, se produce monoxid de carbon. Atunci când este inhalat prin plămâni, monoxidul de carbon se leagă de hemoglobină, o proteină care facilitează deplasarea oxigenului prin organism. Cunoscut pe scară largă drept "ucigașul tăcut", expunerea prelungită la monoxidul de carbon duce la simptome precum amețeli, dureri de cap, leșin și chiar deces. Este întotdeauna recomandat să existe un detector sau o alarmă de monoxid de carbon în toate spațiile^interioare10.

De ce sunt importante nivelurile de CO2

Nivelurile de CO2 sunt un indicator important al calității aerului. Concentrațiile ridicate conduc la probleme de sănătate, inclusiv dureri de cap, amețeli, neliniște și chiar asfixiere dacă nivelurile sunt suficient de ridicate. Monitorizarea nivelurilor de CO2 este un pas important în asigurarea unui mediu interior sănătos. Ca în cazul tuturor tipurilor de poluare a aerului din interior, copiii,persoanele în vârstă, femeile însărcinate, și persoanele imunocompromise sunt cele mai expuse riscului.

Este de înțeles că studiile științifice se concentrează adesea pe pericolele poluăriicu particule fine (provenite din fum și industrie) și poluării chimice (cum ar fi compușii organici volatili sau COV ). Studiile anterioare indicau că nivelurile de CO2 ar trebui să atingă 5 000 de părți pe milion (ppm), o concentrație foarte ridicată, înainte de a reprezenta un pericol pentru sănătatea umană sau animală. Cu toate acestea, noi studii arată că niveluri de CO2 de numai 1 000 ppm ar putea fi suficiente pentru a avea efecte negative asupra sănătății, chiar dacă expunerea este de scurtă^durată1.

Un astfel de studiu a expus participanții la trei sesiuni de 2,5 ore de 600 ppm, 1.000 ppm și 2.500 ppm de CO2 într-o cameră de tip birou. Studiul a observat "scăderi moderate și semnificative din punct de vedere statistic" ale performanței decizionale la 1 000 ppm și "reduceri mari și semnificative din punct de vedere statistic" la 2 500^ppm2.

Un alt studiu a constatat că expunerea la niveluri ridicate de CO2 afectează calitatea somnului . Studiul a raportat o calitate a somnului "semnificativ redusă" atunci când participanții au dormit în medii care conțineau 1.000 ppm și 1.300 ppm de CO2. Calitatea și eficiența somnului au scăzut cu 1,3% și, respectiv, 1,8%. Durata somnului a fost, de asemenea, redusă. Acest lucru indică faptul că nivelurile ridicate de CO2 favorizează creșterea nivelului de stres și a activității simpatice asupra^{organismului3}.

Un studiu suplimentar a constatat că nivelurile ridicate de CO2 scad performanța lucrătorilor. Acesta a constatat că, atunci când nivelurile de CO2 erau mai scăzute, scorurile la teste ale angajaților creșteau cu 12%. Într-una dintre clădirile care au fost testate ca parte a studiului, lucrătorii au obținut performanțe de 60% în condiții de CO2 mai scăzut, finalizând testele în 8,2 minute în medie, comparativ cu 13,3 minute în condiții de niveluri mai ridicate de^CO24.

Mediile cu risc ridicat pentru CO2

Anumite medii prezintă riscuri mai mari decât altele de niveluri ridicate de CO2. Mediile industriale, instalațiile agricole și spațiile interioare cu ventilație slabă (inclusiv locuințe și medii profesionale ) prezintă unele dintre cele mai mari riscuri pentru utilizatorii acestor spații. În astfel de locuri, detectoarele de CO2 sunt de o valoare inestimabilă, permițând utilizatorilor spațiului să își controleze expunerea la niveluri nesigure de gaze nocive și să asigure siguranța la domiciliu și la locul de muncă. Este, de asemenea, un indicator al faptului dacă există sau nu suficientă ventilație.

