Anu Kätkä

La qualità dell'aria negli ambienti chiusi è di fondamentale importanza sia per gli operatori edili sia per gli occupanti degli edifici, ma mantenere un qualità dell'aria ottimale a costi contenuti può rivelarsi una sfida. Questo articolo analizza l'importanza della misurazione del biossido di carbonio (CO2) per ottimizzare la qualità dell'aria interna e una ventilazione efficiente dal punto di vista energetico, nonché il modo in cui sensori di CO2 accurati e di alta qualità possano contribuire a creare un ambiente interno più sano e più produttivo per tutti.  

L'importanza della qualità dell'aria in ambienti chiusi

L'impatto della qualità dell'aria in ambienti chiusi va ben oltre il comfort. Molti agenti inquinanti comuni penetrano e vengono generati all'interno degli edifici, soprattutto nelle aree industriali, e possono avere effetti sulla salute sia a breve sia a lungo termine, tra cui stanchezza, mal di testa, asma e anche malattie cardiache e cancro.

Gestire la qualità dell'aria all'interno di un edificio è essenziale per contribuire a mitigare questi effetti negativi. Studi condotti dalla Continental Automated Buildings Association, dalla Federation of European HVAC Associations, dall'US Green Building Council e dalla Carnegie Mellon University hanno tutti mostrato una connessione tra una migliore ventilazione e migliori risultati aziendali e formativi.

C’è anche un aspetto economico: uno studio pubblicato sul Journal of Environmental Research and Public Health, con il contributo della Harvard Chan School of Public Health, ha stimato che un investimento di soli 40 dollari pro capite in miglioramenti negli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria potrebbe generare un aumento dell'8% della produttività. Un sistema di ventilazione accurato può anche garantire risparmi energetici, rendendo ancora più forte l'argomento del risparmio economico.

Ottimizzazione della ventilazione con monitoraggio della CO2

Sebbene numerosi parametri contribuiscano alla qualità dell'aria in ambienti chiusi, la misurazione della CO2, come indicatore, offre alcuni vantaggi esclusivi. In qualità di sottoprodotto naturale della respirazione umana, la CO2 funge da marcatore affidabile dell'occupazione e di altri bio-effluenti, offrendo una visione in tempo reale dei livelli di ventilazione.

La CO2 è più comunemente utilizzata come parametro di misurazione nei sistemi di ventilazione per controllo ambientale (DCV), che fanno parte del sistema di automazione di un edificio e controllano la ventilazione in base ai dati dei sensori. L'obiettivo della ventilazione per controllo ambientale è duplice:

• aumentare l'efficienza energetica riducendo la quantità di aria esterna introdotta quando uno spazio non è occupato e 
• mantenere un ambiente interno sano apportando aria sufficiente quando l'edificio è occupato.

Basando l'erogazione dell'aria sull'effettiva occupazione anziché su orari fissi, questo approccio intelligente alla ventilazione degli edifici garantisce notevoli risparmi energetici mantenendo al contempo un qualità dell'aria ottimale.

Sull'efficacia del risparmio energetico derivante dal sistema di ventilazione per controllo ambientale sono stati condotti numerosi studi. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, ad esempio, ha identificato tale sistema come uno dei principali fattori che contribuiscono al risparmio energetico per impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria in vari contesti commerciali, un aspetto particolarmente degno di nota se si considera che questo tipo di impianti rappresenta circa il 40% del consumo energetico degli edifici commerciali. È importante sottolineare che la ricerca dimostra che l'efficienza del sistema di ventilazione per controllo ambientale è direttamente proporzionale alla precisione dei sensori di biossido di carbonio.

Tutti i sensori di CO2 sono uguali?

Abbiamo visto che un sistema di ventilazione ottimizzato non solo può migliorare la salute e la produttività, ma anche ridurre il consumo di energia e che, per ottimizzare un sistema di ventilazione per controllo ambientale, sono necessari sensori di CO2 precisi. A questo punto è importante evidenziare che non tutti i sensori presenti sul mercato sono uguali.

