S'équiper d'un détecteur de CO2 pour
favoriser l'aération d'un local :
cantine, salle de classe ou de réunion.

Objectifs du projet CO2

Le Projet CO2 propose de mettre à disposition des enseignants du matériél pédagogique pour faire réaliser par leurs élèves, en classe, un détecteur de CO2. Pour cela, des ressouces sont disponibles, qui donnent des solutions constructives faciles à mettre en oeuvre et qui peuvent être modifiées pour réaliser un système original où les élèves pourront apporter leurs propres éléments. Cette activité permet 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.


Il est à noter que :

  • les solutions proposées sont basées sur des technologies que nous pensons fiables et éprouvées, notamment en ce qui concerne le choix des capteurs.
  • nous vous invitons à consulter notre protocole technique expérimental pour mettre en oeuvre une mesure de CO2 dans un établissement
  • vous pouvez également consulter d'autres ressources sur la mesure du CO2 ou l'aération des locaux dans la section Ressources
  • ce site vise aussi à valoriser les formidables et "inspirantes" créations de makers.euses qui se sont emparé.e.s du sujet et ont réalisé de très efficaces détecteurs de CO2.
  • ce qui est bon pour une salle de classe est aussi bon pour tout lieu privé ou tout lieu potentiellement confiné accueillant du public



Les noms donnés aux modèles créés à la fabrique sont japonais. Le projet CO2 est aussi appelé initiative Kazetoshi qui veut dire "coup de vent" en japonais et nous proposons la définition suivante Kazetoshi : opération consistant à équiper une salle de classe, une cantine ou tout local confiné d'un détecteur de CO2 pour favoriser son aération comme moyen de lutte contre la dissémination de la COVID19 par voie aérosol. Pour ceux qui le souhaitent et pour signaler que vous avez équipé votre salle d'un détecteur de CO2, nous vous proposons cette affiche à apposer à l'entrée de votre salle :

Mesure du CO2 : pourquoi s'y intéresser ?

Le CO2 présent dans l'air d'un local ou d'une salle est un bon marqueur de l'état de confinement d'un lieu. Plus le taux de CO2 est élevé, plus le lieu est confiné et plus, potentiellement, l'éventuelle charge virale produite par ses occupants est importante. Pour limiter les risques, il faut éviter de rester dans un lieu trop confiné et il faut donc aérer, en grand, régulièrement. C'est l'un des gestes "barrières" importants.

Mesurer le taux de CO2 est donc un moyen pour mieux aérer les locaux en indiquant quand cela doit être réalisé. Dans les systèmes que nous proposons, nous avons fait le choix de "surveiller" les seuils de taux CO2 suivants, exprimés en PPM (partie par millions) :

  • < 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.
  • entre 800 et 1000 PPM : correspond à une qualite d'air moyenne selon la norme NF EN 13779
  • entre 1000 et 1500 PPM : correspond à une qualite d'air modérée selon la norme NF EN 13779
  • > 1500 PPM : correspond à une qualite d'air basse selon la norme NF EN 13779
Pour "surveiller" ces seuils, nous proposons d'utiliser un système à feux tricolores :

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. Les propositions décrites sur le présent site permettent de fabriquer des détecteurs de CO2 fiables et peu chers destinés à surveiller le taux de CO2 présent dans une pièce.

Acheter un détecteur de CO2

Au fil de ses travaux de conception et de prototypage, la fabrique a été amenée à tester des produits commerciaux et à constater des différences sensibles de qualité, d'exactitude ou de fiabilité dans les produits testés. Vous pouvez, à ce sujet, consulter notre guide :

S'équiper d'un détecteur de CO2

Nous avons fait le choix de vous présenter certains de ces produits qui nous apparaissent des choix possibles pour s'équiper. Attention ! Ces informations ne sont données qu'à titre indicatif et sont basées sur notre retour d'expérience. Elles et ne sauraient remplacées l'avis d'un professionnel de la métrologie du CO2 ou d'un organisme de certification agréé. Nous ne présentons ici que des produits qui nous semblent intéressants, étant entendu que bien d'autres produits existent à des prix parfois bien plus bas mais qui n'ont pas retenu notre attention. Nous nous sommes aussi appuyés sur les résultats de travaux d' un collectif d'univeristaires.

Nous avons défini trois niveaux de performances correspondant à trois niveaux de prix.


NIVEAU A : Détecteurs NDIR calibrés en usine
Ce sont des produits présentant des garanties d'exactitude grâce à notamment à une technologie fiable et robuste et un protocole de test réalisé "en usine". Ces détecteurs peuvent notamment faire référence ou être proche des recommandations du guide d'application du CSTB.

    CLASS'AIR (à partir de 300 €)
Produit français destiné à un usage en milieu scolaire.
Référencé dans le guide "Ecolair" de l'ADEME.
Testé et utilisé par Projet CO2




NIVEAU B : Détecteurs NDIR avec procédure de calibration claire et une bonne visibilité sur sa disponibilité
Ce sont des produits basés sur une très bonne technologie (NDIR), doté d'une bonne documentation précise et possédant une procédure de calibration clairement définie.

    ARANET4 (~200 €)
Produit européen, plébiscité par de nombreux utilisateurs.
Livraison effectuée entre 7 et 10 jours.
Testé et utilisé par Projet CO2
    AIRCO2NTROL 5000 (~190 €)
Produit de qualité d'disponible chez un distributeur bien connu, entre autres.
Capteur NDIR, étalonnage manuel, feux tricolores, réglage des seuils
Testé et utilisé par Projet CO2
    UNIT-T A37 (~120 €)
Produit de qualité d'origine chinoise mais disponible chez un distributeur bien connu, entre autres.
Produit non connecté et avec une documentation complète mais qu'il faut bien analyser !
Testé et utilisé par Projet CO2




NIVEAU C : Détecteurs NDIR présentant un certain nombre de garanties (technlogie utilisée pour le capteur, procédures de calibration), ... mais uniquement disponible sur des sites marchands hors UE. Une certaine vigilance est requise lors de l'acquisition de l'appareil, pour sa mise en oeuvre et sur la vérification de ses performances à réception et lors de son utilisation.

