Mesurer le taux de CO2 est un moyen pour mieux aérer les locaux en indiquant quand cela doit être réalisé. Cela permet, notamment, de lutter contre la contamination du
COVID-19 par voie aérosol. Attention toutefois, ceci ne s'applique pas aux locaux dans lesquels un recyclage partiel de l'air est assuré par un dispositif de filtration de type HEPA. Cette solution de purification de l'air en milieu clos par filtration doit faire l'objet d'une étude adaptée.
Pour plus d'information sur l'aération comme moyen de lutte contre la COVID-19, vous pouvez consultez le site nousaerons.fr.
Sur le présent site, vous trouverez des informations sur les détecteurs de CO2, comment les choisir, les utiliser ou les fabriquer. Ces informations sont issues de travaux de "makers" qui ont travaillé sur ces sujets pour réaliser leurs propres détecteurs. Ce site rend compte de leurs retours d'expérience.
Vous trouverez ci-dessous des fiches pratiques et des solutions qui pourront être réalisées par des "makers"; Ces solutions pourront
être modifiées pour réaliser un système original. Réalisées en classe, ces activités permettront de :
sensibiliser et éduquer les élèves à la question de l'aération des locaux,
identifier le rôle de l'aération comme moyen de lutte contre la dissémination de la COVID19 par voie aérosol,
être en support à des activités pédagogiques liées aux domaines de la physique, de la technnologie ou des sciences industrielles,
réaliser un objet technique qui pourra être utilisé dans la salle de classe comme moyen de prévention.
Dans les systèmes les plus récents que nous proposons, nous avons fait le choix de "surveiller"
les seuils de taux CO2 suivants, exprimés en PPM (partie par millions) :
Taux CO2 < 600 ppm : ce taux est une recommanadation de nombreux scientifiques pour les lieux de restauration où le port du masque n'est pas possible.
Taux CO2 < 800 ppm : correspond à une qualite d'air excellente selon la norme NF EN 13779 et c'est une recommandation de nombreuses publications scientifiques pour les périodes épidémiques.
Cela constitue donc une valeur "cible" à atteindre.
800 ppm < Taux CO2 < 1000 ppm : correspond à une qualite d'air moyenne selon la norme NF EN 13779
1000 ppm < Taux CO2 < 1500 ppm : correspond à une qualite d'air modérée selon la norme NF EN 13779
Taux CO2 > 1500 PPM : correspond à une qualite d'air basse selon la norme NF EN 13779
Attention, ces seuils sont donnés pour un taux en "plein air" d'environ 420 ppm qui sert de référence. Ce taux peut monter, lors de pics de pollution, jusqu'à 500 ppm voire
600 ppm. Il convient alors d'ajuster les seuils à surveiller à l'augmentation constatée du taux "plein air". Par exemple, si le taux de CO2 mesuré en plein air est de 520 ppm, il faut ajouter 100 ppm à tous les seuils proposés ci-dessus.
Ci-dessous, en suivant le lien, vous pouvez consulter en temps réel les mesures de deux capteurs, modèles Fukuro et Kanaria, connectés via le WIFI pour délivrer la mesure du CO2 en extérieur et en intérieur :
Sur nos derniers modèles, pour "surveiller" ces seuils, nous proposons d'utiliser un système à feux quadricolores :
On retrouve parfois ce système de feux dans des produits commerciaux, souvent tricolores, mais attention les seuils détectés peuvent varier d'un système à l'autre.
Dans un lieu confiné, il n'est pas rare de dépasser le premier seuil au bout de quelques minutes. C'est le cas dans certaines salles de réunions ou salles de classes mal ventilées.
Guides pratiques sur l'aération et la mesure du CO2
Retrouvez les informations essentielles pour mettre en oeuvre une aération des locaux et la mesure du CO2 en consultant le site nousaerons.fr :
Modèles à fabriquer
Dans cette section, vous trouverez des modèles de détecteurs de CO2, que nous pensons fiables, à réaliser dans un fab-lab ou une structure équivalente.
Certains modèles nécessitent la fabrication d'un circuit imprimé, d'autres non. Ces modèles ont été conçus, réalisés et testés avec le concours de
la fabrique, de Pascal Morenton,
d'Hanane Meliani et d' Alexandre Gensollen, entre autres car beaucoup de personnes ont contribué à ce travail collaboratif.
Des modèles proposés par d'autres makers, inspirés ou non de nos travaux, sont également proposés ou référencés.
