Misurazione della concentrazione di anidride carbonica nell'aria con i sensori di CO2

 

Quando molte persone si riuniscono in una stanza, l'aria dopo un pò comincia ad essere viziata. Questo di solito è dovuto al biossido di carbonio espirato, non è immediatamente percettibile, all'inizio ci si sente come assuefatti ma dopo un pò un'aria impura può creare molti fastidi alla respirazione e accelerare la frequenza cardiaca. 
I sensori di CO2 sono dei dispositivi in grado di monitorare la concentrazione di CO2 in ambienti di piccole, medie e grandi dimensioni come appartamenti, scuole e aule, uffici e sale conferenze. I sensori di CO2 contribuiscono in modo decisivo a migliorare la qualità dell'aria e dell'ambiente.


Alta concentrazione di CO2: cause e conseguenze

 

Capita a tutti di trovarsi in ambienti dove l'aria diventa irrespirabile: case mal ventilate, aule soffocanti e sale conferenze con aria maleodorante. Ciò è dovuto, in primo luogo, al rilascio di anidride carbonica - oltre all'umidità e alla temperatura dell'aria. Improvvisamente cominciamo ad avvertire una crescente sensazione di disagio, un calo della concentrazione e della nostra resa a livello operativo. L'essere umano prende ossigeno dall'aria inspirando ed espelle invece l'anidride carbonica nell'aria quando espira. L'aria ispirata contiene il 21% di ossigeno e 0,035% di biossido di carbonio. Al contrario, l'aria espirata contiene solo il 16% di ossigeno e il 4% di biossido di carbonio. Sebbene il biossido di carbonio sia tossico per l'uomo a partire da una concentrazione superiore al 2,5%, le prestazioni, la concentrazione e la sensazione di benessere diminuiscono già a partire da una concentrazione dell'0,08%.
Soprattutto in spazi ristretti come le aule, gli uffici e le sale conferenze, luoghi quindi dove di solito si incontrano molte persone, i valori di anidride carbonica registrati possono raggiungere picchi elevati già dopo pochi minuti. In situazioni del genere sarebbe opportuno attingere a sensori di CO2 affidabili in grado di misurare la concentrazione di CO2 e quindi regolare la ventilazione aumentando il flusso di aria fresca.
Secondo gli esperti il valore limite per una buona qualità dell'aria non deve superare i 1000 ppm di CO2. Con gli attuali standard di costruzione e l'elevato spessore dei rivestimenti degli edifici, non è però possibile garantire che il valore di anidride carbonica si mantenga stabile a 1000 ppm di CO2 semplicemente mediante la ventilazione o con l'apertura delle finestre. Spesso le finestre di edifici pubblici come scuole, aule o grandi uffici non possono essere aperte, si pensi ai rumori che provengono dall'esterno ad esempio. In questi casi è possibile garantire una buona qualità dell'aria solo con un sistema di ventilazione controllato da un sensore di CO2. 
Oggi anche gli edifici moderni hanno un ottimo isolamento termico per via delle normative vigenti che impongono la coibentazione degli edifici. Per ridurre al minimo i costi di riscaldamento, le finestre, i muri esterni e i tetti, compreso il rivestimento completo dell'edificio, sono così ben isolati al punto che non è possibile rinnovare l'aria. La conseguenza di ciò è, oltre all'elevata concentrazione di CO2, un alto tasso di umidità che causa rapidamente la formazione di muffe nell'edificio. Pertanto, è prevedibile che i rischi per la salute si verifichino soprattutto a causa del propagarsi di spore fungine e simili. Per evitare in modo definitivo che un'alta concentrazione di anidride carbonica e di umidità creino un ambiente insalubre e quindi numerosi rischi per la salute oltre che potenziali danni strutturali, è essenziale garantire un apporto di aria fresca in base alla natura stessa degli edifici.
I sensori che rilevano la concentrazione di CO2 nell'aria misurano anche l'umidità presente nell'edificio. Se i valori norma vengono superati, i sensori CO2 in linea di massima inviano un segnale al sistema di automazione dell'edificio, e il sistema di ventilazione aumenta la fornitura di aria fresca oppure i soggetti presenti allertati apriranno le finestre. 


Sensori di CO2 per la regolazione della ventilazione 

 

In combinazione con la moderna gestione tecnica degli edifici, i sensori di CO2 contribuiscono in modo considerevole al risparmio energetico. Infatti, senza un sensore di CO2 ventiliamo secondo le nostre sensazioni. Normalmente, questa operazione viene effettuata troppo tardi o nella maniera e misura sbagliata. In effetti, una ventilazione eccessiva significa causare un abbassamento della temperatura nell'ambiente in quanto il calore si disperde, di conseguenza aumentano i costi del riscaldamento. In questo senso, i sensori di CO2 mostrano il loro vero punto di forza, cioè i risultati della misurazione di CO2 indicano quando e per quanto a lungo ventilare mentre, il sistema di ventilazione fornisce aria fresca nella misura necessaria. Oltre all'energia termica risparmiata, la regolazione della ventilazione a velocità controllata consente anche un notevole risparmio a livello economico. Una riduzione della velocità del sistema di ventilazione anche solo del 20% provoca ad esempio una riduzione di circa la metà del consumo di corrente.