The automatic room ventilation system

Abstract

Stuffy rooms are a common problem in our daily life. Carbon dioxide, which people constantly produce, makes the rooms stuffy. In such rooms work productivity goes down, people start feeling sleepy, irritated and often get a headache. Excess in the amount of carbon dioxide is harmful to health. Therefore, it is very important to ventilate the stuffy rooms and let fresh air with oxygen replace carbon dioxide especially in sleeping rooms. The automatic room ventilation system is designed to control air quality without additional actions from users. The system will automatically open the windows or turn on active ventilation if the amount of carbon dioxide is exceeded, which will be measured by the sensor. This article describes the main parts of the automatic ventilation system such as a CO2 sensor and its measurement features, microcontrollers with LoRa technology and a gateway as the main server. Also, the communication protocol MQTT as well as the two types of ventilation systems: passive (or natural) and active (or mechanical) are described. In conclusion, a full concept of the system is presented.

Душная комната – это частое явление в нашей повседневной жизни. Углекислый газ, который человек постоянно выдыхает, создает ощущение духоты. В душной комнате у людей снижается работоспособность, они чувствуют сонливость, раздражительность и головную боль. Избыток углекислого газа плохо влияет на здоровье, поэтому важно вовремя проветривать рабочие и жилые помещения, особенно спальные комнаты. Система автоматического проветривания помещения призвана контролировать качество воздуха без дополнительных действий со стороны пользователей. Такая система позволит автоматически открывать окна или включать активную вентиляцию при избытке углекислого газа, который будет регистрироваться сенсором. В данной статье описаны основные части системы автоматического проветривания помещения, такие как датчик углекислого газа и его особенности, микроконтроллеры, считывающие показания датчиков и передающие их через технологию LoRa, и шлюз – главный сервер, осуществляющий управление системой. Также описан протокол MQTT, предназначенный для коммуникации устройств. Приведено описание двух типов вентиляции: пассивной (или естественной) и активной (или механической), указаны достоинства и недостатки каждой. В заключении представлено краткое обобщение материала для четкого понимания работы системы.