Tipuri de detectoare de dioxid de carbon și modul lor de funcționare

Detectoarele de dioxid de carbon, denumite și senzori de CO2, sunt de obicei clasificate în trei grupe, fiecare dintre acestea având avantajele și dezavantajele^sale5:

Senzori de CO2 în infraroșu non-dispersiv (NDIR)

Acest tip de senzor utilizează anumite lungimi de undă ale luminii pentru a determina concentrațiile de CO2 prezente în aer. Aerul intră în senzor, senzorul activează un set de lumină la o anumită lungime de undă la un capăt, iar un receptacul de la celălalt capăt măsoară cantitatea de lumină care ajunge în partea cealaltă. Cantitatea de lumină care este absorbită este determinată de cantitatea de CO2 prezentă în aer: cu cât este mai mult CO2 prezent, cu atât mai multă lumină este absorbită. Aceasta este aceeași tehnologie utilizată în senzorul EoleafSmart CO2.

Pro: de lungă durată și durabil, cunoscut pentru precizia și fiabilitatea sa, fără interferențe de la alte substanțe, perfect pentru detectarea concentrațiilor comune de CO2 (în jur de 1000 ppm)
Contra: sensibil la umiditate și temperatură

Sursa ⁶

Senzori electrochimici de CO2

Senzorii electrochimici de CO2 utilizează curentul electric sau conductivitatea pentru a măsura concentrațiile de CO2 din aer. Atunci când CO2 intră în senzor, are loc o reacție chimică, determinând senzorul să sufere o modificare electrică. Aceasta poate include captarea unui nou curent electric, modificarea unui curent electric existent sau schimbarea modului în care senzorul transportă un curent electric. Tipul și cantitatea de modificare electrică reprezintă modul în care senzorul determină cantitatea de CO2.

Avantaje: mai puțin vulnerabil la schimbările de umiditate și temperatură, oferă o indicație vizuală a nivelului de CO2
Contra: pot apărea interferențe de la alte substanțe, bateria și durata de viață generală nu durează la fel de mult ca alți senzori

Sursa ⁷

Senzori cu semiconductor cu oxid metalic (MOS)

Ultimul tip de senzor de CO2 utilizează rezistivitatea (sau conductivitatea) compușilor metalici prezenți într-o bandă metalică de film care este expusă la aer. Curentul electric care trece prin bandă interacționează atunci când CO2 intră în contact cu aceasta, conductivitatea metalului este modificată, creând o schimbare care determină concentrația de CO2.

Avantaje: design simplu
Contra: sensibil la umiditate și temperatură, utilizat mai des pentru concentrații mai mari și mai puțin frecvente de CO2 (> 2000 ppm)

Sursa ⁸

Calibrare și întreținere

Atunci când achiziționați un senzor de CO2, asigurați-vă că urmați instrucțiunile producătorului privind calibrarea, siguranța și întreținerea. Acest lucru va garanta precizia și longevitatea detectorului dvs. de CO2. Efectuați verificări regulate ale bateriei și ale disponibilității pieselor de schimb. Asigurați-vă că este posibilă achiziționarea unei baterii noi dacă este necesar.

Sfaturi de instalare pentru detectoarele și alarmele de CO2

Locuri ideale pentru instalare

La fel ca amplasarea unui purificator de aer, un senzor sau detector de CO2 trebuie amplasat în locul potrivit pentru ca acesta să fie eficient în mod optim în detectarea CO2. Plasați-l într-o zonă a casei sau a biroului care prezintă cel mai mare risc de acumulare de CO2. Acest lucru înseamnă să evitați amplasarea acestuia prea aproape de sistemele de ventilație sau evacuare sau în apropierea ferestrelor sau ușilor. Rețineți că, dacă dispozitivul dvs. necesită calibrare periodică, acesta va trebui să fie ușor^accesibil9.

DIY vs. instalare profesională

Detectoarele și alarmele de CO2 sunt, în general, ușor de instalat și pot fi instalate fără experiență profesională. Cu toate acestea, dacă sunteți preocupat de amplasarea corectă pentru a încuraja îmbunătățirea calității aerului din interior, un profesionist vă poate ajuta pentru a garanta performanța optimă și calitatea aerului.

