Comments 64
У меня вопрос. СО2 который я выдыхаю, он тяжелее или легче воздуха? Я имею ввиду, то что я выдыхаю оно правда вокруг носа болтается(если не считать циркуляции воздуха) или всётаки оседает?
По-идее тяжелее. Почитайте про озеро Ниос, там в 80х около 2000 человек задохнулось углекислым газом, который поднялся из-под дна озера и просто вытеснил собой весь остальной воздух.
Но выдыхаемый CO2 теплее окружающего воздуха (обычно) — и поэтому может оседать не особенно и быстро.
Предположим, что температура выдыхаемого газа 37 градусов по цельсию (или 310K), температуру окружающего воздуха примем за 20 градусов по цельсию (или 293K), таким образом, если бы мы вдыхали и выдыхали один и тот же газ, но с разной температурой и при одном и том же давлении, то выдыхаемый газ был бы в 310 / 293 = 1,06 раз легче. Но ранее мы уже посчитали, то углекислый газ в 1,4 раза тяжелее. Так что если вы вдыхаете чистый кислород при температуре 20C и выдыхаете чистый углекислый газ при температуре 37C, то он все-равно будет осаждаться вниз (пусть и на 5% медленнее, чем если бы был при той же температуре, что и на вдохе).
Спасибо за расчеты — как-то в голову не приходило, что вот так всё просто.
На самом деле там всё немного сложнее. Всё-таки вдыхаем и выдыхаем смесь газов, и надо работать с парциальными давлениями газов в этой смеси. Но суть остаётся та же.
Я так подумал, что в выдыхаемой смеси будет большое количество водяного пара, (молярная масса H2O — 18 г/моль). Из-за этого (да ещё и из-за того, что и остальные газы (кислород, азот) теплые) выдыхаемая смесь будет легче, что можно наблюдать на морозном воздухе.
На морозном воздухе можно наблюдать, что она не зависает на одном месте, а рассеивается.
Мне кажется немного нелогичным обсуждение того, куда углекислый газ спустится или поднимется. Если бы он реально вниз опускался, у нас бы уровень углекислого газа ближе к полу был бы вообще высокий.
Конечно, сюда можно и рассеяние пучка молекул в газе приплести. А если вообще строго подходить, то надо решить систему из уравнения Навье-Стокса (как для несжимаемых сред (сконденсированная вода), так и сжимаемых (газы)), уравнения неразрывности, уравнения сохранения энергии, наложить граничные условия. Причем решать численными методами, т.к. общего алгебраического решения до сих пор не существует, кроме некоторых вырожденных случаев.

Но по моим ощущениям, прежде чем диффундировать, выдыхаемый воздух стремится уйти наверх, если выдыхать его горизонтально.
Дело скорее больше не в парах воды, а в том что собственно углекислого газа в выдыхаемом воздухе не более нескольких % от общего объема если специально надолго дыхание не задерживать.

В результате имеем замещение нескольких % кислорода на аналогичный % углекислого газа, который тяжелее на ~40%.
И одновременный нагрев ВСЕГО объема воздуха, что снижает плотность остальных 9х% газов на 5-7%
В результате средняя плотность выдыхаемой смеси оказывается немного ниже чем у исходного воздуха несмотря на появившийся более тяжелый СО2.
Если вы будете вдыхать чистый кислород, то жизнь ваша будет очень коротка и очень болезнена, легкие убьете за пару вдохов.
Я рассматривал «модель сферического коня в вакууме».
Не за пару вдохов, а чуть дольше. Заметные эффекты начинаются через несколько минут вдыхания.
Жаль, вас не было рядом, когда разрабатывали систему жизнеобеспечения экипажа Аполлонов. Эти бесчеловечные американцы заставляли астронавтов дышать чистым кислородом :)
Справедливости ради, там штатно, емнип, 0.3 атм. Так же, как и на Меркурии и Джемини.
Насчет Аполло-1 (и вообще наземных испытаний и тренировок) я точно не помню уже какова была длительность, но вот там давление повышенное было, и чистый кислород вполне мог привести к отравлению.
Повышенное только для наземных тренировок и при подготовке к старту использовали, так что сдается мне, дышали чистым кислородом они не долго.
давление, давление. а те что в тренировочной капсуле сидели — сгорели заживо
Нобелевский комитет приглашает Вас за премией в области физиологии.
ПДК для парциального давления кислорода в дыхательной смеси порядка 1.6-2 бар. То есть при атмосферном давлении дышать чистым кислородом можно, хотя и не очень полезно.

