Miernik CO2 / Dwutlenku węgla

Dwutlenek węgla jest naturalnym składnikiem atmosfery, ale jest również wytwarzany w wyniku metabolizmu ludzi i zwierząt, procesów fermentacji i spalania. Wiele napojów bezalkoholowych zawiera dwutlenek węgla rozpuszczony w wodzie, z którego tylko niewielka część reaguje z wodą, tworząc kwas węglowy. Jeśli otworzysz butelkę pod ciśnieniem, pęcherzyki unoszą się, a dwutlenek węgla jest uwalniany z cieczy do otaczającego powietrza. Oprócz wody i światła słonecznego rośliny potrzebują dwutlenku węgla do fotosyntezy, podczas której w roślinie powstaje glukoza, a do środowiska uwalniany jest tlen.
Dwutlenek węgla jest niepalny i chemicznie obojętny – czyli obojętny. Sam dwutlenek węgla nie jest toksyczny, ale zagraża życiu ludzi i zwierząt, jeżeli jego stężenie jest zbyt wysokie, ponieważ uniemożliwia wchłanianie tlenu.

Miernik CO2 to urządzenie, które znajdzie zastosowanie np. na stanowiskach pracy o podwyższonym stężeniu dwutlenku węgla. W pomieszczeniach, w których dwutlenek węgla jest wykorzystywany technicznie lub wydziela się w dużych ilościach podczas różnego rodzaju procesów, stężenie dwutlenku węgla powinno być stale monitorowane za pomocą urządzenia jakim jest miernik CO2. Dotyczy to np.:

- piwnic winnych, browarów podczas procesów fermentacji i warzenia,
- miejsc gdzie odbywa się produkcja żywności poprzez fermentację,
- szklarni, stajni,
- chłodni ze wzbogacaniem w CO₂
- magazynów gdzie pakowana jest żywności w atmosferze ochronnej ze wzbogacaniem w CO2

Miernik CO2 może być stosowany w tych obszarach nie tylko do ochrony pracowników, ale również do monitorowania procesów. Okres przydatności do spożycia żywności pakowanej próżniowo jest bezpośrednio związany ze stężeniem CO 2 . Wzbogacenie powietrza w pomieszczeniu dwutlenkiem węgla podczas procesów fermentacji pozwala na wnioskowanie o przebiegu procesu.
Pracownicy powinni być również chronieni przed zwiększonymi stężeniami dwutlenku węgla np. w zakładach produkujących energię, oczyszczających ścieki oraz w warsztatach, w których dwutlenek węgla wydostaje się w wyniku procesów spalania. Podwyższone ryzyko wystąpienia dwutlenku węgla istnieje zwłaszcza podczas pracy w studniach, dołach, silosach, zbiornikach lub rurociągach podziemnych, ponieważ wytwarzany dwutlenek węgla gromadzi się blisko gruntu i nie jest przenoszony i rozcieńczany przez przepływające powietrze z otoczenia. Przed wejściem do tych niebezpiecznych obszarów należy sprawdzić stężenie dwutlenku węgla za pomocą mobilnego urządzenia jakim jest miernik CO2 . Ze względów bezpieczeństwa osoby przebywające na terenach zagrożonych powinny posiadać mobilne urządzenie jakim jest miernik CO2 wyposażony w alarm akustyczny. Jeśli podczas pracy w strefie zagrożenia wzrośnie stężenie dwutlenku węgla, włącza się alarm i można w odpowiednim czasie opuścić strefę zagrożenia.

Miernik CO2 znajdzie zastosowanie w pokojach dziennych, biurach, szkołach, restauracjach, obiektach sportowych i miejscach spotkań ponieważ w pomieszczeniach ogólnodostępnych dwutlenek węgla jest wytwarzany głównie przez oddychanie obecnych w nich osób. Im więcej osób przebywa w pomieszczeniu, tym szybciej rośnie stężenie dwutlenku węgla. Proste urządzenia typu miernik CO2 z sygnalizacją świetlną umożliwia użytkownikom wentylację pomieszczenia. Jeśli nie można osiągnąć wystarczających współczynników wymiany powietrza przy użyciu istniejących opcji wentylacji, jakość powietrza w pomieszczeniach można poprawić poprzez zmiany strukturalne lub zmianę liczby użytkowników.
Miernik CO2 powinien być ustawiony lub zainstalowany na wysokości na jakiej znajdują się osoby znajdujące się w pomieszczeniu. Kontrolka, w którą wyposażony jest miernik CO2 z zielono-żółto-czerwoną oceną wyniku pomiaru jest dobrze widoczny nawet z dużej odległości i ułatwia monitorowanie jakości powietrza w pomieszczeniach. Pomieszczenie należy przewietrzyć, gdy tylko lampka kontrolna zmieni kolor z zielonego na żółty. Jeśli lampka kontrolna świeci się na czerwono, należy na krótki czas zapewnić wystarczającą wentylację poprzeczną.

