【应用】安费诺提供用于绿色建筑通风系统（DCV）的NDIR二氧化碳传感器解决方案

时间： 2020-03-05 来源：Amphenol Sensors

代理服务

技术支持

采购服务

相关国家标准和规范简介

近十几年来，国内外对于室内空气质量的要求和标准不断提升，也相应地提出了一系列标准和规范要求。尤其在近几年，国内在室内暖通风系统、室内空气质量等方面指定和更新了相关的标准。这些标准中，除《室内空气质量标准》由卫生部、国家环保总局制定颁布外，其余均由中华人民共和国住房和城乡建设部牵头制定和颁布。

表-1：我国建筑类与空气质量相关的部分标准

其中《绿色建筑评价标准》在十几年的时间内虽然多次修订，但是内容上仍然承前启后，技术手段上也不断有更新。节能、健康、以人为本始终是《标准》的主题。在围绕节能、健康的要求中，建筑的暖通风系统一直是其核心内容之一。

根据《后评估技术指南》，后评估总分达到50,60和70，即可获得及格、良好和优秀的评价。虽然评价不是目的，但是在《后评估技术指南》中，仅暖通风的节能及空气质量两项，总分就达到了83（55+28）分，可见该两项内容的实现对于建筑及使用者而言，重要性不言而喻。

绿色建筑中按需控制的通风系统（DCV）特点

我国在以上标准的制定中，室内CO2的浓度始终是要求低于1000ppm，而平时大气中CO2的浓度一般维持在400ppm注[1]左右。所以，空气质量的监控离不开高精度CO2传感器的应用。另外，暖通风系统的节能实现，也同样离不开CO2传感器应用，即当前称之为按需控制的通风系统（DCV：Demand Controlled Ventilation）。因为DCV系统通过CO2传感器，可以实时监测室内的CO2浓度值，并适时地根据当前的CO2浓度导入室外的新鲜空气，而不必一直保持新风避免了无谓的能耗。我们简单比较一下基于DCV（蓝色部分）的和固定流量（红色框）的HVAC间的能耗差异。如图-1：

图-1 办公环境下的HVAC能耗比较

对于固定新风量的HVAC系统，其新风量的设计依照相关国家标准就必须按照最高人数的时候进行才可以满足空气质量的规范要求。国外的统计研究表明，基于DCV的HVAC系统与固定新风量比较可节省的费用如表-2所示。

表-2：DCV与固定新风量控制的HVAC费用节省面积平摊

保持CO2低浓度的重要性，不仅仅在于它会直接影响所在环境的人的工作状态，也利于提高人们的工作效率，同时说明当前环境有充足的新鲜空气，大大降低建筑物综合症的风险。CO2指标在某种程度上也可以反映当前环境中其它有害气体的大概状态。因此，在暖通风系统的控制中，CO2传感器起到了举足轻重的作用。有了CO2传感器才可以真正实现按需控制新风量，满足绿色建筑规范的同时实现节能。

空调系统的使用，一般要求都是在10年以上，期间需要系统中所有器件的稳定可靠，包括重要的传感器，如CO2传感器。

注[1] ppm: 一百万分之一，这里按体积计算

Telaire及其CO2传感器

安费诺传感器技术集团（ASTG）旗下的Telaire作为全球第一家研发出低成本的非分散红外（NDIR）CO2传感器，研发和生产出了适合多种应用的CO2传感器产品。产品经过多年迭代，性能可靠稳定长达15年以上，这与电化学方式下的漂移、使用寿命短等特性相比具有不可比拟的优势。而NDIR技术也同样在我国的相关检测标准中作为首推检测CO2浓度的技术方式。

安费诺的产品应用于：

建筑/室内空气质量
气体泄漏检测
有害区域监测报警
麻醉病人监护
酒精呼气测试器
汽车HVAC空气质量及R744（CO2）泄漏报警
温室种植
垃圾填埋场气体泄漏检测
新能源锂离电池热失控验证管理

Telaire基于NDIR技术拥有30多项美国及国际专利。其中ABCLogic™技术，赋予了传感器自动校准的功能，使得CO2传感器在使用中器件始终自动保持稳定可靠的测量精度和性能。

