Jaké jsou druhy čidel kvality vzduchu a jak čidla pracují?
Pro měření koncentrace CO2 ve vzduchu se využívají čidla kvality vzduchu, které můžou pracovat na několika odlišných principech. Nejrozšířenější jsou čidla pracující na základě absorpce infračerveného záření (tzv. metoda NDIR – zkratka z angličtiny - Non-Dispersive InfraRed), dále čidla pracující na elektroakustickém principu a čidla fungující na elektrochemickém principu. Každý princip má své výhody a nevýhody.
Tato čidla pracují na principu měření útlumu infračerveného záření (o specifické vlnové délce) ve vzduchu. Čidla sestávají ze zdroje infračerveného záření, světlo-vodné trubice a infračerveného detektoru s příslušným filtrem. Signál z infračerveného detektoru se dále zesiluje a pak se pomocí další elektroniky vyhodnocuje útlum záření a na tomto základě se vypočítá aktuální koncentrace CO2 ve vzduchu.
Čidla NDIR jsou obecně přesnější, dlouhodoběji stabilnější, měří koncentraci již od nulové hodnoty, mohou měřit i vysoké koncentrace CO2. Jejich nevýhodou je o něco vyšší cena.
Elektrochemická čidla
Tato čidla obvykle sestávají z
elektrochemického článku s tuhým elektrolytem. Tento článek je přídavným
žhavením vyhříván na pracovní teplotu. Na elektrodách článku dochází k
chemickým reakcím podobným jako v palivovém článku, kdy se spotřebovává kyslík a
na elektrodách článku vzniká elektromotorická síla. Měřením této
elektromotorické síly pomocí speciální elektroniky se pak zjišťuje koncentrace
CO2 ve vzduchu. Hlavní
předností těchto čidel je vysoká citlivost a vynikající selektivita na oxid uhličitý.
Jsou obvykle levnější než čidla NDIR, ovšem s poněkud nižší životností a přesností
, ale stále dostatečnou pro použití ve ventilační technice.
Čidla pracující na elektrochemickém principu pracují až od cca 400ppm, což vzhledem ke koncetraci ve venkovním vyduchu, která je okolo 360-400ppm, vůbec nevadí. Tato čidla mají obvykle vestavěnou autokalibrační funkci, která zajišťuje automatickou periodickou rekalibraci čidla na čerstvý vzduch. Tím se eliminuje stárnutí čidla a je tak zajištěna dlouhodobá stabilita parametrů.
Elektroakustická čidla
Elektroakustická čidla pracují na
principu vyhodnocování změn kmitočtu ultrazvuku v mechanickém rezonátoru.
Pomocí elektroniky se vyhodnocuje změna kmitočtu ultrazvukových vln, a na
základě závislosti změny kmitočtu na koncentraci CO2 ve vzduchu se určuje
aktuální koncentrace CO2.
Hlavní předností těchto čidel je
dlouhodobá stabilita bez nutnosti rekalibrace.
Výstupy čidel
Čidla všech typů mají obvykle spojitý napěťový výstup (0-10 V) nebo proudový výstup (0-20 / 4-20 mA), pomocí kterého předávají informaci o hodnotě koncentraci CO2 ve vzduchu nadřízenému nevtilačnímu systému.
Napěťový výstup 0-10V
Proudový výstup 0-20mA