Een modern ventilatiesysteem werkt volledig automatisch. De belangrijkste parameters worden continu en discreet opgevolgd. Wanneer één van de parameters afwijkt, wordt automatisch extra verse lucht toegevoerd. Een goede werking van het ventilatiesysteem vereist geen tussenkomst van de bewoners. Het systeem geeft enkel een melding wanneer onderhoud nodig is. Niet elke ruimte in een gebouw wordt echter op dezelfde manier gebruikt. Afhankelijk van het gebruik van een ruimte moet de ventilatie anders worden geregeld. In dit artikel bespreken we enkele typische situaties voor een optimale regeling van een ventilatiesysteem. De keuze van het type sensor wordt doorgaans bepaald door de omstandigheden.
CO2-sensoren voor ruimtes met een wisselende bezetting
De CO2-concentratie binnenshuis wordt bepaald door een combinatie van de CO2-concentratie buiten, de CO2 die door aanwezige personen wordt uitgeademd en het ventilatiedebiet van het gebouw. Wanneer mensen ademen, komt er CO2 vrij in de lucht. Als de CO2-concentratie te hoog wordt, moet extra verse lucht worden toegevoerd om het CO2-niveau opnieuw te verlagen. Omdat gebouwen en woningen steeds energiezuiniger en beter geïsoleerd worden, komt er van nature minder verse lucht naar binnen. Veel moderne ventilatiesystemen recirculeren bovendien lucht om energie te besparen. Hierdoor wordt verontreinigde lucht opnieuw door de ruimte verspreid in plaats van verse buitenlucht aan te voeren. Dit kan leiden tot hoge CO2-concentraties en een slechte binnenluchtkwaliteit. Het luchtdebiet moet daarom worden opgevolgd, zodat tijdig voldoende verse lucht wordt toegevoerd.
Matige tot hoge concentraties koolstofdioxide (CO2) kunnen hoofdpijn, verminderde concentratie en vermoeidheid veroorzaken. Bij hogere concentraties kunnen ook misselijkheid, duizeligheid en braken optreden. De CO2-concentratie binnenshuis verandert voortdurend, afhankelijk van de ventilatie, het aantal aanwezige personen en de tijd die zij in een afgesloten ruimte doorbrengen. CO2-niveaus tussen 450 en 1.000 ppm zijn aanvaardbaar. Wanneer de waarden dit bereik overschrijden, is extra ventilatie nodig. De CO2-sensoren van Sentera meten de CO2-concentratie in de omgevingslucht nauwkeurig. Ze zijn verkrijgbaar in verschillende types behuizing, afhankelijk van de toepassing.
In ruimtes met een wisselende bezetting, zoals vergaderzalen, auditoria of andere ruimtes waar regelmatig veel mensen samenkomen, kan de CO2-concentratie sterk schommelen. Ook in een woonkamer of slaapkamer zijn CO2-sensoren een goede keuze om een ventilatiesysteem te regelen en de toevoer van verse lucht te optimaliseren. De CO2-concentratie moet worden gemeten in de afgevoerde lucht. In woningen worden hiervoor doorgaans CO2-kamersensoren of CO2-kanaalsensoren gebruikt. In het algemeen kan ervan worden uitgegaan dat het CO2-niveau van de toegevoerde lucht vrij constant is en in alle gevallen lager ligt dan het CO2-niveau van de binnenlucht. Andere parameters, zoals de relatieve vochtigheid en de VOC-concentratie, blijven in deze ruimtes doorgaans stabieler.
Als de ruimtes in een gebouw zijn uitgerust met regelkleppen om de hoeveelheid toegevoerde en afgevoerde lucht te regelen, moet de afvoerklep worden aangestuurd door een CO2-regelaar in de ruimte. De toevoerklep moet de positie van de afvoerklep volgen om over- of onderdruk in de ruimte te voorkomen (gebalanceerde ventilatie). Als er slechts één centrale afzuigventilator of één warmteterugwinning-eenheid aanwezig is, kan deze rechtstreeks door de CO2-regelaar worden aangestuurd. Een andere mogelijkheid is om meerdere sensoren te installeren en de ventilatie te regelen op basis van de hoogste CO₂-meting in het gebouw. Hiervoor ontwikkelde Sentera de oplossing FS-D-000064.
Om een ventilatiesysteem niet alleen op basis van de CO2-meting te regelen, maar rekening te houden met zowel CO2 als relatieve vochtigheid (en eventueel ook temperatuur), is een CO2-regelaar nodig. Dit toestel beschikt over een ingebouwd regelalgoritme waarmee een regelklep of ventilatorsnelheid kan worden aangestuurd. Het algoritme houdt rekening met alle of een deel van de gemeten waarden.
Een CO2-sensor zet de gemeten CO2-waarde, evenals de relatieve vochtigheid (en temperatuur), om in drie afzonderlijke analoge signalen. Eén van deze signalen kan worden gebruikt om de positie van een regelklep of de ventilatorsnelheid te regelen. Het is niet mogelijk om alle drie de signalen tegelijkertijd hiervoor te gebruiken.
