La detección de gases es crucial para mantener la calidad del aire, especialmente tras la pandemia de COVID-19. Los monitores de CO2, un tipo de detector de gases, han tomado un papel central en esta conversación. Estos dispositivos se usan ampliamente en diversos espacios interiores, como aulas, gimnasios, lugares de trabajo y oficinas, para controlar los niveles de dióxido de carbono y evaluar el riesgo de transmisión de patógenos. Algunas jurisdicciones incluso exigen su uso en interiores. Un monitor estándar de CO2 cuenta con configuraciones de alarma ajustables, que permiten a los usuarios asegurar el cumplimiento de diferentes límites de exposición al CO2 y detectar y abordar rápidamente cualquier posible riesgo para la salud relacionado con gases en su entorno.
Ventajas |
Contras |
|
✅ La monitorización de CO2 es asequible, costando menos de $100. ✅ Los monitores de CO2 duran más de 10 años, a diferencia de los sensores de monóxido de carbono que tienen una vida útil limitada. ✅ Existe una gran variedad de monitores de dióxido de carbono, incluyendo unidades portátiles, unidades a batería y unidades JUMBO. |
⛔ La mayoría de los monitores de CO2 tradicionalmente requieren alta potencia y enchufes de pared de 110V. ⛔ A niveles altos > 2000 ppm, puede haber efectos fisiológicos en los humanos. ⛔ A menudo se confunde con monóxido de carbono. |
¿Cifras clave para comparar monitores de CO2?
¿Mejor monitor de CO2?
Hay muchos monitores de CO2 en el mercado. Las marcas reputadas incluyen las siguientes:
- Monitor de CO2 Forensics Detectors
- Monitor de CO2 Aranet4
- Medidores de dióxido de carbono Extech
- Monitor de CO2 INKBIRD
- Monitor de calidad del aire TempTop CO2
¿Cómo selecciono un monitor de CO2?
Para seleccionar el mejor monitor de dióxido de carbono que se adapte a tu propósito, sigue esta guía. Para entender mejor tu aplicación y reducir tu selección, responde estas preguntas:
- ¿Qué rango de dióxido de carbono necesito?
- ¿Qué resolución necesito?
- ¿Con qué frecuencia lo usaré?
- ¿Cuál es mi presupuesto y presupuesto para costos operativos?
- ¿Necesito una microbomba o una sonda?
- ¿Es para protección personal o un monitor estacionario?
- ¿Necesito funciones avanzadas como registro de datos, funciones máximas o un monitor de CO2 que cumpla con AB841?
¿Cuánto tiempo dura un monitor de CO2?
Los detectores de CO2 duran mucho más tiempo en comparación con otros sensores de gas como las celdas electroquímicas. Los detectores de CO2 están compuestos por sensores NDIR, componentes electrónicos de estado sólido que duran entre 5 y 20 años. El componente más débil suele ser la fuente infrarroja, que puede degradarse con el tiempo.
¿Qué es el gas dióxido de carbono (CO2)?
CO2 es la fórmula química del dióxido de carbono. Es un gas común que se encuentra de forma natural en el aire. A partir de 2021, los niveles atmosféricos exteriores de CO2 son aproximadamente 413 ppm. El CO2 tiene muchos usos modernos que damos por sentados, tales como:
- El CO2 se usa para la carbonatación en bebidas
- El CO2 se usa como hielo seco para refrigeración
- El CO2 se usa como gas inerte en muchos procesos industriales
- El CO2 se usa como gas de atmósfera modificada para extender la vida útil de los alimentos
¿Por qué es importante el gas CO2?
El dióxido de carbono es uno de los gases más importantes en nuestra atmósfera, con una concentración de 413 ppm. El dióxido de carbono es un gas esencial ya que ayuda a retener el calor en nuestra atmósfera al absorber el calor del sol. Sin el CO2 y su papel fundamental en el proceso de gases de efecto invernadero, nuestro planeta sería terriblemente frío e inhóspito.
El dióxido de carbono también juega un papel importante en la vida de plantas y animales, incluyendo la fotosíntesis y la respiración.
¿El dióxido de carbono es más pesado o más ligero que el aire?
El dióxido de carbono es aproximadamente 1.5 veces más pesado que el aire. Esto se puede ver cuando se usa hielo seco en una boda para crear la ilusión de "bailar sobre nubes". Las nubes de dióxido de carbono se mantienen bajas cerca del suelo porque el CO2 es más pesado que el aire.
¿Qué hace un monitor de CO2?