Miernik CO₂ / CO2 - kontrola zadymienia i stężenia spalin
Zawartość dwutlenku węgla w dymie i spalinach jest wskaźnikiem efektywności spalania. Jeśli do procesu spalania zostanie doprowadzone za dużo lub za mało powietrza, paliwo nie jest wykorzystywane optymalnie. Urządzenia pomiarowe typu miernik CO2 przeznaczone do analizy spalin systemów grzewczych lub pojazdów silnikowych mają specjalne sondy, które należy umieścić w określonych punktach przepływu spalin.


Miernik CO₂ / CO2 - użycie po zastosowaniu dwutlenku węgla jako środka gaśniczego
Dwutlenek węgla wykorzystywany jest do gaszenia pożarów, zarówno w systemach gaśniczych instalowanych na stałe, jak i w gaśnicach przenośnych. Systemy gaśnicze wykorzystujące dwutlenek węgla stosowane są np. w serwerowniach czy laboratoriach, ponieważ dwutlenek węgla nie tworzy żadnych pozostałości. Jednak uwolnienie dwutlenku węgla może prowadzić do stężenia jakie zagraża życiu. W przypadku wejścia do pomieszczeń, w których do gaszenia pożaru użyto dwutlenku węgla bez aparatu oddechowego, wskazane jest wcześniejsze sprawdzenie stężenia dwutlenku węgla w powietrzu pomieszczenia za pomocą urządzenia jakim jest miernik CO2.

Poziom dwutlenku węgla w powietrzu jest zwykle podawany w ppm lub w procentach objętościowych. Tutaj ppm oznacza części na milion. Jednostka ppm odpowiada jednemu miligramowi na kilogram masy i jednemu mililitrowi na metr sześcienny objętości.

1 ppm = 1 mg/kg = 1 ml/m³

Wartości graniczne w miejscu pracy i zalecenia dotyczące wartości odniesienia dla zawartości dwutlenku węgla w pomieszczeniach są zwykle podawane w ppm. Zakres pomiarowy można ograniczyć do wartości wymaganych do alarmowania użytkowników lub sterowania systemami. W wielu zastosowaniach technicznych mierzone są wyższe stężenia dwutlenku węgla niż w normalnych pomieszczeniach. Miernik CO2 musi być dopasowany do zamierzonego zastosowania, zarówno pod względem zakresu pomiarowego, jak i rodzaju czujnika.

Klasyfikacja jakości powietrza w pomieszczeniach z klimatyzacją wg DIN EN 13779
• Do 800 ppm CO 2 - kategoria powietrza w pomieszczeniu IDA 1 - Wysoka jakość powietrza w pomieszczeniu
• > 800 do 1000 ppm CO 2 - Kategoria powietrza w pomieszczeniu IDA 2 - Średnia jakość powietrza w pomieszczeniu
• > 1000 do 1400 ppm CO 2 - Powietrze w pomieszczeniu kategoria IDA 3 — Umiarkowana jakość powietrza w pomieszczeniach
• > 1400 ppm CO 2 — Kategoria powietrza w pomieszczeniach IDA 4 — Niska jakość powietrza w pomieszczeniach

Wpływ dwutlenku węgla - Udział procentowy w powietrzu do oddychania
0,038% obj., 380 ppm - Bieżące stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, tj. w niezakłóconym świeżym powietrzu
0,1% obj., 1000 ppm - Liczba Pettenkofera, zalecana higieniczna wartość orientacyjna dla pomieszczeń wewnętrznych, takich jak biura, sale lekcyjne
0,2% obj., 2000 ppm - wartość orientacyjna, od której należy wdrożyć działania poprawiające jakość powietrza w pomieszczeniach
0,5% obj., 5000 ppm - przy ograniczonym czasie ekspozycji, generalnie bez szczególnych upośledzeń podstawowych funkcji organizmu, ustalony limit narażenia zawodowego AGW przez maks. 8 godzin dziennie.
1% obj., 10 000 ppm - Dozwolona jako dopuszczalna wartość w miejscu pracy zgodnie z TRGS tylko dla krótkotrwałego narażenia (15-minutowa średnia wartość). Wartość pH krwi zmienia się w tym czasie o 0,04 jednostki i nie zostaje osiągnięta dolna granica 7,35.
1,5% obj., 15 000 ppm - Objętość czasu oddychania wzrasta o ponad 40%
2 ... 3% obj., 20 000 ... 30 000 ppm - Narastające podrażnienie ośrodka oddechowego wraz ze wzrostem oddechu i tętna.
4% objętościowo, 40 000 ppm - Normalna zawartość CO 2 w wydychanym powietrzu. Jeśli zawartość CO 2 we wdychanym powietrzu przekracza 4% objętości, CO 2 z krwi nie może być już wymieniany na tlen i gromadzi się w krwioobiegu.
5% obj., 50 000 ppm - problemy z krążeniem w mózgu, bóle głowy, zawroty głowy, nudności, dzwonienie w uszach, ryzyko trwałego uszczerbku na zdrowiu.
8% obj., 80 000 - 100 000 ppm - utrata przytomności i śmierć w ciągu 30 do 60 minut.
> 10% objętościowo, > 100 000 ppm - śmierć następuje w krótkim czasie