T- en RV-sensoren voor het voorkomen van condensatie in vochtige ruimtes
In ruimtes zoals toiletten, badkamers en keukens zijn er grotere schommelingen in de relatieve vochtigheid. Relatieve vochtigheid geeft aan hoeveel vocht de lucht bevat, uitgedrukt als percentage van de maximale hoeveelheid vocht die de lucht bij de huidige temperatuur kan bevatten. Warme lucht kan meer vocht bevatten dan koude lucht. Bij dezelfde absolute of specifieke vochtigheid ligt de relatieve vochtigheid van koude lucht daarom veel hoger dan die van warme lucht. Andere parameters, zoals CO2 en VOC's, blijven in deze ruimtes doorgaans stabieler. Het is daarom zinvoller om de ventilatie zo te regelen dat het risico op condensatie wordt beperkt. Condensatie of een te hoge vochtigheid kan leiden tot schimmelvorming, wat nadelig is voor de gezondheid.
Een ventilatiesysteem uitsluitend regelen op basis van de relatieve vochtigheid in de ruimte zelf is niet doeltreffend. Ook de relatieve vochtigheid van de toegevoerde lucht is niet constant. Bij regeling op basis van CO2 kan ervan worden uitgegaan dat de CO2-concentratie van verse buitenlucht vrij constant is. Voor relatieve vochtigheid geldt dat echter niet. De relatieve vochtigheid buiten kan sterk verschillen tussen bijvoorbeeld een warme zomerdag en een natte herfstdag. Een ventilatiesysteem uitsluitend regelen op basis van de relatieve vochtigheid in de ruimte werkt daarom niet goed.
Op basis van de gemeten temperatuur en relatieve vochtigheid kan de dauwpunttemperatuur worden berekend. Sentera's sensoren voor relatieve vochtigheid meten zowel de temperatuur (T) als de relatieve vochtigheid (RV) en berekenen automatisch de dauwpunttemperatuur. Wanneer lucht in contact komt met een oppervlak waarvan de temperatuur lager is dan de dauwpunttemperatuur, ontstaat condensatie. De dauwpunttemperatuur van de toegevoerde lucht moet daarom altijd lager zijn dan de temperatuur in de vochtige ruimte. Zo kan condensatie worden voorkomen.
Wanneer de relatieve vochtigheid in een vochtige ruimte te hoog is, kan ventilatie dit probleem helpen oplossen als de dauwpunttemperatuur van de toegevoerde lucht voldoende laag is. Hiervoor zijn zowel een sensor voor relatieve vochtigheid in de ruimte als een berekening van de dauwpunttemperatuur van de toegevoerde lucht nodig.
VOC-sensoren in ruimtes met specifieke toepassingen
Sommige ruimtes vereisen meer dan alleen een opvolging van CO2 of relatieve vochtigheid om een goede binnenluchtkwaliteit te handhaven. VOC-sensoren zijn bijzonder geschikt voor ruimtes waar specifieke activiteiten, materialen of producten vluchtige organische stoffen (VOC's) in de lucht kunnen vrijgeven.
VOC's kunnen afkomstig zijn van verf, vernis, lijm, schoonmaakproducten, meubilair en bouwmaterialen, maar ook vrijkomen bij activiteiten zoals printen, kopiëren, roken of hout verbranden. Verhoogde VOC-niveaus kunnen de binnenluchtkwaliteit negatief beïnvloeden en klachten zoals hoofdpijn, vermoeidheid, irritatie en verminderde concentratie veroorzaken. Een goede ventilatie is daarom bijzonder belangrijk in ruimtes waar dergelijke bronnen aanwezig zijn.
VOC-monitoring is onder meer geschikt voor opslagruimtes, ruimtes met kopieerapparaten of printers, drukkerijen, werkplaatsen en magazijnen voor bouwmaterialen. In deze ruimtes monitort de sensor continu veranderingen in de luchtkwaliteit, zodat het ventilatiesysteem indien nodig kan reageren. Wanneer de VOC-niveaus stijgen, kan het ventilatiedebiet worden verhoogd om vervuilde lucht sneller af te voeren. Wanneer de luchtkwaliteit opnieuw verbetert, kan het ventilatiedebiet weer worden verlaagd.
Deze aanpak is bijzonder nuttig wanneer monitoring van alleen CO2 of relatieve vochtigheid niet volstaat. CO2 is voornamelijk een indicator van de bezetting, terwijl VOC-monitoring veranderingen kan detecteren die worden veroorzaakt door materialen, producten en specifieke activiteiten. Zo krijgt het ventilatiesysteem aanvullende informatie en kan het beter inspelen op de werkelijke omstandigheden in de ruimte.
De DSVCG2-4 is ontworpen voor luchtkwaliteitsmonitoring in ventilatiekanalen. Deze sensor meet temperatuur, relatieve vochtigheid en de VOC-index en geeft zo een duidelijke indicatie van veranderingen in de luchtkwaliteit. De VOC-index kan worden gebruikt voor vraaggestuurde ventilatie en om te bepalen wanneer een hoger ventilatiedebiet nodig is.
De sensor kan worden geïntegreerd in toevoer-, afvoer- en gebalanceerde ventilatiesystemen, evenals in ventilatieregelaars en gebouwbeheersystemen. In een gebalanceerd systeem kan het afvoerdebiet worden afgestemd op het VOC-niveau, terwijl het toevoerdebiet de regeling volgt. Zo blijft het binnenklimaat stabiel en worden ongewenste drukverschillen tussen de ruimte en de omliggende ruimtes voorkomen.
Door de luchtkwaliteit continu op te volgen en de ventilatie indien nodig aan te passen, kan de DSVCG2-4 bijdragen aan een schonere, comfortabelere en gezondere binnenomgeving. Tegelijkertijd wordt het ventilatiedebiet alleen verhoogd wanneer de gemeten omstandigheden dit vereisen, waardoor onnodige ventilatie en energieverbruik worden beperkt.