Un monitor de dióxido de carbono rastrea los niveles de concentración de CO2 en ambientes exteriores e interiores. Proporciona al usuario una lectura en partes por millón (ppm), que representa la concentración de dióxido de carbono.
Un monitor de dióxido de carbono a veces se llama monitor de CO2, analizador de CO2, medidor de CO2, detector de CO2, alarma de CO2, olfateador de dióxido de carbono o tester de dióxido de carbono. Todos estos términos se refieren a un dispositivo capaz de detectar y reportar niveles de dióxido de carbono en tiempo real.
Los monitores de CO2 típicamente leen la concentración en ppm y muestran este valor en su pantalla LCD. La mayoría de los monitores de CO2 tienen una alarma que advierte a los ocupantes si se supera un nivel preestablecido. Esto ayuda a los usuarios a tomar medidas para remediar niveles altos de CO2.
Los monitores de CO2 también están integrados en muchos sistemas de calefacción y refrigeración que pueden activar el sistema HVAC para cambiar modos de operación.
¿Cómo se detecta el gas dióxido de carbono?
El dióxido de carbono se mide en el aire usando medidores y monitores de gas CO2. Dentro de estos monitores, una pequeña celda sensor de CO2 determina la cantidad de moléculas de CO2 en el aire. Los monitores de CO2 varían desde $50 hasta $1000. La mayoría de los monitores de dióxido de carbono emplean sensores de CO2 con tecnología de detección infrarroja no dispersiva (NDIR). Un ejemplo de monitores de dióxido de carbono y cómo lucen está aquí.
¿Cómo funciona un monitor de dióxido de carbono?
Los medidores de dióxido de carbono usan NDIR, una tecnología de absorción infrarroja que detecta moléculas de CO2. Estas moléculas absorben radiación, lo que cambia la intensidad de transmisión de luz entre una fuente infrarroja y un detector. Este cambio es analizado por un fotodetector que luego emite una señal de voltaje proporcional a la concentración de CO2. La absorción infrarroja es la forma más eficiente de detectar gas dióxido de carbono. Se considera la tecnología de sensor preferida para CO2 y está incluida en casi todos los monitores y analizadores de dióxido de carbono.
Tecnología de sensores de CO2 |
Principio de funcionamiento |
Ventajas |
Contras |
|
Infrarrojo No Dispersivo (NDIR) |
|
|
|
¿Cuáles son los niveles seguros de CO2?
Varias agencias gubernamentales han recomendado límites de exposición y niveles de emisión de dióxido de carbono. Algunos ejemplos se muestran en la tabla a continuación.
Agencia |
Recomendación / Requisito |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Agencia Federal de Medio Ambiente de Alemania |
|
|
|
|
|
|
5,000 ppm promedio ponderado en el tiempo (TWA) de 8 horas 40,000 ppm IDHL Inmediatamente peligroso para la vida o la salud |
|
|
5,000 ppm promedio ponderado en el tiempo (TWA) de 8 horas Límite máximo de exposición (no debe superarse) de 30,000 ppm durante un período de 10 minutos 40,000 ppm IDHL Inmediatamente peligroso para la vida o la salud |
¿Cuáles son los efectos del dióxido de carbono en la salud?
El dióxido de carbono está en cada respiración que tomamos, ya que existe a una concentración de 413 ppm en el aire exterior. A este nivel, no es tóxico.
El problema ocurre cuando los niveles de CO2 aumentan más allá de 413 ppm. A medida que la concentración de dióxido de carbono aumenta, se define como un asfixiante simple. Un asfixiante simple es un gas que desplaza el oxígeno normal en el aire que respiramos. Los síntomas comunes incluyen dolor de cabeza y somnolencia. A niveles más altos de CO2, pueden presentarse respiración rápida, confusión, aumento del gasto cardíaco, presión arterial elevada y aumento de arritmias. Respirar aire con bajo contenido de oxígeno conducirá a la muerte por asfixia.
Dado que el CO2 es inodoro y no causa irritación, se considera que tiene pocas propiedades de advertencia y requiere una monitorización cuidadosa.
¿Es el dióxido de carbono un contaminante del aire interior?
Sí, lo está. Durante muchos años, las mediciones de dióxido de carbono se han utilizado para comprender mejor el flujo de aire y guiar el diseño de sistemas de refrigeración, calefacción y ventilación. Los niveles altos de CO2 en interiores están relacionados con mala salud y falta de aire fresco en una estructura interior.
