Jste zde

Senzory měření kvality vzduchu 1Wire-UNI-Home box

Antonín Vojáček, 15. Červen 2021 - 20:44

Pokud potřebujete dlouhodobě přesně a spolehlivě měřit kvalitu vzduchu v místnostech, domech, chodbách apod., ať již jde o soukromé či profesionální aplikace, jsou senzory TVOC a CO2 1Wire-UNI-Home box firmy HWgroup velmi zajímavou volbou.

Senzor TVOC a prostředí - Sensor THPVoc 1W-UNI

Prvním ze zajímavých senzorem z produkce české firmy HWgroup je typ "THPVoc 1W-UNI", který v HW obchodě naleznete pod obchodním názvem "Senzor Enviromental 1Wire-UNI Home box". Je to univerzální senzor s 1-Wire komunikačním rozhraním pro měření kvality prostředí v každé místnosti, budově, chodbě či kanceláři. Hlavní Měření kvality a příjemnosti prostředí není jen o koncentraci látek ve vzduchu, ale i pocitově kvalitu vzduchu určuje i jeho teplota, vlhkost, i tlak vzduchu. Proto tento interiérový senzor v sobě současně integruje hned 4 snímače: teploty, vlhkosti, atmosférického tlaku a celkového obsahu těkavých organických látek (TVOC).

Snímač celkové koncentrace těkavých látek TVOC měří poměr částic těkavých plynů ve vzduchu klasicky v jednotkách ppb (parts per billion), tedy počet částic na 1 miliardu, resp. kolik miliardtin vzduchu tvoří tyto těkavé látky. Zde konkrétně v rozsahu 0 až 60 000 ppb, přičemž však v běžném domácím či kancelářském prostředí by hodnoty neměly dlouhodobě překračovat hranici cca 1000 ppb. Ale krátkodobě mohou hodnoty vystoupat klidně až na desítky tisíc ppb (např. 20 000 ppb) pokud například někdo v blízkosti senzoru si bude ruce čistit desinfekcí obsahující alkohol a další dezinfekční látky. Tedy běžná praxe uplynulých mnoha měsíců. Rozlišení měření v běžně se v místnosti pohybujících hodnotách do 2 000 ppb je již 1 ppb a přesnost měření vždy 15 % z měřené hodnoty. Obě tyto hodnoty jsou velmi dobré, zejména v porovnání s běžnými výrobky měření kvality vzduchu do místností.

Informace ze snímače atmosférického tlaku je vhodný nejen předpovídání počasí, ale i má vliv na pocitovou pohodu lidí. Současně jej lze použít pro kontrolu tlaku v přetlakových nebo naopak podtlakových prostorách, například ve velkých kancelářských budovách, bývají některé prostory mírně podtlakovány či naopak přetlakovány z důvodu požární bezpečnosti (vliv na případné šíření požáru). Tlak se zde určuje na základě změření teploty rosného bodu a jeho hodnoty jsou klasicky uváděny v jednotkách hPa v rozsahu 300 – 1 100 hPa (30 – 110 kPa) s rozlišením 0,1 hPa a absolutní přesností 1 hPa. V běžném prostředí se tlak vzduchu obvykle pohybuje v rozsahu 900 až 1 000 hPa.

Teplota a vlhkost vzduchu, resp. jejich kombinace, samozřejmě mají zejména pocitově zásadní vliv na pohodu lidí pohybujících se v uzavřených místnostech. Teplota je měřená v rozsahu -30 až +70 °C s rozlišením 0,1 °C a s přesností měření 0,8°C, Vlhkost je pak měřena v celém rozsahu 0 až 100 % RH s rozlišením 0,1 %RH a přesností měření 5% hodnoty. Všechny tyto parametry jsou opět pro senzory měření prostředí nadstandardní. Vlivy hodnot teploty jsou jasné, to zná každý. Vlivu vlhkosti na pobyt v místnosti se již taková pozornost nevěnuje, přitom je celkem ideální pro zdraví, pohodu a snadné dýchání ji držet v rozmezí cca 40 až 60 %RH. Zejména v moderních budovách však bývá vzduch často až příliš suchý s hodnotami v zimních měsících i pod 30 %RH, což vysušuje sliznice a velmi zhoršuje respirační problémy a nemoci. Naopak dlouhodobě vysoké hodnoty vlhkosti přes cca 70 %RH může vytvářet prostředí pro vznik plísní, což je též zdravotně vysoce nežádoucí prostředí.

Jak vyplývá z popisu výše, senzor vykazuje z pohledu parametrů měření nadstandardní schopnosti a je tak ideální nejen pro domácí, ale i řadu profesionálních aplikací pro veřejné prostory, úřady, školy, bytové domy, hotely, penziony, laboratoře i muzea či jiné podobné vnitřní prostory kulturních památek.