Per misurare le emissioni di CO2 in modo accurato, sono necessari sensori di alta qualità per evitare che la misurazione subisca variazioni nel tempo impedendo in tal modo di ottenere risultati precisi. I sensori a basso costo non hanno una misurazione di riferimento e utilizzano invece un metodo denominato calibrazione automatica in background, che prevede l'utilizzo di un algoritmo software al posto di una reale misurazione di riferimento per contrastare la deriva.

Oltre a essere un fattore di correzione basato su un valore presunto, la calibrazione automatica in background presenta anche altri problemi. L'algoritmo si basa sul presupposto che venga periodicamente registrato il valore più basso di CO2, che si presuppone essere pari a 400 parti per milione, ovvero la concentrazione media di CO2 a livello globale nell'atmosfera di diversi anni fa. Sfortunatamente, questo metodo è applicabile solo in edifici con tassi di ventilazione molto uniformi e occupazione molto prevedibile, ma non in edifici occupati 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Di conseguenza, la precisione dei sensori di CO2 standard che si basano sulla calibrazione automatica può essere compromessa, portando a una ventilazione inefficiente e a una scarsa qualità dell'aria in ambienti interni.

Prestazioni superiori con la tecnologia Vaisala Carbocap

Se cerchi i sensori di CO2 più precisi e stabili sul mercato, quelli dotati della tecnologia Vaisala Carbocap sono ineguagliabili e offrono numerosi vantaggi esclusivi.

Le caratteristiche principali includono:

• Misurazioni di riferimento integrate basate su filtri infrarossi proprietari, che garantiscono precisione eccezionale e stabilità a lungo termine
• Compensazione della temperatura e della pressione barometrica per letture affidabili sia in ambienti interni che esterni
• Tecnologia della fonte luminosa Microglow che riduce il consumo energetico estendendo la durata del sensore oltre i 15 anni
• Auto-riscaldamento ridotto per proteggere i sensori vicini, come quelli di umidità e temperatura, da una comune fonte di errore
• Schermatura protettiva che mantiene precisione e stabilità anche in condizioni difficili e in presenza di polvere o umidità elevata

I sensori Vaisala Carbocap rappresentano una soluzione di precisione che può anche contribuire all'automazione degli edifici intelligenti, supportando la tecnologia digital twin, in base alla quale i dati sulla CO2 in tempo reale aiutano a creare simulazioni accurate delle prestazioni degli edifici. Questi sistemi sofisticati sono in grado di prevedere i modelli del flusso d'aria, identificare le aree problematiche e suggerire miglioramenti prima che vengano apportate modifiche fisiche.

È importante ricordare che anche i migliori sensori richiedono una calibrazione periodica e che Vaisala ha esperienza anche in questo campo, grazie a una gamma completa di servizi di calibrazione disponibili. Vaisala pubblica inoltre specifiche complete sulla precisione e sulle prestazioni, caratteristica non comune presso molti altri produttori.

Costruire un futuro più sano e sostenibile

Esistono ormai prove incontrovertibili che collegano tra loro il biossido di carbonio, la qualità dell'aria in ambienti interni, la produttività e il benessere. Sebbene i parametri utilizzati per valutare la qualità dell'aria e la ventilazione in un edificio siano diversi, non esiste un'altra soluzione di monitoraggio continuo in tempo reale comprovata e affidabile come la misurazione della CO2.

Poiché continuiamo a trascorrere sempre più tempo all'interno e ad affrontare crescenti sfide ambientali, la capacità di mantenere sani gli ambienti chiusi riducendo al minimo il consumo energetico diventa sempre più critica. La misurazione accurata della CO2, supportata da una tecnologia di sensori avanzata, fornisce i dati necessari per raggiungere questo equilibrio. Investendo in soluzioni di misurazione affidabili, gli operatori edili possono creare spazi più sani e produttivi rispettando al tempo stesso gli obiettivi di sostenibilità: una combinazione vincente sia per gli occupanti che per gli operatori.

Vaisala vanta oltre 80 anni di esperienza nella misurazione ambientale e gode della fiducia delle principali autorità mondiali. Contattaci subito per scoprire come i nostri sensori possono migliorare la qualità dell'aria in ambienti interni e come puoi trarne vantaggio.