Purificatoarele de aer Eoleaf: o soluție ideală pentru calitatea aerului interior

După cum s-a menționat mai sus, nivelurile ridicate de dioxid de carbon din locuință sau de la locul de muncă sunt un indicator al calității generale scăzute a aerului interior și reprezintă un risc pentru siguranță. CO2 este creat de respirația umană, aceeași metodă prin care se răspândesc multe bacterii și virușiaeropurtați (după cum mulți dintre noi își amintesc de pandemiaCOVID-19 ). Virușii se răspândesc prin picăturile de aerosoli eliberate atunci când oamenii respiră, vorbesc, tușesc, strănută, cântă sau chiar mănâncă.

Eoleaf comercializează un senzor de CO2 high-end care detectează CO2 și vă avertizează dacă trebuie sau nu să ventilați. Mai multe informații pot fi găsite aici: Eoleaf Smart CO2.

Purificatoarele de aer Eoleaf au un senzor care detectează toți compușii organici volatili (COV), nu doar dioxidul de carbon. În plus, purificatoarele noastre de aer combat toate tipurile de poluare a aerului: poluarea chimică (cum ar fi COV și ozonul), germenii (bacterii și viruși), poluarea cu particule fine (PM10, PM2.5, PM0.1 din fum, trafic, industrie sau alte surse) și alergenii (praful și acarienii, polenul, părul și scuamele animalelor de companie, mucegaiul și sporii acestuia ). Cea mai bună modalitate de a vă proteja pe dvs., pe cei dragi și pe colegii dvs. de pericolele poluării aerului interior este să eliminați toate tipurile cu un purificator de aer de înaltă calitate de la Eoleaf.

Întrebări frecvente

Ce este un detector de dioxid de carbon și cum funcționează acesta?

Un detector de dioxid de carbon este un dispozitiv utilizat pentru a monitoriza nivelurile de dioxid de carbon (CO2) în spații interioare. Există trei tipuri de detectoare de dioxid de carbon care funcționează în moduri diferite: senzori de CO2 NDIR, senzori de CO2 electrochimici și senzori MOS. Consultați articolul de mai sus pentru mai multe informații despre modul de funcționare al fiecăruia.

De ce este important să monitorizați nivelurile de dioxid de carbon din mediile interioare?

Nivelurile ridicate de dioxid de carbon din locuință sau de la locul de muncă sunt un indicator al calității generale scăzute a aerului din interior și reprezintă un pericol pentru siguranță. Concentrațiile ridicate de dioxid de carbon înlocuiesc oxigenul din interior, ducând la efecte negative asupra sănătății. Acest lucru se poate datora adunării multor persoane într-un singur spațiu și/sau ventilațieiinsuficiente .

Detectoarele de dioxid de carbon pot detecta și alte gaze?

Nu. Detectoarele de dioxid de carbon sunt utilizate exclusiv pentru a monitoriza nivelurile de CO2. Unele dispozitive, precum purificatoarele de aer Eoleaf, monitorizează nivelurile tuturor gazelor nocive și compușilor organici volatili (COV), inclusiv dioxidul de carbon.

Unde ar trebui să instalez un detector de dioxid de carbon pentru o performanță optimă?

Un detector de dioxid de carbon trebuie amplasat în zonele în care nivelurile de CO2 tind să se acumuleze. Unele dintre cele mai bune locuri pot fi bucătăriile, camerele de zi și/sau dormitoarele. Senzorii de CO2 trebuie instalați departe de sistemele de ventilație/evacuare, ferestre și uși.

Cât de des trebuie să fie calibrați sau înlocuiți detectoarele de dioxid de carbon?

Respectați întotdeauna recomandările producătorului cu privire la calibrare și/sau înlocuire. Instrucțiunile variază în funcție de model și de dispozitiv.

Cum afectează nivelurile de dioxid de carbon sănătatea și la ce simptome ar trebui să fiu atent?