Schémas de cablage
Guide de cablage de différentes configurations
Téléchargé 966 fois depuis le 01/02/2021
Code pour publication web
Code de programmation disponible
Mis en ligne le 30/04/2021
Code pour publication sur smartphone
Code de programmation disponible
Mis en ligne le 06/05/2021
Totoro-Kazetoshi
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★
Coût : ~ 60 €
Mis en ligne le 10/10/2021
Grand Air
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★ (le plus simple de nos modèles)
Coût : ~ 45 €
Mis en ligne le 03/10/2021
Bel Air
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★
Coût : ~ 45 €
Mis en ligne le 19/09/2021
KONEKO
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★
Téléchargé 652 fois depuis le 01/02/2021
NEKO
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★★
Téléchargé 1251 fois depuis le 01/02/2021
NEKO plus
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★★
Téléchargé 456 fois depuis le 01/02/2021
NEKO plus plus
Dossier de fabrication mis à jour le 26/04/21
Niveau de difficulté : ★★★
Téléchargé 107 fois depuis le 01/02/2021
Kanaria 8
Dossier de fabrication disponible mis à jour le 03/07/21
Niveau de difficulté : ★★★★
Téléchargé 910 fois depuis le 01/02/2021
Fukuro
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★★
Téléchargé 424 fois depuis le 01/03/2021
Kujira
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★★★
Téléchargé 95 fois depuis le 01/02/2021
Søren
Dossier de fabrication disponible
Niveau de difficulté : ★
Publié le 24/05/2021
Jasperino
A monter soi-même - ne nécessite qu'une imprimante 3D
Niveau de difficulté : ★
Publié le 05/06/2021
Jasper
En cours d'étude - Boitier mécanique disponible
Niveau de difficulté : ★★★★
Publié le 27/05/2021
Réalisations - Autres modèles
Mon personnage préféré (1)
Dossier de fabrication disponible
Mon personnage préféré (2)
Dossier de fabrication disponible
Mon personnage préféré (3)
Dossier de fabrication disponible
Université d'Angers
Dossier de fabrication disponible
Laboratoire PMMH
Dossier de fabrication disponible
Grégoire Rinolfi
Dossier de fabrication disponible
Detecteur Lego
Dossier de fabrication disponible
Modèle "Lycées en transition"
Dossier de fabrication disponible
Sorbonne université
Dossier de fabrication disponible
Modèle "GROVE" sans soudure
Dossier de fabrication disponible Mis en ligne le 08/04/21
Phyphox
Détecteur et application pour smartphone
Plus d'information sur l'application PHYPHOX : la physique autrement Publié le 27/05/2021
Lycée Richelieu
Dossier de fabrication disponible
La boite à formes
Dossier de fabrication disponible
eMariete
Dossier de fabrication disponible
ADAFRUIT
Dossier de fabrication disponible
Modèle CBO
Dossier de fabrication disponible
Modèle du Labfab de Rennes
Dossier de fabrication disponible
Modèle dérivé de CO2.CLICK
Boitier 3D disponible
AIRMETER.IO
Dossier de fabrication disponible
Kits commerciaux
Kit commercial VITTASCIENCE
Un kit prêt à l'emploi pour réaliser un détecteur
Comprend un capteur SCD30 de très bonne qualité
Détecteur Watterott
Détecteur minimaliste avec un circuit imprimé équipé
Comprend un capteur SCD30 de très bonne qualité
Hall of fame : les makers ont du talent...
Des makers publient régulièrement sur les réseaux sociaux leur réalisation, inspirés ou non de nos propositions . En voici quelques un.e.s :
Une #rentree en temps de pandémie, ça se prépare !
Les nouveaux copains des enfants pour aider à l #aération :
Nouvelle sonde CO2 conçue à l'aide des multiples projets proposés pas la centrale supelec. Elle part à la poste demain et commencera sa carrière dans un lycée (entre autres) prochainement. pic.twitter.com/hEnrEDHtTa
— Arabella Brayer ?? #jemeferaivacciner (@ArabellaBrayer) January 24, 2021
Photo : notre détecteur dans sa version transparente ?? Il y a qq mm à gagner en épaisseur. Grande question : on étalonne 1 fois/semaine, /mois ? @LaFabriquepic.twitter.com/QLg8RWMDjL
Détecteur de CO2: deux exemplaires adoptés en crèche! Merci à @LaFabrique et @Co2Projet. Modèle Neko avec ajout de bluetooth (dés)activable pour lecture de la valeur mesurée et datalogging. pic.twitter.com/NBrC8kDT8j
@Co2Projet@Vittascience Voilà capteur installé chez mon père. Il est ravi d'autant plus qu'il est sous oxygène depuis peu. DC savoir qd aérer c'est un peu vital pr lui ! pic.twitter.com/xkbiMUzVzI
Voilà prêt pour le retour au lycée ! ??????merci @Co2Projet pour l’inspiration. Heureusement que nous avons des compétences en programmation... à défaut d’équipement ! Team physchim pic.twitter.com/yEarW6EJkz
— Pierre Mauborgne (@PierreMauborgne) May 21, 2021
Capteur CO2 terminé ! Il envoie régulièrement les relevés via le port série, un script python sur l'hôte se charge de transférer les valeurs horodatées sur la bdd de mon site Web. pic.twitter.com/xYfXoGNuFf
Commentaires : détecteur Co2 réalisé avec un Arduino et un capteur SENSIRION SCD30. Deux planches explicatives sont destinées à une classe de CM1-CM2, voir ci-dessous.
