Выбор анализатора воздуха

Комнатные детекторы

Отслеживание содержания диоксида углерода комнатными датчиками качества воздуха «Ардуино» основано на ослаблении инфракрасного излучения при увеличении количества диоксида углерода. Осуществляется измерение инфракрасным анализатором. Комнатные анализаторы состояния воздушной смеси дают возможность индивидуальной регулировки подачи внешнего воздуха при необходимости освежить кабинет, обеспечивают соответствующее стандартам состояние воздуха, снижают затраты на электроэнергию, поскольку подача осуществляется в нужный момент. Выпускается немало моделей комнатных датчиков качества воздуха, имеется много типов приборов настенного размещения. Из комнатных детекторов контроля состояния воздуха наибольшее применение имеют два вида:

1. Детектор двуокиси углерода, имеющий релейный выход, кнопки управления вентиляционной системой, светодиодной индикацией.
2. Детектор без индикации и кнопок управления. Анализаторы показывают содержание двуокиси углерода в комнате, при превышении его концентрации сотрудник самостоятельно включает вентиляцию и обеспечивает приток чистого внешнего воздуха. Все детекторы могут измерять количество диоксида углерода, отслеживая граничные показатели, измерения обычно имеют следующие диапазоны:

• От 0 до 0.02%.
• От 0 до 0,03%.
• От 0 до 0.05%.
• От 0 до 0,1%.

Полученные данные преобразуются в активные выходные сигналы на монитор, возможно использование аналогового вывода данных, несущих в себе информацию о концентрации диоксида углерода. Государственными стандартами регламентируется допустимая концентрация диоксида углерода в воздухе и производительность вентиляционной системы, которая зависит от количества людей. По стандарту, на одного сотрудника должно приходиться не менее тридцати кубометров приточного воздуха в час. Комнатный датчик качества воздуха необходимо в соответствии с нормами устанавливать на расстоянии, превышающем один метр от постоянного местонахождения людей, но не ближе одного метра до приточной вентиляции.

Код устройства

Код для Ардуино вы можете скачать или скопировать ниже.

// Air Quality monitoring 
#include 
#include 

// The Thinger.io cloud
#define USERNAME "YOUR_USER_NAME"
#define DEVICE_ID "YOUR_DEVICE_ID"
#define DEVICE_CREDENTIAL "YOUR_CREDENTIAL"

ThingerYun thing(USERNAME, DEVICE_ID, DEVICE_CREDENTIAL);

void setup() {
  pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(A1, INPUT);
  pinMode(A2, INPUT);
  pinMode(A3, INPUT);

  // initialize bridge
  Bridge.begin();


  // resource output example (i.e. reading a sensor value, a variable, etc)
  thing >> outputValue(analogRead(A0)); // optional 
  thing >> outputValue(analogRead(A1));
  thing >> outputValue(analogRead(A2));
  thing >> outputValue(analogRead(A3));

  // more details at http://docs.thinger.io/arduino/
}

void loop() {
  thing.handle();
}

Разновидности

Существует много моделей кресел, которые хорошо впишутся в уголок спальной комнаты. Классические модели изготавливаются с подлокотниками, без которых не получится подолгу отдыхать в такой мебели

Важно, чтобы классическое кресло было мягкое и удобное. Это касается и сиденья, и изголовья

Очень популярны стандартные кресла с высокими спинками. Эти модели хороши тем, что позволяют полностью расслабиться во время отдыха. Позвоночник пользователя на такой мебели не напрягается. А также существуют очень удобные модели, имеющие специальную подставку под ноги.

Если хочется внести в интерьер что-то интересное, можно приобрести оригинальное кресло-яйцо, имеющее специфичную форму. Для него характерно округлое строение. Отдыхать в таком кресле удобно, оно легко вписывается в самые разные интерьерные стили. Острые углы в подобных моделях отсутствуют, поэтому они являются абсолютно безопасными. За счет особенностей конструкции кресло-яйцо может вращаться и отклоняться от вертикальной оси. В первом случае модель является напольной.

