Principios de funcionamiento de los sensores de calidad del aire
Medición de la concentración de dióxido de carbono – principio NDIR
NDIR = Non-Dispersive Infrared, luz infrarroja no dispersiva
Estos sensores funcionan sobre la base de la medición de la atenuación de la radiación infrarroja (a una longitud de onda específica) en el aire. Los sensores constan de una fuente de radiación infrarroja (bombilla), un tubo de luz y un detector infrarrojo con el filtro correspondiente. La señal del detector infrarrojo se amplifica y luego se evalúa mediante otra electrónica la atenuación de la radiación, que es causada por la colisión con el dióxido de carbono. Sobre esta base se calcula la concentración actual de CO2 en el aire. Para simplificar: cuanto más CO2, más se atenúa la radiación infrarroja.
Los sensores NDIR son generalmente muy precisos y estables a largo plazo. La ventaja es que miden la concentración desde el valor cero, y pueden medir altas concentraciones de CO2. Actualmente, tenemos el principio NDIR aplicado en todos los sensores de concentración de dióxido de carbono. Su estabilidad y vida útil es de más de 10 años.
Sensores electroquímicos – medición de compuestos orgánicos volátiles y humedad
Estos sensores generalmente consisten en una celda electroquímica con un electrolito sólido (= soluciones o fundidos que conducen corriente eléctrica). Esta celda se calienta a la temperatura de trabajo mediante un calentamiento adicional. En los electrodos de la celda ocurren reacciones químicas similares a las de una celda de combustible, donde se consume oxígeno y se genera una fuerza electromotriz en los electrodos de la celda. Midiendo esta fuerza electromotriz mediante electrónica especial, se determina la concentración de CO2 en el aire. La principal ventaja de estos sensores es su alta sensibilidad y excelente selectividad hacia el dióxido de carbono. Generalmente son más baratos que los sensores NDIR, pero con una vida útil (aproximadamente 2 años) y precisión significativamente inferiores. Por eso hemos dejado de utilizar estos sensores. Los sensores que funcionan con el principio electroquímico operan a partir de aproximadamente 400 ppm, lo cual no es un problema dado que la concentración en el aire exterior está alrededor de 360-400 ppm.
Sensores electroacústicos
Los sensores electroacústicos funcionan sobre la base de la evaluación de los cambios en la frecuencia del ultrasonido en un resonador mecánico. Mediante electrónica se evalúa el cambio en la frecuencia de las ondas ultrasónicas y, en función de la dependencia del cambio de frecuencia en la concentración de CO2 en el aire, se determina la concentración actual de CO2.
La principal ventaja de estos sensores es su estabilidad a largo plazo sin necesidad de recalibración.
Salidas de los sensores
Los sensores de todos los tipos generalmente tienen una salida de voltaje continuo (0-10 V) o una salida de corriente (0-20 / 4-20 mA), mediante la cual transmiten información sobre el valor de la concentración de CO2 en el aire al sistema de ventilación superior.