А вообще, да, есть понятие кислородного отравления. Но работает в реальности только для дайверов, которые могут поймать эти самые 2+ бара за счет повышения давления внешней среды. Особенно, если ныряют на богатых смесях типа найтрокса.
Ну давайте посчитаем: Из школьного курса химии молярная масса углекислого газа CO2: 14 + 16 + 16 = 46 (г/моль), кислорода O2: 16 + 16 = 32 (г/моль). Будем считать газы идеальными, из школьного курса физики знаем, при одинаковых температурах и давлениях 1 моль идеального газа занимает один и тот же объем. Таким образом получаем, что плотность углекислого газа в 1,4 раза больше, чем у кислорода.
Ошибся: атомная масса углерода 12, а не 14, т.е. для CO2 получим 44 г/моль. Но с округлением отношения плотностей углекислого газа и кислорода до первого знака после запятой, получим все те же 1,4 ))
Когда CO2 монитор лежит на столе в пределах 1 метра, то показания выше на несколько сотен ppm. Поэтому у меня дома он находится там, где никто долго не находится, чтобы не влиять на показания.
Так что похоже, что вокруг носа концентрация CO2 всегда выше.
Подскажите, есть ли на рынке относительно бюджетные измерители CO2?
Как выбирать, чтобы не купить бесполезную игрушку, в чем основные подвохи?
На Aliexpress датчики для CO2 от 30$. А что-то с хорошей точностью еще дороже.
сами сенсоры за эти деньги вполне точны для бытовых нужд. Есть выходом на UART, можно легко подключить к компу и смотреть показания на нем + графики стоить
Посмотрел модель с UART, заметил в описании что реагирует на алкоголь.
Любопытно, это же сколько алкоголя в воздухе должно быть, чтобы датчик заметил? ))))
Т.е. те что стоят в сигнализациях утечки природного газа будут сигналить и от углекислого? Например дешевые китайские «gas alarm». Из описания на Aliexpress
the sensor is mounted on the wall. for propane to determine the down, and for natural gas under the ceiling, depending on the type of gas lighter or heavier than air.

Т.е. вместо пропана среагирует на углекислый — оба газа тяжелее воздуха.
Вот такой не покупайте, датчик CO2 отваливался через несколько часов работы. То ли батарейки сажал моментально, то ли еще что. А еще он пищит долго и противно =).
У меня такой, работает нормально, покупал где-то за $80-90. Максимальное расхождение с показаниями МастерКита — 50 ppm, что в пределах досустимой прогрешности. Но температуру завышает на 2 градуса по сравнению с МастерКитом (другие тоже жалуются на это).
Фото
HT-2000 vs MasterKit

Но он у меня постоянно подключён к сети, видимо поэтому нет проблем с датчиком CO2.
Правда есть проблема: записывает показания только если подключён к компьютеру. У вас эта функция работает нормально?

По поводу выбора анализатора CO2 можно почитать эту тему: http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=47:11005. Кстати, в той теме начиная с этого сообщения можно почитать про HT-2000.
Да, температуру тоже врал маленько. А с компьютером я его не проверял — не успел =).
Какой он огромный!