     Produit disponible sur Ali-Express (~70 €) ou sur Amazon (~ 100 €)
Capteur avec technologie NDIR; ce modèle est utilisé par de nombreux utilisateurs du fait de son prix bas,
Le produit existe sous pluisuers marques ou modèles et il est parfois difficile de s'y retrouver.
ProjetCO2 a lancé une commande pour ce modèle. Retour d'expérience sous peu avec une commande via Amazon.



Vous pouvez télécharger notre protocole technique expérimental concernant la mise en oeuvre de la mesure du CO2 dans les établissements :

Modèles "la fabrique" et dérivés

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. Enfin, des modèles proposés par d'autres makers, inspirés ou non de nos travaux, sont également proposés ou référencés.


KONEKO

Dossier de fabrication disponible
Téléchargé 122 fois depuis le 01/02/2021

NEKO

Dossier de fabrication disponible
Téléchargé 425 fois depuis le 01/02/2021

Kanaria

Dossier de fabrication disponible
Téléchargé 287 fois depuis le 01/02/2021

NEKO plus

Dossier de fabrication disponible
Téléchargé 47 fois depuis le 01/02/2021

NEKO plus plus

Dossier de fabrication disponible

NEKO avec afficheur

Kujira

Dossier de fabrication disponible
Téléchargé 36 fois depuis le 01/02/2021

Fukuro

Dossier de fabrication disponible

Schémas de cablage

Guide de cablage de différentes configurations
Téléchargé 222 fois depuis le 01/02/2021



Réalisations - Autres modèles

Mon personnage préféré (1)

Dossier de fabrication disponible

Mon personnage préféré (2)

Dossier de fabrication disponible

Detecteur Lego

.

Détecteur figurine

.

Modèle "Lycées en transition"

Prototype de l'atelier Vilgénis

Laboratoire PMMH

.

Simulateur



La mesure du taux de CO2 dans un local confiné fait souvent apparaitre une augmentation rapide du taux de CO2, comme dans cet exemple :



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.

Superficie du local :   m²
Hauteur sous plafond :   m
Nombre d'adultes :   adulte(s)
Nombre d'enfants :   enfant(s)
 
Aération de la salle avant votre arrivée :   faible (700 PPM à votre arrivée)
 moyenne (600 PPM à votre arrivée)
 excellente (500 PPM à votre arrivée) 		 
 
Ventilation mécanique de la salle :    aucune ou faible
  dans la moyenne
  excellente 		 



Taux de CO2 au bout d'une heure :   PPM
 
Délai préconisé entre deux aérations : 
pour rester sous 800 PPM    		  mn
 
Délai préconisé entre deux aérations : 
pour rester sous 1000 PPM    		  mn


Qualité de l'air

Taux de CO2 > 1500 PPM   Basse qualité, une aération s'impose.
1000 PPM < Taux de CO2 < 1500 PPM   Qualité modérée, il faut aérer.
800 PPM < Taux de CO2 < 1000 PPM   Qualité moyenne, commencez à aérer.
600 PPM < Taux de CO2 < 800 PPM   Excellente qualité, valeur cible à viser.
Taux de CO2 ~ 420 PPM   Air frais, à l'extérieur.

Certaines recommandations tendent à abaisser certains seuils comme pour les cantines scolaires où un seuil de 600 PMM est parfois préconisé.

Webinaires sur l'aération et les détecteurs de CO2

Des webinaires ont été organisés les 4 et 18 Février 2021. Les présentations qui y ont été faites et les "replay" sont disponibles sur les sites :

Ressources générales sur l'aération et la mesure du CO2

Ressources techniques

Qui sommes-nous ?

Des enseignants-chercheurs aident à consolider certaines informations et propositions formulées sur le présent site. Les discussions engagées portent parfois sur des sujets pour lesquels un consensus n'a pas encore été obtenu ou des interrogations demeurent. Les propositions du présent site tentent donc de faire une synthèse entre différents points de vue exprimés et les questions évoquées peuvent encore faire l'objet de débats, comme par exemple la question des seuils et leurs usages.

   Jean-Michel Courty
Professeur de physique à Sorbonne Université
   Florence Elias
Laboratoire de Matière et Systèmes Complexes
Professeure à l'Université de Paris.


   Bertrand Maury
Laboratoire de Mathématiques
Université de Paris-Saclay
   Pascal Morenton
Directeur de la fabrique, CentraleSupélec
Université de Paris-Saclay


   François Pétrélis
CNRS
Laboratoire de Physique de l'Ecole Normale Supérieure
   Franck Richecoeur
Professeur à CentraleSupélec
Directeur de la Graduate School Sciences de l'Ingénierie et des Systèmes, Université de Paris-Saclay


   Jean-Louis Roubaty
Haut Conseil de la Santé Publique(Commission spécialisée risques liés à l'environnement) - Professeur (honoraire) Université de Paris-IPGP
Adjunct Professor Victoria University Melbourne
   Benoit Semin
CNRS
Laboratoire PMMH, ESCPCI


Le site projet CO2 est maintenu par Pascal Morenton et est soutenu par l'Université Paris-Saclay.


Pour nous joindre, veuillez utiliser l'adresse dédiée à ce projet co2projet@gmail.com