Управляем вентиляцией с помощью детектора углекислого газа

Управляем вентиляцией с помощью детектора углекислого газа MT8057

Мастер Кит MT8057

Многие пользователи популярного детектора углекислого газа (CO2) MT8057 задают нам вопросы о том, как реализовать с помощью данного детектора управление приточной или вытяжной вентиляцией. Просмотрев наш ассортимент, мы нашли устройство, с помощью которого и хотим предложить решение данной задачи.

Внешний вид детектора можно увидеть на Рис. 1.

Рис. 1.

В качестве силового элемента управления вентилятором был выбран модуль MP515. Внешний вид модуля можно увидеть на Рис. 2.

Рис. 2.

MT8057 представляет собой точный прибор для измерения в составе воздуха концентрации CO2. Прибор оснащен жидкокристаллическим дисплеем для точного контроля и тремя индикаторами для оперативного контроля концентрации углекислого газа. В качестве приятного дополнения прибор показывает состояние температуры в месте его установки. При необходимости, с помощью кнопок управления можно изменить включение индикации оперативного контроля.

MP515 представляет собой силовое реле с электронным ключом. Модуль предназначен для управления силовыми электроприборами до 2000 Вт от слаботочных выходов различных датчиков и устройств управления, обеспечивая гальваническую развязку от электроприбора. Для управления модулем необходимо напряжение от 1 В до 5 В, которое можно получить от головного устройства. В модуле предусмотрено место для установки беспроводного приемника MK324 диапазона 433 МГц. Питать модуль можно как от источника напряжением +5 В, например PW0512, так и от USB порта ПК или адаптера зарядки смартфона или телефона.

Для подключения силового реле нам потребуется разобрать MT8057. Для этого, необходимо с помощью маленькой отвертки отогнуть защелки в пазах корпуса датчика Рис. 3.

Рис. 3.

Затем открутите три винта и отсоедините трубку забора воздуха Рис. 4.

Рис. 4.

Теперь извлеките плату и расположите ее индикацией к себе. Затем необходимо припаять один из трех проводов к крайнему резистору RledR, ограничивающему ток красного светодиода, с надписью LedR, Рис. 5.

Рис. 5.

Второй провод подпаиваем к выводу кнопки ModeKey, подключенной к общей шине платы. Третий вывод подпаиваем к среднему контакту элемента THRO, Рис. 6.

Рис. 6.

На данный вывод приходит напряжение питания +5 В. Это напряжение нам необходимо для питания силового модуля MP515. Собственно говоря, такое подключение нам позволит питать всю схему как с microUSB входа самого датчика, так и с miniUSB входа силового модуля. Это будет полезно при инсталляции схемы.

Схему подключения вентилятора к силовому реле можно увидеть на Рис. 7

Рис. 7.

При необходимости ручного управления приточной вентиляцией совместно с силовым модулем можно применить комплект беспроводного управления MK324, Рис. 8.

MK324 представляет собой комплект из четырехканального передатчика и приемника диапазона 433 МГц. Питание пульта осуществляется от 12-вольтового элемента питания типоразмера 23А. Время работы от одного элемента не менее 1 года. Приемник рассчитан на напряжение питания 5 В. Дальность работы комплекта составляет 30 м. Этого вполне достаточно для применения в условиях частного дома или квартиры. Так как в беспроводном модуле будет задействован только один канала управления, свободные можно задействовать для управления освещением или другими электроприборами.

Рис. 8.

Данный комплект без особых усилий устанавливается на штатное место, предусмотренное в силовом реле MP515. После такой несложной модификации, появится возможность принудительно включать приточную вентиляцию при желтой индикации датчика СО2.

Вариант установки вентилятора приточной вентиляции можно увидеть на Рис. 9.

Рис. 9.

Видео работы системы в сборе можно увидеть тут:

Управляем вентиляцией с помощью детектора углекислого газа MT8057

Многие пользователи популярного детектора углекислого газа (CO2) MT8057 задают нам вопросы о том, как реализовать с помощью данного детектора управление приточной или вытяжной вентиляцией. Просмотрев наш ассортимент, мы нашли устройство, с помощью которого и хотим предложить решение данной задачи.

Внешний вид детектора можно увидеть на рис. 1.


