Ryoki Kogyo Co., Ltd. aiuta a creare ambienti residenziali e professionali ottimali

Sviluppo di misure di controllo delle infezioni

The Ryoki Kogyo Co., Ltd. è stata fondata nel 1930. Nata come azienda produttrice di impianti di refrigerazione, oggi installa principalmente impianti di condizionamento e sistemi di erogazione/scarico acqua nel Giappone orientale. La missione dell'azienda è aiutare a creare ambienti residenziali e professionali ottimali e contribuire a rendere più sostenibile la società. In particolare, l'attenzione dell'azienda si concentra sul miglioramento della qualità dell'aria respirata per migliorare la salute pubblica, la sicurezza e il comfort.

ProOptiment è il sistema di gestione del rischio di infezioni brevettato da Ryoki Kogyo per gli spazi abitativi. È progettato per le strutture pubbliche, gli ospedali, gli istituti scolastici e altri luoghi in cui si riunisce un gran numero di persone. Misurando la concentrazione di CO₂, la temperatura e l'umidità insieme ai dati epidemiologici regionali da Internet, ProOptiment è in grado di quantificare il rischio in termini di probabilità di infezione.ProOptiment monitora in tempo reale l'ambiente atmosferico, controllando automaticamente la climatizzazione, la ventilazione, il flusso d'aria e l'umidità in base al rischio di infezione. ProOptiment monitora in tempo reale l'ambiente atmosferico, controllando automaticamente la climatizzazione, la ventilazione, il flusso d'aria e l'umidità in base al rischio di infezione.Ulteriori dettagli sul sistema ProOptiment sono disponibili qui (nota: la pagina è in giapponese).

ProOptiment è stato progettato per il settore medico. L'obiettivo era ridurre il carico di lavoro dei medici quantificando il rischio di infezione per via aerea negli ospedali. L'epidemia di COVID-19 ha evidenziato la necessità di considerare accettabili solo le misure di prevenzione dell'infezione più affidabili.

Oggi Ryoki Kogyo mira a ridurre il rischio di infezione non solo in campo medico ma in ogni ambito della società, concentrandosi sulle aree pubbliche dove si riunisce un gran numero di persone. In un mondo che dovrà imparare a convivere con il coronavirus, l'azienda si aspetta che la gestione statistica del rischio diventi una pratica sempre più diffusa. In quest'ottica, i nostri indicatori di rischio assumeranno sempre più importanza.

Qual è il vantaggio di misurare la concentrazione di CO₂ per la gestione del rischio di infezione?

I sistemi di controllo automatico possono essere utilizzati per attivare i ventilatori quando un edificio diventa affollato per ridurre il rischio di infezione.Questi sistemi sono già stati ampiamente adottati in tutto il Giappone e si affidano alla misurazione della concentrazione di CO₂ come variabile di controllo.

Tuttavia, quando il controllo della ventilazione viene basato esclusivamente sulla misurazione della concentrazione di CO₂, possono verificarsi problemi. Se la trasmissione nella comunità è relativamente bassa, un'immissione eccessiva di aria esterna può comportare uno spreco di energia associata al condizionamento.

È davvero troppo chiedere agli operatori sanitari di valutare il risparmio di energia rispetto al rischio di infezione. ProOptiment evita le operazioni manuali. Collegando il funzionamento dei ventilatori al rischio di infezione anziché basarsi esclusivamente sulla misurazione della concentrazione di CO₂, ProOptiment consente di controllare il rischio di infezione, ridurre il carico di lavoro e migliorare l'efficienza energetica.

"Volevamo sollevare gli utenti da alcune responsabilità, visualizzare il rischio di infezione, adottare misure preventive basate su dati chiari e controllare la ventilazione associata a queste misure", afferma Masahiro Renda, Manager presso Solutions Development Division, Ryoki Kogyo Co., Ltd.

ProOptiment utilizza il trasmettitore di CO₂ della serie GMD20, i trasmettitori di umidità e temperatura di CO₂ della serie GMW80  (GMW83DRP, HMS82), e la sonda GMP252.

"Gli strumenti di misurazione impiegati in ProOptiment sono modulari per semplificare le operazioni di installazione e sostituzione. Gli utenti possono quindi aspettarsi vantaggi come forniture stabili e un servizio post-vendita flessibile. Siamo anche in grado di gestire le variazioni d'uso in tempo reale", afferma Masahiro Renda. "Quando si scelgono i sensori di CO₂, è necessario considerare attentamente non solo la fascia di prezzo, ma anche la funzione e il formato", continua. "Ad esempio, è necessario garantire sicurezza e comfort nei luoghi in cui si riunisce un gran numero di persone, pertanto anche i display e la gamma di variazioni di colore disponibili diventano criteri di selezione importanti".