А бывают компактные, как мастеркит, бюджетные, и чтобы умели работать от внутренней батарейки и накапливать данные?
Он ещё и толстый. Но зато показания видно с нескольких метров.
Здесь фотографии со всех сторон, а вот фото внутренностей.
Как уже писал, с накоплением данных у моего экземпляра есть проблемы. И ещё за 2 недели моего отсутствия у него почему-то сбилась калибровка, теперь очень сильно завышает CO2. Либо ему кто-то любопытный помог, либо в нём что-то сломалось без вмешательства. Теперь не знаю как его откалибровать.
Здесь пишут, что можно выбирать любой, например, есть такой вариант с сохранением данных (он же на Aliexpress), но судя по фотографиям он тоже большой и толстый. Правда, не знаю, работает ли от батареек.
Очень сомнительно, что у ИК датчика может сбиться калибровка. Я бы скорее на софт грешил. Хотя датчик, похоже, разработки дядюшки Ляо, поэтому черт его знает что там внутри.

Вот такой вроде получше, во всяком случае автор Белого куба о нем хорошо отзывался.
Не знаю что с ним случилось. Он работает, то есть показания увеличиваются при отсутствии проветривания. Но минимум рядом с открытым окном теперь около 1100 ppm вместо примерно 400 ppm, то есть прибор почему-то завышает показания на 700 ppm. При микропроветривании показания около 1300 ppm с чем-то, если вычесть 700, то получится 600 ppm с чем-то, именно столько у меня раньше и было при микропроветриваниях.
То есть очень похоже, что показания просто завышены на 700 ppm.

Понаблюдаю за ним ещё несколько дней, может быть сработает автокалибровка (ручной калибровки нет). Если не поможет, буду искать другие решения и напишу продавцу.
1,5 недели спустя похоже сработала автокалибровка. Хорошо проветривал квартиру каждый день. Вчера вечером показания ещё не опускались ниже 1000 ppm, а когда проснулся утром они были 500 ppm с чем-то.
Подвох один — тип датчика.
Дешевые используют нагревательный элемент в своем составе. Работают 1-2 года с посредственной точностью.
Датчики подороже используют лазер или светодиоды. Точность повыше и ресурс работы больше.

Самый дешевый с последним типом датчика в нерезиновой нынче около 5000р — вот такой
Как раз сегодня выложил обзор одного из датчиков, которые решают похожую задачу:
geektimes.ru/company/dadget/blog/268230

Ценник у монитора качества воздуха от Даджет тоже довольно высокий, но цена всё-таки ощутимо ниже, чем у того прибора, который использовался в этой статье от Тион.
А как быть в офисе то? Тут приходится жить с тем, что есть, но последнее время через час два нахождения там чувствуется легкая сонливость, которая проходит быстро, когда домой возвращаешься — явный признак избытка CO2, в летнее время я вполне могу просить открывать окно, а вот зимой не особо получается.
Если работодатель не идет навстречу, то можно либо проголосовать ногами, либо пожаловаться в роструд, пусть проверят, что в твоем офисе соблюдается норма по воздухообмену не менее 60 кубометров в час на человека.
60 кубов на человека в час. Считаем — в комнате пять человек. 300 кубов в час закачать с улицы через форточку 25*30см. = ~4км/час ветерок из форточки постоянно. На улице 0, теплоёмкость куба воздуха примерно килоджоуль/кубометр*град 300 кДж* 20 град /час = где-то полтора киловатта только на его подогрев.
В принципе для офиса обе цифры неприятны, но терпимы. Для вагона электрички зимой (100рыл 30градусов «дельта-тэ») — уже не очень. Эти наши нормы (+ на скорость сквозняков, потребление тепла, освещённость и проч) сами с собой не очень стыкуются — примерно как охранные и пожарные требования. Проще с соседями по комнате договориться, чем пытаться наши законы соблюдать
Для офиса вообще не проблема — 5 человек находящихся в помещении и соответствующее кол-во орг. техники (мы же про офис) сами не меньше 1 кВт тепла постоянно выделяют, которое нужно куда-то девать.