Рис. 1

В качестве силового элемента управления вентилятором был выбран модуль MP515. Внешний вид модуля можно увидеть на рис. 2


Рис. 2

MT8057 представляет собой точный прибор, для измерения в составе воздуха концентрации CO2. Прибор оснащен жидкокристаллическим дисплеем, для точного контроля и тремя индикаторами, для оперативного контроля концентрации углекислого газа. В качестве приятного дополнения прибор показывает состояние температуры в месте его установки. При необходимости, с помощью кнопок управления можно изменить включение индикации оперативного контроля.

MP515 представляет собой силовое реле с электронным ключом. Модуль предназначен для управления силовыми электроприборами до 2000 Вт от слаботочных выходов различных датчиков и устройств управления, обеспечивая гальваническую развязку от электроприбора. Для управления модулем необходимо напряжение от 1В до 5В, которое можно получить от головного устройства. В модуле предусмотрено место для установки беспроводного приемника MK324 диапазона 433 МГц. Питать модуль можно как от источника напряжением +5В, например PW0512, так и от USB порта ПК или адаптера зарядки смартфона или телефона.

Для подключения силового реле нам потребуется разобрать MT8057. Для этого, необходимо с помощью маленькой отвертки отогнуть защелки в пазах корпуса датчика рис. 3.


Рис. 3

Затем открутите три винта и отсоедините трубку забора воздуха рис. 4.


Рис. 4

Теперь извлеките плату и расположите ее индикацией на себя. Затем необходимо будет припаять один из трех проводов к крайнему резистору RledR, ограничивающего ток красного светодиода с надписью LedR, рис. 5.


Рис. 5

Второй провод подпаиваем к выводу кнопки ModeKey подключенной к общей шине платы. Третий вывод подпаиваем к среднему контакту элемента THRO, рис. 6.


Рис. 6

На данный вывод приходит напряжение питания +5В. Это напряжение нам необходимо для питания силового модуля MP515. Собственно говоря, такое подключение нам позволит питать всю схему как с microUSB входа самого датчика, так и с miniUSB входа силового модуля. Это будет полезно при инсталляции данной схемы.

Схему подключения вентилятора к силовому реле можно увидеть на рис. 7


Рис. 7

При необходимости ручного управления приточной вентиляцией, совместно с силовым модулем, можно применить комплект беспроводного управления MK324, рис. 8.

MK324 представляет собой комплект из четырех канального передатчика и приемника, диапазона 433 МГц. Питание пульта осуществляется от 12В элемента питания, серии 23А. Время работы от одного элемента не менее 1 года. Приемник рассчитан на напряжение питания 5В. Дальность работы комплекта составляет 30м. Этого вполне достаточно для применения в условиях частного дома или квартиры. Так как в беспроводном модуле будет задействован только один канала управления, то свободные можно задействовать для управления освещения или других электроприборов.


Рис. 8

Данный комплект без особых усилий устанавливается на штатное место, предусмотренное в силовом реле MP515. После такой несложной модификации, появится возможность принудительно включать приточную вентиляцию при желтой индикации датчика СО2.
Вариант установки вентилятора, приточной вентиляции, можно увидеть на рис. 9.


Рис. 9

Видео работы системы в сборе можно увидеть тут:

Управляем вентиляцией с помощью детектора углекислого газа

Дельта принтеры крайне требовательны к точности изготовления комплектующих (геометрия рамы, длины диагоналей, люфтам соединения диагоналей, эффектора и кареток) и всей геометрии принтера. Так же, если концевые выключатели (EndStop) расположены на разной высоте (или разный момент срабатывания в случае контактных концевиков), то высота по каждой из осей оказывается разная и мы получаем наклонную плоскость не совпадающая с плоскостью рабочего столика(стекла). Данные неточности могут быть исправлены либо механически (путем регулировки концевых выключателей по высоте), либо программно. Мы используем программный способ калибровки.
Далее будут рассмотрены основные настройки дельта принтера.
Для управления и настройки принтера мы используем программу Pronterface.
Калибровка принтера делится на три этапа:

1 Этап. Корректируем плоскость по трем точкам

Выставление в одну плоскость трех точек — A, B, C (расположенных рядом с тремя направляющими). По сути необходимо уточнить высоту от плоскости до концевых выключателей для каждой из осей.
Большинство (если не все) платы для управления трехмерным принтером (В нашем случае RAMPS 1.4) работают в декартовой системе координат, другими словами есть привод на оси: X, Y, Z.
В дельта принтере необходимо перейти от декартовых координат к полярным. Поэтому условимся, что подключенные к двигателям X, Y, Z соответствует осям A, B, C.(Против часовой стрелки начиная с любого двигателя, в нашем случае смотря на логотип слева — X-A, справа Y-B, дальний Z-C) Далее при слайсинге, печати и управлении принтером в ручном режиме, мы будем оперировать классической декартовой системой координат, электроника принтера сама будет пересчитывать данные в нужную ей систему. Это условность нам необходима для понятия принципа работы и непосредственной калибровки принтера.

