Clasificación de los sensores de dióxido de carbono (CO2)
Existen varios tipos en la clasificación de los sensores de dióxido de carbono (CO2) y la comprensión de los tipos de sensores de CO2 ayuda en la etapa de selección. En general, los sensores de CO2 se pueden clasificar según sus principios de funcionamiento en electroquímicos, infrarrojos y fotoacústicos. Los principios de funcionamiento y las características generales de cada tipo se explican a continuación en forma de tabla:
| Tipo de sensor | Principio | Características generales |
| Sensor electroquímico | Convierte la concentración de dióxido de carbono (CO2) en una señal eléctrica a través de reacciones electroquímicas. |
|
| Sensor infrarrojo | Mide la concentración de CO2 detectando la absorción de longitudes de onda de luz infrarroja específicas por las moléculas de dióxido de carbono (CO2). | Sensor infrarrojo no dispersivo (NDIR):
|
Sensor infrarrojo dispersivo:
| ||
| Sensor fotoacústico | Mide la concentración de CO2 detectando la absorción de luz en longitudes de onda específicas por las moléculas de CO2 o la interacción entre las moléculas de CO2 y las vibraciones u ondas sonoras. |
|
Los mejores sensores de dióxido de carbono (CO2) para invernaderos
En la selección de los mejores sensores de dióxido de carbono (CO2) para invernaderos, factores como el área, las plantas cultivadas y los materiales de construcción son determinantes, y la selección se puede realizar según la situación real. Se explica detalladamente en la siguiente tabla.
Factor del invernadero | Factores importantes | Selección del sensor de dióxido de carbono (CO2) | |
área | Área pequeña (que cubre un área de <100 metros cuadrados) | Rango de medición, precisión | Sensor NDIR |
Área media (que cubre un área de 100-1000 metros cuadrados) | Rango de medición, precisión | Sensor NDIR o sensor electroquímico | |
Área grande (que cubre un área de >1000 metros cuadrados) | Rango de medición, precisión, consumo de energía, precio | Sensor electroquímico o sensor infrarrojo dispersivo | |
Plantas cultivadas | Plantas con altos requerimientos de dióxido de carbono (CO2) (como tomates, pepinos, pimientos y otras plantas y hortalizas C3) | Rango de medición, precisión, consumo de energía | Sensor NDIR |
Plantas con bajos requerimientos de dióxido de carbono (CO2) (como plantas C4 y algunas plantas resistentes a la sombra) | Rango de medición, estabilidad | Sensor NDIR o sensor electroquímico | |
Materiales de construcción | Materiales con buen rendimiento de retención de dióxido de carbono (CO2) (vidrio de doble o múltiple capa, paneles de policarbonato, película de polietileno) | Estabilidad, precisión | Sensor NDIR |
Materiales con pérdida significativa de CO2 (vidrio de una sola capa, película de plástico transparente, materiales metálicos) | Precisión, tiempo de respuesta | Sensor NDIR o sensor electroquímico | |
Sistema de ventilación | Sistema bien ventilado (ventilación adecuada, distribución uniforme del aire, buena controlabilidad) | Tiempo de respuesta, estabilidad, precisión | Sensor NDIR o sensor electroquímico |
Sistema de ventilación deficiente (ventilación insuficiente, distribución desigual del aire, falta de flexibilidad en el control) | Rango de medición, precisión | Sensor NDIR o sensor infrarrojo dispersivo | |
Sistema de iluminación | Donde se utilizan más fuentes de luz artificial | Tiempo de respuesta | Sensor NDIR o sensor electroquímico |
Principalmente iluminación natural | estabilidad | Sensor NDIR o sensor infrarrojo dispersivo | |
Sistema de control | Se utiliza con un sistema de control automático | Precisión, tiempo de respuesta, estabilidad | Sensor NDIR o sensor electroquímico |
Sin sistema de control automático | Precisión, estabilidad | Sensor NDIR o sensor infrarrojo dispersivo | |
Ubicación | Ambiente cerrado | Precisión, tiempo de respuesta | Sensor fotoacústico, sensor infrarrojo o sensor electroquímico |
ambiente exterior | Precisión, tiempo de respuesta, estabilidad, consumo de energía | sensor infrarrojo o sensor electroquímico | |
Mientras que los sensores fotoacústicos son relativamente adecuados para ambientes interiores en el invernadero, los sensores electroquímicos dependen de otros factores. Entre los tipos de sensores infrarrojos, los sensores de dióxido de carbono (CO2) NDIR son un tipo versátil y ampliamente utilizado. NDIR significa Analizador de Gas Infrarrojo No Dispersivo, que utiliza las propiedades de absorción de la luz infrarroja para medir la concentración de gas. Normalmente consta de una fuente de luz infrarroja, una cámara de muestra, un detector y un circuito de procesamiento de señales. Este sensor puede medir de forma rápida y precisa la concentración de CO2 sin verse afectado por otros gases. Además, tiene un bajo consumo de energía, estabilidad a largo plazo y es adecuado para el monitoreo a largo plazo en entornos de invernadero.