Ну и любая нормальная система вентиляции это совсем не то же что «открытая форточка». Хотя бы минимальная пассивная рекуперация тепла присутствуют — удаляемый воздух и свежий с улицы на встречу друг другу проходят обмениваясь теплом.
300 ppm – норма на улице на природе

У вас данные устарели лет эдак на 30.

image
Тоже вспомнил про этот график прочитав про 300ppm.
Справедливости ради, посмотрите амплитуду колебаний. Это очень осредненные данные. Наверное, в лесу в солнечный день в безветренную погоду на уровне крон можно найти 300 ))))
Ну она и небольшая совсем — всего-то 5-7 ppm и это колебания за целый год. И эти показания собираются вдали от транспорта и какой-либо промышленной деятельности.
Ниже 400ppm сейчас реально встретить только рядом с чем-то активно поглощающим СО2. Например действительно в лесу летом.
Просто «на улице» (даже загородом) меньше 400 уже и не найти сейчас.
После прочтения текста резко почувствовал нехватку воздуха и ощутил желание проветрить помещение. Вот она — сила внушения.
ИМХО, немного нагнетаете. Проветривать нужно и полезно, но настолько сильно заморачиваться не стоит.
Ну можно прикинуть. Немного уличной магии школьной физики:
1 «обычная комфорка в вакууме» имеет тепловую мощность порядка 2 кВт (глянул в спеки своей плиты — миниатюрная 1.25 кВт, средние по 2 кВт, 1 самая большая «турбо» 3 кВт, это максимальные мощности т.е. при полном открытии соответствующего регулятора).
за 1 час горения имеем 2 кВт*ч = 7,2 МДж тепла, для чего сжигается 7,2 / 46 = 0,156 кг газа (метана если про трубопроводный газ — CH4)
Из них 75% углерод(который и даст СО2 на выходе), 25% водород (его можно не учитывать — на выходе простая вода = просто увлажнение воздуха), т.е. 0,156*0,75 = 0.117 кг
С другой стороны в СО2 на углерод приходится 27% по массе: 12/(12+16*2), т.е. при его сгорании будет образовываться 0.117/0.27 = 0.43 кг СО2
Плотность СО2 при н.у. 1.98 кг на куб, значит у нас за час выделяется 0,43/1,98 = 0,22 куб.м СО2 в час на 1 горящую комфорку
Ну а уже дальше каждый сам может прикинуть исходя из кол-ва комфорок, времени горения и объемов помещений.

Скажем на кухне 8 кв.м. с потолками 2.5м горела такая течении часа на максимуме регулятора. Окно закрыто, дверь закрыта, вытяжка выключена, в общем рассмотрим самый жесткач
объем помещения 20 куб.м.
в который добавилось +0,22 куб.м СО2 (и выбыло аналогичное кол-во кислорода)
Это порядка +1% по объему или +10000 ppm относительно фонового уровня (500-700 ppm)
В общем лучше так не делать. Это все еще не опасный уровень, но будет явно выраженная духота и разные неприятные ощущения если там задержаться.

В прочем так никто никогда и не делает на практике — либо работает вытяжка(удаляющая практически весь выделяющийся СО2 сразу помимо запахов и копоти), либо приоткрыто окно/форточка ну или хотя бы дверь оставлена открытой в остальную квартиру, что увеличивает объем по которому распределяется газ в 5-10 раз с соответствующим снижением концентраций СО2.
А от поглотителей СО2 (для бытовых целей) пока ждать нечего? Интересно, как будет ощущаться воздух с полностью убранным углекислым газом.
Смотря где воздух нюхать:
Уровень углекислого газа в воздухе измеряется в ppm: 1 ppm = 0.0001%, то есть одна миллионная доля.
•300 ppm – норма на улице на природе
•500 ppm – норма на улице в современном городе
•700-1500 ppm – норма в помещении, причем ближе к 1500 ppm уже начинаются жалобы на духоту, головную боль, вялость и т.д.