Встречаются и подвесные вариации кресла-яйца. Их прикрепляют к потолку или специальному штативу. Конструкция подобного типа дает возможность предмету мебели раскачиваться в воздухе. За счет наличия мягкого наполнителя и подушек можно добиться максимального комфорта. Корпус таких изделия может быть выполнен цельным или ажурным.

Огромной популярностью пользуется кресло-качалка. На нем можно как следует отдохнуть и расслабиться. Многие люди с подобной мебелью успешно борются с бессонницей или стрессом.

Кресла-качалки могут различаться и по конструкции.

Модели на полозьях похожи на классические варианты, имеют высокую спинку и удобные подлокотники. Подобные варианты простые и удобные. Чтоб во время раскачиваний не упираться в пол, кресло дополняется подножкой откидного типа в передней части.

В продаже встречаются и бескаркасные кресла. Они очень удобные, поэтому пользуются большим спросом. Такие модели легко принимают форму тела человека. Правда, подобная мебель может оказаться не очень удобной, если ей пользуются пожилые люди

Важно подбирать бескаркасные кресла в соответствии с ростом человека

Бескаркасные модели имеют небольшой вес, поэтому их без лишних усилий можно переставлять на другие места. Они имеют верхний чехол, оснащенный застежкой молнией, благодаря которой он снимается быстро и легко, если его надо выстирать или поменять.

Удобными являются кушетки. Внешне они больше похожи на маленькие диваны. Эти модели имеют и мягкое сиденье, и подлокотники, и спинку. Многие люди выбирают кушетки или комфортабельные кресла-кровати. Последние модели часто имеют раздвижной механизм и системы хранения.

Интуитивно понятный интерфейс

Большинство моделей приборов оценки качества воздуха оснащаются большим жидкокристаллическим дисплеем. Он может быть как цветным, так и монохромным и, как правило, оснащен подсветкой для удобства работы в условиях недостаточной видимости. Результаты измерений отображаются в реальном времени на экране устройства.

Управление прибором осуществляется при помощи нескольких клавиш на передней панели. Каждая из них отвечает за определенную функцию и содержит соответствующую пиктограмму или подпись. Благодаря этому в работе прибора можно легко разобраться даже без предварительной подготовки. Некоторые модели поддерживают возможность управления при помощи смартфона с установленным фирменным приложением.

Окей, окей. Что там умеет делать приложение?

Atmotube 2.0 работает с бесплатным одноимённым приложением для iOS и Android. В нём можно работать сразу с несколькими подключенными девайсами.

Открываете его и смотрите, как обстоят дела с чистотой воздуха прямо сейчас. Выше скриншот главного экрана, где выдается общий рейтинг, а также концентрация ЛОВ (вредных веществ), влажность в процентах и температура.

Чуть ниже текстом указаны советы, применимые к нынешней ситуации. Они оформлены в общих словах, но помогают понять, насколько всё плохо (или хорошо). В правом верхнем углу можно посмотреть заряд аккумулятора Atmotube – на самом гаджете он не отображается.

Более подробную информацию о различных состояниях воздуха можно подчерпнуть из встроенной справки. В ней степень загрязнения разбита на пять категорий опасности вместе с указанием конкретных цифр.

Раздел разбит на две разных категории: в первой анализируется общее состояние воздуха, во второй – содержание ЛОВ. Полезно почитать разок.

Приложение необязательно держать запущенным всё время: можно скрыть, мониторинг всё равно будет продолжаться. Когда откроете позднее, подождите 10-15 секунд, чтобы данные обновились.

Статистику чистоты воздуха можно посмотреть в меню «История» в представлениях одного дня, недели, месяца или года.

Использовать это меню полезно, если вы пытаетесь найти самую загрязненную зону в загородном доме или квартире, а также если Atmotube стоит стационарно в одном месте.

Данные каждого замера также отображаются на карте. Интересная фича, которая обрастает пользой, если вы носите Atmotube с собой.

Причем можно увидеть не только свои замеры, но и общую карту чистоты воздуха со всех девайсов Atmotube вообще.

