Попереджений - значить, озброєний. Частина 2



Чим більше народу, тим менше кисню



Повітря є тонкою матерією, в якій діоксид вуглецю займає за кількістю лише четверте місце, але має найважливіше значення для всього живого. По концентрації вуглекислого газу, яка визначається порівняно легко, можна побічно судити про зміст інших речовин і використовувати її для аналізу якості повітря.

Концентрацію вуглекислого газу вимірюють пропромиллях — частин на мільйон ppm (ppmv), міліграмах на кубічний метр або відсотках.

Щоб «поплавати» у значеннях концентрації вуглекислого газу, можна почитати будь-яку статтю щодо забезпечення повітрообміну, приклад «Скільки повітря потрібне людині для комфорту?»

При підвищеному вмісті вуглекислого газу людина відчуває проблеми з диханням (задуха, задуха, киснева недостатність, нестача повітря), прискорений пульс, відчуття втоми, розбитість, головний біль, запаморочення, сонливість, неможливість зосередитися, втрату уваги, зниження працездатності, дратівливість, непритомність (хоча він вже не відчуває) і т. д. — на щастя, не всі симптоми відразу, і не кожною людиною.

Приказка про кількість народу/кисню актуальна при перебуванні людей в закритому приміщенні — вони поглинають кисень, а виділяють вуглекислий газ та інші речовини. Тому необхідно здійснювати контроль над вмістом вуглекислого газу в кожному приміщенні, де знаходяться люди.

Старість починається тоді, коли більше грошей витрачається на підтримання здоров'я, ніж на його руйнування

Цікаві люди, які часто скаржаться на своє здоров'я, віддають величезні гроші лікарям і фармацевтам, але не намагаються створити умови життя такими, щоб хвороба відступала автоматично, без розвитку важких наслідків.
Для цього треба зовсім небагато — крім генів (тут вже нічого не змінити), отримувати якісні і в достатніх кількостях світло, повітря, воду, харчування, вести ЗСЖ.

Людина значну частину свого життя проводить в закритих приміщеннях, де актуально те, чим він дихає.
Вимірювання концентрації вуглекислого газу є найбільш простим і доступним способом контролювати якість повітря, а значить, при необхідності, бажання і невеликих зусиль, зробити його краще, що позначиться на здоров'ї людини. Чим раніше за віком почати це робити, тим пізніше почнеться руйнування організму.

Дихати чистим повітрям в приміщенні энергозаторатно. Але краще віддати гроші енергетикам, ніж лікарям, адже дорожче здоров'я тільки лікування.

Щоб поповнювати приміщення повітрям з великим вмістом кисню, необхідно витягувати відпрацьоване повітря з підвищеним вмістом вуглекислого газу та інших речовин. Звідси виникають прості вимоги:
1. Приміщення має володіти достатнім обсягом, щоб людині завжди вистачало, ніж дихати. Тому при покупці житла бажано вважати не тільки квадратні метри, а й кубічні.
2. Необхідно забезпечити приплив повітря, так і його відтік. При відсутності одного або іншого, процес воздухозамещения відбувається довго і не встигає за збільшенням концентрації вуглекислого газу.
Приклад. У старих будинках все було зроблено дуже грамотно — надходження свіжого повітря рівномірно здійснювалося через щілини у вікнах і дверях, а видалення відпрацьованого — через витяжну вентиляцію в туалеті. Після встановлення сучасних герметичних вікон і дверей людина різко обмежив не тільки надходження свіжого повітря, але і відтік відпрацьованого. Допомагають припливні клапани, але вони постачають повітря локально, у порівнянні з рівномірним розподілом з щілин старого вікна.
Природна або активна вентиляція повинна забезпечувати такий повітрообмін, щоб у будь-який час у присутності різної кількості людей вміст кисню, вуглекислого газу та багатьох інших складових повітря, завжди знаходилося в комфортних межах.
3. У зимовий час можливо забезпечити підігрів повітря, що поступає. Найпростіший варіант — установка припливного клапана між підвіконням і радіатором опалення (сучасний аналог щілини). Щоб не викидати тепло з йдуть з приміщення повітрям, можна використовувати системи рекуперації, коли йде потік підігріває входить.
4. Датчик вмісту вуглекислого газу дозволяє включати вентиляцію і регулювати її продуктивність в автоматичному режимі так, щоб енергія витрачалася тільки в присутності людини при збільшенні концентрації вуглекислого газу.
5. Про шкоду кондиціонера. Крім холодного потоку повітря, часто падає на голови людей, перепаду температур при виході на вулицю, бактерій, комфортно живуть в прохолоді, існує небезпека, про яку рідко згадується. В цілях економії електроенергії, при роботі кондиціонера закривають всі вікна. При цьому концентрація вуглекислого газу швидко досягає значної величини і виходить прохолодний, але бідна киснем повітря. Тому кватирку необхідно тримати відкритою — здоров'я дорожче.