  • Обнуляем высоты осей X, Y, Z командой M666 x0 y0 z0.
    И сохраняем изменения командой M500. После каждого изменения настроек необходимо нажать home (или команда g28), для того что бы принтер знал откуда брать отсчет.
  • Калибровка принтера производится “на горячую”, то есть должен быть включен подогрев стола (если имеется) и нагрев печатающей головки (HotEnd’а) (Стол 60град., сопло 185 град.) Так же нам понадобится щуп, желательно металлический, известных размеров. Для этих задач вполне подойдет шестигранный ключ (самый большой, в нашем случае 8мм, он предоставляется в комплекте с принтерами Prizm Pro и Prizm Mini)
  • Опускаем печатающую головку на высоту (условно) 9мм (от стола, так, что бы сопло еле касалось нашего щупа, т.к. высота пока что не точно выставлена.) Команда: G1 Z9.
  • Теперь приступаем непосредственно к настройке наших трех точек.
    Для удобства можно вместо g- команд создать в Pronterface четыре кнопки, для перемещения печатающей головки в точки A, B, C, 0-ноль.

  • Последовательно перемещаясь между тремя точками (созданными ранее кнопками или командами) выясняем какая из них находится ниже всего (визуально) и принимает эту ось за нулевую, относительно нее мы будем менять высоту остальных двух точек.
  • Предположим, что точка A у нас ниже остальных. Перемещаем головку в точку B(Y) и клавишами управления высотой в Pronterface опускаем сопло до касания с нашим щупом, считая величину, на которую мы опустили сопло (в лоб считаем количество нажатий на кнопки +1 и +0.1)
    Далее командой меняем параметры высоты оси Y: M666 Y <посчитанная величина>
    M666 Y0.75
    M500
    G28
  • Читайте также:  Метла из ПЭТ бутылок
  • Ту же операцию проделываем с оставшимися осями. После чего следует опять проверить высоту всех точек, может получится, что разброс высот после первой калибровки уменьшится, но высота все равно будет отличатся, при этом самая низкая точка может изменится. В этом случае повторяем пункты 6-7.
  • 2 Этап. Исправляем линзу

    После того как мы выставили три точки в одну плоскость необходимо произвести коррекцию высоты центральной точки. Из за особенности механики дельты при перемещении печатающей головки между крайними точками в центре она может пройти либо ниже либо выше нашей плоскости, тем самым мы получаем не плоскость а линзу, либо вогнутую либо выпуклую.

    Уровень углекислого газа (CO2) один из важных показателей качества воздуха в помещении. Еще его уровень очень удобно использовать для управления вентиляцией.

    В статье расскажу о доработке проветривателя и дистанционном управлении вентиляторами посредством микроконтроллеров и датчика CO2.
    Также, при желании, после небольшой доработки эту же схему можно применить и для управление приточной-вытяжной системой.

    Среднестатистическая квартира обычно рассчитана на естественную вентиляцию. Это когда воздух поступает через щели в окнах и выходит через вытяжное отверстие где-то в районе кухни, туалете и т.п.
    В квартире с установленными пластиковыми окна щелей, как правило, не бывает и, чтобы вентиляция работала, приходится приоткрывать окна или форточки, что улучшает ситуацию с воздухом при нормально работающей вытяжке.
    Но таким образом мы добавляем уличный шум.

    Получить свежий воздух в помещении без шума можно установкой:

    1. Приточной системы
    2. Проветривателей, подающие воздух с улицы через дырку в капитальной стене

    Первый вариант решает все проблемы, но дорог и требует места под оборудование, вентиляционные каналы.
    Второй вариант попроще, но так как сам блок проветривателя ограниченного размера, то шумность будет зависеть от его режима работы.
    Вот этот вариант и рассмотрим.

