Capteurs de qualité de l'air intérieur

ABSTRAIT

La prise de conscience accrue de l’importance d’une bonne qualité de l’air intérieur (QAI), ainsi que la nécessité d’optimiser les taux de ventilation mécanique pour fournir une bonne QAI, ont toutes deux entraîné une demande accrue de données sur la QAI mesurées par des capteurs d’air. Il y a naturellement beaucoup de discussions sur la qualité variable des différents capteurs et la gamme de polluants qui sont mesurés, mais l’importance de l’emplacement du capteur dans une pièce est souvent négligée.

Pour démontrer l’importance du placement des capteurs d’air, Rensair a mené un essai simple dans une pièce meublée ventilée, mesurant les polluants atmosphériques introduits avec trois capteurs installés à différents endroits.

Les données obtenues ont montré que même dans un espace intérieur ventilé, le capteur mural ne mesurait que la moitié des polluants enregistrés par le capteur placé au centre de la pièce. Cet écart important dans les mesures met en évidence l’importance de l’emplacement du capteur pour mesurer avec précision la qualité de l’air intérieur, à la fois pour assurer un environnement sûr et pour réguler les quantités correctes de ventilation.

IMPORTANCE DU PLACEMENT DU CAPTEUR D’AIR

Le placement correct d’un capteur de qualité de l’air intérieur (QAI) est important pour plusieurs raisons :

Précision : Un capteur IAQ est conçu pour mesurer la concentration de particules polluantes (PM) ou de gaz dans l’air. Pour mesurer avec précision la concentration de polluants dans l’air que les gens respirent, un capteur doit être placé au bon endroit. Si le capteur est mal placé, il peut ne pas refléter avec précision la qualité de l’air dans l’espace, entraînant des mesures incorrectes et un faux sentiment de sécurité. De plus, si le débit de ventilation mécanique dépend des données du capteur, une mesure inexacte entraînera des débits de ventilation incorrects (conduisant généralement à une sous-ventilation).

Identification des sources : Placer un capteur IAQ au bon endroit peut aider à identifier les sources de pollution dans une pièce. Par exemple, si un capteur est placé près d’une cuisinière à gaz, il peut détecter la quantité de monoxyde de carbone produite par la cuisinière. Cette information peut aider les gens à prendre les mesures appropriées pour réduire l’exposition aux polluants.

Surveillance de l’efficacité des interventions : les capteurs QAI peuvent être utilisés pour surveiller l’efficacité des interventions conçues pour améliorer la qualité de l’air intérieur, telles que l’ouverture des fenêtres, la mise en marche des purificateurs d’air ou l’utilisation de systèmes de ventilation. Placer des capteurs au bon endroit peut aider à déterminer si les interventions ont l’effet souhaité en maintenant les polluants bas et le CO2 dans les seuils appropriés.

DÉBIT D’AIR INTÉRIEUR

L’air peut se déplacer librement dans une pièce dans une certaine mesure, mais la mesure dans laquelle il peut se déplacer dépend de divers facteurs, notamment la taille et l’aménagement de la pièce, la température et l’humidité de l’air, la présence d’obstacles tels que des meubles ou des murs, et la présence de ventilateurs ou d’autres sources de mouvement d’air.

En général, l’air se déplace des zones de haute pression vers les zones de basse pression, et le mouvement de l’air dans une pièce est souvent influencé par la convection naturelle, qui se produit lorsque l’air chaud monte et que l’air froid descend. Cela peut créer une circulation naturelle de l’air dans la pièce, bien que le mouvement de l’air puisse être ralenti ou bloqué par des obstacles tels que des murs, des meubles ou des personnes.

Le mouvement de l’air dans une pièce peut être influencé par des ventilateurs ou d’autres sources mécaniques de mouvement de l’air, telles que des systèmes de climatisation ou des systèmes de ventilation. Ceux-ci peuvent être utilisés pour aider à répartir l’air plus uniformément dans la pièce ou pour augmenter le flux d’air frais dans l’espace.

Il peut également y avoir des zones dans une pièce où l’air est stagnant avec peu de mouvement. Cela peut être causé par divers facteurs, tels que la présence d’obstacles, le manque de ventilation ou les gradients de température. Par exemple, l’air peut devenir stagnant près des murs, dans les coins ou les alcôves où il y a peu de mouvement d’air naturel ou dans les zones bloquées par de gros meubles ou d’autres obstructions.

L’air peut également devenir stagnant dans les pièces mal ventilées, ce qui peut entraîner l’accumulation de polluants ou un excès d’humidité. Ce manque de ventilation peut entraîner une accumulation de polluants, ce qui peut avoir un impact négatif sur la qualité de l’air intérieur et causer des problèmes de santé aux occupants. De plus, l’air stagnant peut créer des points chauds ou froids dans une pièce, entraînant une gêne voire une gêne thermique.
Placer un capteur IAQ dans une zone où l’air stagne donnera une lecture inexacte de la qualité de l’air de cet espace intérieur.

