L'importanza della qualità dell'aria interna
Al giorno d'oggi trascorriamo sempre più tempo in ambienti chiusi. Alcuni studi indicano che trascorriamo in media il 90% del nostro tempo in ambienti chiusi! Le case e gli edifici sono meglio isolati per risparmiare energia. Un migliore isolamento e una maggiore tenuta all'aria delle case rendono necessaria una migliore ventilazione. Dopo tutto, la ventilazione è necessaria per mantenere sotto controllo la qualità dell'aria interna. L'aria interna che respiriamo non è importante solo per il comfort e la concentrazione dei residenti. Ha anche un impatto diretto sulla nostra salute. Certamente a lungo termine. I disturbi tipici causati da una lunga esposizione a una scarsa qualità dell'aria vanno dal mal di testa, all'irritazione degli occhi, del naso e della gola, fino a condizioni gravi come malattie respiratorie, cardiache e tumori. L'importanza di monitorare e ottimizzare la qualità dell'aria interna non deve quindi essere sottovalutata. Un sistema di ventilazione ben mantenuto rimuove le sostanze nocive dall'aria interna e le sostituisce con aria esterna filtrata e fresca.
Una ventilazione eccessiva non ha alcun impatto negativo sulla qualità dell'aria interna. Lo svantaggio di una ventilazione eccessiva è il consumo energetico inutile. Questo consumo energetico consiste da un lato di energia elettrica e dall'altro di energia termica. Maggiore è la velocità del ventilatore, maggiore è il consumo di energia elettrica. La maggior parte dei ventilatori ha una curva di coppia quadratica. Ciò significa che anche una piccola riduzione della velocità del ventilatore può comportare un notevole risparmio energetico.
Inoltre, c'è anche l'energia termica. Quando l'aria fredda esterna viene immessa in una casa e l'aria calda e viziata viene rimossa dalla casa, si verifica una perdita di calore (energia termica). Grazie ai moderni sistemi di ventilazione con scambiatori di calore ad alta efficienza, queste perdite sono trascurabili. È possibile un'ulteriore ottimizzazione controllando i flussi di volume d'aria (controllando la velocità del ventilatore). I sensori HVAC monitorano la qualità dell'aria interna. Sulla base di queste misurazioni, è possibile ottimizzare la velocità del ventilatore. In questo modo, l'apporto di aria fresca può essere controllato in base alla domanda e una buona qualità dell'aria interna può essere combinata con l'efficienza energetica. Esistono molte opzioni diverse per misurare la qualità dell'aria interna. La natura dello spazio interno spesso determina il tipo di sensore necessario per mantenere la qualità dell'aria ottimale.
La temperatura e l'umidità sono i parametri fondamentali.
La temperatura e l'umidità influiscono direttamente sul nostro senso di benessere. Né un ambiente freddo e umido né una stanza calda e secca ci fanno sentire a nostro agio. A seconda dell'attività che svolgiamo, ci sentiamo più a nostro agio in una stanza con una temperatura compresa tra 20 e 25 °C e un'umidità relativa tra il 35 e il 60 %. Attraverso le nostre attività quotidiane come cucinare, fare la doccia, asciugare il bucato, ecc., portiamo molta umidità in casa. Quando è ben isolata e a tenuta d'aria, è difficile che questa umidità fuoriesca. Troppa umidità in un edificio non è solo un problema per il nostro senso di benessere. È dannosa per la struttura dell'edificio e aumenta il rischio di formazione di muffa. La formazione di muffa è dannosa per la salute dei residenti. L'inalazione delle spore della muffa aumenta il rischio delle condizioni sopra menzionate, soprattutto a lungo termine.
L'umidità relativa è il rapporto tra la quantità di vapore acqueo presente nell'aria e la quantità massima di vapore acqueo che può essere presente nell'aria. Questo valore massimo è determinato dalla temperatura. L'umidità relativa è espressa in %. Più l'aria è calda, più vapore acqueo può assorbire. Quando l'aria calda (interna) entra in contatto con una superficie fredda, ad esempio una finestra, si verifica la condensa. La temperatura alla quale si verifica la condensa è la temperatura del punto di rugiada o punto di rugiada (espressa in °C). Un sistema di ventilazione deve quindi garantire che l'umidità relativa rimanga entro limiti confortevoli. In genere questo valore è compreso tra il 35 e il 60%. Inoltre, è necessario assicurarsi che la temperatura interna sia sempre superiore al punto di rugiada. Quando la temperatura interna è inferiore al punto di rugiada, si verifica la condensa con il rischio di formazione di muffa.