Importanza della misurazione della concentrazione di CO₂ per il calcolo del rischio di infezione

"L'elemento più importante nel calcolo del rischio di infezione è la concentrazione di CO₂ negli ambienti chiusi. Analogamente, è importante accertare in modo accurato il grado di aumento della concentrazione di CO₂ rispetto alla concentrazione di CO₂ all'esterno. Entrambi i fattori condizionano direttamente il calcolo e sono essenziali per il sistema stesso, quindi era necessario trovare sensori di CO₂ che assicurassero il livello di precisione più elevato possibile", afferma Masahiro Renda.

Il calcolo di prova seguente dimostra l'importanza della precisione nei dati forniti dai sensori di CO₂. La probabilità di infezione, quando la concentrazione di CO₂ negli ambienti chiusi passa da 1.190 ppm a 1.290 ppm, aumenta del 2% in presenza di 500 persone infette. La probabilità di infezione aumenta del 10% in presenza di 3.000 persone infette. Ad esempio, nel caso dell'influenza, il rischio di infezione dello 0,19% verrà convertito per definizione al livello di allerta del 100%, dove si eseguono controlli e segnalazioni.

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(1) Purificatori d'aria (più unità installate)            (2) Apparecchiature UVC (più unità installate)

Il rischio di infezione viene calcolato mediante due valori: differenza di CO2 tra aria esterna e aria interna e numero di persone infette. Un aumento del numero di persone infette comporta una variazione nella misura in cui vengono interessati i valori di errore di misurazione di CO2, quindi non è possibile affermare quale sia l'effetto in linea generale.

"Sono numerosi i produttori di sensori di CO₂ e vi sono dispositivi venduti come sensori di CO₂ che misurano anche altri gas. In passato abbiamo usato un sensore di CO₂ di un'altra azienda che si è rivelato inaffidabile e incapace di eseguire i calcoli correttamente. Cercando un sensore di CO₂ in grado di fornire misurazioni accurate mediante il metodo a infrarossi non dispersivo (NDIR), abbiamo trovato il sensore di CO₂ di Vaisala, che si è rivelato estremamente preciso. Ricordo di essermi stupito nell'apprendere che dispone anche di una funzione di correzione automatica. Inoltre, grazie alla garanzia di 5 anni con cui viene fornito, siamo certi che le nostre misurazioni saranno precise e accurate per molto tempo". - Masahiro Renda

"Inoltre, la possibilità di sostituire solo il sensore assicura praticità ed elimina gli interventi di manutenzione", conclude Masahiro Renda. Prima di scegliere il sensore di CO₂ da utilizzare con ProOptiment, abbiamo anche condotto alcuni test comparativi. Confrontando i dati di misurazione della concentrazione di CO₂ abbiamo messo in evidenza le differenze nella precisione di rilevamento rispetto al rischio di infezione, per rendere gli spazi pubblici più sicuri per tutti.

Tecnologia brevettata per misurazioni di CO₂ estremamente precise

Vaisala utilizza la tecnologia NDIR (infrarosso non dispersivo) a doppia lunghezza d'onda e a sorgente luminosa singola per misurare la concentrazione di CO₂. La tecnologia CARBOCAP®  brevettata è utilizzata in tutti i sensori di CO₂ di Vaisala. Il sensore di CO₂ di Vaisala è anche dotato di un innovativo filtro interferometro di Fabry-Perot (FPI) microlavorato e sintonizzabile elettricamente, che consente di selezionare la lunghezza d'onda da misurare. Le lunghezze d'onda assorbite dalla CO₂ possono essere selezionate per misurare la concentrazione di CO₂, mentre le lunghezze d'onda non assorbite dalla CO₂ possono essere selezionate per la misurazione standard. Con questo filtro, qualsiasi errore di misurazione della concentrazione di CO₂ causato dal deterioramento della sorgente luminosa o dalla contaminazione del percorso ottico viene corretto. In questo modo, è possibile eliminare le cause della deriva generale del valore di misurazione che si manifestano con i sensori NDIR di altri produttori.

"Installando sensori di CO₂ sia all'interno che all'esterno, si ha la garanzia di calcoli più accurati. Alcuni utenti riscontrano difficoltà nell'installare i sensori di CO₂ all'esterno, ma quando ci si basa sulle sole misurazioni interne si possono riscontrare degli errori, pertanto consigliamo di eseguire i rilevamenti sia all'interno che all'esterno", afferma Masahiro Renda, Manager presso Solutions Development Division, Ryoki Kogyo Co., Ltd.

Per più di un anno sono stati condotti test sul campo sulla misurazione della concentrazione di CO₂ presso diverse strutture sanitarie. Dopo l'applicazione non si sono verificati problemi periodici o improvvisi, né casi di deriva del valore di misurazione. In una struttura sanitaria, l'uso di un sistema di ventilazione a scambio termico ha ridotto il rischio di infezione del 30% senza compromettere le prestazioni di condizionamento o riscaldamento. Al contempo, è stato registrato un risparmio energetico dell'87% in relazione alla maggiore ventilazione.