Instalación de sensores de dióxido de carbono (CO2) en invernaderos
En la instalación de sensores de dióxido de carbono (CO2) en invernaderos, después de seleccionar un sensor de dióxido de carbono (CO2) adecuado, se requiere una instalación y distribución apropiadas para monitorear de manera efectiva la concentración de CO2 en un invernadero. La instalación y distribución correctas aseguran la precisión y estabilidad del sensor, permitiendo la recopilación de datos y el control precisos en un sistema de invernadero inteligente. Se pueden seguir los siguientes pasos para la instalación:
- Determinación de la ubicación del sensor
El sensor debe colocarse en el área más representativa dentro del invernadero, generalmente en las paredes o el techo a la altura del crecimiento de las plantas. Esto asegura la medición de la concentración de CO2 alrededor de las plantas. Para evitar interferencias de aire fresco exterior que puedan dar lugar a datos incorrectos dentro del invernadero, se debe evitar colocar el sensor cerca de conductos de ventilación, tubos de escape o áreas con alta actividad humana.
- Montaje del sensor
Antes de instalar el sensor, se debe asegurar que el lugar de instalación esté nivelado y que los tornillos, tubos de expansión y otros materiales cumplan con los requisitos de seguridad. Además, algunos sensores pueden necesitar conectarse a una fuente de alimentación u otros dispositivos. Se deben seguir las pautas proporcionadas por el fabricante del sensor para asegurar que las conexiones sean correctas durante la instalación.
- Montaje de la unidad de control
Conecte el sensor al recolector de datos del sistema de monitoreo para leer y transmitir los datos de concentración de CO2. El método de conexión puede variar según el tipo de sensor; por lo tanto, se deben seguir las instrucciones del sensor para obtener orientación.
- Ajuste del sensor
Para asegurar lecturas de CO2 precisas, se debe realizar una calibración antes de usar el sensor. Algunos sensores tienen una función de autocalibración, mientras que otros requieren calibración manual. Antes de la calibración, se debe verificar la precisión y el rango de medición del sensor. El proceso de calibración debe realizarse de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el fabricante del sensor, que generalmente incluyen el uso de su software.
- Ajuste de las alarmas del sensor
Después de instalar y conectar el sensor, el sistema de monitoreo debe configurarse para comenzar a leer los datos de concentración de CO2. Los umbrales suelen ser ajustables; de modo que cuando la concentración de CO2 supere o caiga por debajo de los umbrales establecidos, el sistema generará alertas o ajustará automáticamente los niveles de CO2 dentro del invernadero.
- Monitoreo y mantenimiento del sensor
Después de instalar el sensor, se deben monitorear regularmente los resultados de la medición del sensor. Se deben revisar y reemplazar las baterías del sensor regularmente para asegurar que funcione correctamente.
Crear un sistema de monitoreo de dióxido de carbono (CO2) en un invernadero inteligente y seleccionar un sensor de dióxido de carbono (CO2) adecuado es crucial para monitorear la concentración de CO2 y apoyar el crecimiento de las plantas. Al seleccionar un sensor de CO2, se deben considerar factores como el rango de medición, la precisión, el tiempo de respuesta, la estabilidad, el precio y el consumo de energía. Si bien se recomienda el uso de sensores de CO2 NDIR (infrarrojo no dispersivo) versátiles en escenarios de invernadero, también se pueden considerar sensores fotoacústicos para invernaderos de interior. Se requiere una instalación y distribución adecuadas para lograr resultados de monitoreo óptimos con el sensor de CO2 apropiado.