表-3：产品型号

NDIR CO2传感器基本原理

非分散红外（NDIR）基本原理就是利用被检气体CO2对红外光区电磁辐射的选择性吸收强度变化的测量来进行的定量分析。

在图-2-1,2-2示意图中：

红外光源发出的光经过光腔过程中，被CO2吸收掉部分对应其吸收光谱的红外光能量；
带通滤波透镜对CO2吸收光谱的波段衰减很小，而对其余波长的红外光线充分吸收；
最后与滤波透镜组合一起的热电堆仅能接收到被CO2吸收剩余部分的窄带红外光能量；
检测热电堆的输出信号，经过校准补偿即可对应当前CO2的浓度

而该吸收关系遵循Lambert-Beer定律，即[1]：

式（1）中：

表示红外光被吸收后的光强度；
表示红外光入射光强度；
表示气体浓度；
表示红外光通过气室光腔的长度；
表示吸收常数

当传感器的尺寸只有（28.9mm*15.6mm*8.61mm）的时候，传感器内部的任何构造变动都会对测量精度和稳定性造成影响。因此Telaire的T67xx系列的超小型CO2传感器（如图-3），在整个设计中作了专业的努力，使得传感器依然可以保持其稳定和可靠运行的特性。

图-3：T6713产品图片

按需控制的通风系统（DCV）对于其它传感器的需求

DCV暖通风系统性能的实现依靠对几个变量的控制：

温度
湿度
通风

这三大类变量监控中，除了温、湿度两大重要信号需要测量外，还包括标准规范中提到的影响空气质量各种因素需要监测（除了CO2，也包括PM粉尘含量，甲醛类（VOC）有害气体含量等）。

在表-3中我们已经看到，Telaire提供的产品方案中，T8100-R款CO2变送器模块已经集成了温度和湿度传感器，同时具备标准的工业化现场接口（该款产品至今仍然可靠地工作在包括如杭州地铁等多个HVAC系统中）。当CO2的测量受海拔高度的影响时，可以利用大气压力传感器进行测量补偿。安费诺NovaSensor高精度大气压力传感器NPA201系列完全可以胜任。

安费诺传感器技术集团(ASTG)还可以提供独立的各类专业的温度、相对湿度传感器，PM2.5粉尘传感器，甲醛类（VOC）有害气体的传感器。还有对于通风系统来说，对过滤网网压监测所需的小量程，高精度和可靠性的（50kPa）的压力变送器等各种类型的传感器。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本文由LTT转载自Amphenol Sensors，原文标题为:NDIR二氧化碳传感器在绿色建筑中的应用，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（1）

ACE Lv8. 研究员 2020-03-05

学习了

没有更多评论了

【应用】基于非色散红外设计的T6613型CO2传感器模组在新风机系统便携检测终端中应用

本文介绍一种使用安费诺的T6613型CO2检测传感器在中央新风系统便携式手持空气质量检测设备中的应用，通过手持设备对不同房间内空气质量检测并将相关的检测数据发送给中央新风主机，控制新风主机对不同房间的精准送风换气以改善房间内的空气质量，这种方式不仅能可以免去每个房间布置传感器的高额成本，同时也能提升新风系统的能效比，在降低成本的同时也便于用户使用。

2019-09-07 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

【应用】最高检测浓度达2000和5000ppm的T6613 CO2传感器模块在车载空调中的应用

本文推荐安费诺旗下Telaire的T6613 CO2传感器模块，来完成车内CO2浓度检测。该产品采用非分散红外(NDIR)、镀金光学、扩散或流通采样（采用Telaire专利ABC逻辑自校准算法），可以精准测量CO2浓度。车内的CO2浓度最高不得超过1100 ppm (0.11%)，而T6613可检测浓度最高可达2000和5000ppm。

2019-08-27 - 应用方案

【应用】TE高精度压力传感器SM9541系列可精确检测通风系统中的压力变化，全量程±1%FS精度

SM9541系列传感器是TE的低压、数字输出输出的压力传感器，适用于监测空气流动中的静压和动压。该传感器使用半导体传感器技术，具有高精度和可靠性，可以测量10 cm到140 cm水柱（0.14 to 2 PSI），具有高精度、适应性强、便于使用，适用于通风系统。