З тих пір, як ми ввели податок на повітря, ви стали менше дихати, обурливо!

У нас в країні податок ще не ввели? Але все можливо. Тому необхідно боротися за те, щоб він був справедливим, і ми платили б гроші не «за повітря» а «за чисте повітря». Одним з приладів для контролю стану повітря є вимірювач концентрації вуглекислого газу.

Не відповідає повітря нормі, відповідно і податок повинен бути менше.

Якщо оснастити всі дитячі сади, школи і робочі місця такими приладами, дивись, і щось зміниться. Адже при якісному повітрі і добре здоров'я, людини і дихає рідше (зниження податку), і думає краще.

Існує брехня, нахабна брехня і статистика

На роботі приблизно також — буває комфортний робочий день, важкий і збори.



1. В комфортний день прочинене вікно завжди і продуктивність праці знаходиться на високому рівні навіть для двох осіб. Кабінет має обсяг 6,07 х 2,9 х 2,88 = 50,7 м3. На людину припадає 50,7 м3 / 2 = 25,35 м3.
День 2. В важкий день, заради науки, в порядку експерименту вікно закрили на весь день — типова ситуація для багатьох співробітників, які ще й всі щілини на вікнах заклеюють. На цей раз колега по роботі під різними приводами втікав від експерименту у сусідні кабінети, і віддуватися (в прямому сенсі) значну частину часу доводилося одному, тому на одного працівника припадало та 25,35 м3 і 50,7 м3. У момент приходу ще двох колег (50,7 / 4 = 12,7 м3/чол.) вдалося досягти концентрації вуглекислого газу 1742 ppm — на графіку, пік «Дайте повітря». Що цікаве, що зайшли з вулиці на короткий час люди ніяких претензій щодо нестачі повітря не висловлювали, а раніше знаходилися в ньому було важко. Кожне відкривання дверей при виході з приміщення або повернення наповнювало кімнату живлющим киснем (удаляло вуглекислий газ) і ставало трохи легше. На більш детальному графіку видно, що при кожному поверненні в кабінет спостерігається хвиля сплеску концентрації. По всій видимості, повітря в нижній частині приміщення при щільно зачинених дверей має більш високу концентрацію вуглекислого газу, і при русі людини від дверей він піднімається нагору і накриває прилад, що знаходиться на столі. Потім, поступово опускається вниз, займаючи своє звичне місце — хвиля підвищеної концентрації спадає.

На графіку також чудово видно час початку/закінчення робочого дня і обідньої перерви.



В цілому, працездатність важкий день була низькою, після обіду хотілося спати, з нетерпінням очікувався кінець робочого дня.

Абсолютна більшість людей живуть і працюють в обстановці, яка була на другий день, виправдовуючи це відсутністю протягів, захистом від проникнення холодного повітря (взимку) і боязню застудитися. Можливо, вони звикають і працюють продуктивно, але така атмосфера не по мені. Особливо важко, коли підвищений вміст вуглекислого газу продовжується тривалий час.