    Приведу здесь таблицу уровней углекислого газа и влияния его на здоровье, чтобы знать к чему стремиться:

    Таким образом, будем считать уровень CO2 равный 450-1000 ppm оптимальным для помещения.
    Про своему опыту скажу, что при закрытых окнах и дверях, включенном на минимуме проветривателе и при нахождении в комнате двух человек, к утру получается где-то 1200-1500 ppm, что многовато.

    Алгоритм работы

    Примененный алгоритм для управлении производительностью вентиляции достаточно простой, но при желании можно и усложнить:

    • Берется средний уровень CO2, полученный с датчика, за некоторое время.
    • Есть 6 пороговых значений и в зависимости от этого выбирается скорость вентиляторов, которая передается по радиоканалу на микроконтроллеры, управляющие вентиляторами.
    • При понижении уровня CO2 есть некоторый порог, только после которого происходит уменьшение скорости.
    • Ночью максимальная скорость вентиляторов ограничена, чтобы уменьшить шум.
    • По командам с пульта можно увеличивать или уменьшать общую производительность вентиляции и конкретно каждого вентилятора.

    В качестве датчика углекислого газа использован не дорогой бытовой CO2 монитор MIC 98130.
    Подача воздуха идет через проветриватель Aeropac 90A.
    Вытяжка усилена канальным вентилятором SystemАir IF 150.

    Для управления используются микроконтроллеры Atmel AVR ATtiny44A.
    Данные передаются от контроллера, подключенного к монитору CO2, на контроллеры, управляющими вентиляторами, с помощью модулей на трансивере NRF24L01+.
    Установка режима работы и настройка возможны с помощью любого ИК пульта, либо магнита или кнопки.

    Доработка монитора CO2

    Монитор СO2, заказанный на ebay, как оказалось, имеет внутри инфракрасный газовый анализатор SenseAir K22 с достаточно хорошей точностью.
    А самое главное — имеет специальный выход с уровнем CO2 (на картинке белый разъем с четырьмя контактами).

    На этом разъеме слева-направо:

    1. питание +9В
    2. общий
    3. выход уровня CO2 в ШИМ от 350 до 2000 ppm

    Свободного места внутри не много, поэтому для доработки использована мини плата с трансивером NRF24L01+ и на нее же запаян микроконтроллер в SOP14 корпусе c обвязкой. Перед запайкой был включен фьюз DWEN для программирования и отладки по протоколу debugWIRE.

    По радио-модулям есть одно замечание — дальность передачи не достаточно велика.

    Тем более если есть стены, двери между передатчиком и приемником. Так что лучше выбирать модули с внешней антенной или стараться чтобы между передатчиком и приемником было как можно меньше препятствий.

    Существует совместимый с nRF24L01+ китайский чип с повышенной мощностью передачи — SI24R01.
    Модули с ним обычно стоят дешевле, так что лучше брать с ним.
    Я, правда, не нашел вменяемые мини модули с этим чипом и в проекте еще используются модули и с родным nRF24L01+ чипом.
    Для включения повышенной мощности передачи у SI24R01 используется бит 0 регистра RF_SETUP.

    На резисторах R1, R2 собран делитель для уменьшения напряжения, получаемого с датчика.

    Величина CO2 получается при вычислении времени между сменой уровня на ноге контроллера. Время берется из счетчика 16 битного таймера.
    Чтобы меньше проводить вычислений микроконтроллер работает на частоте 8.192МГц, а делитель таймера установлен в 1024.
    Таким образом счетчик таймера TCNT1 увеличивается каждые 0.125мс.
    Получается для того, чтобы вычислить уровень CO2 — нужно счетчик таймера разделить на 4 и вычесть 4.

    ШИМ сигнал на выходе датчика:

    Схема:

    Фоторезистор LDR1 используется для определения порога темноты, кнопка — для первоначального запоминания команд ИК пульта. Светодиод информирует об ошибках передачи, а так же используется для настройки.

    Для управления и настройки решил использовать обычный ИК пульт, команды которого нужно сначала прописать в микроконтроллер.
    Вход в режим программирования — нажать и удерживать кнопку более 3 секунд. Затем по порядку облучить ИК приемник, нажимая на кнопки пульта.

    ИК команды:

    1. вверх,
    2. вниз,
    3. выбор,
    4. установка корректировки скорости каждого вентилятора.