Вначале сбивает с толку гигантское меню настроек. Тут пунктов и подменю штук 20. Можно обновлять ПО, сбрасывать настройки и проводить калибровку.

Есть тумблеры отключения фоновых замеров чистоты воздуха и их анонимной выгрузки на общедоступную карту.

Тут же можно вручную заново синхронизировать девайс со смартфоном, выгрузить статистику замеров в файле .csv, сбросить среднее значение замеров (на сами замеры не влияет, только на статистику).

Порог предупреждения можно увеличить или снизить до любого, а сами уведомления – отключить. Отдельно можно запретить/разрешить «пуши» при высокой степени загрязненности воздуха частицами ЛОВ и углекислого газа.

За четыре дня теста проблем с приложением Atmotube для iPhone не заметил, хотя пользовался бета-версией iOS 12. Только единожды после незапланированной перезагрузки потребовалось закрыть и открыть софт заново. Скорее всего, это баг айфона.

Очистители воздуха от пыльцы

На определении степени загрязнения люди остановиться не могли и разработали устройства для очистки воздуха от примесей. Хорошим изобретениям по очистке воздуха необходимо выполнять минимум две задачи: поддерживать оптимальное состояние воздуха вентилированием, очищать его от взвешенных частиц, а также вредных газов. Эти приборы должны быть оснащены фильтрами, которые должны улавливать пыль, пыльцу и другие твердые загрязнители. Принцип очистки заключается в прогонке воздушной смеси вентилятором прибора через набор фильтров, что позволяет обеспечивать быструю очистку значительных по объемам помещений.

Многие модели оборудованы угольными фильтрами, которые улавливают большую часть канцерогенных веществ, газов, ликвидируют запахи, табачный дым, иногда модели дополнительно оснащены ионизаторами воздуха. Также существуют приборы для измерения качества воздуха с датчиками на пыльцу. По способам очистки можно выделить следующие виды очистителей:

• Электростатический очиститель производит очистку ионизированным воздухом. Он эффективно улавливает пыль, копоть и табачный дым. Оснащение озонатором помогает регулировать количество микробов и бактерий. Прибор несложен в уходе, электроэнергии потребляет немного, недорог, не требует расходных материалов, нужно лишь периодически убирать накопившуюся пыль.
• Очистители со сменными фильтрами очень эффективны против пыли. Они недорогие, но периодически требуется заменять фильтры.
• Фотокаталитические очистители считаются самыми эффективными, очистка производится путем разложения твердого вещества воздуха под действием ультрафиолетовых лучей и катализатора. Эффективен также против запахов и дыма. Эти приборы не нуждаются в расходных материалах, но имеют довольно высокую стоимость.
• Очистители, использующие для очистки воздуха воду. Приборы такого типа обычно сочетают одновременно увлажнитель и очиститель воздуха.

Часто производителю в одном датчике качества воздуха приходится умещать целую комбинацию из разных способов очистки, что увеличивает эффективность прибора. Выбор такого аппарата стоит производить с учетом площади дома, количества пыли, наличия курильщиков, а также цены и производителя. Человеком придумано много способов для обнаружения загрязняющих веществ и контроля за состояния воздуха в помещениях, будет придумано еще больше. Однако, все-таки, не стоит забывать об элементарных, веками испытанных способах борьбы с пылью, грязью и запахами, это систематическая влажная уборка и очищение от пыли.

В современных жилых помещениях применяют комплексный автоматизированный контроль состояния условий пребывания в служебных помещениях, который в автоматическом режиме позволяет реагировать на изменение характеристик микроклимата в зданиях. А вот в старых сооружениях вентиляция редко оснащена хотя бы грубыми фильтрами для очистки поступающего воздуха от крупных частиц пыли. Для того, чтобы не подвергать риску здоровье персонала, специалисты рекомендуют устанавливать локальные системы поддержания микроклимата в помещениях. В этом может помочь датчик реле качества воздуха.

А какие результаты были у тебя лично?