День 3. Вікно знову прочинене, в приміщенні знаходиться одна людина і рівень концентрації нижче, ніж був у перший комфортний день.

Тепер про зборах.
Графік, наведений на початку статті.
При обсязі приміщення 12 х 6 х 2,8 = 201,6 м3 та 28 осіб, на одного співробітника довелося 7,2 м3 повітря (уявіть себе в кубику зі стороною 1,93 м). У зв'язку з цим цікаво подивитися вимоги до систем очищення і вентиляції повітря на підводних човнах і космічних кораблях.

Перед зборами приміщення було добре провітрено. Люди прибували заздалегідь і концентрація з комфортних 435 ppm почала зростати. Як завжди, комусь стало прохолодно, вікно закрили…

Через 6 хвилин після початку зборів був перевищений рівень 1200 ppm, через 29 хвилин — 2000 ppm, а через 68 хвилин був «пробитий» стеля робочого діапазону приладу 3000 ppm. На індикаторі загорілися букви Hi", прилад ні на що не реагував. Збори тривали 1 годину 43 хвилини, після чого люди розійшлися, вікно і двері знову відкрили, але індикатор ще 3 хвилини перебував у позамежному стані. Тільки через 60 хвилин рівень опустився до 500 ppm.
Врятувало те, що збори тривало цілий робочий день.

Тому, хто бажає рідше дихати вуглекислим газом і цінує свій час так само, як Девід Грейді — прислухайтеся до заклику Володимира Маяковського з вірша «Прозасідалися».

Як тільки знаходиш свою половинку, навколо починають бродити інші половинки і змушують тебе сумніватися, тому коливатися треба впевнено

Щоб не було сумнівів, що всі половинки мають близькі характеристики, у тестуванні взяли участь два вимірювача,



яким задавали питання про зміст вуглекислого газу



І про температуру. Відповіді були близькі до ідеальних, де в якості ідеалу температури використовувалися показання вже потертого, саморобного приладу на базі датчика SHT75 (хто плавав, той знає).



На відео «Запуск вимірювача СО2» можна спостерігати процес «ладу» значень, і цілком можливо — рідкісні кадри роботи автоматичного калібрування. Це не порівняння з аналогічними пристроями, а боротьба з собі подібним.



Для остаточної перевірки схожості показань був проведений досвід з пакетом, коли два приладу поміщені в один замкнутий простір. Для чистоти експерименту, щоб виключити вплив можливо спрацювала автоматичного калібрування датчика режиму «8bC», особливо після фотосинтезу з штучним освітленням, коли концентрація знижувалася до 293 ppm, проведений попередній скидання на заводські налаштування.

Через 30 хвилин перебування в пакеті була зафіксована лише незначна різниця, що є хорошим показником для побутового приладу.



Два тестових приладу дали можливість проведення експериментів по вимірюванню концентрації одночасно в різних частинах приміщення.

Порівняння вікно і стіл.
Вікно — старе вікно з добрими щілинами, через які в кімнату надходить свіже незауглекисленный повітря і «омиває» прилад, встановлений на підвіконні. Графік не піднімається вище значення 500 ppm і слабо реагує на процеси всередині приміщення.



Людей тягне до вікна не лише подивитися — вони хочуть подихати свіжим повітрям з щілин. Зараз вікна у більшості пластикові і непродуваемое, а звичка підходити до вікна все одно залишилася.

На столі, що знаходиться в парі метрів від вікна, графік занадто нервовий — реагує на все, хоча датчик розташований так, щоб на нього не потрапляло вихлоп дихання.



Порівняння верх — низ.
Датчики розташовані в одному місці кімнати. Низ — на підлозі, верх — на висоті 2,2 метра (більше не дозволяє довжина кабелю).
Так як вікно має щілини, то надходить в кімнату свіже холодне повітря стелиться низом. В результаті, графік нижнього датчика більш прямий,



чим верхнього.