    В обычном режиме команды «вверх» и «вниз» увеличивают или уменьшают скорости всех вентиляторов на одну ступень.
    Команда «выбор» — сброс.
    С помощью команды 4 происходит вход в режим установки смещения скорости каждого вентилятора. Сначала выбирается номер вентилятора, затем после выбора вводится смещение. Светодиод в этому режиме промигивает текущий выбор.

    Команды идентифицируются микроконтроллером таким образом:

    • с помощью таймера 0 получаем время от предыдущего фронта сигнала (прерывание PCINT1)
    • если это первый импульс, то проверяем его длительность, чтобы сразу исключить ложное срабатывание
    • если произошло изменение длительности в 1.5 раза по сравнению с предыдущем значением, то добавляем в битовый массив 1, иначе 0.
    • вычислям хеш (2 байта) битового массива и используем его для идентификации команды

    Используется простая хеш функция, для уменьшения нагрузки на контроллер, с формулой: hash = hash * 17 + x

    По работе с радио-модулями NRF24L01 написано много статей, по этому углубляться в эту тему не буду.
    Скажу только, что настроены они на работу со скоростью 1Mbps, используется CRC и каждая передача должна быть подтверждена ACK пакетом.
    Для общения контроллера и модуля используется хардварный USI интерфейс.
    Вывод IRQ не используется, проверка подтверждения передачи пакета идет в цикле в функции NRF24_Transmit.

    Передается на каждый вентилятор — уровень CO2, скорость вентилятора и признак ночи.
    В текущем проекте контроллеры, управляющие вентиляторами, пока используют только скорость.

    Доработка проветривателя

    У меня установлены проветриватели Aeropac 90A фирмы SIEGENIA-AUBI — это достаточно древняя модель.
    Работает уже не один год и, как показала практика, штука в общем-то полезная.
    Воздух он гонит через 80 мм отверстие в стене и имеет угольный фильтр.
    Шумоизоляция от звуков с улицы очень хорошая.

    Внутри установлен центробежный вентилятор Ebmpapst R2E133-BH96-19.
    С шумностью самого вентилятора после стольких лет работы не все гладко. На низких оборотах может проявляться низкочастотный гул, а на высоких — некоторое подвывание.
    Причем это проявляется индивидуально. Один вентилятор больше гудит на низких оборотах, другой посвистывает на высоких.
    Решил эту проблему ограничением скорости.

    В проветривателе очень интересно реализована схема регулировки оборотов двигателя — с низких оборотов до средних плавно, а затем включается сразу максимальная скорость.
    Если на минимальной и средней скорости он работает достаточно тихо, то при максимальной скорости находиться в помещении не комфортно.
    В новой модели — Aeropac SN, не смотря на цифровую ступенчатую регулировку, принцип регулировки оборотов остался прежним — c 1 по 6 скорости обороты регулируются где-то до середины, а потом сразу максимум.

    Читайте также:  15 рецептов флюсов для пайки

    На схеме электронный блок проветривателя обведен пунктирной линией:

    Доработка заключается в перерезании дорожки, ведущей от среднего вывода переменного резистора RV1 к резисторам R6 и R7. В разрыв подключается оптопары U2 и U3, которые будут управлять оборотами вентилятора.
    Управляющий ШИМ сигнал на оптопары подает микроконтроллер через интегрирующую RC цепочку.
    Светодиод в оптопаре начинает проводить ток только с определенного напряжения, поэтому в программе есть настройка минимального значения ШИМ сигнала.
    Переменный резистор остается, и им, при желании, можно ограничить максимальную скорость.

    Если производительности на средней скорости не хватает, то ее возможно увеличить заменой конденсатора C9 на конденсатор большей емкости. На плате предусмотрительно есть отверстия под два размера конденсаторов — с расстоянием 27.5мм и 22мм между выводами.

    Места внутри проветривателя достаточно — влезет и не одна плата.
    Единственная проблема может возникнуть с радио модулями. Корпус двойной и сделан из толстого пластика.
    С радио-модулем на родном чипе nRF24L01+ не было связи с соседней комнатой.
    Выкрутился так — припаял одножильный медный провод к встроенной антенне, вывел его наружу через дырку для светодиода и расположил конец под крутилкой переменного резистора. С согласованием антенны не заморачивался.
    Связь появилась.