Т.е.
0,03% – норма на улице на природе
0,05% – норма на улице в современном городе
0,07%-0,15%

Не так уж много и заметно.
А вот попробуйте при случае кислородный концентратор. Эффект очень заметен. Друг купил просто для хорошего самочувствия. Действительно помогает. Проверил на себе — просто «прочищает мозги», появляется такая необычная «четкость мысли». Жаль аппарат габаритный, а то бы взял бы себе.
к 1500 ppm уже начинаются жалобы на духоту

Говорит о том, что уровень СО2 значим сам по себе, поскольку -0.15% кислорода существенного значения не имеют. Кажется читал, что у южного полюса концентрация СО2 очень низка и это даже вызывает некоторые проблемы с дыханием, (хотя звучит странно).
Да, дело именно в СО2. Правда не столько в его физических или даже физиологических свойствах (человек вполне может и в 10 раз большую концентрацию переносить без существенного вреда для здоровья), а в регуляции и нервной системе. Она очень чутко на довольно узкий диапазон концентраций углекислого газа «настроена» и начинает «шалить» при заметных отклонения от нормы. Причем в обе стороны. Т.е. все эти описываемые эффекты организм устраивает себе сам, а не прямое вредной воздействие от СО2.

Чувствительность к концентрации кислорода в воздухе у человека почти на 2 порядка ниже чем к углекислому газу.
Я уже давно понял, что свежий воздух — одно из главных условий хорошей работоспособности. Совсем недавно узнал про приборы измерения уровня CO2 и собираюсь обзавестись таким для более точной оценки работоспособности вентиляции.

Что касается вентиляции в квартире, я планирую организовать приток свежего воздуха через лоджию, на которую выходят окна обоих комнат. Лоджию утеплил. Теперь окна-дверь на нее из квартиры постоянно открыты, а на лоджии одна или несколько створок стоят на микропроветривании. В квартире стало ощутимо свежее, — сейчас зима и раньше это время года было для меня постоянным кошмаром в этом плане, а теперь очень даже неплохо.

Далее, я планирую организовать принудительный приток воздуха. Изначально хотел приобрести для этого Бризер, но меня остановил вопрос экономичности. Зимой (а именно в это время года вентиляции особо важна ибо окна закрыты), на подогрев морозного воздуха будут уходить киловат-часы электроэнергии. Т.к. прибор работает круглосуточно, то мы попадаем за значительную сумму доп. расходов. К сожалению, производитель скромно умалчивает об этом вопросе, и я не нашел на их сайте способа произвести расчет этих расходов. Но если тупо умножить мощность прибора на время, то у меня получилось около 3тыс.руб в месяц будет обходиться такая вентиляция зимой. Конечно здоровье важнее, и в общем, можно раскошелиться на эту сумму… но мы же живем в век экономичных решений :)

Решение вопроса — использование приточно-вытяжной системы с рекурператором, но они очень дороги (на порядок чет тот-же бризер), и в ряде случаев непригодны для установки в наших малогабаритных квартирах.

Однако, я вроде-бы нашел промежуточное решение. Не сочтите за рекламу, и да извинит меня создатель важного топика, просто хочется поделиться своей находкой среди людей, которые озабочены качеством воздуха в своих квартирах. Я предполагаю что именно такие тут собрались :) В общем, я приобрел вот это: "приточно-вытяжная вентиляция марлей". Стоимость процентов на 30 выше бризера, но потребление энергии всего 3вт. Про опыт использования пока сказать ничего не могу — не дошли работы до его установки. Если у кого есть что сказать по этому поводу, буду рад услышать.

Принцип работы этой установки прост — он работает 70 секунд на приток, и 70 секунд на вытяжку. Т.к. воздух проходит через рекурператор, внутрь помещения поступает уже подогретый (зимой) или охлажденный (летом). Произодитель заявляет о допольно высоком КПД (85%), это конечно значительно меньше чем в серьезных установках, но тут и сумма другая. В общем, похоже на золотую середину. Кому интересно пишите (можно в личку), как запущу систему обязательно расшарю свой опыт.
Для меня критичным было наличие нормальных фильтров (окна выходят на оживленную дорогу, под окнами ходят/стоят курящие), в тионе их 3 (F7, H11 и угольный), у рекуператора только G3/4. Нагуглил таблицу, там G3/4 проходят как фильтры грубой очистки, от пыли.
Важное замечание! Да, мне в этом плане повезло — дом стоит вдали от оживленных улиц.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.
Information
Location

Россия

Website

tion.ru

Employees

101–200 employees

Registered

16 June 2015