Виступ на верхньому графіку викликаний тим, що в цей момент вироблялося фотографування способу установки датчика за допомогою короби для прокладання кабелів.



Показання приладів на різній висоті залежать не тільки від точності датчика, наявності людей і їх активності.
У багатьох кімнатах, зокрема у нас, вікна не герметичні і мають хороші щілини. Двері також не ідеальна. Якщо двері дуже щільно закрити, протяг не відчувається. Але варто залишити найменшу щілину, то починається рух повітря від вікна до дверей. Дверне полотно має розмір 2000 х 800 мм. Вважаємо, що з боку петель при невеликому відкритті дверей повітря не проходить. При щілини в 1 мм, отвір для руху повітря має площу 2800 мм2 — це квадрат зі стороною 53 мм. Для щілини 2 мм — квадрат зі стороною 75 мм, для 3-х мм — 92 мм, для 5-ти — 118 мм

Має значення і напрям вітру. Якщо він дме у вікно, то швидкість повітрообміну збільшується.

Таким чином, при протязі в зимових умовах, коли свіже холодне повітря поступає в кімнату, він стелиться низом і концентрація вуглекислого газу там нижче.

Якщо приміщення герметично, то концентрація в нижній частині приміщення при наявності людей підвищена. Вуглекислий газ добре розчиняється у повітрі, але він важчий за повітря.

Закрийте вікно, дме!

У колективі майже завжди є людина, якій «дует». Це може бути викликано особливостями характеру, здоров'ям, неправильним розташуванням робочого місця, невдалим плануванням приміщення, помилками проектування або монтажу систем вентиляції та кондиціонування.
У нас таких немає, тому можна спокійно працювати з відкритим вікном і застосовувати екстремальне провітрювання.
На висоті 2, 2 метра графік провітрювання виглядає так:



На підлозі він такий:



Ідеї по застосуванню.
1. Прилад МТ8057 можна використовувати в системах автоматизації навіть без його розтину. Для підключення достатньо одного/двох/трьох фотоелементів, які встановлюються навпроти «світлофора» приладу. У цій можливості полягає велика перевага даної моделі в порівнянні з тими, які оснащені тільки ЖК індикатором. Пороги включення/відключення сигнальних світлодіодів налаштовуються в приладі, тому можна реалізувати різні алгоритми керування вентиляцією або вікном. В цьому напрямі можна використовувати будь-яку з електронних платформ, які освоїв радіоаматор. Початківці фахівці можуть з легкістю реалізувати найпростішу приставку до приладу для управління системою вентиляції або сигналізує пристроєм.
Передавати сигнал на керуючий пристрій можна по проводах або радіоканалу.
2. Економія витрат на вентиляції.
Крім автоматизації включення вентиляції і регулювання продуктивності за допомогою датчика вуглекислого газу, можна ще більше зменшити споживання енергії. Щоб забезпечити здоровий сон і не вентилювати всю квартиру, достатньо зменшити вентильований обсяг до однієї кімнати і навіть менше, при використанні балдахіна над ліжком.
3. Дихати як птахи в лісі.
Не кожен міський житель може дихати чистим лісовим повітрям. Навіть садівник не завжди працює серед дерев.
Не у всіх, але можливі ситуації, коли паркан чистого і свіжого повітря для припливної вентиляції можна організувати безпосередньо з крони дерева, якщо воно розташоване на доступній відстані від будинку. Тепер ми знаємо, для чого потрібно побудувати будинок, виростити сина і посадити дерево. Якщо предки людини злізли з дерева, то сучасні люди знову прагнуть до витоків.
4. Індикатор концентрації вуглекислого газу можна використовувати в системах охорони. Легко визначається наявність людини, кількість людей і фізична активність. При наявності людини фіксується відкриття дверей або вікон.

Безліч фотографій — інструкція щодо роботи з приладом та його основні технічні характеристики, результати вимірювань, друкована плата і графіки роботи наведені в альбомі “Вимірювач вуглекислого газу".

Продовження слідує…

←сюди туди→

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.