    Для настройки вместо кнопки используется геркон (SW1), чтобы не портить внешний вид и не нарушать звукоизоляцию.
    Магнита от жесткого диска вполне хватает.

    Вытяжка

    Поступающий воздух должен в итоге куда-то выходить. Естественная вытяжка даже если как-то и справляется зимой, то уж летом ее скорее всего будет не достаточно.
    В моем случае я использовал канальный вентилятор SystemАir IF 150 с однофазным двигателем. Внешний диаметр у него 15 см.

    Регулировка его оборотов ступенчатая и сделана на конденсаторах. Опто-симисторы шунтируют конденсаторы, изменяя таким образом напряжение, подаваемое на двигатель вентилятора.
    При двух конденсаторах получается 4 скорости.

    Схема:

    Так как вытяжка установлена на кухне, решил заодно сделать дополнительное управление вентилятором от пульта.
    Чтобы, если варится на плите что-то серьезное, нажатием одной кнопки включать вытяжку на максимум.
    Скорость, полученная по радиоканалу при этом игнорируется.

    Программа управления вентиляторами универсальная и, в зависимости от настроек в энергонезависимой памяти, может управлять вентиляторами как с помощью ШИМ, так и в дискретном режиме.
    Подключен ли ИК приемник к контроллеру задается тоже в EEPROM.

    В программу заложена возможность ретранслировать принятый пакет дальше — на другой вентилятор.
    Таким образом, например, можно увеличить расстояние между датчиком CO2 и вентилятором вытяжки.

    Обзор детектора CO2: Даджет MT8057S

    Немногие придают достаточную значимость контролю за уровнем CO2 дома или на рабочем месте, хотя это непосредственно влияет на качество жизни и эффективность работы. При переизбытке в воздухе углекислого газа человек чувствует себя вяло, падают концентрация и внимание, появляется усталость и сонливость. При высоких содержаниях CO2 пребывание в помещении попросту может стать опасным для здоровья.

    Устройство от фирмы Даджет, детектор углекислого газа MT8057S, как раз помогает решить эту проблему. В режиме реального времени гаджет анализирует состав воздуха, определяя количество CO2, и при повышенных концентрациях подаёт звуковой и световой сигналы. Таким образом, всегда можно будет, ориентируясь на показания прибора, вовремя проветрить комнату или настроить систему вентиляции.

    Технические характеристики

    Материал корпусаПластик
    USB, Питание от внешнего источника
    Измерение содержания CO20 – 3000 ppm
    Разрешение отображения1 ppm при 0-1000 ppm, 10 ppm при 1001-3000 ppm
    Точность измерений±10%
    Время реакции системы60 с
    Время запуска детектора30 с
    Измерение температуры°С/°F
    Точность измерения температуры±1,5 °С (±2 °F)
    Время реакции системы (температура)20-30 минут, до равновесных показателей
    Тип сенсораNDIR (ИК датчик)

    Распаковка и комплектация

    Детектор упакован в небольшую светлую коробку из глянцевого картона. На ней отражены функционал и общая информация об устройстве, в том числе есть описание допустимых уровней содержания CO2.

    Коробка представляет собой пенал, в котором находится пластиковый лоток с устройством, кабелем питания USB и руководством пользователя.

    Руководство достаточно подробное и содержит исчерпывающую информацию обо всех функциях и эксплуатации детектора.

    Внешний вид и конструкция

    Детектор имеет простую прямоугольную форму и корпус из толстого белого пластика с матовым покрытием. Внешне он похож на электронные часы или домашнюю метеостанцию и весьма миниатюрен – 115х24х40 мм. На лицевой панели есть логотип Даджет, и стилизованная надпись: «СО2 Monitor».

    На ней так же располагается lcd-дисплей устройства, а рядом с ним – три светодиода, сигнализирующие о различных уровнях содержания углекислого газа. При работе они постоянно светятся – красным, жёлтым или зелёным.

    На нижней грани корпуса есть две ножки, которые придают устройству наклон – если поставить детектор на стол, он будет смотреть чуть вверх, чтобы удобнее было считывать информацию с дисплея.

    На задней панели есть стикер с краткой информацией об устройстве и две единственные кнопки для управления детектором. Они расположены вровень с корпусом, так что нажать случайно их будет сложно. В нижней части есть перфорированная область, предназначенная для вентиляции корпуса.