Ну, если коротко, то ничего радостного. Я живу на востоке Москвы за третьим транспортным кольцом, но внутри МКАД.

Средний индекс чистоты воздуха в моей квартире – печальные 58 баллов, что соответствует уровню «загрязнённый». Никогда бы такое не подумал. Да, душно и сухо, но чтобы сам воздух был проблемным, не ожидал.

В зале я почти никогда не открываю окна, потому что работает сплит-система. Именно здесь Atmotube 2.0 вообще показал качество воздуха 55 баллов из 100 – и мне очень хотелось с ним спорить.

Воздух свежий, прохладный, дышать легко! Но в этом и фишка: дело не в том, как легко дышится, а в том, какие частицы ты вдыхаешь. И с этим, видимо, проблемы.

Квартира полна вещей, в которых может содержаться тот же формальдегид: пластиковые подоконники, линолеум, виниловые обои. Средний индекс ЛОВ и CO2 – 1.3 PPM, что выше нормы и тоже характеризуется в приложении как «загрязненный» уровень.

На кухне из-за близости балкона ситуация лучше, но не сильно, всего 64 балла.

Пока ходил, начал вспоминать. На кухне у меня периодически чешутся глаза. Списывал это на сезонную аллергию из-за открытого балкона. Но зимой это тоже было.

Жена у меня астматик, и чувствительность к любого рода соединениям в воздухе у неё повышенная. Регулярно жалуется на легкий насморк дома. Списывал это тоже на аллергию, но теперь задумался.

Делать ремонт в этой квартире нецелесообразно – слишком многое придется менять. Проще переехать. И если действительно однажды соберемся, то я возьму с собой Atmotube 2.0 на новое место. Лучше заранее узнать, чем потом глаза и нос чесать.

Функционал приборов оценки качества воздуха

Множество встроенных функций позволят определить концентрацию CO и CO?, относительную влажность, температуру и другие важные параметры. Некоторые модели также позволяют измерять давление, тягу, уровень освещенности и шума. Определение объемного расхода обеспечивается всеми возможными методами, в числе которых обогреваемые зонды, крыльчатки и трубки Пито.

Используя современные анализаторы можно не только продиагностировать работу систем и обеспечить комфортные условия работы, но и избежать возникновения различных несчастных случаев, например, отравления персонала угарным газом. Пригодятся приборы для определения качества воздуха и для контроля условий хранения готовой продукции, например, для поддержания определенного температурного режима на складах.

При выборе прибора для оценки качества воздуха следует в первую очередь исходить из стоящих перед вами задач. По своему функционалу данный вид устройств можно разделить на следующие категории:

• Измерители расхода воздуха – предназначены специально для контроля работы и отладки систем кондиционирования. С их помощью можно измерять скорость воздушных потоков, давление и объемный расход.
• Счетчик пылевых частиц – предназначен для контроля работы систем кондиционирования и вентиляции. Основная функция данного вида устройств – определение концентрации в воздухе взвешенных твердых частиц. Дополнительно прибор позволяет измерять температуру и влажность в помещении, заменяя собой термогигрометр.
• Измерители концентрации CO и CO? – особенно востребованы в производственных цехах, но также могут быть использованы и для контроля микроклимата в офисных и жилых помещениях.
• Приборы для измерения температуры, влажности и давления – основной областью применения является диагностика работы газового оборудования, систем отопления и ОВКВ.
• Универсальные приборы для определения качества воздуха – сочетают все функционал сразу нескольких устройств.

Общественный мониторинг

Во многих европейских странах помимо мониторинга качества воздуха, осуществляемого государственными организациями, осуществляется и общественный мониторинг, производимый независимыми организациями и просто жителями городов и деревень. Один из таких проектов, LuftDaten, основан группой сотрудников Штутгартской высшей технической школы. В рамках этого проекта был разработан вебсайт для сбора данных, а также простые в сборе датчики, которые может разместить у себя дома каждый желающий. Как сайт, так и прошивка устройства являются свободным ПО.