Cuando hay mala ventilación, la concentración de CO2 aumentará. Esto resulta en contaminación del espacio interior. La monitorización de CO2 permite a los ocupantes saber si los niveles son demasiado altos para que se puedan tomar medidas correctivas. Abrir una ventana o puerta y encender el sistema de ventilación puede ayudar a reducir los niveles de CO2 en interiores.
¿Está relacionado el dióxido de carbono con la transmisión del COVID?
La monitorización del dióxido de carbono es un aspecto esencial de la preparación contra el COVID-19. Cuando se exhala CO2, también se expulsan aerosoles que contienen patógenos como el SARS-CoV-2 del COVID-19. Por lo tanto, el dióxido de carbono puede usarse como un indicador de las concentraciones virales en el aire interior, como lo demuestran investigaciones de la Universidad de Colorado y la Escuela de Salud Pública de Harvard.
Vvarias legislaturas gubernamentales y organizaciones profesionales como ASHRAE recomiendan la monitorización de la calidad del aire interior mediante CO2 para reducir el riesgo de infección por COVID-19. El Universidad Técnica de Berlín demostró que aumentar el aire no contaminado reduce las concentraciones interiores de CO2 y otros aerosoles. A su vez, esta estrategia de ventilación con aire fresco disminuye el riesgo de infección.
¿Son obligatorios los monitores de CO2 en las aulas?
Desde la pandemia, varios estados han exigido la monitorización de dióxido de carbono en las aulas.
Por ejemplo, la Ley de la Asamblea de California AB 841 requiere la monitorización de CO2 en las aulas con el fin de reducir la transmisión e infección por COVID-19. La ley exige que las aulas controlen el dióxido de carbono y emitan una alerta cuando los niveles superen las 1,100 ppm. Más información sobre este tema se puede ver a continuación:
¿Para qué se utiliza un monitor de CO2?
Existe una gran cantidad de aplicaciones para el monitoreo de dióxido de carbono que damos por sentadas. Algunas aplicaciones menos visibles se enumeran a continuación.
CO2 para Calidad del Aire Interior y HVAC
Sensores de dióxido de carbono basados en NDIR de bajo costo proporcionan a los ocupantes interiores lecturas de ppm de CO2. Los requisitos típicos incluyen unidades montadas en pared o en escritorio, un rango de detección de 0 a 5,000 ppm, resolución de 1 ppm y capacidad de detección de CO2 "siempre activa". Ver FD-CO2000.
CO2 para Análisis de Espacio de Cabeza en Empaques con Atmósfera Modificada
Se usa en muchas industrias alimentarias como control de calidad para asegurar que el equipo de MAP funcione según las especificaciones. Los requisitos típicos incluyen un rango de medición de CO2 de 0 a 100%, una resolución de 0.01% y una bomba incorporada. Ver FD-HA-CO2.
Gas CO2 en Procesamiento de Equipos y Detección de Fugas de CO2
Muchos sistemas y equipos industriales incorporan suministro de gas CO2 donde la detección de fugas es importante para la seguridad de los trabajadores. Puede ser necesario un monitoreo continuo usando un analizador de CO2 y una sonda. Los requisitos típicos incluyen un rango de medición de CO2 de 0 a 100%, una resolución de 0.01% y una bomba incorporada. Ver FD-600-CO2.
Monitor de CO2 para Exposición Personal (Industrial)
Muchos entornos industriales incorporan instalaciones de almacenamiento que usan gas CO2 al 100% para procesos industriales y hielo seco para almacenamiento en frío. Los empleados en estas instalaciones requieren monitoreo personal continuo de CO2 para protegerse de niveles altos de exposición a CO2. En este caso se requiere un monitor continuo de CO2 industrial con especificaciones industriales.
Gas CO2 en Incubadoras Biológicas
Las incubadoras se utilizan para cultivar y almacenar muestras biológicas, requiriendo un nivel constante de CO2 de aproximadamente 5%. Normalmente son usadas por laboratorios de ciencias de la vida e instituciones de investigación y desarrollo. Los requisitos para el analizador de CO2 incluyen un rango de medición de CO2 de 0 a 100%, una resolución de 0.01% y una bomba incorporada con una sonda pequeña. Ver FD-600-CO2 (pero con una sonda más pequeña de 4 pulgadas para facilitar el muestreo de gas).