2023-03-31 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

Amphenol Sensors(安费诺)温度传感器/MEMS压力传感器/C〇2、湿度、灰尘传感器选型指南

目录- Sensors Temperature Sensors Pressure Sensors CO2, Humidity & Dust Sensors

型号- DK SERIES,NDP SERIES,NHQ SERIES,AAS-AQS-UNO-RH-CO2,RL40,T5D SERIES,FMA SERIES,GC32,EC95,AB6 SERIES,RL45,GC16,GT SERIES,DKM SERIES,CTP65,M SERIES,UD20,S SERIES,CTP60,RL30,AIT SERIES,GE-1935,TH SERIES,NDL SERIES,3006,MELF,YS4019,RL35,HM SERIES,GE-2102,GE-2103,JS2945,T6715,T6613-X,AAS-AQS-UNO,TM SERIES,R85 SERIES,SM-UART-04L,YSM SERIES,FP10,NPI-15,T6715-X,FP14,NPC-120,HS12SP,NPI-19,B35 SERIES,T6713,BB07,SUF SERIES,NK SERIES,BB05,YS4020,T6703,YSM 4021,YR SERIES,BR16,A-1737,BR14,T6700,BR11,T SERIES,FP07,1403,NHQM,P85 SERIES,ZTP SERIES,JF SERIES,NDK SERIES,JS8741,NPH SERIES,JS8746,R100,JR SERIES,PTSM,MA400,SM-PWM-01C,JB SERIES,1803,BB11,B05 SERIES,T6616,EVAP,YF SERIES,JA SERIES,P100,YD SERIES,YH SERIES,MF65 SERIES,YG SERIES,MA100,JIC SERIES,YB SERIES,B43 SERIES,T9602,NPC-100,YA SERIES,YC SERIES,SC30,CTP100,BR23,T6613,PTD SERIES,PTE SERIES,YM120,HVAC,JTC SERIES,JTR SERIES,MS SERIES,YK SERIES,WTF083B001,P30 SERIES,YL SERIES,YP SERIES,PTA SERIES,PTH SERIES,ND SERIES,B07 SERIES,PTF SERIES,PTO SERIES,P60 SERIES,JM SERIES,YS SERIES,T6600,RL1004,BR32,JS6780,JI SERIES,HS30P,JW SERIES,A1447-A1450,JS SERIES,TP SERIES,JE SERIES,JC SERIES,GE-1856,1703,B14 SERIES,T6615-X,GE SERIES,R65 SERIES,DC95,JYA SERIES,T3000,EVAP A1424,SC50,BR42,A-1266,C100,GE-1923,NPP-301,706 SERIES,2006,NKA SERIES,AS SERIES,B10 SERIES,P25 SERIES,NHQMM,GC11,RL20,CL SERIES,P20 SERIES,GC14,GE-1920,NPC-1220,JP SERIES,P65 SERIES,ES SERIES,CTP85,T6713-X SERIES,BR55,MC65,KU SERIES,TK95,NDM SERIES,R60 SERIES,NDU SERIES,NPC-1210,TC SERIES,JL SERIES,RL14,JD SERIES,RL060628,RL10

05/2019 - AMPHENOL SENSORS - 选型指南代理服务技术支持采购服务

Amphenol Sensors(安费诺) 汽车传感器选型指南

目录- 汽车传感器解决方案介绍车厢空气质量系列传感器排放处理系列传感器新能源汽车传感器应用测量汽车应用中最为关键的参数

型号- SM-UART-01L,PT200,T6703,TPMS,DPS,G-CAP2,SM-UART-01D,A2103,NPI-19,T6713,A-2102,EGR,A-2103,NPP-301,GE-1935,A-2121,ZTP,DPF,SM-UART-01L+,SM-PWM-01C,NPX1

