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Clasificación de los sensores de dióxido de carbono (CO2)
Existen varios tipos de clasificación de los sensores de dióxido de carbono (CO2), y comprender los tipos de sensores de CO2 es útil en el proceso de selección. En general, los sensores de CO2 pueden clasificarse según sus principios de funcionamiento en electroquímicos, infrarrojos y fotoacústicos. Los principios de funcionamiento y las características generales de cada tipo se explican en la siguiente tabla:
| Tipo de sensor | Principio | características generales |
| Sensor electroquímico | Convierte la concentración de dióxido de carbono (CO2) en una señal eléctrica mediante reacciones electroquímicas. |
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| Sensor infrarrojo | Mide la concentración de CO2 detectando la absorción de longitudes de onda específicas de luz infrarroja por las moléculas de dióxido de carbono (CO2). | Sensor infrarrojo no dispersivo (NDIR):
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| Sensor fotoacústico | Mide la concentración de CO2 detectando la absorción de luz en ciertas longitudes de onda por las moléculas de CO2 o la interacción entre las moléculas de CO2 y las vibraciones u ondas sonoras. |
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Los mejores sensores de dióxido de carbono (CO2) para invernaderos
Factores como el área, las plantas cultivadas y los materiales de construcción son influyentes en la selección de los mejores sensores de dióxido de carbono (CO2) para invernaderos, y la elección puede hacerse de acuerdo con la situación real. La siguiente tabla lo explica en detalle.
Factor del invernadero | Factores Importantes | Selección del sensor de dióxido de carbono (CO2) | |
área | Área pequeña (cubre un área <100 metros cuadrados) | Rango de medición, precisión | Sensor NDIR Factores Importantes |
Área media (cubre un área de 100-1000 metros cuadrados) | Rango de medición, precisión | Sensor NDIR o sensor electroquímico | |
Área grande (cubre un área >1000 metros cuadrados) | Rango de medición, precisión, consumo de energía, precio | Sensor electroquímico o sensor infrarrojo dispersivo | |
| Plantas Cultivadas | Plantas con alta necesidad de dióxido de carbono (CO2) (por ejemplo, tomates, pepinos, pimientos y otras plantas C3 y hortalizas) | Rango de medición, precisión, consumo de energía | Sensor NDIR |
Plantas con baja necesidad 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 buena capacidad de retención de dióxido de carbono (CO2) (vidrio doble o múltiple, paneles de policarbonato, película de polietileno) | determinación, precisión | Sensor NDIR |
Materiales con pérdida significativa de CO2 (vidrio de una sola capa, película plástica 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 inadecuada, distribución desigual del aire, falta de flexibilidad en el control) | Rango de medición, precisión | Sensor NDIR o sensor infrarrojo dispersivo | |
| Sistema de iluminación | Se utilizan más fuentes de luz artificial | Tiempo de reacción | Sensor NDIR o sensor electroquímico |
| Principalmente iluminación natural | estabilidad | Sensor NDIR o sensor infrarrojo dispersivo | |
Sistema de Control | Se utiliza junto con un sistema de control automático | Precisión, tiempo de respuesta, estabilidad | Sensor NDIR o sensor electroquímico |
Se utiliza con sistema de control automático | Precisión, tiempo de respuesta, estabilidad | Sensor NDIR o sensor electroquímico | |
| Ubicación | ambiente cerrado | Precisión, tiempo de respuesta | Sensor fotoacústico, sensor infrarrojo o sensor electroquímico |
ambiente externo | Precisión, tiempo de respuesta, estabilidad, consumo de energía | sensor infrarrojo o sensor electroquímico | |
En el invernadero, los sensores fotoacústicos son relativamente adecuados para el ambiente interior, mientras que los sensores electroquímicos dependen de algunos otros factores. Entre los tipos de sensores infrarrojos, los sensores de dióxido de carbono (CO2) NDIR son un tipo ampliamente utilizado y versátil. NDIR significa Analizador de Gas Infrarrojo No Dispersivo, que utiliza las propiedades de absorción de la luz infrarroja para medir la concentración de gas. Generalmente consiste en una fuente de luz infrarroja, una cámara de muestra, un detector y un circuito de procesamiento de señales. Este sensor puede medir la concentración de CO2 de forma rápida y precisa sin verse afectado por otros gases. También 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
Durante la instalación de sensores de dióxido de carbono (CO2) en invernaderos, después de seleccionar el sensor de dióxido de carbono (CO2) adecuado, se requiere una instalación y distribución correctas para monitorear eficazmente la concentración de CO2 en el invernadero. La instalación y distribución correctas garantizan la precisión y estabilidad del sensor, permitiendo la recopilación y gestión precisa de datos en el sistema de invernadero inteligente. Durante la instalación se pueden seguir los siguientes pasos:
- 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 permite medir la concentración de CO2 alrededor de las plantas. Para evitar la interferencia del aire exterior limpio que podría causar datos inexactos dentro del invernadero, se debe evitar colocar el sensor cerca de canales de ventilación, tubos de escape o áreas de alta actividad humana.
- Instalación del sensor
Antes de instalar el sensor, asegúrese de 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 requerir conexión a una fuente de energía u otros dispositivos. Durante la instalación, se deben seguir las instrucciones proporcionadas por el fabricante del sensor para asegurar la conexión correcta.
- Instalación de la unidad de control
Conecte el sensor al colector 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.
Parámetros del sensor
Para asegurar lecturas de CO2 precisas, se requiere calibración antes de usar el sensor. Algunos sensores tienen calibración automática, 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 generalmente debe realizarse de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el fabricante del sensor, lo que implica el uso de su software.
- Parámetros de las señales del sensor
Después de instalar y conectar el sensor, configure el sistema de monitoreo para comenzar a leer los datos de concentración de CO2. Los umbrales se ajustan con frecuencia; así, el sistema generará alertas o ajustará automáticamente los niveles de CO2 dentro del invernadero cuando la concentración de CO2 supere o caiga por debajo de los límites establecidos.
- Monitoreo y mantenimiento del sensor
Una vez instalado el sensor, es necesario monitorear regularmente los resultados de medición del sensor. Las baterías del sensor deben verificarse y reemplazarse regularmente para asegurar su funcionamiento correcto.
La creación de un sistema de monitoreo de dióxido de carbono (CO2) en un invernadero inteligente y la selección del sensor de dióxido de carbono (CO2) adecuado son cruciales para rastrear la concentración de CO2 y apoyar el crecimiento de las plantas. Al elegir 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. Aunque 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 cerrados. Se requiere una instalación y distribución correctas en el sensor de CO2 correspondiente para lograr resultados de monitoreo óptimos.
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