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CO2传感器在楼宇通风控制系统中的应用

2017-08-07 来源:

二氧化碳的特性及其传感器的应用领域



我们的地球被一层大气包围着,其中氧气大约占21%,78%是氮气,1%是其它气体。这1%气体当中,就有一小部分为二氧化碳气体,约为350—450ppm(百万分之一,即0.035%—0.045%),它比空气重1.5倍;可吸收红外波,产生温室效应。

二氧化碳在空气中的含量越高,对人体的影响就越大,当二氧化碳含量高出0.7%时,人体就会感到不舒服;当超过10%时,人体就会出现昏迷或死亡;达到20%,人就会在几秒内死亡。因此,在人群比较密集的地方,二氧化碳含量是一个非常重要的参数,直接关系到人体的舒适度和安全。

同时,它又是植物进行光合作用的重要元素,也可以说,没有二氧化碳,也就没有自然界的生机勃勃。也正因为如此,在做植物实验时,二氧化碳的是一项必要的参数。

在化工行业,经过化学反应,会产生许多高浓度的二氧化碳气体,而在啤酒、可乐等饮料中,又必需添加二氧化碳;把二氧化碳和氮气混合成“理想”的气体,作用于生鲜食品的充气包装,则能使生鲜食品内部细胞的活性维持一定时间,延缓其生命过程,保持一定程度的生鲜状态。因此,由于二氧化碳气体这些特性,使得像机场、大厦、办公室、厂矿、温室、实验室、化工、食品保鲜等行业都会需要对二氧化碳值进行测量。

二氧化碳参数在HVAC的重要性及应用

首先介绍一下HVAC:HVAC代表加热、通风和空调,而IAQ代表室内空气质量。为保持能量损耗低,使用几乎封闭的加热和空调系统。根据室内人数或由于其它活动(例如用气体烹调),空气质量下降,这可以通过测量CO2的水平来检查。

污染物的聚集常常与缺乏适当的通风有关,这些污染物会对建筑物居民、车辆以及其它封闭区域的人产生危险的影响。适当的通风不仅对人员的舒适感重要,也对加热和空调系统的经济运行同样重要。

美国OSHA(美国职业安全健康管理局),对CO2列出STEL(短期最大暴露极限,15分钟)30,000ppm和TWA(时间加权平均暴露极限,8小时)5,000ppm的标准。OSHA在1995年对室内空气质量规则有一些建议,如果CO2水平超过了800ppm,则需要新鲜空气供应。

因此,CO2在HVAC里是一个非常重要的参数。而室内CO2的浓度和通风量之间有着密切的关系。无论是在空间内,人多或是少的情况下,此系统能有效地节约宝贵的能源和保持室内良好的空气品质。

一般来说,安装以CO2控制为基础的通风控制系统带来的好处显现,设备的投资可在两年内由所节省的能源得到回报。CO2传感器在楼宇通风控制中,被广泛应用于机场、办公大楼、购物中心、训练中心、医院、工厂车间、地铁、电影院等人群聚集娱乐和活动的高级场所。

美特瑞超低功耗二氧化碳传感器参数:

测量方法:单波非色散红外原理(NDIR)

测量范围:0~2,000ppm(5k 20k 50k)

精度@25℃:±40ppm+读数的3%

稳定性:在使用寿命期间(15年)<2%FS

重复性:<1%FS

响应时间:T90<60秒

工作环境:0~50℃,0~95%RH非凝露

输出信号:SPI或UART@9600波特数字方

式输出(接口协议可以索取),模拟输出

0~4VDC(0~2000ppm)

供电电源:标准5VDC(±10%)

基于二氧化碳传感器的通风控制的市场需求正在发生,市场需求的不断增长得益于能源效率方面的优势:通过适当的通风控制可以实现高达25%的楼宇节能,同时促进室内员工的舒适感、提高工作效率。

这款二氧化碳传感器具有一流的低功耗和性能,一个可以和长寿命电池或者太阳能电池供电设备兼容的高精度的二氧化碳监测解决方案的路径就这样打开了。由于它的简单,成本有效的安装和灵活性,这种创新的无线电池供电的集二氧化碳、温度和湿度于一体的传感器提供了一个理想的解决方案,以满足楼宇暖通空调控制的市场。
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