La temperatura, l'umidità relativa e il punto di rugiada sono i parametri più importanti per il comfort degli occupanti. Questi parametri vengono solitamente presi in considerazione nel controllo di un sistema di ventilazione. Per questo motivo, la maggior parte dei sensori HVAC professionali è in grado di misurare questi parametri. Questi sensori HVAC di base dimostrano la loro utilità soprattutto in ambienti umidi come bagni e cucine.
Il CO2 come indicatore dell'attività umana all'interno dei locali
Una buona ventilazione non solo mantiene l'umidità in equilibrio, ma impedisce anche l'accumulo di sostanze e gas nocivi nell'aria interna. Uno di questi gas è il CO2 o anidride carbonica. Il CO2 non è nocivo per l'uomo in concentrazioni normali. È addirittura uno dei 5 componenti principali della nostra atmosfera, dopo l'azoto, l'ossigeno, il vapore acqueo e l'argon. Le piante non possono crescere senza CO2. La CO2 è meno innocua a concentrazioni più elevate. Quando la concentrazione di CO2 nell'aria interna diventa troppo alta, si verificano sintomi di sonnolenza, perdita di concentrazione e, di conseguenza, mal di testa.
Una buona ventilazione non solo mantiene l'umidità in equilibrio, ma impedisce anche l'accumulo di sostanze e gas nocivi nell'aria interna. Uno di questi gas è il CO2 o anidride carbonica. Il CO2 non è nocivo per l'uomo in concentrazioni normali. È addirittura uno dei 5 componenti principali della nostra atmosfera, dopo l'azoto, l'ossigeno, il vapore acqueo e l'argon. Le piante non possono crescere senza CO2. La CO2 è meno innocua a concentrazioni più elevate. Quando la concentrazione di CO2 nell'aria interna diventa troppo alta, si verificano sintomi di sonnolenza, perdita di concentrazione e, di conseguenza, mal di testa.
Senza un sistema di ventilazione, le concentrazioni di CO2 possono aumentare molto rapidamente in uno spazio chiuso. Più persone sono presenti e maggiore è l'attività fisica, più velocemente aumenterà la concentrazione di CO2. Nel nostro corpo, il cibo contenente carbonio viene “bruciato” e convertito in energia. Questo processo di combustione metabolica rilascia CO2. Noi poi espiriamo questa anidride carbonica. Misurare la concentrazione di CO2 nell'aria interna fornisce quindi informazioni rilevanti sul tasso di occupazione di una stanza e sulla necessità di un apporto supplementare di aria fresca.
La concentrazione di CO2 in uno spazio chiuso fornisce anche un'indicazione del rischio legato alla quantità di aerosol presenti nell'aria. Gli aerosol possono diffondere i virus. Si tratta di minuscole goccioline che vengono rilasciate quando si tossisce, si starnutisce o si parla. Quando altre persone inalano queste goccioline o le introducono nella bocca, nel naso o negli occhi attraverso le mani, possono essere infettate dal virus. Per garantire il comfort degli occupanti e prevenire sonnolenza e perdita di concentrazione, si raccomanda di mantenere il livello di CO2 al di sotto di 800 ppm attraverso un adeguato apporto di aria fresca.
I sensori di CO2 forniscono una buona indicazione del tasso di occupazione di una stanza, poiché la concentrazione di CO2 è correlata all'attività umana. Questo tipo di sensori viene quindi utilizzato principalmente in stanze con tassi di occupazione fortemente variabili. Maggiore è la concentrazione di CO2 rilevata, maggiore è l'attività umana e maggiore è la ventilazione necessaria. Non solo il metabolismo degli esseri umani e degli animali è responsabile della produzione di CO2. Oltre all'attività umana, esistono molte altre fonti di produzione di CO2. La CO2 si forma anche durante la combustione (completa) dei combustibili fossili. La concentrazione di CO2 nell'aria esterna dipende quindi dalla regione. Sarà più alta in un ambiente urbano che in un ambiente rurale. Una concentrazione tipica di CO2 nell'aria esterna è di circa 450 ppm.
