«Самодельная» вентиляция с помощью Детектора CO2

13.04.2018

Хочу поделиться своими размышлениями о неочевидном, но важном факторе, влияющем на наше самочувствие.

В молодости я, как, вероятно, многие, совершенно наплевательски относился к своему здоровью. Но теперь, когда рабочий день зачастую начинается вечером предыдущего дня, я стал внимательнее и в какой-то момент обнаружил, что мои настроение и продуктивность могут оказаться неожиданно низкими. Стал задумываться о причине. Общение с врачами ни к чему конкретному не привело, и пациент с профессиональным напутствием «больше отдыхать и меньше нервничать» был отправлен домой.

И вот как-то раз коллега в офисе пожаловался на духоту. Пришел человек из службы эксплуатации, походил по нашему опенспейсу, рассматривая дисплей небольшого прибора, и полез в систему вентиляции, к воздухораспределителям. Они примерно такие:

Покрутив клапан расхода воздуха, он заверил, что теперь будет лучше, и откланялся. Оказалось, специализированым устройством он проверял температуру и концентрацию углекислого газа.

Так я увидел в действии приборы, позволяющие определять содержание углекислого газа СО2 в воздухе. Из разговора с этим человеком стало понятно, что устройством пользуются часто, потому что арендаторы часто сменяются, и в помещении, где сегодня находилось 4 человека, завтра окажется другой арендатор, у которого людей много, а денег мало, и будет в том же помещении 8, а то и 10 человек. А на какое количество человек была рассчитана вентиляция – этого уже никто не знает. Поэтому к жалобам на духоту и спертый воздух они уже привыкли, и, чтобы не было споров между теми, кому жарко и кому дует, купили это устройство. Цена прибора оказалась в районе 50 тысяч рублей, да еще и каждый год нужно платить за его поверку.

Я задумался: насколько реальной является проблема углекислого газа, действительно ли он влияет на самочувствие человека, а его превышенная концентрация снижает бодрость и добавляет усталость?

В настоящее время в Российской Федерации проектирование систем вентиляции определяет свод правил СП 60.13330.2016 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003». В данном документе приводится таблица с классификацией воздуха в помещениях:

Таким образом, при концентрации CO2 более 1000 ppm качество воздуха в помещении является низким.

Что такое Детектор CO2?

Для точного определении концентрации углекислого газа нужен специальный прибор, и из представленного на рынке я выбрал этот детектор. Основными факторами были: сравнительно невысокая цена, быстрая доставка и возможность замены дефектного прибора. Буквально через пару дней передо мной оказался вот такой гаджет:

Экран прибора попеременно показывает текущую концентрацию углекислого газа и температуру. Подсветка отсутствует, но мне это не показалось проблемой, так как днем или вечером при наличии освещения все видно, а ночью можно оценить уровень концентрации с помощью сигнальных светодиодов. Если концентрация углекислого газа будет превышать определенный порог – прибор издаст звуковой сигнал, который, впрочем, можно отключить по желанию.

Сзади расположены управляющие кнопки.

Я сделал замеры в офисе, по дороге на работу и дома.

На улице концентрация менялась от 210 ppm до 363 ppm, при этом минимальное значение было зафиксировано рядом с автомобильной дорогой, а максимальное - рядом с офисом.

В офисе концентрация колебалась в течении дня с 600 до 800 ppm, что подтверждало качество работы нашей службы эксплуатации. Изредка только увеличивалась до 900-1000 ppm.

Разумеется, я не удержался от измерений в других местах. У меня получилось следующая картина:

• Вагон метро с кондиционером и закрытыми окнами: 2800;
• Платформа метро: 700-800;
• Эскалатор в метро: от 800 внизу до 1100 наверху;
• Вагон электрички без кондиционера: 1700 в вагоне, 1100 в тамбуре.

И это еще был не час пик! Стоит ли удивляться тому, что длительные поездки в метро так утомляют.

Домашний эксперимент

Неприятный сюрприз ждал меня дома. Концентрация СО2, которую измерял прибор, не снижалась ниже 600 ppm, а стоило полностью закрыть пластиковое окно, как в течение получаса концентрация выросла до 1000 с лишним ppm.

Скриншот программы мониторинга уровня СО2:

Естественно, меня такое устроить не могло. Я пробовал обойтись обычной естественной вентиляцией и приточным клапаном (у меня в комнате имеется приточный клапан КИП 125).

И вот тут-то меня и выручил прибор. Когда я подходил к окну и приоткрывал его, то ощущал свежий поток воздуха. Казалось бы, проблема решена, но детектор четко показывал, что концентрация снизилась совсем немного. На полностью открытый клапан прибор реагировал в пределах погрешности. В условиях моей квартиры и моего расположения естественная вентиляция не смогла решить мою проблему. Все режимы проветривания в моем случае значимого эффекта не дали. Свежий холодный воздух просто не доходил до моего стола. А если я открывал окно сильнее – то холодного воздуха становилось слишком много.

Тогда я решил сделать стенд с использованием механической вентиляции. В качестве побудительной силы использовал осевой вентилятор, который установил в канал, откуда убрал приточный клапан. Для транспортирования воздуха использовал алюминиевый гибкий воздуховод. Для нагрева воздуха использовал существующую батарею. Для того, чтобы холодный воздух попадал именно на батарею, использовались разные подручные материалы. Важно отметить, что использование батареи в качестве обогревателя очень опасно и грозит тем, что холодный воздух может заморозить батарею и повредить ее. Поэтому делать так без четкого понимания своих действий и последствий я не советую.

Общий вид полученной установки представлен на рисунках ниже.

В начале измерения концентрация с 1000 ppm быстро возрастала до 2600. Пока я подготавливал импровизированную приточную систему, концентрация вновь вернулась к уровню 1000. Сразу после включения вентилятора я перенес датчик ближе к батарее для проверки параметров воздуха, который будет попадать в комнату. В результате за 20 минут концентрация в точке измерения снизилась с 800 до 400 ppm. При этом температура воздуха поднималась с +2С до +16С.

Конкретно в моем случае при работе самодельной приточной системы концентрацию СО2 в воздухе получилось снизить с совсем проблемных тысяч ppm до практически нормальных 800 ppm, в чем можно убедиться, посмотрев на рисунок ниже.

Важно, что по ощущениям холода или свежести у меня не получалось определить фактическое содержание СO2 в воздухе - ключевую роль тут сыграл детектор. В дальнейшем я планирую сделать нормальную приточную вентиляцию с электрическим подогревом, и для ее настройки мне тоже потребуется детектор СО2.

Автор:
Наш покупатель Вялых К.В.