Карта чистоты воздуха от LuftDaten. Картографические данные: Участники OpenStreetMap

Как видно из карты на их сайте, датчики установлены уже во всех странах Европы, хотя больше всего их, конечно же, в Германии.

Кроме LuftDaten, существуют и другие похожие проекты: OpenSenseMap (тоже немецкий), а также AirCMS (из Челябинска). Прошивка для датчиков от Luftdaten позволяет отправлять данные сразу в несколько проектов, а также на произвольные web API.

Конечно же, точность данных, полученных таким способом, ниже, чем у дорогих станций мониторинга, используемых государственными организациями, но у общественной сети есть потенциал лучше покрыть территорию более дешёвыми станциями, получая хоть какое-то представление о ситуации в местах, где нет официальных станций мониторинга. Кроме того, существует возможность математически «привязать» и откалибровать менее точные данные с помощью данных, полученных от более точных станций.

Вариант подороже

А вот если нужен более мощный по количеству и качеству датчиков прибор, то стоит посмотреть на серию Air Master, например Air Master A7.

Судя по отзывам, AM7 — наиболее мощный точный и адекватный прибор для бытового (и не только) использования из представленных на али, по точности и качеству работы приближающийся к профессиональным аналогам. Система с открытым кодом. Впрочем, и цена на него уже будет соответствующая — раза в полтора выше, чем на D9-H, и раз в пять дороже простейшего прибора на PMS X003.

При выборе пришлось покурить ixbt и хабр, попался на глаза и неплохой обзор на mysku. По итогу, наиболее полезным и содержательным оказался вот этот пост на форуме ардуинщиков: http://arduino.ru/forum/obshchii/plantower-pms-a003-i-vse-vse-vse

В общем, надеюсь, прибор приедет в сохранности и окажется полезным. Постараюсь написать соответствующий обзор.

Интересно было бы найти возможность подключения к компьютеру по USB датчика Plantower отдельно. Разместить его за окном на улице, и запустить в онлайн мониторинг качества воздуха.

Замеры и тесты

Офис

Первые майские выходные длились с субботы по понедельник включительно. Эти три дня офис был необитаемый, окна плотно закрыты.
Придя во вторник, я увидел 610 ppm, 23,0 °C, 31%
В помещении начинает трудиться 1 человек.
Спустя 30 минут: 715 ppm 24,6 °C 35%
Спустя еще 1 час: 1050 ppm 25,3 °C 38%

Выводы:

• В помещении с закрытыми окнами концентрация CO2 не опускает до фонового уровня (около 400 ppm) даже за 3 дня. Значит герметичность вполне хорошая, свежему воздуху поступать особо неоткуда.
• Хоть значение в 610 ppm хоть и не фоновое, но вполне допустимое и благоприятное. Однако оно перестаёт быть таковым уже через 1,5 часа
  Офис после ночи.
  Продолжаем эксперименты. Оставляем форточку на микропроветривании.

Такой щёлки вполне достаточно

Чудеса — утром прибор показывает уровень углекислого газа 405 ppm. Ровно такой же уровень нас ждал если бы офис не имел окон вовсе.

В машине

Измерение качества воздуха в машине

Жалко, что зима прошла и печку в машине включать больше не нужно. А хотелось проверить уровень относительной влажности. Лично у меня — в этот период страшно сохнут глаза, очень неприятно ездить с печкой. Без отопления холодно. Поэтому стараюсь направлять потоки воздуха в любую сторону кроме себя.

Симптомы повышенной концентрации углекислого газа — утомление и сонливость — плохие друзья водителя. Было решено проверить как с этим дела в моей машине.

Замерял три ситуации.

1. Кондиционер в режиме охлаждения
2. Тот же режим, но с кнопкой «рециркуляция»
3. Приоткрытые щёлки в окнах (окна закрыты дефлекторами)

В режиме кондиционера воздух в салон поступает извне и охлаждается. Проблем с концентрацией углекислого газа нет, однако показатели держатся около верхней «зеленой» планки — 710-800 ppm.