Come può il livello di CO2 rimanere più o meno costante quando da secoli gli esseri umani e gli animali producono CO2? È la natura stessa a garantire che la CO2 venga rimossa dall'atmosfera. Gli alberi e le piante convertono la CO2 in carbonio e ossigeno durante il processo di fotosintesi. Il carbonio viene utilizzato dalle piante per crescere. Gli alberi e le piante stessi sono costituiti in gran parte da carbonio. L'ossigeno viene rilasciato dagli alberi e dalle piante nell'atmosfera. Anche gli oceani assorbono CO2 dall'aria. L'anidride carbonica viene prima assorbita negli strati superiori dell'oceano e poi affonda a profondità maggiori, dove il krill, il plancton e le alghe la riconvertono in carbonio e ossigeno. Tuttavia, questi processi richiedono molto tempo. La combinazione della crescita della popolazione mondiale e dell'industrializzazione in continua espansione sconvolge questo equilibrio naturale. L'attività umana emette molto più CO2 rispetto alla capacità massima di assorbimento della natura. Le molecole di CO2 in eccesso che rimangono nell'atmosfera assorbono le radiazioni infrarosse, note anche come radiazioni termiche, e ne rimandano una parte sulla Terra. Di conseguenza, la Terra si sta lentamente riscaldando sempre di più.
I COV come indicatori della qualità dell'aria internaI COV, o composti organici volatili, sono un nome collettivo che indica un gruppo di sostanze chimiche che possono essere presenti in un ambiente residenziale. Si tratta di prodotti volatili o a rapida evaporazione contenenti uno o più atomi di carbonio (sostanze organiche). Esempi tipici sono il benzene, il glicole etilenico, la formaldeide, il cloruro di metilene, il tetracloroetilene, il toluene, lo xilene e il butadiene. Queste sostanze chimiche si trovano negli ambienti domestici nei prodotti per la pulizia, nei profumi, nei solventi delle vernici e nei propellenti delle bombolette di lacca per capelli. I COV si trovano anche nei deodoranti per ambienti, nei materiali da costruzione e nel fumo di sigaretta. Il tipico odore dei mobili nuovi o di un'auto nuova può dare una sensazione piacevole. In realtà si tratta di una miscela di composti organici volatili. All'aria aperta, le concentrazioni di COV sono normalmente piuttosto basse. Sulle strade trafficate e nelle città si possono misurare concentrazioni di COV più elevate, solitamente a causa dei gas di scarico. L'effetto e la nocività di queste sostanze sono molto diversi.
A volte è possibile percepire la presenza di elevate concentrazioni di COV (ad esempio l'odore della vernice), ma possono esserci concentrazioni nocive anche senza che ce ne si accorga. L'impatto sulla salute dei residenti dipende dalla natura dei COV, dalla quantità di COV inalata e dalla durata dell'esposizione. Una breve esposizione a un'alta concentrazione di COV, ad esempio durante la verniciatura o l'uso di detergenti, può causare vertigini, nausea, problemi di concentrazione e irritazione degli occhi e delle vie respiratorie. Questi effetti sono temporanei. L'OPS, o sindrome organico-psichica, è una conseguenza nota dell'esposizione prolungata o ripetuta ad alte concentrazioni di COV tra i pittori professionisti. Si manifesta con tutti i tipi di problemi mentali e di memoria. Il danno causato in questo modo è permanente. Alle concentrazioni tipiche di COV in un ambiente residenziale, gli effetti sono meno evidenti. Spesso non ci sono disturbi a breve termine e non si sente l'odore dei COV.
