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停车场,地下车库CO报警器中CO传感器的应用

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发表于 2019-7-10 16:02:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
一氧化碳(CO)做为一种无色无味的有毒性气体,随着私家车辆及地下车库的普及,其导致的中毒事件也频频见于报端。近年来国家对地下车库一氧化碳检测系统也开始要求,如《江苏省绿色建筑设计标准》8.6.3条规定:“设有机械通风的地下车库应对CO浓度进行实时监测和控制”。

地下车库是属于封闭或者半封闭的建筑,空气流通自然不会顺畅,地下车库的环境污染主要来源于汽车尾气,汽车尾气的主要成分是一氧化碳。对人体组织缺氧,心脏和大脑的影响最为显著。
当空气中的一氧化碳达到一定浓度的时候,CO报警器就会立刻报警。一氧化碳气体是一种无色、无味、无刺激、有毒气体,人在吸入后造成人体缺氧,直至威胁生命。
一、车库一氧化碳(CO)的危害及产生
一氧化碳是无色,无臭,无味,对吸入对人体有十分大的伤害。它会结合血红蛋白生成碳氧血红蛋白导致人缺氧。最常见的一氧化碳中毒症状,如头痛,恶心,呕吐,头晕,疲劳和虚弱的感觉,暴露在一氧化碳中可能严重损害心脏和中枢神经系统,会有后遗症。
根据测试,空气中的一氧化碳浓度达到50ppm时,健康成年人可以承受8小时;达到200ppm时,健康成年人2~3小时后,轻微头痛、乏力;达到400ppm时,健康成年人1~2小时内前额痛,3小时后威胁生命;到800ppm时,健康成年人45分钟内,眼花、恶心、痉挛,2小时内失去知觉,2~3小时内死亡。

地下车库一氧化碳的产生主要源自于汽车发动机,当发动机怠速运行时,由于汽油燃烧不充分,会产生含有大量CO的尾气。地下停车场属于密闭环境,车辆进出比较频繁,所排放的尾气也不易排出,极易积累大量CO气体,导致停车场内弥漫着呛鼻的气味,损害人的身体健康。因此,地下车库、停车场内应配有送、排风系统,用新鲜空气进行置换,地下汽车库CO含量长期应低于25ppm,短期不应高于37.5ppm。
二、国内外CO标准及车库通风量要求
1、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
规定:车间内允许最高CO浓度为30mg/m3,当作业时间一次不超过30min时,CO允许浓度可放宽到100 mg/m3,当作业时间为10~20min内最大允许浓度为200mg/m3。
2、《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2-2002
工作场所空气中有毒物质容许浓度

时间加权容许浓度:要求采集有代表性的样品,按8小时工作日内各个接触持续时间与其相应浓度的乘积之和除以8,得出8小时的时间加权平均浓度。
短时间接触容许浓度:一般采集接触15分钟的空气样品;接触时间短于15分钟时,以15分钟的时间加权平均浓度计算。
3、《环境空气质量标准》GB 3095-1996
本标准规定了各项污染物不允许超过的浓度限值:
一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。
二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。
三类区为特定工业区。一类区执行一级标准,二类区执行二级标准,三类区执行三级标准。
4、《室内空气质量标准》GB/T18883-2002
室内空气质量标准:

5、欧洲Ⅱ号排放标准
以设计乘员数不超过6人(包括司机),且最大总质量不超过2.5t的轿车为例。2004年1月1日以后我国将要实行的欧洲Ⅱ号排放标准:汽油车一氧化碳不超过2.2g/km,碳氢化合物不超过0.5g/km;柴油车一氧化碳不超过1.0g/km,碳氢化合物不超过0.7g/km,颗粒物不超过0.08g/km。
6、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
地下停车库的通风系统,宜根据使用情况对通风机设置定时启停(台数)控制或根据车库内的CO浓度进行自动运行控制。停车库中CO容许浓度规定为(3~5)×10-6 m3/ m3。
7、国外法规车库中CO浓度限制
WHO(World Health Organization)1987:推荐CO暴露水平:1小时CO暴露水平——轻度劳动者不超过75ppm,重度劳动者50ppm;8小时CO暴露水平——低于25ppm。(世界卫生组织总则)
ANSI/ASHRAE 62-1989:即使不是连续占用的空间(如停车库)也要求通风,CO暴露限制——1小时35ppm,8小时9ppm。(美国)
加拿大:停车库最大可接受CO水平—1小时30ppm,8小时13ppm。
芬兰:停车库卫生规章限制CO暴露水平—8小时平均30ppm,15分钟平均75ppm
法国:停车库CO浓度20分钟100ppm,8小时50ppm。
德国:封闭停车设施,CO浓度的平均值—在半小时的期间不超过100pp(在离地面1.5m处测量)。
虽然各国的法规要求不同,但长期CO暴露水平限制在25ppm可以满足以上所有法律。
8、各国车库通风要求
日韩:通风量6.9~8.3 L/(s·m2),根据车库大小和车辆类型变化。
芬兰:办公大楼的停车场通风量2.7 L/(s·m2)。
瑞典:建筑法律要求大型独立车库的通风量——至少0.9 L/(s·m2)。
法国:对地板面积大于20000 m2的封闭车库,通风量——167 L/(s·车)。
美国:封闭的停车库要求7.5L/(s·m2)。
德国:封闭停车设施通风量:小车库1.67 L/(s·m2),大车库3.35 L/(s·m2)
中国:要求每小时换气6次,与法国规定十分接近。
9、结论:就以上数据结合烟羽理论智能型诱导风机的CO启动浓度应设为:30~40ppm。
三、地下车库一氧化碳(CO)检测系统的目的
目前,加装地下车库一氧化碳检测系统的目的主要有两个:
1、定期排风保证车库内一氧化碳浓度低于危害水平,属于安全考虑。
2、根据地下车库内一氧化碳浓度进行排风,避免排风频率过高导致的能源浪费,属于节能考虑。
四、地下车库一氧化碳(CO)检测系统功能与设置

如上图所示,地下车库一氧化碳监测控制系统主要有三部分:
1、一氧化碳CO传感器
现场一氧化碳浓度检测仪能够多点实时检测车库内一氧化碳浓度值,并且可以将数据上传到控制器集中显示。

一、电化学一氧化碳传感器(CO传感器)TGS5042描述:
TGS5042是费加罗研发的可电池驱动的电化学一氧化碳传感器,与现有的电化学式传感器相比,有以下优势:电解质是环保型的;没有电解液泄漏的危险;一氧化碳可检测浓度高达1%,操作使用温度范围广(-5˚C ~ 55˚C);对干扰气体灵敏度很低。这种传感器具有使用寿命长,长期稳定性好,精度高的特点,是数字显示方面为数不多的可供选择的理想传感器。 OEM客户会发现,通过每个传感器的条形码,可以单独打印每个传感器的数据,使用户可以避免昂贵的气体校准程序,还允许对个别传感器进行追踪。 CO传感器TGS5042采用的是标准AA电池尺寸的外形设计。
二、电化学一氧化碳传感器(CO传感器)TGS5042特点:
* 可电池驱动
* 对一氧化碳选择性/重复性高
* 对一氧化碳具有很高的线性输出特性
* 校准简便易行
* 使用寿命长
* 取得UL认证
* 满足UL2034,EN50291与RoHS的要求
三、电化学一氧化碳传感器(CO传感器)TGS5042典型应用:
* 住宅与商用一氧化碳检测仪
* 工业一氧化碳监控
* 室内停车场通风控制
* 火灾报警器
四、电化学一氧化碳传感器(CO传感器)TGS5042参数:
型号TGS5042-A00(插脚式),TGS5042-B00(金属带式)
对象气体一氧化碳
典型检测范围0 ~ 10,000ppm
输出电流1.2~2.4nA/ppm
基线偏移< ±10ppm 相当
使用温度范围0˚C ~ +50˚C (常用),   -5˚C ~ +55˚C (偶尔)
使用湿度范围5 ~ 99%RH (不结露)
响应时间 (T90)60 秒以内
保存温度条件 -5˚C ~ +55˚C
净重约12g
标准试验条件20±2˚C, 40±10%RH


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