Monitoreo Industrial de CO2
Entornos laborales como laboratorios, instalaciones de manufactura, fábricas, almacenes y espacios públicos requieren monitoreo continuo de CO2. Los monitores de CO2 de especificación industrial son necesarios y están diseñados para monitorear continuamente y proporcionar alarmas o activar la ventilación y el funcionamiento de ventiladores.
¿Se puede usar un monitor de CO2 en un automóvil?
Sí, un monitor de CO2 puede usarse en espacios confinados, incluidos vehículos. Cuando el sistema HVAC del vehículo opera en modo de recirculación, entra poco o nada de aire fresco a la cabina. Por lo tanto, a medida que los ocupantes exhalan, los niveles de CO2 pueden acumularse rápidamente. A continuación se muestra un ejemplo de acumulación de CO2 durante un viaje en vehículo.
¿Cuál es la diferencia entre un monitor de monóxido de carbono y uno de dióxido de carbono?
Nunca confunda el monóxido de carbono con el dióxido de carbono. Son gases muy diferentes con propiedades físicas y peligros para la salud humana distintos.
El monóxido de carbono es un gas producido durante la combustión y generalmente es mucho más tóxico que el dióxido de carbono.
¿Qué puede causar una falsa alarma en un monitor de dióxido de carbono?
Un detector de dióxido de carbono es sensible a la humedad. Las moléculas de H2O se absorben en la misma longitud de onda infrarroja que las moléculas de CO2 con una celda NDIR. Por lo tanto, si opera en un ambiente extremadamente húmedo, puede ser necesario acondicionar la muestra de gas para reducir la sensibilidad cruzada.
¿Cómo puedo probar mi monitor de CO2?
La mejor manera de probar su detector de dióxido de carbono es llevarlo al aire libre a aire fresco. Debería marcar alrededor de 413 ppm. Si está desviado por unos 50 ppm, intente recalibrar el monitor.
Si tiene un medidor de CO2 con una resolución de 0.01% y un rango en %, la mejor práctica es exponerlo a una fuente de concentración más alta, como un bote de prueba o un cilindro de gas. El usuario simplemente puede rociar el gas sobre el dispositivo para confirmar el funcionamiento del sensor, el LED y la alarma sonora. Generalmente conocido como prueba de impacto, esta es una buena práctica, especialmente en aplicaciones de protección personal donde la seguridad es primordial.
¿Mi monitor de CO2 alarmará si soplo sobre él?
Si sopla sobre su medidor de CO2, los niveles detectados aumentarán rápidamente. El aire exhalado contiene aproximadamente entre 4% (40,000 ppm) y 5% (50,000 ppm) de CO2.
¿Qué es la calibración de gas de dióxido de carbono?
La calibración del detector de gas es un procedimiento técnico que se realiza cada 6 a 12 meses para asegurar que su dispositivo funcione con precisión. Con el tiempo, los detectores de gas y sus sensores respectivos se degradan, algunos más rápido que otros. Cuando esto sucede, la única forma de garantizar lecturas precisas es mediante la calibración del gas.
Este período de tiempo es típico para detectores de gas CO2 que emplean elementos sensores NDIR.
Si tiene un monitor de CO2 para calidad del aire interior en el rango de ppm, la unidad puede calibrarse con aire fresco exterior a 413 ppm.
Si tiene un medidor o analizador de CO2 con un rango de 0 a 100%, normalmente calibrará en el punto medio del rango, es decir, 50% de CO2 con una botella de gas de calibración.
Esté atento y calibre con mucha más frecuencia si:
- El usuario emplea el dispositivo como una herramienta analítica donde la precisión es fundamental.
- El dispositivo se usa en un ambiente extremo (temperatura y humedad).
- El usuario está realizando una aplicación peligrosa. En este caso, la calibración y la prueba de impacto son obligatorias ya que ocurrirán lesiones graves o la muerte si el dispositivo falla.
¿Qué es la prueba de impacto del medidor de CO2?
- La prueba de impacto es un procedimiento donde el usuario expone el detector a una pequeña cantidad de gas objetivo para asegurar que el detector funcione y active la alarma según lo programado.
- La función de esta prueba es verificar el funcionamiento correcto y generar confianza en el usuario, especialmente en aplicaciones peligrosas y críticas.
- Se recomienda realizar la prueba de impacto al comprarlo por primera vez, seguida de pruebas semanales. Estas verificaciones son especialmente importantes en aplicaciones PELIGROSAS y/o QUE AMENAZAN LA VIDA para verificar el funcionamiento del detector. Vea la explicación en video aquí.
- El gas para prueba de impacto de CO2 está aquí.