I COV sono volatili, quindi la concentrazione diminuirà nel tempo. Questo periodo dipende dalla fonte e dalla concentrazione di COV. I lavori di nuova costruzione e ristrutturazione, ma anche un tappeto o un divano nuovo, causano solitamente un aumento temporaneo delle concentrazioni di COV nell'aria interna. Si raccomanda quindi una ventilazione supplementare durante i primi mesi. L'uso di COV negli ambienti interni dovrebbe essere limitato il più possibile, dato il loro impatto negativo sulla qualità dell'aria interna. In caso di concentrazioni elevate di COV, la soluzione è una ventilazione supplementare. In linea di principio, i sensori di COV possono essere utilizzati in tutti gli ambienti. Soprattutto nei locali adibiti allo stoccaggio di detergenti e nei bagni, un sensore di COV è la scelta più ovvia.
Rilevare i gas tossici tramite sensori di CO e GPL
Il monossido di carbonio (CO) è un gas incolore, inodore e insapore. È un gas estremamente pericoloso. Il CO si forma quando i combustibili fossili (carbone, gas, olio combustibile, legna, pellet, petrolio, ecc.) vengono bruciati in modo incompleto o inadeguato. Il CO può quindi formarsi solo in presenza di fiamme e nella stanza in cui si trova l'apparecchio di riscaldamento. Il CO è leggermente più leggero dell'aria, ma la differenza è così piccola che in pratica il CO si mescola completamente con l'aria normale negli spazi chiusi. Per questo motivo viene talvolta definito il killer silenzioso. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) applica un limite massimo di 6 ppm per l'esposizione continua. Il limite massimo sale a 26 ppm con un'esposizione di 1 ora al giorno.
Il monossido di carbonio (CO) è un gas incolore, inodore e insapore. È un gas estremamente pericoloso. Il CO si forma quando i combustibili fossili (carbone, gas, olio combustibile, legna, pellet, petrolio, ecc.) vengono bruciati in modo incompleto o inadeguato. Il CO può quindi formarsi solo in presenza di fiamme e nella stanza in cui si trova l'apparecchio di riscaldamento. Il CO è leggermente più leggero dell'aria, ma la differenza è così piccola che in pratica il CO si mescola completamente con l'aria normale negli spazi chiusi. Per questo motivo viene talvolta definito il killer silenzioso. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) applica un limite massimo di 6 ppm per l'esposizione continua. Il limite massimo sale a 26 ppm con un'esposizione di 1 ora al giorno.
Negli esseri umani, l'emoglobina, il pigmento dei globuli rossi, trasporta l'ossigeno dai polmoni alle cellule. L'affinità del CO per l'emoglobina è da 210 a 260 volte superiore a quella dell'ossigeno. Anche in presenza di basse concentrazioni, il CO si lega all'emoglobina al posto dell'ossigeno. Ciò interrompe il trasporto di ossigeno alle cellule e provoca una carenza di ossigeno. L'esposizione a basse concentrazioni di CO si manifesta inizialmente con sintomi quali nausea, vertigini e mal di testa. La vittima si sente debole e ha difficoltà a respirare anche con uno sforzo moderato. Con il passare del tempo, la vittima perde conoscenza e, se non riceve aiuto, muore. È ovvio che i gas tossici come il monossido di carbonio devono essere eliminati dall'edificio il più rapidamente possibile. Non appena viene rilevata la presenza di questo gas, è necessario fornire aria fresca in quantità sufficiente.
Altrettanto importante è la misurazione di altri gas pericolosi, come il GPL (gas di petrolio liquefatto). Il GPL è altamente infiammabile ed esplosivo e, pertanto, in spazi chiusi come i garage sotterranei, una fuga di gas può comportare il rischio di incendio o esplosione. Il GPL è comunemente usato come carburante per veicoli e come fonte di calore. In aree chiuse, il gas può fuoriuscire dai veicoli o dai sistemi di stoccaggio. La misurazione dei livelli di GPL aiuta a rilevare tempestivamente potenziali fughe e consente di monitorare concentrazioni potenzialmente pericolose.
Molte giurisdizioni hanno normative che regolano l'uso e lo stoccaggio del GPL negli spazi pubblici. Il monitoraggio e la misurazione regolari dei livelli di GPL aiutano a garantire il rispetto di tali normative, riducendo così il rischio di incendi ed esplosioni.
