Mät luftkvaliteten hemma med enkla mikrokontrollers
Vinterluften inomhus bjuder på dolda utmaningar
När temperaturen sjunker stängs fönster och dörrar oftare, samtidigt som familjen tillbringar mer tid inomhus. Utandningsluft, matos, stearinljus, damm och partiklar från textilier kan då samlas snabbare än många märker. Luften kan kännas helt normal, trots att koldioxidhalten stiger eller att mängden fina partiklar ökar.
Ett stabilt inomhusklimat påverkar såväl koncentration och sömn som allmänt välbefinnande i vardagen. En enkel mikrokontroller med rätt sensorer kan göra förändringarna synliga i realtid. Då blir det lättare att förstå när en kort vädring räcker, när ventilationen behöver ses över och hur energin kan sparas utan att luftkvaliteten försämras.
Förstå vad som faktiskt påverkar din hemmiljö
Koldioxid, CO2, kommer främst från människors utandningsluft. Halten fungerar därför ofta som en praktisk indikator på hur mycket frisk luft som tillförs i förhållande till antalet personer i rummet. Partiklar som PM2.5 är något annat. Det är mycket små luftburna partiklar, bland annat från matlagning, rök, levande ljus och utomhusföroreningar, och de kan inte bedömas med en CO2-sensor.
För bostäder används inte 1 000 ppm CO2 som en absolut hälsogräns, men Folkhälsomyndighetens allmänna råd anger 1 000 ppm som ett riktvärde vid normal användning. Återkommande nivåer över denna koncentration indikerar att ventilationen är otillräcklig. Råden anger även ett riktvärde på minst 0,5 luftomsättningar per timme i rum för daglig samvaro samt ett kontinuerligt uteluftsflöde på minst 0,35 liter per sekund och kvadratmeter golvarea i bostäder. Läs mer i Folkhälsomyndighetens vägledning om ventilation.
- CO2: visar framför allt hur effektivt frisk luft tillförs i ett rum med människor.
- PM2.5: visar förekomsten av mycket fina partiklar från exempelvis matlagning, ljus och rök.
- Temperatur och luftfuktighet: hjälper dig att upptäcka drag, torr vinterluft och förhållanden som kan bidra till kondens.
- VOC: är flyktiga organiska ämnen från bland annat färg, rengöringsmedel, möbler och material. En VOC-sensor ger ofta en relativ förändring, inte en fullständig kemisk analys.
God ventilation behöver balansera hälsa, komfort och energiförbrukning. Att vädra länge med ett fönster på glänt kan kyla ned byggnaden, medan en kort och effektiv korsvädring ofta byter luft snabbare. En mätare hjälper dig att se skillnaden, men ersätter inte en fackmässig ventilationskontroll när problem kvarstår.
Välj rätt mikrokontroller och sensorer för hemmabygget
ESP32 är ett bra förstaval för ett uppkopplat hemmabygge. Den har inbyggt Wi-Fi och Bluetooth, gott om bibliotek och kan skicka värden till exempelvis Home Assistant. Raspberry Pi Pico är enkel, billig och energieffektiv, men den vanliga Pico-modellen saknar Wi-Fi. För trådlös datainsamling krävs därför en Pico W eller en separat kommunikationslösning.
Valet av sensor är minst lika viktigt som valet av mikrokontroller. Sensirion SCD30 använder NDIR-teknik, där infrarött ljus används för att uppskatta CO2-halten. SCD40 och SCD41 använder fotoakustisk mätning och är mindre, men har andra mätområden och egenskaper. En partikelsensor som PMSA003 använder i stället optisk avläsning för att uppskatta mängden partiklar i olika storleksklasser. Sensorerna bör placeras fritt, skyddade från direkt sol, värme från elektronik och luftströmmen precis intill en ventil.
| Komponent | Mäter | Anslutning | Passar bäst för |
|---|---|---|---|
| SCD30 | CO2, temperatur och relativ luftfuktighet | I2C | Stabil långtidsmätning i bostäder |
| SCD40 eller SCD41 | CO2, temperatur och relativ luftfuktighet | I2C | Kompakta mätare med låg energiförbrukning |
| PMSA003 | PM1.0, PM2.5 och PM10 | UART | Matos, rök, stearinljus och partikeltoppar |
| BME680 | Temperatur, luftfuktighet, tryck och gasresistans | I2C | Miljötrend och relativ VOC-indikation |
Angivna noggrannheter ska tolkas med viss försiktighet. SCD30 anges exempelvis med en CO2-noggrannhet på ±(30 ppm + 3 procent av mätvärdet) inom sitt specificerade område, men placering, temperatur, kalibrering och luftflöde påverkar resultatet. Enheten bör därför användas för trender och jämförelser mellan olika situationer, inte som myndighetsmätning eller medicinskt instrument.
