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Klassifizierung von Kohlendioxid (CO2)-Sensoren
Es gibt verschiedene Arten der Klassifizierung von Kohlendioxid (CO2)-Sensoren, und das Verständnis der CO2-Sensortypen ist im Auswahlprozess hilfreich. Im Allgemeinen können CO2-Sensoren nach ihren Funktionsprinzipien als elektrochemisch, infrarot und photoakustisch klassifiziert werden. Die Funktionsprinzipien und allgemeinen Merkmale der einzelnen Typen werden in der folgenden Tabelle erläutert:
| Sensortyp | Prinzip | allgemeine Merkmale |
| Elektrochemischer Sensor | Wandelt die Konzentration von Kohlendioxid (CO2) durch elektrochemische Reaktionen in ein elektrisches Signal um. |
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| Infrarotsensor | Misst die CO2-Konzentration durch Erkennung der Absorption spezifischer Wellenlängen von Infrarotlicht durch Kohlendioxid (CO2)-Moleküle. | Nicht-dispersiver Infrarotsensor (NDIR):
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| Photoakustischer Sensor | Er misst die CO2-Konzentration durch Erkennung der Lichtabsorption durch CO2-Moleküle bei bestimmten Wellenlängen oder der Wechselwirkung zwischen CO2-Molekülen und Vibrations- oder Schallwellen. |
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Die besten Kohlendioxid (CO2)-Sensoren für Gewächshäuser
Faktoren wie Fläche, angebaute Pflanzen und Baumaterialien beeinflussen die Auswahl der besten Kohlendioxid (CO2)-Sensoren für Gewächshäuser, und die Auswahl kann je nach tatsächlicher Situation getroffen werden. Die folgende Tabelle erklärt dies im Detail.
Gewächshausfaktor | Wichtige Faktoren | Auswahl des Kohlendioxid (CO2)-Sensors | |
Fläche | Kleine Fläche (deckt eine Fläche von <100 Quadratmetern ab) | Messbereich, Genauigkeit | NDIR-Sensor Wichtige Faktoren |
Mittlere Fläche (deckt eine Fläche von 100-1000 Quadratmetern ab) | Messbereich, Genauigkeit | NDIR-Sensor oder elektrochemischer Sensor | |
Große Fläche (deckt eine Fläche von >1000 Quadratmetern ab) | Messbereich, Genauigkeit, Energieverbrauch, Preis | Elektrochemischer Sensor oder dispersiver Infrarotsensor | |
| Kulturpflanzen | Pflanzen mit hohem Kohlendioxid (CO2)-Bedarf (z. B. Tomaten, Gurken, Paprika und andere C3-Pflanzen und Gemüse) | Messbereich, Genauigkeit, Energieverbrauch | NDIR-Sensor |
Pflanzen mit geringem Kohlendioxid (CO2)-Bedarf wie C4-Pflanzen und einige schattentolerante Pflanzen) | Messbereich, Stabilität | NDIR-Sensor oder elektrochemischer Sensor | |
Baumaterialien | Materialien mit guter Kohlendioxid (CO2)-Rückhaltekapazität (Doppel- oder Mehrschichtglas, Polycarbonatplatten, Polyethylenfolie) | Stabilität, Genauigkeit | NDIR-Sensor |
Materialien mit erheblichem CO2-Verlust (Einschichtglas, transparente Kunststofffolie, Metallmaterialien) | Genauigkeit, Reaktionszeit | NDIR-Sensor oder elektrochemischer Sensor | |
Belüftungssystem | Gut belüftetes System (ausreichende Belüftung, gleichmäßige Luftverteilung, gute Steuerbarkeit) | Reaktionszeit, Stabilität, Genauigkeit | NDIR-Sensor oder elektrochemischer Sensor |
Schlechtes Belüftungssystem (unzureichende Belüftung, ungleichmäßige Luftverteilung, mangelnde Flexibilität in der Steuerung) | Messbereich, Genauigkeit | NDIR-Sensor oder dispersiver Infrarotsensor | |
| Beleuchtungssystem | Überwiegend Nutzung künstlicher Lichtquellen | Reaktionszeit | NDIR-Sensor oder elektrochemischer Sensor |
| Vorrangig natürliche Beleuchtung | Stabilität | NDIR-Sensor oder dispersiver Infrarotsensor | |
Steuerungssystem | Wird zusammen mit einem automatischen Steuerungssystem verwendet | Genauigkeit, Reaktionszeit, Stabilität | NDIR-Sensor oder elektrochemischer Sensor |
Wird mit einem automatischen Steuerungssystem verwendet | Genauigkeit, Reaktionszeit, Stabilität | NDIR-Sensor oder elektrochemischer Sensor | |
| Standort | Innenumgebung | Genauigkeit, Reaktionszeit | Photoakustischer Sensor, Infrarotsensor oder elektrochemischer Sensor |
Außenumgebung | Genauigkeit, Reaktionszeit, Stabilität, Energieverbrauch | Infrarotsensor oder elektrochemischer Sensor | |
Im Gewächshaus sind photoakustische Sensoren relativ gut für die Innenumgebung geeignet, während elektrochemische Sensoren von einigen anderen Faktoren abhängen. Unter den Infrarotsensortypen sind NDIR-Kohlendioxid (CO2)-Sensoren ein weit verbreiteter und vielseitiger Typ. NDIR steht für Nicht-Dispersiver Infrarot-Gasanalysator, der die Absorptionseigenschaften von Infrarotlicht nutzt, um die Konzentration des Gases zu messen. Er besteht in der Regel aus einer Infrarotlichtquelle, einer Probenkammer, einem Detektor und einer Signalverarbeitungsschaltung. Dieser Sensor kann die CO2-Konzentration schnell und genau messen, ohne von anderen Gasen beeinflusst zu werden. Er hat zudem einen niedrigen Energieverbrauch, eine langfristige Stabilität und ist für die Langzeitüberwachung in Gewächshausumgebungen geeignet.