Celý senzor je zapouzdřený v jednoduché, ale odolné a velmi účelné krabičce s krytím IP30 pro snadnou montáž na zeď a strop (zde je velmi vým designem krabičky velmi málo nápadný) i do panel či případně i do rozvaděčů, pokud by třeba senzor měl být použit i pro kontrolu prostor různých strojů a zařízení. Díky své variabilitě je tedy tento senzor připravený k integraci do systémů vzduchotechniky, inteligentního řízení budov, i do databázových systémů v konceptech Smart City.

Základní parametry:

Senzor CO₂, teploty a vlhkosti - Sensor CO2 1W-UNI

Druhý ze zajímavých senzorů z dílny konstruktérů HWgroup je měřič koncentrace oxidu uhličitého CO2 1W-UNI, který najedete v HW shopu pod označením "Senzor CO2 1Wire-UNI - Home box". Doplňuje tak první TVOC senzor další zajímavou veličinu z pohledu určování kvality vzduchu zejména v uzavřených místnostech s velkým či častým výskytem lidí. Zatímco těkavé látky se mohou uvolňovat nezávisle na přímé lidské přítomnosti (například z lepidel, barev či leštidel a jiných čistících a desinfekčních prostředků uskladněných v místnosti či z předmětů, které tyto věci obsahují z výroby), CO₂ se ve většině případů v prostorách objevuje hlavně dýcháním přítomných lidí či případně jejich mazlíčků nebo jiných živočichů. Na rozdíl od TVOC tak není nutné CO₂ měřit tam, kde lidé či zvířata vyskytují minimálně (například skladovací prostory). Naopak je vhodné CO₂ senzor použít všude, kde se lidé či zvířata dlouhodobě koncentrují. Tedy školy, úřady, dopravní prostředky a pak i domácnosti a to nejen ložnice, ale zvláště v době širokého uplatnění Home Office práce, také ve pracovnách apod.

Snímací část měřící koncentraci CO₂ konkrétně využívá k tomu specializované čidlo pracující na NIR principu infračerveného světla přímo detekující počet molekul CO₂, což je ideální řešení pro co nejlepší přenost i spolehlivost měření. Některé levné výrobky se totiž spokojují jen s měřením tzv. CO2ekv., což je odvozování koncentrace CO₂ na základě měření koncentrace jiných veličin, například koncentraci vodíku H₂, což v různých případech poskytuje výrazně rozdílné (falešné) výsledky. Senzor CO2 1W-UNI proto poskytuje hodnoty koncentrace CO₂s rozlišením 6 ppm a přesností 50 ppm (parts per million) v celé pro vzduch v místnosti relevantním rozsahu 300 až 40 000 ppm. Aktuální koncentrace CO₂ venku, tedy spodní limit, kterého lze v místnosti nejlépe dosáhnout je v současné době již cca 400 ppm. Uvedená hodnota přesnosti měření 50 ppm je přitom v praxi velmi dobrá hodnota srovnatelná s profesionálními měřáky.

Mimo CO₂ pak celý senzor CO2 1W-UNI současně měří opět i teplotu a vlhkost vzduchu. Teplotu v rozsahu 0 až 50 °C s přesností 0,8 °C a rozlišením na 0,1 °C, vlhkost pak v rozsahu 0 až 95 %RH s velmi dobrou přesností 5 %RH a rozlišením 0,3 %RH. Tedy i toto parametry vykazují velmi dobré hodnoty a tedy pořízením tohoto senzoru současně již nemusíte odděleně řešit senzory teploty ani vlhkosti.

Celý senzor je opět zapouzdřený v jednoduché, ale odolné a velmi účelné bílé plastové krabičce s krytím IP30 pro snadnou montáž na zeď a strop (zde je svým designem krabičky velmi málo nápadný) a pro napojení na řídící/měřící jednotku pro průběžné zasílání naměřených hodnot slouží rozhraní 1-Wire sběrnice na konektoru RJ-11. Jeho pomocí je senzor i napájený stejnosměrným napětím 5 VDC. Není tedy třeba používat žádnou baterii či akumulátor.

Základní parametry:

Připojení senzorů na cloud

Připojovací rozhraní obou výše uvedených senzorů je univerzální datová 1-Wire sběrnice vyvedená na konektor RJ-11. Senzory jsou plně podporovány všemi měřícími cloudovými jednotkami HWgroup podporující protokol 1Wire-UNI, například Poseidon2, Ares, SD a NB-2x1Wire apod. Pokud tedy nějakou z nich již používáte, stačí si jen zmíněný senzor zakoupit a snadno zapojit do 1-Wire portu a je to. Délka připojovacího kabelu může být až 20 m. Senzor má napájení přímo po 1-Wire sběrnici z jednotky a tedy nepotřebuje žádné jiné svoje napájení ani vkládání a hlídání nabití baterií.

Po připojení zvolené jednotky na internet a cloudový portál "HWportal.cz" lze hodnoty sledovat přes webový prohlížeč na jakémkoliv zařízení obsahující internetové připojení: