Medición fiable de la concentración de CO2 con sensores de CO2

Cuando se reúnen muchas personas en una habitación, el aire puede cargarse. Ello suele ser debido al dióxido de carbono espirado (CO2). Como consecuencia, disminuye la sensación de bienestar, la concentración y el rendimiento.

Theben sensores de CO2

Los sensores de CO2 de Theben supervisan la concentración de CO2 en escuelas y en aulas, en oficinas y en salas de conferencias o también en casas pasivas y de bajo consumo energético. Con ello, los sensores de CO2 contribuyen de manera decisiva a mejorar la calidad del aire ambiente. En esta página encontrará información acerca de la concentración de CO2 en el aire ambiente y sus efectos, así como de la regulación de la ventilación ajustada a la demanda y energéticamente eficiente mediante sensores de CO2.

Contenido:

 

Causas: elevada concentración de CO2 y sus consecuencias

Todos lo hemos vivido: viviendas mal ventiladas, aulas sofocantes y salas de conferencias con el aire enrarecido. Ello se debe, en primer lugar, al dióxido de carbono espirado — además de a la humedad de aire y a la temperatura. Un gas de olor y de sabor neutro que solo es perceptible para las personas por sus propiedades negativas: malestar, disminución de la concentración y descenso del rendimiento. El hombre toma oxígeno del aire al inspirar y expulsa dióxido de carbono en el aire al espirar. El aire inspirado contiene un 21 % vol. de oxígeno y un 0,035 % vol. de dióxido de carbono. En cambio, el aire espirado contiene solamente un 16 % vol. de oxígeno y un 4% vol. de dióxido de carbono. Aunque el dióxido de carbono solo es tóxico para las personas a partir de una concentración del 2,5 % vol., el rendimiento, la concentración y la sensación de bienestar disminuyen a partir de una concentración del 0,08 % vol. (800 ppm) de dióxido de carbono.
 
Precisamente en espacios cerrados como aulas, oficinas o salas de conferencias, en los que suelen reunirse muchas personas y que solo se pueden ventilar de forma restringida, se registran valores de 5.000 a 6.000 ppm de dióxido de carbono transcurridos tan solo unos minutos. Los sensores de CO2 de Theben miden la concentración de CO2 de forma fiable. La regulación de la ventilación utiliza los valores medidos como indicador para aumentar el suministro de aire fresco.

 

Excurso: Max von Pettenkofer hace posible medir la calidad del aire ambiente

Max von Pettenkofer (3 de diciembre de 1818 a 10 de febrero de 1901) fue profesor de Química Médica en la Universidad Ludwig-Maximilian de Múnich y, a partir de 1865, el primer profesor alemán de Higiene. Con sus estudios sobre la concentración de dióxido de carbono estableció las bases de nuestro código actual de calidad del aire hace ya más de 140 años: la norma DIN-1946-2. En esta se indica como valor límite superior un valor máximo de CO2 de 1500 ppm. Es decir, en 1 millón de partículas de aire solo debe haber, a ser posible, 1500 moléculas de CO2.

 

Concentración de CO2

original

Concentración típica de CO2 (en ppm) y sus efectos en las personas.

 

1000 ppm de CO2: el valor límite para una buena calidad del aire

Una calidad del aire realmente buena no supera el valor límite de 1000 ppm de CO2. Por este motivo, la norma DIN 1946-6 exige un caudal de aire exterior de 30 m3/h por persona. Con los actuales estándares de construcción y el elevado espesor de los revestimientos de los edificios no es posible alcanzar un valor de dióxido de carbono de 1000 ppm de CO2 ventilando de vez en cuando o entornando las ventanas. Con frecuencia, las ventanas de edificios públicos como escuelas, aulas u oficinas grandes no se pueden abrir: en estos casos, solamente es posible garantizar una buena calidad del aire con un sistema de ventilación controlado mediante un sensor de CO2.

 

Uso: sensores de CO2 en escuelas, oficinas, casas pasivas y de bajo consumo energético

Los edificios modernos también disponen hoy en día de un aislamiento térmico muy bueno debido a los requisitos legales. Para reducir al máximo los costes de calefacción, las ventanas, las paredes exteriores y las cubiertas — incluido el revestimiento completo del edificio — están tan bien aislados que no es posible renovar el aire. La consecuencia de ello es, además de una elevada concentración de CO2, una elevada humedad que provoca rápidamente la formación de moho en el edificio. Por tanto, es previsible que se produzcan riesgos para la salud debido a esporas de hongos y similares. Para evitar de forma permanente los riesgos para la salud y los daños constructivos, es indispensable disponer un suministro de aire fresco según la demanda precisamente en edificios modernos como las casas pasivas y de bajo consumo energético.

Aquí entran en escena los sensores de CO2 de Theben: además de la concentración de CO2, los sensores de CO2 también miden la humedad relativa en el edificio. En caso de superarse los valores definidos, los sensores de CO2 como el AMUN 716 KNX envían una señal al sistema de automatización del edificio, p. ej., KNX, y el sistema de ventilación aumenta el suministro de aire fresco o abre una ventana de forma automática. Pero también es posible realizar una regulación convencional con los sensores de CO2 de Theben como el AMUN 716 R  este regula el sistema de ventilación directamente.

 

Regulación de la ventilación: sensores de CO2 para una regulación de la ventilación ajustada a la demanda

En combinación con la moderna gestión técnica de edificios, como KNX, los sensores de CO2  contribuyen enormemente a ahorrar energía. Sin un sensor de CO2 ventilamos según nuestras sensaciones. Y, normalmente, solemos hacerlo muy tarde o en exceso. En este contexto, una ventilación excesiva significa que con el aire ambiente renovado se pierde calor y los costes de calefacción aumentan. Aquí es donde los sensores de CO2 de Theben muestran su punto fuerte: los resultados de la medición del sensor de CO2 indican cuándo y durante cuánto tiempo debe ventilarse. El sistema de ventilación suministra el aire fresco que realmente se necesita. Además de la energía calorífica que se ahorra, la regulación de la ventilación controlada por velocidad permite también un enorme potencial de ahorro en los ventiladores de los sistemas de ventilación mediante el sensor de CO2. La potencia de un ventilador elevada a la tercera potencia depende de su velocidad. Una reducción de la velocidad de un 20 % provoca también una reducción del consumo de corriente a la mitad.

 

Caudal

original

Los sensores de CO2 permiten un gran potencial de ahorro en los costes energéticos (superficie verde).

 

Método de medición: sistema de medición por infrarrojo no dispersivo (NDIR)

Los sensores de CO2 de Theben miden la concentración de CO2 por espectroscopia infrarroja, también llamada sistema de medición por infrarrojo no dispersivo (NDIR). Puesto que el CO2 atenúa la incidencia de la luz infrarroja en el sensor de CO2, la señal recibida varía en función de la concentración de CO2 del aire ambiente.

 

Más información acerca de los sensores de CO2 de Theben:

 

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