Mon personnage préféré (2)
Ressources disponibles sur le site Thingiverse TOTORO CO2
Une #rentree en temps de pandémie, ça se prépare !
Les nouveaux copains des enfants pour aider à l #aération :
C'est un modèle sympathique, mais sa forme complexe rend l'intégration de l'électronique délicate si vous installez les leds dans les 3 "gouttes" surmontant la baleine.
Capteur : SENSEAIR S8
Microcontroleur : ESP32
réalisé par Felix
C'est le modèle le plus complet : c'est une synthèse améliorée des modèles NEKO et KONEKO disposant d'un feu tricolore, d'un buzzer et d'un lien vers l'application pour smartphone.
Capteur : SENSIRION SCD30
Microcontroleur : ESP32
réalisé par Felix
C'est un modèle autonome et c'est une synthèse améliorée des modèles NEKO et KONEKO disposant d'un feu tricolore, d'un buzzer et d'un lien vers l'application pour smartphone.
C'est le modèle le plus robuste mais qui nécessite la réalisation d'un circuit imprimé. Ici dans sa version 7 avec 4 leds de couleurs. Le plan de cablage de base est celui
fourni sur le présent site.
Travail d'un laboratoire de recherche s'étant très tôt saisi du sujet de la mesure du CO2. Les informations pour réaliser ce détecteur sont disponibles sur ce site.
We perform these mesurement in our labs and offices with a CO2 sensor made @PMMH_lab
Ce modèle utilise un ESP32 et un capteur SENSEAIR S8 et ne nécessite pas de circuit imprimé
This design uses an ESP32 et an SENSEAIR S8 sensor and doesn't need a printed circuit board
Ce modèle connecté utilise un ESP32 et un capteur SENSIRION SCD30. Tout est prévu pour pouvoir déployer plusieurs exemplaires dans un établissement et de réaliser une lecture centralisée des mesures.
Terminé un capteur de C02 avec les bon conseils de @LaFabrique. 3 composants (carte ESP32, capteur SCD30 et leds) et 23 pièces lego, sans l'antenne satellite deluxe pour upload les données ??. Petit test de 5j à la maison pour voir, j'imagine dans une classe de 25 ?? pic.twitter.com/N0SnP2M2dk
Ci-dessous, vous pouvez utiliser notre simulateur pour évaluer l'évolution du taux de CO2 dans un local confiné. Le modèle utilisé pour le calcul, établissant un bilan global dynamique de la concentration de CO2, a été établi par Franck Richecoeur avec des éléments présentés dans le cadre du cours : Mécanique des Fluides, CentraleSupelec/Université Paris-Saclay .
L'utilisation de ce modèle et notamment l'ajustement de certains paramètres ont été réalisés par la fabrique de façon empirique, il convient donc d'accueillir les résultats avec une certaine prudence.
Pour plus d'informations sur les hypothèses et les calculs réalisés veuillez consulter le fichier de calcul XLSX.
Code pour publication web via le WIFI
Le code proposé permet à un détecteur basé sur une carte de développement ESP32 de publier sur le web une mesure via le service ADAFRUIT.IO
Carte de développement : ESP32
Capteur : SENSEAIR S8 (adaptable à tout autre capteur NDIR)
Service de publication web : ADAFRUIT Compatible avec les modèles Neko, Kanaria et Fukuro.
Exemple de publication en temps réel : https://io.adafruit.com/makersco2/dashboards/co2
Code pour publication sur smartphone via le bluetooth
Le code proposé permet à un détecteur basé sur une carte de développement ESP32 de publier sur un smartphone une mesure via une liaison bluetooth.
Carte de développement : ESP32
Capteur : SENSEAIR S8 (adaptable à tout autre capteur NDIR)
Compatible avec les modèles Neko, Kanaria et Fukuro.
Code en cours de développement, encore assez rustique
Seul le boitier est disponible pour l'instant. Le circuit imprimé à 5 leds est en cours de développement. C'est une déclinaison du modèle "Kanaria" à 4 leds.
