はじめに
我が家に設置している各部屋の温度や湿度、CO2濃度を測定するために作成した室内空気環境モニターで使用しているセンサーについての考察です。
CO2濃度の指標としては厚生労働省の建築物環境衛生管理基準では、空気環境の基準として、CO2濃度は1,000ppm以下に維持管理に努めなくてはならないことになっています。
また、2019年末(2020年初め)から始まったコロナ禍においては、人間の密集度合を判定するためにCO2濃度を目安として使用されることが多々あります。
今回はそのCO2濃度測定について各センサーの計測値に着目してみました。
CＯ2測定用のデバイス
私が環境モニターで採用しているセンサーは、CO2センサーはMH-Z19B、ガスセンサーはBME680でありこの2種のセンサーで考察を行いました。
MH-Z19BはNDIR方式を採用しておりCO2濃度そのものを測定することが可能なデバイスであり、一方BME680は揮発性有機化合物濃度を測定するガスセンサーであり直接CO2濃度を計測することは不可能ですが、Bosch が提供している”BSECライブラリ”を使用することによって等価的なCO2濃度(eCO2)を測ることができます。
なお、MH-Z19Bについては私はAmazonで購入しましたが、模造品もあるため安心して日本で入手するためには、後継機種のMH-Z19Cが秋月電子通商さんで販売されているのでそちらを購入するほうがベターかもしれません。（参考：通販コード M-16142）
測定結果
では、我が家の二部屋で測定した2種類のセンサーのCO2濃度測定結果（相関グラフ）を添付します。
roomAはリビングに設置したセンサーの測定結果、roomBは寝室に設置したセンサーの測定結果となります。
このグラフは2種のセンサーの測定結果を横軸と縦軸にプロットしているものでどれぐらい相関性があるかを確認することができます。
どちらも0時から5時の間の測定値であり、横軸がMH-Z19Bの測定値、 縦軸がBME680の測定値です。どちらの部屋のグラフもほぼ一直線の右肩上がりですのでプラスの相関が取れていると考えられます。
よって、直接CO2濃度を測定することができないBME680であってもBSECライブラリを使用すればCO2濃度の傾向は計測可能であり、部屋の換気タイミングの判断には十分使用することができるとわかります。
おわりに
今回説明したこの相関グラフからは読み取れることはできませんが、横軸を時間軸、縦軸をCO2濃度としたグラフでは、夜中はリビングには人がいないため高濃度から低濃度へ徐々に下がっていき、その一方で寝室は、人が密集するため低濃度から高濃度へと上がっていくことが数値データとして認識できることが大変興味深かったです。
さて、秋月電子通商で販売価格を見るとMH-Z19C(通販コード M-16142)は2,480円、BME680(通販コード K-14469)は1,320円と価格差は2倍近くありますので、BME680では等価的なCO2(eCO2)濃度の測定となりますが、CO2濃度絶対値が必要ではなくて部屋を換気すべきかの判断目安として使用するのであれば、BME680は安価な空気品質モニタリング用のデバイスとして十分に使えるのではないでしょうか。
それにしても、扉を締め切った寝室（６畳４人）のCO2濃度は就寝中4,000ppmにもなるようで、睡眠の質に影響があるのかどうかなど絶対値が意味するところは十分に理解できていないですが、厚生労働省の建築物環境衛生管理基準値の4倍とかなり高いことには驚かされました。
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