Режимом рециркуляция обычно пользуются, чтобы быстрее прогреть\охладить салон или избежать неприятного запаха дымящего грузовика. Я нажимаю кнопку, и концентрация CO2 очень быстро поднимается до 840-910 ppm и уже медленнее ползёт вверх. Понятно, без особых причин не стоит долго ездить в таком режиме.

Когда воздух свежее: кондиционер или открытые окна? С точки зрения углекислого газа тут всё однозначно. Окна открытое на пару сантиметров спереди и сзади в мгновение устанавливают концентрацию углекислого газа в 610 ppm. При этом я не устраивал очень сильный сквозняк — на окнах стоят дефлекторы (это такие козырьки). Но не стоит забывать, что при использовании вентиляции воздух проходит через фильтры, которые задерживают пыль и копоть.

Как по мне — вполне достаточно свежего воздуха в режиме кондиционера.

Впечатления

Как человек технического склада ума — люблю знать конкретные величины и не основываться на субъективных ощущениях. Раньше я контролировал только уровень влажности. Теперь точно могу знать о «свежести» воздуха.

Монитор качества воздуха от Даджет со всеми своими функциями справляется хорошо. Измеряет, предупреждает. Приведу ниже некоторые плюсы и минусы («хотелки»)

Плюсы

• помимо СО2 измеряет влажность и температуру
• крупные цифры на дисплее
• возможность звукового оповещения, если значение выходит за норму (и возможность это отключить)

Минусы

• нет возможности синхронизации с ПК
• подсветка дисплея не отключается

Для читателей блога действует скидка 10% на покупку монитора качества воздуха в течение 14 дней по промокоду GT-MKV.

О проекте

Рейтинг загрязнений воздуха внутри помещений создается Агентством по охране окружающей среды США (EPA) и его Научным консультативным советом. Этот рейтинг входит в пятерку экологических рисков для общественного здоровья.

Средний человек тратит около 90% своего времени в помещении, так что плохое качество воздуха в помещениях (IAQ) представляет значительный риск для общественного здравоохранения. Плохое качество воздуха может вызвать повышенные краткосрочные проблемы со здоровьем, такие как усталость и тошнота, а также хронические респираторные заболевания, сердечные заболевания и рак легких.

По оценкам, ежегодные затраты и потери производительности в США составляют от 10 до 20 млрд. долларов, связанных с синдромом больного здания, который определяется для описания острых последствий для здоровья и дискомфорта, которые, как представляется, связаны с плохим качеством воздуха в помещении и временем, проведенным в здании.

В этом проекте мы собираемся сделать систему контроля качества воздуха внутри помещений. Наша система будет подключена к Интернету, и в результате каждый сможет удаленно визуализировать форму индекса качества воздуха в любом месте.

Американская градация качества воздуха выглядит таким образом:

Статьи и уроки по тегам

Arduino
Raspberry
Python
C++
Android
PHP
Javascript
VSC
IFTTT
Blynk
Bluetooth
Git
Роботы
Умный дом
Аудио
Датчики
Свет
Моторы

В левом столбце — Индекс Качества Воздуха. В среднем столбце — Уровень Здоровья Человека. В третьем столбце — цветовой индикатор, который сигнализирует о качестве воздуха.

Структурная схема системы выглядит таким образом:

• Дома и офисы
• Промышленные помещения
• Дистанционное зондирование для пожарных
• Исследования и сельское хозяйство
• Больницы и клиники

Оборудование и программы:

• Широкий диапазон плат IoT с WiFi (MKR1000 и Yún Rev2) и GSM / узкополосная связь (MKR FOX 1200, MKR WAN 1300 и MKR GSM 1400). Для прототипирования этого проекта использована Ардуино Леонардо с шилдоим Yún.
• Газовые датчики (MQ-2, 3, 7)
• Датчик качества воздуха (MQ-135)
• Android-устройство
• Платформа разработки мобильных приложений
• IoT облако
• Перемычки/провода
• Навыки программирования
• Arduino IDE / Arduino Web IDE
• Панель солнечных батарей для экологичного источника питания