Duże ilości tlenku węgla powstają w wyniku niecałkowitego spalania paliw kopalnych i biomasy, pożarów lasów i krzewów oraz utleniania metanu i innych lotnych związków organicznych. Poza wytwarzaniem energii ruch pojazdów silnikowych jest jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia powietrza CO na obszarach rozwiniętych przemysłowo. Tlenek węgla jest silną trucizną dla układu oddechowego, która upośledza pobieranie tlenu przez ludzi i zwierzęta oraz wpływa na ośrodkowy układ nerwowy. Tlenek węgla jest nie tylko bezbarwny, bezwonny i pozbawiony smaku, ale nie powoduje podrażnień układu oddechowego typowych dla innych toksyn, takich jak kaszel czy duszność. Tlenek węgla spala się, tworząc dwutlenek węgla.

Wadliwy grzejnik gazowy lub pożar w garażu podziemnym mogą stanowić zagrożenie dla mieszkańców całego budynku z powodu emisji tlenku węgla. Nawet pomieszczenia oddalone od źródła tlenku węgla mogą być zanieczyszczone, ponieważ gaz przenika nawet przez solidne sufity i ściany. Miernik CO z funkcją alarmu ostrzega w odpowiednim czasie, aby można było opuścić strefę zagrożenia w przypadku wzrostu stężenia.

Miernik CO na stanowiskach pracy o podwyższonym stężeniu tlenku węgla
Tlenek węgla może występować w stężeniach niebezpiecznych dla zdrowia, zwłaszcza w pomieszczeniach zamkniętych oraz w pobliżu procesów spalania lub utleniania. Człowiek nie jest w stanie dostrzec tego gazu żadnym ze swoich zmysłów. Obecnie miernik CO przenoszony na miejsce pracy lub instalowany na stałe ostrzega w odpowiednim czasie o zagrożeniu. Jeśli zmierzone wartości tlenku węgla są rejestrowane i oceniane, w niektórych przypadkach można również podjąć środki w celu uniknięcia wysokiego poziomu zanieczyszczenia CO na przyszłość.

Miernik CO w pomieszczeniach ogólnodostępnych
Zgony spowodowane zatruciem tlenkiem węgla w altanach i domach raz po raz trafiają na pierwsze strony gazet. Chociaż kominiarze regularnie kontrolują działanie systemów grzewczych, nie można z góry zakładać, iż nie wystąpią czynniki, które spowodują zwiększenie tlenku węgla w pomieszczeniu. We wszystkich ogrzewanych budynkach, w których pomieszczenia wyposażone są w kotły gazowe, gazowo przepływowe podgrzewacze wody lub piece opalane drewnem, poziom tlenku węgla w powietrzu pokojowym powinien być stale monitorowany za pomocą miernika CO. Nawet w altanach i innych pomieszczeniach, które są ogrzewane tylko sporadycznie lub w których używane są inne urządzenia spalające, takie jak generatory prądu lub grzejniki na gaz propanowy, miernik CO pomaga wcześnie zidentyfikować zagrożenia związane z nadmiernym stężeniem CO.

Szczególnie w pomieszczeniach, w których ludzie śpią, miernik CO, podobnie jak wymagane już prawem czujniki dymu, powinien posiadać alarm akustyczny i rozpoznawać zagrożenia związane z nadmiernym stężeniem CO.


Miernik CO - kontrola dymu i stężenia spalin
Poziom tlenku węgla w dymie i spalinach jest oznaką niepełnego spalania. Określono maksymalne wartości emisji dla zawartości tlenku węgla w spalinach z nagrzewnic, pojazdów mechanicznych, maszyn z silnikami spalinowymi oraz małych urządzeń zasilanych paliwami płynnymi, takich jak piły łańcuchowe, kosiarki do trawy i dmuchawy do liści. Zgodność z tymi wartościami granicznymi można sprawdzić za pomocą specjalnego urządzenia do pomiaru CO. Służą one nie tylko do utrzymania czystości powietrza, ale także wskazują na złe wykorzystanie paliwa i niezbędne czynności konserwacyjne.

Miernik CO podczas i po akcji ratowniczej
Członkowie straży pożarnej i ratownictwa powinni unikać zagrożenia podczas pracy w przestrzeniach zamkniętych i słabo wentylowanych, w których może wystąpić tlenek węgla, nosząc przy sobie przenośny miernik CO. Takie urządzenie do pomiaru CO dla ratowników często nie tylko ostrzega akustycznie, ale także wibruje, dzięki czemu ostrzeżenie zadziała również w przypadku hałasu i rozproszenia uwagi.