Messverfahren und Kompensation des atmosphärischen Luftdrucks
Durch die steigenden Anforderungen an Genauigkeit, Wartungsfreiheit und Langzeitstabilität wurde von uns das bewährte umschaltbare Messsystem weiterentwickelt und weiter verbessert. Die neue Gerätegeneration verfügt nun über ein Zweistrahlmessverfahren und eine Kompensation des atmosphärischen Luftdruckes für die CO2 - Messung.
Einstrahl-Messverfahren
Das Einstrahl-Messverfahren ist besonders für Anwendungen geeignet, bei denen zu überwachende Räume zeitweise nicht belegt sind. Voraussetzung für ein zuverlässiges Messergebnis ist eine regelmäßige Versorgung mit Frischluft – Mindestens drei Mal in sieben Tagen. Dies ist die häufigste Anwendung.
Zweistrahl-Messverfahren
Das Zweistrahl-Messverfahren besteht aus einem Referenz- und einem Messkanal. Hierbei arbeitet der Referenzkanal in einem Spektrum, das nicht von der CO2 - Konzentration des Mediums beeinflusst wird. Alterungen, Verschmutzungen und Driften wirken auf beide Kanäle. Über diese Zusammenhänge lassen sich genannte Erscheinungen weitestgehend kompensieren, ohne auf eine Frischluftzufuhr angewiesen zu sein. Das Zweistrahl-Messverfahren wird immer dann eingesetzt, wenn die Anwendung außergewöhnliche Um stände beinhaltet – Beispielsweise Räume die 24 Stunden, 7 Tage die Woche ohne Unterbrechung benutzt werden.
Kompensation
In der Gebäudeautomation wurde bisher auf die Kompensation des Einflusses des atmosphärischen Luftdruckes verzichtet. Durch Niedrig- bzw. Hochdruckwetterlagen sowie Druckeinflüssen durch Höhenlagen ergeben sich Luftdruckschwankungen von bis zu ± 100 mbar. Hieraus resultieren bei unkompensierten Systemen Messfehler von bis zu ± 16 % des Messwertes. In der neuen Gerätegeneration unserer Luftgütesensoren ist die Messung des atmosphärischen Luftruckes integriert und der CO2 - Wert wird entsprechend korrigiert.
Von S+S Regeltechnik erhalten Sie Luftgütesensoren für CO2 oder VOC in verschiedenen Bauformen und als wesentlichen Unterschied zu anderen Herstellern auch Kombinationsgeräte für CO2 und VOC mit getrennten Sensoren für diese beiden Messgrößen, sowie umschaltbaren Messbereichen. Kernstück bei bedarfsgerechten Lüftungen ist die allgemeine Raumluftqualität, oft auch als Wohlfühlbereich bezeichnet. Neben den bekannten und akzeptierten Regelgrößen, wie z. B. relative Feuchte und Temperatur sind auch CO2 - und VOC - Gehalt der Luft wichtige Regelgrößen. Jeder Mensch interpretiert die Raumluft bzw. deren Qualität unterschiedlich. Aus diesem Grund kann nur eine allgemeine Definition erfolgen.
Die Luft muss von der Mehrheit der Personen als angenehm empfunden werden und darf keine Unzufriedenheit hervorrufen. In der Luft dürfen keine Schadstoffe in gefährlichen Konzentrationen vorhanden sein. Hierbei gelten die Meinungen der in den Raum eintretenden Personen, da der Mensch sich an seine Umgebung und auch somit an diverse Schadstoff Belastung gewöhnt, diese also nicht mehr wahrnimmt. Eine wichtige Aufgabe von Anlagen zur bedarfsgerechten, energiesparenden Lüftung ist Gewährleistung einer guten Raumluftqualität.