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Utilizzo della tecnologia di misurazione dell'umidità come integrazione dell'intuito umano

Con ProOptiment non misuriamo soltanto la concentrazione di CO₂, ma anche il Voto Medio Previsto (PMV) tenendo conto di temperatura e umidità. Il Voto Medio Previsto è un indicatore essenziale per il settore della climatizzazione, in quanto indice del comfort termico. In genere, si pensa che gli esseri umani siano meno sensibili all'umidità di quanto non siano al calore, quindi molti non collegano il disagio e i problemi di salute latenti alle variazioni di umidità, anche se in realtà esiste una relazione tra questi fattori. L'intuito umano, pertanto, può essere integrato utilizzando la tecnologia di misurazione dell'umidità.

"Ritengo che in alcuni casi il controllo automatico possa aiutare le persone che non sono in grado di risalire all'origine del loro disagio, come i pazienti nelle strutture sanitarie. Poiché i metodi di calcolo cambiano a seconda che le persone sia in movimento o ferme, è possibile modificare i parametri anche all'interno della stessa struttura per scopi diversi, ad esempio per le sale d'attesa dove sono sedute molte persone o per le aree ricreative dove le persone sono spesso in movimento", afferma Yasuo Takano, Leader presso Solutions Development Division, Ryoki Kogyo Co., Ltd.

"È anche possibile adottare misure preventive configurando l'installazione con standard più rigorosi rispetto ai controlli automatici, come per i pazienti con deficit immunitario ad alto rischio di infezione. Si può anche decidere di non modificare le segnalazioni visive e di configurare anticipatamente solo i controlli. I sistemi di controllo possono essere modificati per ciascun agente patogeno e personalizzati per ogni struttura". - Yasuo Takano, Leader presso Solutions Development Division, Ryoki Kogyo Co., Ltd.

Con queste opzioni di configurazione flessibili, ProOptiment è molto intuitivo. Vaisala offre un'ampia gamma di prodotti per la misurazione della concentrazione di CO₂, della temperatura e dell'umidità, inclusi sensori installabili per la qualità dell'aria interna (IAQ, Indoor Air Quality) in grado di misurare i tre elementi in una singola unità e sensori di CO₂ modulari ad alta precisione installabili ovunque.

Sistemi di controllo automatico di nuova concezione

"Gli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria sono al centro della nostra attività, per questo abbiamo già sviluppato un nostro concetto di IoT associato ai sensori. Negli ultimi anni, le opportunità di utilizzare i dati di rilevamento sono aumentate in modo considerevole. In futuro, aumenteranno le situazioni in cui i dati di rilevamento verranno utilizzati per ogni ambito della società", afferma Masahiro Renda. "Prevediamo un futuro in cui il monitoraggio remoto [basato sui dati di rilevamento] sarà la tecnologia essenziale per la risoluzione di problematiche sociali come la decarbonizzazione, il risparmio energetico, la carenza di manodopera e la manutenzione predittiva", continua Yasuo Takano.

Per una gestione efficiente e intelligente basata su questo tipo di sistema, è necessario scegliere i sensori di CO₂ una volta chiariti i tipi e le caratteristiche disponibili, ad esempio la modalità di raccolta dei dati presso le strutture, la scelta dei luoghi migliori in cui installare ogni tipo di sensore di CO₂ e il cablaggio. Vaisala offre un'ampia gamma di sensori di misurazione della concentrazione di CO₂ ad alta precisione, facili da installare e utilizzabili come moduli di sistema.

Tra le altre cose, un sistema di gestione intelligente all'avanguardia dovrebbe essere in grado di raccogliere dati sulla struttura e sullo stato operativo e di implementare il controllo da remoto. L'applicazione versatile, che include l'operazione remota di strutture non presidiate e l'emissione di ordini di controllo ai sistemi di illuminazione e climatizzazione degli stabilimenti, porterà a iniziative di risparmio energetico ancora più efficienti e al miglioramento degli ambienti di lavoro. La risoluzione di problematiche riguardanti salute pubblica, carenza di manodopera, misure ambientali e sicurezza amplierà notevolmente le potenzialità della nostra vita sociale. Vaisala intende rimanere un partner affidabile per le società di sviluppo di sistemi, creando valore per il futuro. Il sistema di gestione del rischio di infezione ProOptiment di Ryoki Kogyo raggiunge questo obiettivo misurando la concentrazione di CO₂ e il rischio di infezione per rendere gli spazi pubblici più sicuri per tutti.

Sei interessato ad approfondire le tue conoscenze sulle soluzioni Vaisala per gli impianti di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria? Leggi di seguito come Infosys monitora la qualità dell'aria interna con i sensori HVAC di Vaisala oppure sfoglia la pagina Misurazione HVAC per scoprire altri argomenti interessanti.