Pieprasījuma vadīta ventilācija ar KNX CO2 sensoriem: svaigs gaiss un ietaupījums

Kāpēc DCV: argumenti par labu CO2 vadītai ventilācijai

Tradicionālās ventilācijas sistēmas ir aprēķinātas maksimālajam noslogojumam un darbojas ar nemainīgu ātrumu neatkarīgi no faktiskā cilvēku skaita. Sanāksmju telpa, kas paredzēta 20 cilvēkiem, saņem tādu pašu gaisa plūsmu pulksten 6:30, kad neviena nav, kā maksimālās noslodzes laikā. Ventilatora jauda ir proporcionāla ātruma kubam – plūsmas samazināšana uz pusi samazina jaudu līdz 12,5% no maksimālās. Pat neliels samazinājums dod lielu enerģijas ietaupījumu.

CO2 ir galvenais cilvēku klātbūtnes indikators. Āra gaiss satur aptuveni 400-420 ppm CO2. Katrs cilvēks miera stāvoklī (biroja darbs) izelpo apmēram 20 l/min CO2. Palielinoties noslogojumam, CO2 līmenis paaugstinās virs āra fona. CO2 uzturēšana zem 1000 ppm virs āra līmeņa nodrošina pietiekamu svaiga gaisa daudzumu uz vienu cilvēku saskaņā ar EN 13779. KNX CO2 sensori nepārtraukti mēra ppm un tieši vada ventilāciju.

KNX CO2 sensori: produktu salīdzinājums

Pieejami vairāki KNX saderīgi CO2 sensori – iegremdējami, DIN sliedei un panelim. Visi pārraida CO2 koncentrāciju kā DPT 9.008 (ppm) pa KNX TP. Atšķiras kalibrēšanas metode, mērījumu diapazons un papildu parametri.

DCV loģika: četru sliekšņu ventilācijas vadība

DCV loģika saista CO2 koncentrāciju ar ventilācijas plūsmas ātrumu, izmantojot četrus sliekšņus, kas atbilst EN 13779 iekštelpu gaisa kvalitātes kategorijām. Histerēze starp sliekšņiem (zemāks pārslēgšanās punkts uz leju nekā uz augšu) novērš ventilatora ātruma strauju svārstīšanos, kad CO2 līmenis svārstās ap slieksni.

Input: KNX CO2 sensor GA, DPT 9.008 (ppm)
Output: ventilation speed command GA, DPT 5.001 (0-100%)

Threshold table (with 50 ppm hysteresis):
  CO2 < 700 ppm (empty/outdoor level):
    → Ventilation: 20% speed (minimum, code-minimum airflow)

  CO2 700-1000 ppm (low occupancy):
    → Ventilation: 50% speed (moderate flow)
    → Switch down at 650 ppm (hysteresis to 20% level)

  CO2 1000-1400 ppm (medium-high occupancy):
    → Ventilation: 80% speed
    → Switch down at 950 ppm

  CO2 > 1400 ppm (overcrowded / alarm):
    → Ventilation: 100% speed (maximum boost)
    → KNX alarm telegram GA = ON → building management alert
    → Switch down at 1350 ppm

ETS6 logic block (MDT SCN-LCRM.01):
  Comparator 1: input A (ppm) < 700 → output = 20
  Comparator 2: input A >= 700 AND < 1000 → output = 50
  Comparator 3: input A >= 1000 AND < 1400 → output = 80
  Comparator 4: input A >= 1400 → output = 100
  Output written to GA (DPT 5.001) → Systemair SAVE or TROX TVZ

EN 13779 CO2 kategorijas un atbilstības mērķi

Standarts EN 13779:2007 (Ventilācija nedzīvojamām ēkām) nosaka iekštelpu gaisa kvalitātes kategorijas IDA 1–4, pamatojoties uz CO2 koncentrāciju virs āra līmeņa (parasti 400 ppm). DCV sistēmai jānodrošina vismaz IDA 2 kategorija apdzīvotajās stundās — tas nozīmē CO2 līmeni zem 800–1000 ppm virs āra, jeb aptuveni 1200–1400 ppm absolūtā vērtībā lielākajā daļā Eiropas klimata apstākļu.

Nakts izvēdināšana un rīta priekšsagatavošana

Nedarba laikā CO₂ līmenis pakāpeniski samazinās līdz āra līmenim, un DCV loģika samazina ventilāciju līdz minimumam (20% ātruma). Tomēr GOS (gaistošie organiskie savienojumi) no tīrīšanas līdzekļiem, mēbeļu izgarojumiem un būvmateriāliem uzkrājas nakts laikā pat bez cilvēkiem. Nakts izvēdināšanas secība iedarbina ventilāciju ar 100% jaudu 30 minūtes pirms plānotā darba sākuma, izvadot nakts laikā uzkrātos GOS un CO₂ pirms cilvēku ierašanās.

KNX time switch (MDT SCN-LCRM.01 weekly timer):

Night minimum (23:00 → occupancy start - 30 min):
  Write ventilation speed GA = 20 (20% minimum)
  DCV CO2 logic disabled — override by time switch
  Exception: if CO2 rises above 1000 ppm (unexpected night use)
    → DCV logic resumes and overrides night minimum

Night purge (06:00, 30 min before 06:30 occupancy start):
  Write ventilation speed GA = 100 (100% boost)
  Duration: 30 minutes (timer resets at 06:30)
  At 06:30: release override → DCV CO2 logic resumes control

Occupancy period (06:30-22:00):
  DCV logic active: CO2 thresholds control fan speed
  KNX presence detector (MDT PIR) reinforces DCV:
    No presence detected for 30 min → force minimum ventilation
    regardless of CO2 (room may have CO2 from previous occupants)

Weekend / holiday mode:
  KNX calendar block → extend night minimum to full day
  Night purge still runs at 06:00 Saturday/Sunday (HVAC system keep-alive)

BREEAM Hea 02 atbilstība un enerģijas atmaksāšanās

BREEAM New Construction kritērijs Hea 02 (Iekštelpu gaisa kvalitāte) piešķir punktus par CO₂ monitoringa sistēmu ar automātisku ventilācijas reakciju un CO₂ rādījumu attēlošanu lietotājiem. KNX DCV sistēma ar Elsner CO₂ sensoriem, ETS6 loģikas kontrolieri un KNX skārienpaneli (Gira X1 vai MDT Glastaster II), kas parāda reāllaika CO₂ koncentrāciju, atbilst monitoringa un automātiskās reakcijas prasībām. Datu reģistrācija (ARISTO BewO) nodrošina veiktspējas pierādījumus, kas nepieciešami BREEAM novērtējumā.

DCV enerģijas atmaksāšanās parasti ir 1-2 gadi sanāksmju telpās un konferenču zālēs. Sanāksmju telpa ar maksimālo projektēto ventilāciju 500 m³/h, strādājot ar vidējo noslogojumu 40%, ietaupa aptuveni 60% no ventilatora enerģijas. Pie tarifa 0,15 EUR/kWh un ventilatora motora jaudas 1,5 kW tas ir aptuveni 900 kWh gadā jeb 135 EUR gadā vienā telpā. CO₂ sensora cena (Elsner KNX CO2-T-UP) ir aptuveni 180 EUR — atmaksāšanās 16 mēnešos. Mērogā ar 20 sanāksmju telpām sistēma atmaksājas mazāk nekā 12 mēnešos, neskaitot uzstādīšanas efektivitāti.