Dans l’ensemble, bien que l’air puisse se déplacer librement dans une pièce dans une certaine mesure, son mouvement est souvent influencé par une variété de facteurs, et il peut être nécessaire d’utiliser des moyens mécaniques pour optimiser le flux d’air et assurer une ventilation adéquate. L’emplacement exact d’un capteur IAQ doit être soigneusement étudié afin qu’il ne soit pas installé dans une zone d’air stagnant.

ESSAI POUR MESURER LES POLLUANTS ATMOSPHÉRIQUES AVEC DES CAPTEURS D’AIR À DIFFÉRENTS ENDROITS

L’équipe R&D de Rensair a mené un essai pour mesurer la qualité de l’air intérieur en utilisant trois capteurs d’air de haute qualité positionnés à différents endroits dans la pièce. Les capteurs ont mesuré les lectures de PM1 et PM2,5.

• La pièce avait des tables et des chaises, donc des meubles qui pouvaient obstruer la circulation de l’air.
• La salle a bénéficié d’une ventilation mécanique.
• Des polluants ont été introduits à quatre endroits différents (P1, P2, P3 et P4).
• Un capteur IAQ était situé sur un mur, un autre au centre exact de la pièce et le dernier sur le dessus d’un purificateur d’air Rensair qui était proche d’un mur.

RÉSULTATS DES ESSAIS

Le graphique ci-dessous montre les mesures de PM1, en microgrammes/m3 (µg/m3), prises par chacun des trois capteurs sur une heure au fur et à mesure de l’introduction de polluants à divers endroits de la pièce.

Les données des mesures montrent que :

• le capteur au centre de la pièce a mesuré le plus de polluants.
• les mesures prises par le capteur d’air placé sur les unités Rensair étaient très similaires au capteur placé au centre de la pièce, sauf sur l’introduction de la seconde pollution.
• le capteur mural a toujours mesuré beaucoup moins de pollution que le capteur mural (en moyenne, les lectures de PM1 étaient d’environ 50 % inférieures).
• les relevés de pollution du capteur mural étaient retardés par rapport à ceux du capteur placé au milieu de la pièce et celui placé sur l’unité Rensair.

La raison pour laquelle les données du capteur placé sur l’unité Rensair étaient similaires à celles du capteur au centre de la pièce est qu’une unité Rensair crée une circulation d’air efficace à l’intérieur d’une pièce (vérifiée par des tests indépendants). Ils inspirent de l’air en haut de l’appareil dans une action hémisphérique à 360 degrés et expirent de l’air en bas (*). Le résultat est qu’une unité placée sur une unité Rensair donnera une lecture précise de la qualité de l’air intérieur.

CONCLUSION

Pour mesurer correctement la QAI d’une pièce, un capteur doit être placé au bon endroit pour s’assurer qu’il mesure avec précision la concentration de polluants dans l’air que les gens respirent, et non dans un endroit où il y a un risque d’air stagnant.

Alternativement, s’il est situé sur un mur, le capteur doit avoir les moyens de créer une bonne circulation d’air pour s’assurer qu’il ne mesure pas l’air dans une zone stagnante.

L’importance de l’emplacement du capteur d’air ne peut pas être sous-estimée en ce qui concerne la ventilation contrôlée à la demande intelligente et la ventilation mécanique qui est ajustée en fonction des mesures en direct de la qualité de l’air intérieur. Comme on peut le voir sur les résultats du tableau ci-dessus, pris dans une pièce ventilée, un système qui dépendait des lectures du capteur mural aurait sous-ventilé la pièce, ayant enregistré que la pollution n’était que la moitié du niveau réel réel .

Les capteurs doivent également être situés de manière à permettre une libre circulation de l’air vers le capteur. Évitez de le placer près de lignes électriques à haute tension, ce qui peut créer des interférences électroniques.

Comme pour les capteurs extérieurs, il est idéal de placer les capteurs intérieurs près de la hauteur typique de la zone respiratoire (3 à 6 pieds). Les capteurs doivent être placés à l’écart des sources de pollution de l’air, comme un grille-pain, et des puits de pollution de l’air, comme les purificateurs d’air, pour obtenir une mesure plus représentative de la qualité de l’air intérieur. Les capteurs doivent avoir une circulation d’air libre et ne pas être placés derrière des meubles ou cachés dans des coins. Les fenêtres, les portes et les conduits de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) peuvent introduire des conditions de température et d’humidité relative qui changent rapidement, ce qui peut avoir un impact négatif sur certains capteurs. De plus, les conditions de qualité de l’air près des portes, des fenêtres et des entrées ou sorties de conduits peuvent être trop influencées par des sources externes et ne pas être représentatives des concentrations intérieures moyennes.

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(*) Les études CFD montrent que ce flux d’air combiné crée une circulation d’air toroïdale dans une pièce – en effet, des tests indépendants montrent qu’une unité Rensair est efficace pour purifier l’air indépendamment de l’endroit où l’unité est placée dans une pièce.