Bygg och koppla din mätare steg för steg
Ett grundbygge kan bestå av en ESP32, en CO2-sensor, en partikelsensor och en USB-strömförsörjning. I2C använder normalt två signalledningar, SDA och SCL, samt jord och matningsspänning. PMSA003 kommunicerar vanligtvis via UART, där sändning och mottagning kopplas korsvis mellan sensor och mikrokontroller. Kontrollera alltid spänningsnivåer och datablad innan inkoppling, eftersom fel matning kan skada både sensor och kort.
- Välj ett ventilerat hölje och placera sensorerna så att luft kan passera utan att komponenterna värms upp av ESP32-kortet.
- Koppla CO2-sensorn till ESP32:s I2C-buss och partikelsensorn till en ledig UART.
- Installera ESPHome för en lösning med färdig konfiguration, eller MicroPython om du vill styra mätningarna med egen kod.
- Ställ in rimliga intervall, exempelvis mätning var tionde till sextionde sekund, beroende på sensor och energibehov.
- Visa värdena på en liten display, färgkodade LED-dioder eller en dashboard i hemnätverket.
- Jämför mätaren med vardagshändelser, till exempel matlagning, dusch, vädring och ett längre möte i ett stängt rum.
ESPHome är ofta den smidigaste vägen för den som vill undvika avancerad programmering. Sensorerna kan beskrivas i en konfigurationsfil och mätvärdena skickas vidare till Home Assistant. MicroPython passar bättre när du vill experimentera med logik, vilolägen eller ett eget gränssnitt. Börja enkelt och lägg till funktioner först när grundmätningen fungerar stabilt.
En färgkodad LED kan ge en snabb signal utan att någon behöver öppna en app. Grönt kan betyda normal nivå, gult en påminnelse om vädring och rött en tydlig indikation på hög CO2 eller förhöjda partiklar. Sätt gränserna efter mätstorhet och använd dem som vägledning, inte som en ersättning för omdöme. Vid arbete med fast el, permanent installation eller kapsling nära nätspänning bör en behörig elektriker anlitas.
Omsätt data till smart vardagsventilation
En CO2-kurva som stiger långsamt under kvällen pekar ofta på att rummet behöver mer tillförsel av uteluft. En plötslig PM2.5-topp under matlagning eller när ett stearinljus tänds kräver däremot främst att föroreningskällan begränsas och att köks- eller punktutsug används. Genom att jämföra flera sensorer går det lättare att skilja på ventilationens kapacitet och en tillfällig källa.
Korsvädring passar när luften snabbt behöver bytas ut, exempelvis efter matlagning eller ett långt möte i sovrummet. Om CO2 stiger varje dag trots vädring kan problemet i stället vara stängda tilluftsventiler, smutsiga filter eller obalans i systemet. Justera inte ventiler på måfå, särskilt inte i flerbostadshus där hela ventilationssystemet kan påverkas. Boverkets krav på luftkvalitet beskriver de grundläggande principerna för att upprätthålla en sund luftomsättning i bostäder.
Rimlig ventilation betyder inte att all värme ska släppas ut. Täta, korta vädringar och fungerande tilluft kan vara mer energieffektiva än ett ständigt öppet fönster. I villor med mekanisk ventilation bör filter bytas enligt systemets anvisningar, medan lägenhetsägare bör kontakta fastighetsägare eller förening när frånluft, tilluft eller återkommande lukt inte fungerar som det ska.
- Använd köksfläkt eller spisfläkt under matlagning och låt den gå en stund efteråt.
- Undvik att placera en PM-sensor precis ovanför spisen, eftersom mätningen då blir onödigt extrem.
- Observera partikeltoppar från levande ljus och släck ljus som inte behövs.
- Vädra sovrum och arbetsrum kort när CO2-kurvan visar en tydlig ökning.
- Håll tilluftsventiler och frånluftsdon fria från damm, men ändra inte injusteringen utan kunskap.
- Följ temperatur och luftfuktighet tillsammans, eftersom kall luft som värms upp inomhus kan ge en annan relativ fuktighet än uteluften.
Sensorvärden blir särskilt användbara när de sparas över tid. En veckovy kan visa om problemet uppstår på morgonen, under hemarbete eller när flera personer samlas i vardagsrummet. Om nivåerna är höga även när bostaden står tom, eller om lukt, fukt, mögelmisstanke eller radon är aktuellt, behövs en mer riktad utredning. En hobbybyggd mätare kan upptäcka mönster, men den fastställer inte ensam orsaken.
Ta kontroll över din inomhusluft med enkla medel
En egen luftmätare gör bostadens dynamik begriplig. Du ser hur snabbt CO2 stiger när dörrar och fönster hålls stängda, hur partiklar reagerar på matlagning och hur lång tid det tar innan luften återgår till en lägre nivå. Den kunskapen kan ge såväl tryggare rutiner som bättre beslut om ventilation och energianvändning.
Börja med en ESP32, en CO2-sensor och en enkel visning av värdena. Lägg därefter till PM2.5, temperatur och luftfuktighet när grunden fungerar. Med korta, planerade vädringar, fria ventiler och uppmärksamhet på de situationer som faktiskt påverkar mätvärdena går det att hålla värmen kvar utan att låta vinterluften bli ett osynligt problem.