AMPHENOL SENSORS - 选型指南代理服务技术支持采购服务

【经验】解析锂离电池热失控的五大原因及电池热管理的三级安全策略

本文安费诺主要简述了电池热失控检测的国家标准，以及热失控中检测手段，尤其时将气体传感器加入到热失控检测报警应用中的现实可行性。效的储能方式了。

2022-09-01 - 设计经验散热方案设计

Amphenol Sensors(安费诺)/Telaire 空气质量传感器选型指南

目录- OEM CO2模块 OEM集成智能粉尘传感器 OEM恶劣环境传感器空气质量工程开发工具包其他传感技术

型号- T6613-X,SM-UART-01L,T6715,T6615,T6703,T6615-X,T3000,T9602,T61715,T6715-X,T61703,SM-PWM-01S,T6700,T61713,T6713-X,T6600,T6713,T61700,T6613,SM-PWM-01C-JS,AM-PWM-01C-JS,T6000,T6715X,SM-PWM-01C

01/2017 - AMPHENOL SENSORS - 选型指南代理服务技术支持采购服务

【产品】设计小而紧凑的微型NDIR式二氧化碳传感器T6700系列

Telaire（Amphenol Sensors（安费诺）旗下品牌）的T6700系列产品为微型NDIR式CO2传感器，其精度和可靠性可达到和许多大尺寸传感器一样的性能。较小的尺寸使得传感器可以方便的集成到终端和设备中，这样即可使产品的耗电量远低于市面上的其他产品。

2019-07-23 - 新产品

安费诺旗下单/双NDIR二氧化碳传感器特性及应用须知

安费诺（Amphenol Sensors）旗下的NDIR二氧化碳传感器根据应用场合及需求的不同，设计为两大类型：单光路（红外源 + 一个滤镜 + 一个热电堆）、双光路（红外源 + 两个滤镜 + 两个热电堆）。都适用于长期带电运行工作。

2021-08-20 - 原厂动态代理服务技术支持采购服务

Amphenol Sensors（安费诺）温度传感器/贴片压力传感器/气体传感器产品介绍

描述- 安费诺多品类先进传感器带你感知物联网世界

型号- T6703,SM-UART-04L,NPA-500,NPA-300,NPA-700,SM-PWM-01C,T6713

AMPHENOL SENSORS - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

构建I2C接口的模块化空气质量传感器概念设计

描述- 本文探讨了构建基于I2C接口的模块化空气质量传感器的概念设计。文章首先介绍了I2C接口的优势，如灵活的通信速率、支持多设备互联等，并对比了UART和SPI接口的局限性。接着，文章提出了ASTG提供的I2C传感器方案，包括CO2、粉尘、湿度、大气压力和VOC等传感器模块，并提供了相应的I2C地址、供电电压和工作电流等信息。此外，文章还介绍了ASTG基于Arduino的空气质量传感器开发平台和免费传感器演示软件，旨在简化空气质量传感器的应用和评估过程。

型号- NPB101,SM-UART-04L,T9602-3-D-1,T9602-5-D-1,CC2D23S-SIP,PCA9306,CC2D25S-SIP,NPA201,SM-UART-01L+,VZ-89-TE,T6713-XX,T6703-XX

Mar 2020 - AMPHENOL SENSORS - 应用笔记或设计指南代理服务技术支持采购服务

安费诺多品类先进传感器带你感知物联网世界

描述- 安费诺多品类先进传感器产品概览，涵盖温度、压力、空气质量、气体、水分、位置/角度、振动、超声波、压力/温度、液位等多个领域。产品包括热敏电阻、铂电阻、热电堆、压力传感器、空气质量传感器、气体传感器、水分计、温度验证系统、位置/角度传感器、振动传感器、超声波传感器等，满足医疗、家电、汽车、暖通、工业等应用需求。

型号- T系列,T6703,SM-UART-04L,W系列,NPA-500,NPA-300,M系列,NPA-700,SM-PWM-01C,T6713

AMPHENOL SENSORS - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【选型】CO2传感器模块选择——单通道或双通道？

单通道和双通道CO2传感器的主要区别是传感器漂移的修正方式不同，Telaire（Amphenol Sensors（安费诺）旗下品牌）是唯一一家同时拥有这两项技术的制造商。单通道CO2传感器只能使用在环境CO2浓度可以周期性的下降到400PPM的场合。在环境CO2浓度无法周期性的下降到400PPM的场合，应选择双通道原理的传感器。

2019-07-28 - 器件选型代理服务技术支持采购服务