CO2

Interessant is het om te weten hoeveel CO2 er in het huis rondzweeft en wat er om deze reden aan ventilatie gedaan moet worden. Deze vraag is des te belangrijker als we de CO2, zoals in mijn geval, willen gaan gebruiken voor de plantjes in de kas. Ik wil immers te zijner tijd plantjes in mijn nieuwe kas laten groeien. Uit het onderstaande overzicht kunnen ook leuke conclusies getrokken worden. 

Bij een normale huiskamer van bijvoorbeeld 80 m3 is er bij verse lucht 400 ppm x 80 m3 = 32 liter CO2 aanwezig. Eén volwassen persoon doet er één uur over om ook 32 liter te produceren. Zonder ventilatie is in 1 uur de concentratie naar 800 ppm gestegen. Met z’n tweeën gaat het in een uur naar 1200 ppm. Bij een kleine ruimte zoals het atelier , de hobbykamer van mijn vrouw van minder dan 20 m3, kan één persoon de concentratie in één uur naar 2000 ppm krijgen (8 liter CO2 + 32 liter CO2/ 20.0000 liter). Dit is de reden om te ventileren en om kieren onder de deuren te hebben. De praktijk is immers dat er ’s winters weinig ramen open staan. Stel we vinden een concentratie van 800 ppm (een verhoging dus van 400 ppm) acceptabel, dan zal er per persoon ca. 32 l/ 400 ppm = 80 m3 lucht per uur ververst moeten worden. Een ventilatiesysteem in hoge stand ververst typisch 50 – 300 m3/ h. Om 80 m3 lucht per uur op te warmen bij, bijvoorbeeld in de winter, een temperatuurverschil van 12˚C kost dit een vermogen van 80 m3/ h x 1,29 kg/ m3 x 1 kJ/ kg.K x 12 K = 1238 J/ s = 1238 W. Een WTW lost dit heel fraai op en past de ventilatierate aan de CO2 concentratie (bij gebruik van sensor).

 

In de grafieken links is te zien wat het effect is van de centrale afzuiging. Om 6.45h de douche aangezet. Op basis van de gemeten luchtvochtigheid verhoogt de afzuiging automatisch het toerental tot maximaal. In een uur is de overmaat aan CO2 helemaal weggewerkt in alle ruimtes op de eerste verdieping. Het grootste deel van de afzuiging vindt plaats op de eerste verdieping. In de huiskamer neemt de concentratie CO2 toe vanwege de aanwezigheid van vrouwlief aldaar. Even later ben ik daar ook aanwezig.

Om 11.10h gaat de serredeur open en zakt in de huiskamer de concentratie CO2 snel en daarna ook in de andere ruimtes.

 

Aardig is om te zien dat ondanks dat de ramen op de slaapkamer open staan (kantelstand) en de deur de hele nacht heeft open gestaan, er toch een verhoogde concentratie is. Dit biedt perspectieven om de CO2 te zijner tijd om te leiden naar de kas als voeding voor de planten.

Soms is het onduidelijk of er voldoende geventileerd wordt. Dit kan vooral van belang zijn in een slaapkamer. Er is een trucje om een schatting te maken. We weten dat een volwassen persoon gemiddeld ongeveer 32 liter CO2 per uur produceert. De CO2 productie zal ongeveer evenredig zijn met de activiteiten of het calorieverbruik en met de hartslag van een persoon. We weten dat standaard over de hele wereld de CO2‑concentratie 400 ppm bedraagt. Als we het volume van een kamer weten, dan weten we hoeveel CO2 er in die kamer van nature aanwezig is. Als na verloop van tijd er een evenwicht is, dus de CO2‑concentratie is stabiel, dan kunnen we uitrekenen hoeveel lucht er geventileerd is.

Stel, de meting wijst uit dat de concentratie 700 ppm is, dan betekent het dat er continu 700 ppm wordt afgevoerd. Dit komt overeen met 0,07 liter CO2/ m3.

Als we elk uur 0,07 l CO2/m3 afvoeren en we brengen 0,04 l CO2/m3 + 32 L CO2 in, dan kunnen we simpel zien dat er dan de 32 L CO2  verdund moet worden tot 0,03 l CO2/m3     

    

V x 700.10-6 = V x 400.10-6 + V x 32.10-3/ V                                           V = volume in m3

300.10-6 V = 32.10-3 

0,3.10-3 = 32.10-3 dus V =32/ 0,03 = 107 m3/h

 

De vraag is natuurlijk hoe weet je de concentratie CO2?

Zelf gebruik ik hiervoor een Netatmo weerstation met een aantal binnen-sensors. Behalve het basisstation zijn er maximaal 3 extra binnen sensoren. Deze meten de vochtigheid, de temperatuur en de CO2‑concentratie. Het basisstation meet ook de luchtdruk.

 

Dan een paar reële voorbeelden: In een slaapkamer liggen twee volwassen mensen te slapen. Ze zijn, nemen we voor het gemak even aan, niet actief 😉. Dan is de productie per persoon ongeveer 16 l CO2/ h, dus met z’n tweeën 32 l/ h. We meten een CO2‑concentratie van 600 ppm. De slaapkamer-deur is open en twee kantelramen staan op de kantelstand. Wat is dan de verversing van lucht?

 

V x 600.10-6 = V x 400.10-6 + V x 32.10-3/ V                                           V = volume in m3

200.10-6 V = 32.10-3 

0,2.10-3 = 32.10-3 dus V =32/0,02 = 160 m3/h

Als de slaapkamerdeur dicht is en de ramen staan weer in de kantelstand, dan is de verversing ongeveer 50 m3/h. Onder de deuren zijn expres tochtkieren gemaakt.

 

Een ander voorbeeld:

In een slaapkamer ligt een kleuter te slapen. Dan is de productie ongeveer 8 l CO2/ h. We meten een CO2 concentratie van 1000 ppm. De slaapkamerdeur is dicht. Wat is dan de verversing van lucht?

V x 1000.10-6 = V x 400.10-6 + V x 32.10-3/ V                                        V = volume in m3

600.10-6 V = 8.10-3 

0,6.10-3 = 8.10-3 dus V =8/0,6 = 13,3 m3/ h.

 

Het zal duidelijk zijn, de verversing moet verbeterd worden. Het goede nieuws is dat het niet tocht in die slaapkamer.

 

Soms handig om te weten: De hartslag is bij benadering evenredig met de inspanning en dat is dus een maat voor de verbranding van het voedsel. De hoeveelheid CO2 is ook ongeveer evenredig met de verbranding. Als een hartslag in rust, bij slapen bijvoorbeeld 60 bpm is en bij inspanning 120 bpm, dan gaat de verbranding en dus de CO2 productie bij 120 bpm, 2 keer zo snel.