Carte de développement : ESP32
Capteur : SENSEAIR S8 (adaptable à tout autre capteur NDIR)
Crédit : modèle du pingouin conçu par 588ku à partir de Pngtree.com
Jasper est un détecteur de CO2 à synthèse vocale avec indications lumineuses du dépassement de seuils. C'est le résultat d'un travail d'élèves-ingénieurs de CentraleSupélec qui est encore en cours de développement. Il est fourni sans garantie de résultats,
des erreurs ou imprécisions se sont peut-être glissées dans les informations et documents fournis. Une alimentation sur secteur est utilisée et il convient de l'utiliser avec soin et grande prudence et nous invitons à vous rapprocher de personnes qualifiées pour cela.
De nombreuses améliorations restent certainement à réaliser et notamment prévoir une commande de calibration manuelle ou proposer des jeux de couleurs pour personnaliser son Jasper (chambre d'enfant, prise en compte d'un daltonisme, ...).
Dossier de conception/fabrication de Jasper en Version 00.
Crédit : modèle du pingouin conçu par 588ku à partir de Pngtree.com
Jasperino est un détecteur de CO2 très simple à réaliser car il ne nécessite que l'impression 3D de deux pièces dans lesquelles vient se monter un détecteur prêt à l'emploi sans boitier et coutant 70 €
Ce modèle est une adaptation du modèle CO2.CLICK vendu par une société canadienne.
This model is an adaptation of the CO2.CLICK model sold by a Canadian company.
Nous proposons une version où nous avons redesigné le boitier de cette facon :
We offer a version where we have redesigned the box in this way:
Nous vous proposons un modèle à faire soi-même, sans connaissances particulières, et permettant de surveiller les seuils selon les dernières recommandations (600/800/1000 ppm). Pour construire ce modèle, il vous faudra :
une perceuse avec un forêt de 6 mm et un forêt de 3mm
une petite lime
Etape 1 : démontage de la lampe
Débranchez la lampe et renversez-la. Insérez un petit tournevis pour tordre les deux languettes vers l'extérieur et enlevez la douille (ici enlevée)
Dégagez les fils en appuyant avec un petit tournevis dans les trous indiqués sur la photo.
Appuyez vers l'extérieur sur les deux pièces qui bloquent le fil électrique (ici enlevé)
Retournez la lampe et dévisser avec un poince la pièce qui se trouve au centre, comme indiqué sur la photo.
La lampe est maintenant démontée et prête à être "hackée" pour en intégrer le détecteur de CO2
Etape 2 : agrandir le trou central
Le trou centrale n'est pas assez grand pour laisser passer un cable USB-C. Il faut donc l'agrandir.
Avec une petite lime agrandir le trou jusqu'à le cable USB puisse passer.
Etape 3 : Réaliser des trous d'aération
Pour permettre à l'air de rentrer plus facilement dans la lampe, nous allons réaliser des trous dans la partie non visible de la lampe. Pour cela, nous vous recommandons d'utiliser
une perceuse avec un diamètre de 6 mm et de tourner aussi lentement que possible. Une vitesse trop rapide ferait fondre le plastique. Le perçage de la lampe reste délicat à réaliser
et il faut veiller à ce que le plastique ne casse pas.
Nous avons percé aussi proche que possible du bord pour disposer d'une surface relativement plane. Les deux trous cerclés de rouge correpondent à une vitesse de coupe trop élevée (à gauche) et un choc lors en fin de perçage (à droite). Il faut essayer, juste avant de percer le plastique de relacher la pression sur la perceuse. Le
résultat est néanmoins satisfaisant et les trous sont limés au fur et à mesure des perçages. On peut pratiquer d'autres trous pour faciliter le passage de l'air et rentrer Sø plus réactif. Attention toutefois, à ne pas fragilier la pièce plastique.
Etape 4 : Réaliser des trous pour l'assemblage
Percez deux trous de 3 mm dans la "tupile" de la lampe, comme indiqués sur la photo. Servez-vous de ces trous comme guides pour percer l'autre partie de la lampe.
Assemblez les deux parties basses de la lampe avec deux vis et deux écrous de 2,5 mm
Etape 5 : Assemblage final
Glissez le cable USB dans la lampe et placez un large scotch double-face au centre la lampe. Collez-y le capteur "Watterott"
Refermez la lampe. Voilà, Søren est prêt ! Vérifiez le bon fonctionnement du détecteur en ouvrant portes et fenêtres de votre local :
la lampe devra devenir rapidement bleue (taux de CO2 < 600 ppm). En raccordant Søren à un ordinateur par le cable USB, la valeur du taux mesuré par le détecteur
peut être facilement lue (voir la documentation du fabricant en attendant de plus amples explications ici-même).
