RUTRONIK GmbH
Avtorja: Vidya Sriram, korporativna produktna vodja za analogne izdelke in senzorje pri podjetju Rutronik in Alina Schütz, vodja trženja kanalov pri podjetju Sensirion
Senzorska platforma “vse v enem” za spremljanje kakovosti zraka v zaprtih prostorih
2Kompaktna in zmogljiva senzorska platforma meri do devet okoljskih parametrov, vključno z delci, CO ali hlapnimi organskimi spojinami, in odpira možnosti za razvoj inteligentnih naprav za večjo energetsko učinkovitost, udobje in dobro počutje.
Okoljski pogoji močno vplivajo na naše počutje, udobje in produktivnost. Zlasti kakovost zraka ima odločilno vlogo za zdravje ljudi in okolje. Delci (PM2,5 in PM10) in hlapne organske spojine (HOS) lahko povzročajo bolezni dihal in vodijo v kronične bolezni srca in ožilja ali raka.
Pri človeškem dihanju se sprošča ogljikov dioksid (CO₂) in hkrati porablja kisik (O₂). Neustrezno prezračevanje lahko povzroči hitro kopičenje CO₂ v naseljenih prostorih, ki lahko preseže nezdrave mejne vrednosti (več kot 2000 ppm). Onesnaženost zraka v zaprtih prostorih povečujejo mikroskopski delci, ki prihajajo z zunanjih površin in izvirajo iz avtomobilov, industrijskih obratov ali gozdnih požarov. Hlapne organske spojine (HOS) so povsod prisotne in se sproščajo med različnimi dejavnostmi, od katerih so vsaj nekatere potencialno nevarne za ljudi in okolje. Posebej nevarna hlapna organska spojina je formaldehid (HCHO), ki lahko pri visokih koncentracijah povzroči draženje oči in celo raka. Poleg tega dušikovi oksidi (NOx), ki nastajajo predvsem med procesi zgorevanja v pečeh ali avtomobilih, pri visokih koncentracijah poškodujejo dihalne poti ljudi.
Zato je spremljanje in izboljšanje kakovosti zraka bistvenega pomena. Vendar je za natančno analizo kakovosti zraka potreben večplasten pristop. To pa zato, ker se zaznavanje CO₂, trdnih delcev ali hlapnih organskih spojin razlikuje zaradi različnih fizikalnih in kemijskih lastnosti teh onesnaževal.
Večnamenska senzorska platforma
SEN6x družbe Sensirion združuje več tehnologij senzorjev v enem kompaktnem ohišju in lahko meri do devet okoljskih parametrov – trdne delce (PM1, PM2,5, PM4 in PM10), vlažnost (relativno vlažnost, RH), temperaturo (T), indeks VOC, indeks NOx, CO₂ ali HCHO (slika 1). Komponente vlažnosti in temperature zagotavljajo natančne izmerjene vrednosti za zdravo in prijetno klimo v prostoru. Poleg tega vgrajeni kompenzacijski mehanizmi omogočajo izravnavo nihanj temperature in vlažnosti, ki vplivajo na natančnost meritev.
2SCD4x v napravi SEN6x za spremljanje vrednosti CO uporablja senzor, ki temelji na fotoakustični spektroskopiji in tehnologiji NDIR (nedisperzijski infrardeči senzor). Vrednosti VOX in NOx se merijo z uporabo plinskega senzorja iz kovinskega oksida (MOX). Za beleženje vrednosti formaldehida se uporablja elektrokemični senzor. Različni elementi tako podpirajo pravočasno sprožitev ukrepov za čiščenje zraka, kot je nadzor prezračevanja glede na potrebe, da se zagotovi varen dihalni zrak z največjo učinkovitostjo.
Osrednji element je komponenta za delce SPS6x. Vključuje vse potrebne komponente za merjenje delcev PM1, PM2,5, PM4 in PM10. Merjenje temelji na sipanju svetlobe, tj. ko delci v zraku prehajajo skozi žarek integriranega laserja, se svetloba razprši in jo zajamejo fotodetektorji. Vgrajeni algoritmi analizirajo razpršeno svetlobo in določijo porazdelitev velikosti in masno koncentracijo delcev. Zahvaljujoč integriranemu vezju ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) ni potrebna zunanja obdelava, PLC6x pa v celoti obdelane vrednosti posreduje prek komunikacije I²C.
Kombinacija senzorjev, kompenzacijskih algoritmov in motorjev za pospeševanje pomeni, da je kombinirani modul pripravljen za takojšnjo uporabo. Odločitev za SEN6x prihrani čas in stroške razvoja, kar pomeni kratek čas za dajanje na trg s poenostavljenimi razvojnimi procesi.
Poleg tega je zasnova sistema SEN6x skladna z vodilnimi standardi IAQ, kot so Reset, Well Building Standard in California Title 24 Building Energy Efficiency. Senzor je tako mogoče preprosto vključiti v projekte pametnih stavb. SEN6x zagotavlja podroben vpogled v parametre kakovosti zraka, kar omogoča boljše razumevanje in nadzor notranjega okolja. S tem se uresniči celoten potencial spremljanja kakovosti zraka v pametnih stavbah.