¿Cómo cuido mi monitor de CO2?
- Guarde su detector de gas dióxido de carbono a una temperatura ambiente normal, alrededor de 70°F con 50% de humedad relativa (dentro de las especificaciones de operación).
- Guárdelo lejos de fuentes electromagnéticas o magnéticas, como teléfonos.
- Guárdelo en un ambiente limpio sin polvo ni partículas.
- Guárdelo lejos de gases de escape, vapores concentrados o productos químicos agresivos.
- Limpie la carcasa de su detector con un paño húmedo.
- Guárdelo en un lugar estable donde no haya vibraciones ni movimientos continuos.
¿Cómo uso correctamente un monitor de CO2?
Al operar un monitor de dióxido de carbono, hay algunos consejos importantes a considerar. Obviamente, sea inteligente y lea el manual de su producto. Asegúrese de tener en cuenta estos consejos:
- Asegúrese de que el detector de dióxido de carbono esté dentro de su período de calibración.
- Asegúrese de que el detector de dióxido de carbono haya sido sometido a una prueba de impacto y validado como operativo.
- El dióxido de carbono es más pesado que el aire, por lo que tiende a caer al suelo. Si le preocupa la alerta temprana de dióxido de carbono, coloque su sensor cerca del suelo.
- Al usar un medidor personal de dióxido de carbono para protección, enciéndalo y llévelo consigo. Configure sus alarmas según lo desee.
- Si realiza mediciones analíticas, mantenga la unidad estacionaria. Asegúrese de que la humedad y la temperatura también se registren y se mantengan lo más constantes posible.
¿Pueden los sentidos humanos detectar niveles elevados de dióxido de carbono en ambientes interiores?
No, los humanos no pueden oler directamente el dióxido de carbono. Aunque niveles altos de CO2 pueden causar incomodidad y somnolencia, el gas en sí es inodoro, por lo que se requieren monitores para su detección.
¿Cuál es la diferencia entre los valores de CO2 en ppm y %?
La escala típica para la concentración de CO2 es ppm o %.
Para el monitoreo interior, normalmente se usa ppm ya que los niveles de CO2 varían de 0 a 5,000 ppm. PPM significa 1 parte por millón. Así que si tenemos un millón de partes por millón, eso sería 100%.
Ejemplo de conversión
Valor de CO2 % = (ppm de CO2 / 1,000,000) x 100%
Por ejemplo, si tenemos 5,000 ppm, entonces obtenemos
Valor de CO2 % = (5,000 / 1,000,000) x 100%
Valor de CO2% = 0.5%
Conversión rápida
100 ppm = 0.01%
1,000 ppm = 0.1%
10,000 ppm = 1%
100,000 ppm = 10%
1,000,000 ppm = 100%
¿Se requieren monitores de CO2 en los restaurantes?
Depende del estado. Por ejemplo, el estado de Washington requiere monitoreo de CO2 en restaurantes con una alarma que se activa a 450 ppm.
Palabras finales
La detección de gases juega un papel vital en el monitoreo del dióxido de carbono, un gas esencial para nuestra supervivencia en la Tierra. Los niveles de CO2 también sirven como un excelente indicador del riesgo de transmisión de patógenos en ambientes interiores. En ciertos casos, las escuelas y restaurantes están obligados a usar monitores de CO2 para garantizar una calidad de aire segura. La creciente demanda de medidores de dióxido de carbono ha hecho que los monitores de CO2 de calidad sean más accesibles, con precios por debajo de $100. Estos dispositivos de detección de gases son cruciales para mantener espacios interiores saludables y mitigar la posible propagación de patógenos en el aire al alertar a los ocupantes cuando los niveles de CO2 superan los umbrales recomendados.
Acerca del autorEl Dr. Koz es el Presidente de FORENSICS DETECTORS, donde la empresa opera desde la pintoresca Península de Palos Verdes en Los Ángeles, California. Es un experto en tecnología de sensores de gas, detectores de gas, medidores de gas y analizadores de gas. Ha estado diseñando, construyendo, fabricando y probando sistemas de detección de gases tóxicos durante más de 20 años. 
Cada día es una bendición para el Dr. Koz. Le encanta ayudar a los clientes a resolver sus problemas únicos. El Dr. Koz también disfruta pasar tiempo con su esposa y sus tres hijos yendo a la playa, haciendo parrilladas y disfrutando del aire libre. Leer más sobre Aquí Forensics Detectors. Correo electrónico: drkoz@forensicsdetectors.com |