    На правом торце корпуса расположен разъём для кабеля питания micro USB. Рядом с ним, по центру – отверстие для забора воздуха в газоанализатор. Нужно следить, чтобы это отверстие было всегда открытым и не забилось.

    Крышка детектора открывается достаточно легко, нужно только поддеть её чем-то тонким. Внутри корпуса установлен датчик углекислого газа ZGm053UK, относящийся к классу недисперcионных инфракрасных, или NDIR.

    Принцип работы такого датчика весьма прост. В стандартной компоновке он представляет собой измерительную камеру, в которой установлен инфракрасный источник (лампа), фильтр длины волны и ИК-детектор. Воздух попадает в измерительную камеру, и затем концентрация СО2 определяется электрооптически, благодаря поглощению волн с определённой длиной в ИК-спектре.

    Настройка и функционал

    У детектора есть эталонная температура воздуха, при которой показания наиболее точные – это 25°С. При повышении или понижении этого показателя точность измерений понижается на ±0,3% за каждый градус, или на 4 ppm. Такое свойство не случайность, и предусмотрено специально для измерений концентрации CO2 преимущественно в помещениях.

    При подключении прибора первые 30 секунд требуются на разогрев датчика, и в этот период прибор не будет реагировать на нажатия кнопок. На экране запустится обратный отсчёт от 5 до 1, после чего будет отображён уровень CO2 и прибор заработает.

    Детектор Даджет MT8057S поочерёдно отображает на экране данные о концентрации CO2 и текущую температуру воздуха. Температуру можно выводить либо в °С, либо в °F.

    Для более точных показаний рекомендуется выставить текущее значение высоты над уровнем моря. Для этого нужно нажать кнопку MODE, пока не высветится параметр ALEI, после чего выставить нужное значение. Доступные пределы – от 0 до 10000 метров.

    Также у устройства есть возможность задать режим калибровки из трёх доступных: on – автокалибровка каждые 8 дней, onCE – калибровка один раз через 8 дней, oFF – калибровка выключена. Для смены режимов нужно зайти в пункт меню 8bc.

    Есть и функция сброса настроек до заводских – пункт меню rcF5.

    Одно из главных достоинств Даджет MT8057S – способность анализировать показания и подавать сигнал о двух «уровнях тревоги». Подразумевается определённая концентрация CO2 в воздухе, при которой прибор подаёт сигнал. При достижении первого уровня зелёный светодиод сменяет жёлтый, на втором уровне загорается красный.

    В модели MT8057S (в отличии от MT8057), кроме световой индикации, предусмотрена и звуковая: на первом уровне прибор издаёт один сигнал, на втором – три подряд. Звуковое оповещение при ненадобности можно отключить – нужно зажать кнопку ENETER в течении 3 секунд.

    Плюс детектора от Даджет ещё и в том, что уровни тревоги можно менять, и задать индивидуальные показатели, что позволит использовать прибор в разных ситуациях. По умолчанию первый уровень тревоги установлен начиная с 800 ppm, второй – от 1200 ppm. На этих показателях стоит остановиться и разобрать более подробно. Единица измерения ppm – parts per million (частей на миллион), показывает фактически долю содержания CO2 в воздухе.

    Строительные нормы качества воздуха в жилых помещениях (согласно ГОСТ 30494-2011) разнятся с нормами санитарными. По ГОСТ воздухом высокого качества считается содержащий CO2 до 800 ppm, от 800 до 1400 ppm – среднего качества, и больше 1400 ppm – низкого качества.

    Для того чтобы сравнить эти показатели с санитарно-гигиеническими рекомендациями, приведём список концентраций СО2 в различных ситуациях и их влияния на самочувствие.

    • 300-400 ppm – свежий воздух за городом, идеально для здоровья
    • 400-600 ppm – нормальный воздух на улице в городских условиях. До 600 ppm рекомендовано для спален, детских садов и школ
    • 600-800 ppm – желательная норма в жилом помещении
    • 800-1200 ppm – при нахождении в таком помещении у некоторых могут возникнуть лёгкие недомогания. Необходимо проветривание.
    • Более 1500 ppm – возникает усталость, сонливость, головная боль. Тяжело концентрироваться на задачах. Душно.
    • Более 2500 ppm – опасный для здоровья уровень: апатия, синдром хронической усталости. Может вызывать осложнения. Продуктивно работать очень сложно.
    • Более 5000 ppm – максимально допустимая концентрация в течении 8 часов рабочего дня
    • Более 30 000 ppm – тахикардия, учащённое дыхание, тошнота и рвота
    • Более 50 000 ppm – появляется нарушение сознания
    • Более 100 000 ppm – потеря сознания, кома, смерть