Kohlendioxid
Ein auf NDIR (nicht dispersiver Infrarotsensor) basierendes Messsystem zur CO2 - Messung besteht aus einer Lichtquelle und einem Empfänger. Ein bestimmter Wellenlängenbereich des von der Quelle abgestrahlten Lichts wird durch die CO2 -Moleküle auf der Messstrecke gedämpft bzw. absorbiert. Diese Dämpfung wird durch den Empfänger ermittelt. In der Gebäudeautomation wird die Erfassung des CO2 - Gehaltes vorrangig zur Regelung von Nichtraucher räumen mit wechselnder Personenanzahl, wie z. B. Konferenzräumen, Pausenräumen, Kinos, Schulen etc. eingesetzt. Hierbei wird also der personenbedingte Anstieg des CO2 - Gehaltes als „Verschlechterung“ der Luft interpretiert. In den letzten Jahren hat sich bei CO2 - Messgeräten ein Standardmessbereich von 0...2000 ppm (parts per million) etabliert. Dieser Messbereich deckt die empfohlenen maximalen CO2 - Konzentrationen für Arbeits- und Wohnräume (1000...1500 ppm) zwar ab, in der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass in vielen Anwendungen der Messbereich von 2000 ppm nicht ausreicht. Wir haben deshalb eine neue Gerätegeneration mit umschaltbaren Messbereichen 2000 ppm und 5000 ppm entwickelt und eingeführt.
Wie funktioniert ein Luftgütesensor?
VOC ist die Abkürzung für volatile organic compounds (= flüchtige organische Substanzen). Gemäß Definition der Weltgesundheitsorganisation sind VOC Organische Substanzen mit einem Siedebereich von +60 bis +250 °C. Zu den VOC zählen z. B. Verbindungen der Stoffgruppen Alkane ⁄ Alkene, Aromaten, Terpene, Halogenkohlenwasserstoffe, Ester, Aldehyde und Ketone. Es gibt eine Vielzahl von vorkommenden VOC, die zum Teil auch in erheblichen Mengen in die Atmosphäre abgegeben werden, z. B. Terpene und Isopren aus Wäldern. Die durch menschliche Aktivitäten verursachte Umweltbelastung durch VOC ist im letzten Jahrhundert stark angestiegen. Den größten Anteil daran hat der Verkehr, aber schon an zweiter Stelle steht der Bausektor mit den bauchemischen Produkten wie z. B. Anstrichstoffe, Klebstoffe oder Dichtungsmassen. Mögliche Quellen von VOC in Innenräumen sind neben den Baustoffen auch Einrichtungsgegenstände, Reinigungs- und Pflegemittel, Hobby- und Heimwerkerprodukte, Bürochemikalien und vor allem Tabakrauch. Ein wesentlicher Träger von VOC sind Teppichböden. Geruchsprobleme durch VOC können auch mikrobiell, durch Stoffwechselsubstanzen von Bakterien und Pilzen, verursacht werden. Eben diese aufgezählten Substanzen bzw. ihr erhöhtes Auftreten sollen festgestellt werden. Da in der zu überwachenden Luft eine Vielzahl von Stoffen vorkommt, auf welche der Sensor reagiert und sich Gasgemische einstellen, wirkt dieser Sensor nicht selektiv, sondern spiegelt die allgemeine Luftqualität wider. Auch die Aussage, was ist „schlechte Luft“ oder was ist „gute Luft“ kann nicht prinzipiell getroffen werden, denn dies ist eine rein subjektive Empfindung. Ab einem Wert zwischen 60 - 80 % VOC wird eine Belüftung empfohlen. Der Sensor ändert seine Leitfähigkeit in Abhängigkeit der Konzentration, der Art und des Mischungsverhältnisses von reduzierenden Molekülen der Umgebungsluft.
Was ist der Unterschied zwischen CO2 und ⁄ oder VOC Luftgütesensoren?
Obige Ausführungen zeigen, dass es Anwendungen für CO2 - Messungen, Anwendungen für VOC - Messungen aber aus unserer Sicht vorrangig Anwendungen für die Kombination beider Messgrößen gibt. Wichtig hierbei ist, dass sich diese beiden Messgrößen nicht ineinander umrechnen bzw. Ableitungen zueinander herstellen lassen. Ein NDIR - CO2 - Messgerät misst selektiv und kann keine VOCs detektieren, ein VOC - Mischgassensor kann keine CO2 - Moleküle erfassen. Der neue Kanalfühler im Gehäusedesign Tyr 2 mit PLEUROFORM™- Mehrkanalrohr beherrscht diese Trennung perfekt, kann sowohl CO2 - Konzentration als auch VOC - Mischgas (oder Gasdruck) erfassen und liefert als echtes Multifunktionsgerät bei Bedarf zusätzlich Feuchte- und Temperaturdaten.