Molte giurisdizioni hanno normative che regolano l'uso e lo stoccaggio del GPL negli spazi pubblici. Il monitoraggio e la misurazione regolari dei livelli di GPL aiutano a garantire il rispetto di tali normative, riducendo così il rischio di incendi ed esplosioni.
Il GPL è più denso dell'aria, il che significa che tende ad accumularsi vicino al suolo piuttosto che salire. Posizionare i sensori più vicino al suolo consente un rilevamento più accurato delle fughe di GPL, poiché le concentrazioni sono in genere più elevate in queste aree. Tuttavia, è essenziale considerare la disposizione specifica e le caratteristiche di ventilazione dello spazio quando si determina il posizionamento dei sensori. Ad esempio, se sono presenti condotti di ventilazione o ventilatori che potrebbero influire sulla dispersione del gas, potrebbe essere necessario posizionare i sensori in modo strategico per tenere conto di questi fattori. Consultare esperti di sicurezza o ingegneri con esperienza nei sistemi di rilevamento dei gas può aiutare a garantire il posizionamento più efficace.
I sensori di CO e GPL sono quindi utilizzati principalmente nei parcheggi o nelle aree tecniche in cui sono installati apparecchi di riscaldamento. Si consiglia di utilizzare sensori di CO2 in tali spazi per controllare la ventilazione. I sensori di CO e GPL avvisano in caso di situazioni pericolose. Non appena vengono rilevati gas tossici, è necessario garantire una ventilazione sufficiente per ripristinare il più rapidamente possibile la qualità dell'aria interna.
Il vantaggio della ventilazione controllata in base alla domanda
Ogni stanza di un edificio ha uno scopo specifico. Pertanto, una stanza viene raramente utilizzata in modo continuativo e solitamente non sempre con la stessa intensità. Il bagno, ad esempio, viene tipicamente utilizzato al mattino e alla sera. Le camere da letto durante la notte. Ogni stanza di un edificio ha un proprio utilizzo specifico e un proprio modello di occupazione. Un sistema di ventilazione viene solitamente calcolato con una sovraccapacità in modo da poter fornire aria fresca supplementare durante i periodi di picco. In genere, questi momenti di picco rappresentano solo una parte limitata del ciclo totale. La maggior parte del tempo, il sistema di ventilazione può funzionare a bassa velocità. Applicando i sensori giusti in ogni stanza e controllando il sistema di ventilazione in base a queste misurazioni, è possibile ottimizzare la qualità dell'aria interna e allo stesso tempo ottenere un notevole risparmio energetico. Un ulteriore vantaggio è che un sistema di ventilazione produce meno rumore quando funziona a bassa velocità.
Sentera offre anche soluzioni complete per applicazioni specifiche che utilizzano questi sensori. È possibile visualizzare tutte le soluzioni che offriamo nella sezione Soluzioni del nostro sito web. Per ulteriori informazioni sui nostri prodotti e soluzioni, non esitate a contattare uno dei membri del nostro team.
Ogni stanza di un edificio ha uno scopo specifico. Pertanto, una stanza viene raramente utilizzata in modo continuativo e solitamente non sempre con la stessa intensità. Il bagno, ad esempio, viene tipicamente utilizzato al mattino e alla sera. Le camere da letto durante la notte. Ogni stanza di un edificio ha un proprio utilizzo specifico e un proprio modello di occupazione. Un sistema di ventilazione viene solitamente calcolato con una sovraccapacità in modo da poter fornire aria fresca supplementare durante i periodi di picco. In genere, questi momenti di picco rappresentano solo una parte limitata del ciclo totale. La maggior parte del tempo, il sistema di ventilazione può funzionare a bassa velocità. Applicando i sensori giusti in ogni stanza e controllando il sistema di ventilazione in base a queste misurazioni, è possibile ottimizzare la qualità dell'aria interna e allo stesso tempo ottenere un notevole risparmio energetico. Un ulteriore vantaggio è che un sistema di ventilazione produce meno rumore quando funziona a bassa velocità.
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