    Таким образом, можно сделать вывод, что оптимальный уровень СО2, который нужно поддерживать в помещениях – не более 1200 ppm, а в идеале – до 800 ppm. В реальности показаний ниже 800 ppm добиться бывает сложно при пластиковых стеклопакетах и отсутствии приточной вентиляции, особенно в зимний период в условиях мегаполиса.

    Эксплуатация и ПО

    Детектор СО2 Даджет MT8057S в обращении оказался достаточно простым и несложным. Точность измерений представляется вполне неплохой, прибор быстро реагирует на изменения условий – при открытом окне показатель CO2 начинает сразу снижаться.

    Особенностью прибора является возможность передачи данных в электронном виде на компьютер. При подключении по USB можно мониторить состояние воздуха с помощью официальной утилиты, которую можно скачать с сайта Даджет.

    Программа позволяет следить за показателями в режиме реального времени, и выдаёт соответствующие предупреждения при переходе заданных уровней.

    Есть два варианта отображения – потоковые данные в режиме реального времени, либо график по собранным данным, который можно строить по желаемому периоду: час, день, неделя, месяц, год.

    На дневном графике лучше заметны спады и подъёмы уровня CO2. Замеры проводились недалеко от окна, открытого при проветривании, так что после падения уровня CO2 ниже первого уровня наблюдается небольшой резкий подъём. Проветривание проводилось в течении примерно 20 минут, в результате чего уровень CO2 опустился с 950 ppm до 750 ppm, после чего медленно повышался, и только через три часа нахождения в комнате вновь поднялся почти до 1000 ppm.

    Красный максимум графика получен в тестовом испытании – детектор был помещён в ёмкость с сильно повышенным содержанием CO2 на 10 минут. Прибор отреагировал оперативно – его тут же зашкалило: на дисплее отображалось только «Hi», и последние зарегистрированные данные были недалеко от максимума шкалы измерения, порядка 2200 ppm. Предел измерения детектора – 3000 ppm.

    Заключение

    В целом, детектор углекислого газа Даджет MT8057S полностью справляется со своими задачами, и достаточно удобен в эксплуатации. Хотя и не было для сравнения эталонных показателей содержания CO2, субъективно – точность измерений прибора вполне приемлемая. Он быстро реагирует на изменения окружающих условий и сигнализирует о вредном уровне CO2.

    Из недостатков можно отметить отсутствие внутреннего аккумулятора. Конечно, детектор можно запитать от любого подручного устройства – павербанка, компьютера или даже телефона, но удобнее было бы при необходимости не обременять себя лишними кабелями. Также в комплекте нет и преобразователя питания от сети 220 В. Ещё один минус – не самое удобное управление: кнопки утоплены и находятся сзади корпуса, нажимать их не очень удобно, плюс их не видно. Возможно, для кого-то недостатком может оказаться и не предусмотренное тут крепление детектора на стену.

    Главное достоинство устройства – возможность задавать вручную два «пограничных» уровня содержания CO2 и сигнализировать о них как световой, так и звуковой индикацией. Это даёт возможность проветривать помещение, когда это необходимо, и поддерживать концентрацию СО2 на оптимальном уровне – до 1000 ppm. Диапазон в 3000 ppm вполне достаточен для бытовых нужд. Кроме того, детектор показывает и температуру воздуха, что тоже не будет лишним. Наличие официального софта тоже можно отнести к плюсам: графическая визуализация – это удобно, хоть программа и не богата функционалом.

    В итоге, Даджет MT8057S можно рекомендовать для мониторинга содержания CO2 в домашних условиях, так как самочувствие, настрой и даже здоровье окружающих вас близких людей сильно зависит от качества воздуха, которым они дышат. Особенно актуально это в рабочих пространствах с большой концентрацией людей, поскольку напрямую влияет на качество и эффективность работы.

    «Самодельная» вентиляция с помощью Детектора CO2

    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.

    Читайте также:  Как увеличить яркость ДХО автомобиля
    Ссылка на основную публикацию