Sensor de Gas Dióxido de Carbono (CO2)

La concentración de dióxido de carbono es el indicador más ampliamente utilizado de la calidad del aire interior y la efectividad de la ventilación. En espacios ocupados, el CO2 se acumula por la respiración humana — las concentraciones crecientes señalan una ventilación inadecuada, que se correlaciona con la incomodidad de los ocupantes, el rendimiento cognitivo reducido y el aumento del riesgo de transmisión de patógenos por vía aérea. El Sensor CO2 de Sensorbee utiliza tecnología fotoacústica para medir dióxido de carbono de 0 a 40.000 ppm con resolución de 1 ppm. Con solo 8 gramos, es el módulo más pequeño y ligero de la gama de sensores de gas Sensorbee, y ofrece más de tres años de vida útil operativa — tres veces más que los sensores de gas electroquímicos.

Cómo funciona

El sensor de CO2 utiliza detección fotoacústica — un enfoque fundamentalmente diferente de la tecnología electroquímica utilizada en los otros módulos de gas Sensorbee. Una fuente de luz infrarroja emite radiación modulada en la longitud de onda absorbida por las moléculas de CO2. Cuando el CO2 absorbe esta energía, el gas se calienta y expande, creando una onda de presión (sonido) que es detectada por un micrófono en miniatura. La amplitud de esta señal acústica es directamente proporcional a la concentración de CO2.

La detección fotoacústica ofrece varias ventajas sobre los sensores convencionales de infrarrojo no dispersivo (NDIR). El camino de medición es extremadamente corto, permitiendo miniaturizar el sensor a solo 20 mm de diámetro × 24 mm de altura. No hay filtros ópticos que se degraden con el tiempo, ni canales de gas de referencia que deriven, ni piezas móviles. El resultado es un sensor que pesa 8 gramos, consume mínima energía y mantiene la estabilidad de calibración durante sus tres años de vida útil operativa.

Por qué es importante el monitoreo de CO2

El dióxido de carbono se mide en partes por millón (ppm), con concentraciones ambientales exteriores típicamente alrededor de 420 ppm. Las concentraciones interiores aumentan cuando los espacios ocupados están insuficientemente ventilados:

• Por debajo de 800 ppm — generalmente indica ventilación adecuada y buena calidad del aire interior
• 800–1.000 ppm — la ventilación puede ser marginal; los ocupantes sensibles pueden comenzar a notar ambiente cargado
• 1.000–1.500 ppm — la ventilación probablemente es inadecuada; asociado con quejas de somnolencia y concentración reducida
• Por encima de 1.500 ppm — ventilación deficiente; impacto significativo en el rendimiento cognitivo y el confort; mayor riesgo de acumulación de patógenos aéreos

Estos umbrales hacen del CO2 un indicador práctico de la tasa de ventilación por ocupante. Los gestores de edificios, consultores ambientales y operadores de instalaciones utilizan datos continuos de CO2 para optimizar los sistemas HVAC, verificar el cumplimiento de los estándares de ventilación y demostrar entornos interiores saludables.

Rendimiento de medición

El sensor cubre un rango de medición de 0–40.000 ppm, con precisión especificada en el rango de 400–5.000 ppm más relevante para entornos interiores. Tres bandas de precisión reflejan la calibración del sensor:

• 400–1.000 ppm: ±(50 ppm + 2,5%) — la precisión necesaria para la evaluación de ventilación y detección de ocupación
• 1.001–2.000 ppm: ±(50 ppm + 3%) — medición fiable para identificar espacios mal ventilados
• 2.001–5.000 ppm: ±(40 ppm + 5%) — detección precisa de ventilación gravemente comprometida

El tiempo de respuesta es inferior a 60 segundos, apropiado para control de demanda HVAC donde los ajustes de ventilación operan en ciclos de escala de minutos.

Diseño ultracompacto

Con 20 mm de diámetro × 24 mm de altura y 8 gramos, el sensor de CO2 es significativamente más pequeño y ligero que los módulos de gas electroquímicos (que miden 55 × 40 × 30 mm y pesan 25 gramos).

Vida útil operativa de tres años

El principio de detección fotoacústica no depende de una celda electroquímica consumible, por lo que el sensor de CO2 mantiene la precisión durante más de tres años — en comparación con la vida de un año típica de los sensores de gas electroquímicos.

Integración con las plataformas Sensorbee

El sensor de CO2 se integra con el Air Pro 2 y Air Lite como un módulo enchufable. La estación base se encarga de la adquisición de datos, el procesamiento y la transmisión a Sensorbee Cloud.

Aplicaciones

• Monitoreo de calidad del aire interior — medición continua de CO2 en oficinas, escuelas, hospitales y edificios públicos
• Control de ventilación por demanda — datos de CO2 en tiempo real alimentan sistemas de control HVAC para optimizar las tasas de ventilación
• Estimación de ocupación — las tendencias de concentración de CO2 se correlacionan con el número de ocupantes
• Monitoreo de invernaderos — seguimiento de niveles de enriquecimiento de CO2 en entornos de cultivo controlados
• Evaluación de eficiencia energética — identificación de espacios sobre o subventilados
• Puesta en marcha de edificios — verificación de que los sistemas HVAC instalados entregan las tasas de ventilación especificadas

Preguntas frecuentes

¿En qué se diferencia la tecnología fotoacústica de los sensores CO2 NDIR?

Ambas tecnologías miden CO2 mediante absorción infrarroja, pero el mecanismo de detección difiere. Los sensores NDIR miden cuánta luz infrarroja pasa a través de la muestra de gas. Los sensores fotoacústicos detectan la onda sonora generada cuando el CO2 absorbe luz infrarroja modulada.

¿Puede este sensor medir CO2 exterior?

El sensor mide CO2 de 0 a 40.000 ppm y opera en 0–95% RH. Aunque puede detectar niveles de CO2 ambiental exterior (alrededor de 420 ppm), el rango de precisión especificado comienza en 400 ppm.

¿Por qué la vida útil operativa es tres veces mayor que otros sensores?

Los sensores de gas electroquímicos utilizan una celda química consumible que se agota con el tiempo. El sensor fotoacústico de CO2 utiliza luz y sonido — ninguna reacción química consume los materiales del sensor, por lo que el elemento de detección no se degrada con el uso.