Nivelurile ridicate de dioxid de carbon afectează sănătatea într-o varietate de moduri, inclusiv provocând dureri de cap, amețeli, neliniște și chiar asfixiere (dacă nivelurile sunt extreme). Nivelurile ridicate de CO2 și calitatea slabă a aerului din interior în general sunt, de asemenea, asociate cu scăderea productivității și a nivelului de concentrare, precum și cu calitatea slabă a somnului.

Care este diferența dintre un detector chimic de CO2 și un detector infraroșu de CO2?

Un detector chimic de CO2, cunoscut și ca senzor electrochimic de CO2, utilizează curentul electric sau conductivitatea pentru a măsura concentrațiile de CO2 din aer. Un detector de CO2 în infraroșu, cunoscut și sub denumirea de senzor sau monitor de CO2 în infraroșu non-dispersiv (NDIR), utilizează anumite lungimi de undă ale luminii pentru a determina concentrațiile de CO2 prezente în aer.

Detectoarele de dioxid de carbon pot fi integrate în sistemele smart home?

Absolut! Un detector sau monitor de dioxid de carbon este un accesoriu excelent pentru orice locuință în vederea îmbunătățirii calității aerului din interior.

Resurse

¹ Davis, N. (2019, 8 iulie). Nivelurile de dioxid de carbon din interior ar putea fi un pericol pentru sănătate, avertizează oamenii de știință. The Guardian. https://www.theguardian.com/environment/2019/jul/08/indoor-carbon-dioxide-levels-could-be-a-health-hazard-scientists-warn

² Satish U, Mendell MJ, Shekhar K, Hotchi T, Sullivan D, Streufert S, Fisk WJ. Este CO2 un poluant de interior? Efectele directe ale concentrațiilor scăzute până la moderate de CO2 asupra performanței decizionale umane. Environ Health Perspect. 2012 Dec;120(12):1671-7. doi: 10.1289/ehp.1104789. Epub 2012 Sep 20. PMID: 23008272; PMCID: PMC3548274.

³ Kang, M., Yan, Y., Guo, C., Liu, Y., Fan, X., Wargocki, P. și Lan, L. (2024). Ventilația care determină o concentrație medie de CO2 de 1.000 ppm afectează negativ somnul: Un studiu de teren-laborator pe tineri sănătoși. Building and Environment, 249, 111118. doi:10.1016/j.buildenv.2023.111118

⁴ Un studiu arată că nivelurile de C02 din birouri "dăunează în tăcere productivității Regatului Unit". Work in Mind. (2018, 12 mai). https://workinmind.org/2018/12/05/study-reveals-c02-levels-in-offices-are-silently-damaging-uk-productivity/

⁵ Smith, D. (n.red.). Senzori de CO2: Ce tip ar trebui să căutați?. Kaiterra. https://learn.kaiterra.com/en/air-academy/carbon-dioxide-sensors

⁶ Capteur de CO2 Portable Ndir 3 en 1 - détecteur de qualité de l'air. Signalétique Express. (n.red.). https://www.signaletique-express.fr/capteur-de-co2-portable-ndir-3-en-1-p-1238.html

⁷ Modul senzor de CO2 pentru dioxid de carbon MG811. Cytron Technologies Singapore. (n.red.). https://sg.cytron.io/p-mg811-carbon-dioxide-co2-sensor-module

⁸ Pickering, P., Tewari, S. și Twanow, C. (2018, 10 aprilie). Material senzor de gaz cu oxid metalic și proces MEMS. Fierce Electronics. https://www.fierceelectronics.com/components/metal-oxide-gas-sensing-material-and-mems-process

⁹ Amplasarea corectă a senzorului de CO2 - unde să montați senzorul dvs. ndir. Atlas Scientific. (2021, 14 decembrie). https://atlas-scientific.com/blog/co2-sensor-location/

¹⁰ Monoxid de carbon vs dioxid de carbon: Care este diferența? Aico. (2023, 14 septembrie). https://www.aico.co.uk/homeowner/articles/carbon-monoxide-vs-carbon-dioxide-whats-the-difference/