コンパクトなのに高精度

CO2センサーは、最近様々な分野へ用途が広がっていますが、センスエアのCO2センサーは市場の黎明期から多くのお客様に選ばれています。今回は、ビルなどの建築物での課題解決を例に挙げて、センスエアを使うベネフィットについて説明します。

CO2 センサー

最適な空調管理でエネルギーコスト削減

ビルなどの建築物の空調システム (HVAC: Heating ventilation and air-conditioning) は、空気質の一つとしてCO2 濃度の基準値を超えないように設計されています。

さらに近年では、室内の CO2 濃度のモニターで在・不在検知を行い、部屋ごとの最適な空調管理により、ビルの電力を削減する試みが行われています。アメリカ暖房冷凍空調学会は、CO2 センサーを用いた最適な空調管理により、30% のエネルギーコスト削減効果があると報告しています (*1)。

[Notes]

[1] https://www.meghvac.com/wp-content/uploads/2016/05/2016Jan_030-037_Lin.pdf

最適な空調管理

最適な空調管理システムの課題

最適な空調管理システムの課題は何でしょうか ? 25 年間で得られた知見から、私たちは以下の 3 つが大きなポイントになると考えます。

高精度でばらつきの少ないデータ収集

人間の感覚は敏感ですので、空調の制御には細心の注意を払う必要があります。つまり、CO2濃度を用いて空調を制御する場合は、測定に高い精度が必要です。また、室内環境変化による測定値変動も極力ない方がよいでしょう。

一方でグリーンビルディングの認証プログラムである LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) では測定精度が 75ppm 以下の CO2 センサーを使用するよう明記されています。

多様な複数の場所へのセンサー設置

ビルの形状、人の出入り等の様々な要素は、ビル毎に異なります。当然、センサーの設置場所もビル毎に検討が必要です。空気質モニターの形状・大きさも小さければ小さいほど、置き場所の自由度が増します。

中長期の安定稼働

  何十年も使う建築物には、中長期的に安定したシステムが求められます。また、検査システムの校正などのメンテナンスコストにも目を向ける必要が有ります。

ビル空調で求められる空気質モニターのために

 空調・換気システムの最適化に伴う上記 3 つの課題を解決する CO2 センサーをセンスエアは提供しています。

設置環境によらず、高精度なデータ取得が可能

センスエアの COセンサーは、測定精度 ± (30ppm + 読み値の 3%) の高精度を持ちながら、更に温度に対する検出濃度のばらつきが少ないです。空調・換気システムの開発において設置場所の環境温度を考慮する必要が有りません。これによりシステム設計をより簡素化することが可能です。

センスエアでは、出荷時に全ての製品で複数の温度でのキャリブレーションを実施しています。このため、広い使用温度範囲で検出濃度の誤差が小さくなっています。一方、多くの他社製品は、1 つの温度のみでキャリブレーションを行っているため、キャリブレーションを実施した温度でしか正確な測定値が得られません。

CO2濃度と環境温度の関係 センスエアの CO2 センサーの温度特性
Air quality monitors that are required for air conditioning systems for buildings

CO2 センサーの温度特性 (他社比較)

各社のCO2センサーの温度に対するCO2検出濃度のばらつきを比較しました。このホワイトペーパーを見ていただければ、お客様がセンスエアを選ぶ理由が分かります。

Air quality monitors that are required for air conditioning systems for buildings

空気質モニター設置の自由度を増す小サイズ

一般的に NDIR 方式の CO2 センサーの精度は、光路長 (赤外線光源から赤外線センサまでの距離) に依存するため、高精度な CO2 センサーは、サイズを大きくしなくてはなりませんでした。しかし、センスエアは光学設計の工夫により、コンパクトな空間でも長い光路長を実現し、小型化と高精度化を両立しています。

CO2 センサーが高精度かつ小型であることにより、ビル内のセンサー設置場所に自由度が生まれるため、システムインテグレーターの皆さんはより柔軟な換気システムを検討することができるようになります。 

15 年以上安定したシステム

センスエアの COセンサーは、15 年以上の長期間に渡りメンテナンスフリーでご使用頂けます。これは、センスエアの全てのセンサに内蔵された自己補正機能である ABC (Automatic Baseline Correction) アルゴリズムにより実現しています。

一般的な COセンサーでは、取り扱い時の振動や基板への応力、光源の発光量低下、光路の汚れによりセンサーの精度が低下するため、定期的な較正が必要です。

一方、センスエアの CO2 センサーは一定期間 (初期値: 8 日間) の最も低かった CO2 濃度値を記録し、外気の CO2 濃度である 400ppm と差異が検出された場合には、基準となるゼロ点を調整するようにプログラムされています。

センスエアの CO2 センサーは、「設置環境によらず高精度」「コンパクトで実装時の制約がない」「15年以上安定したシステム」といった特長により、お客様の効率的なビル空調・換気システムの実現に貢献します。

センスエア (Senseair) について

2018 年に旭化成エレクトロニクス (AKM) グループの一員となった Senseair は、非分散型赤外線 (NDIR: Non-Dispersive Infrared) 方式の技術を用いたガスセンサーのプロバイダーです。常に新しいガスセンサーの技術開発および量産化を目指しています。