Installation von Kohlendioxid (CO2)-Sensoren in Gewächshäusern
Bei der Installation von Kohlendioxid (CO2)-Sensoren in Gewächshäusern sind nach der Auswahl des geeigneten Kohlendioxid (CO2)-Sensors eine korrekte Installation und Verteilung erforderlich, um die CO2-Konzentration im Gewächshaus effektiv zu überwachen. Eine korrekte Installation und Verteilung gewährleisten die Genauigkeit und Stabilität des Sensors und ermöglichen eine präzise Datenerfassung und -verwaltung im intelligenten Gewächshaussystem. Während der Installation können die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- Bestimmung des Sensorstandorts
Der Sensor sollte in dem am stärksten repräsentativen Bereich innerhalb des Gewächshauses platziert werden, normalerweise an Wänden oder an der Decke auf der Höhe des Pflanzenwachstums. Dies ermöglicht die Messung der CO2-Konzentration um die Pflanzen herum. Um Störungen durch frische Außenluft zu vermeiden, die zu ungenauen Daten führen könnten, sollte der Sensor nicht in der Nähe von Belüftungskanälen, Abluftrohren oder Bereichen mit hoher menschlicher Aktivität platziert werden.
- Installation des Sensors
Stellen Sie vor der Installation des Sensors sicher, dass der Installationsort eben ist und dass Schrauben, Expansionsrohre und andere Materialien den Sicherheitsanforderungen entsprechen. Darüber hinaus müssen einige Sensoren möglicherweise an eine Stromquelle oder andere Geräte angeschlossen werden. Während der Installation sollten die Anweisungen des Sensorherstellers befolgt werden, um einen korrekten Anschluss zu gewährleisten.
- Installation der Steuereinheit
Schließen Sie den Sensor an den Datensammler des Überwachungssystems an, um CO2-Konzentrationsdaten zu lesen und zu übertragen. Die Anschlussmethode kann je nach Sensortyp variieren; daher sollten die Anweisungen des Sensors zur Anleitung befolgt werden.
Sensorparameter
Um genaue CO2-Messwerte zu gewährleisten, ist vor der Verwendung des Sensors eine Kalibrierung erforderlich. Einige Sensoren verfügen über eine automatische Kalibrierung, während andere eine manuelle Kalibrierung erfordern. Vor der Kalibrierung sollten die Genauigkeit und der Messbereich des Sensors überprüft werden. Der Kalibrierungsprozess sollte gemäß den Anweisungen des Sensorherstellers durchgeführt werden, was in der Regel die Verwendung seiner Software beinhaltet.
- Parameter der Sensorsignale
Nachdem der Sensor installiert und angeschlossen wurde, richten Sie das Überwachungssystem so ein, dass es mit dem Lesen der CO2-Konzentrationsdaten beginnt. Schwellenwerte werden häufig angepasst; so generiert das System Warnungen oder passt die CO2-Werte im Gewächshaus automatisch an, wenn die CO2-Konzentration festgelegte Grenzwerte überschreitet oder unterschreitet.
- Überwachung und Wartung des Sensors
Nach der Installation des Sensors sollten die Messergebnisse des Sensors regelmäßig überwacht werden. Sensorbatterien sollten regelmäßig überprüft und ausgetauscht werden, um eine ordnungsgemäße Funktion zu gewährleisten.
Der Aufbau eines Kohlendioxid (CO2)-Überwachungssystems in einem intelligenten Gewächshaus und die Auswahl eines geeigneten Kohlendioxid (CO2)-Sensors sind entscheidend für die Überwachung der CO2-Konzentration und die Unterstützung des Pflanzenwachstums. Bei der Auswahl eines CO2-Sensors sollten Faktoren wie Messbereich, Genauigkeit, Reaktionszeit, Stabilität, Preis und Energieverbrauch berücksichtigt werden. Während die Verwendung von vielseitigen NDIR (Nicht-Dispersiven Infrarot) CO2-Sensoren in Gewächshausszenarien empfohlen wird, können für geschlossene Gewächshäuser auch photoakustische Sensoren in Betracht gezogen werden. Um optimale Überwachungsergebnisse mit dem entsprechenden CO2-Sensor zu erzielen, sind eine korrekte Installation und Verteilung erforderlich.
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