Cómo las mediciones precisas y estables de CO₂ reducen los costos de HVAC y mejoran la calidad del aire interior

Aunque el CO₂ es un parámetro de medición bien conocido para el control de sistemas HVAC, la forma en que se mide y los sensores que se utilizan pueden marcar una gran diferencia tanto en la eficiencia energética como en la calidad del aire interior. A continuación, veamos algunos consejos útiles sobre las formas más efectivas de optimizar tus sistemas HVAC mediante mediciones de CO₂.

La razón más común para medir CO₂ en aplicaciones HVAC, especialmente en sistemas de ventilación controlada por demanda, es ahorrar energía. Sin embargo, la creciente conciencia sobre el impacto de los niveles elevados de CO₂ en la salud humana y la productividad de los empleados, junto con la implementación de normativas más estrictas sobre la calidad del aire interior, está cambiando las reglas del juego.

La importancia de la medición de CO₂ en sistemas de ventilación controlada por demanda

La forma más sencilla de controlar la calidad del aire es monitorear el CO₂ localmente mediante un transmisor que indique cuándo los niveles superan los límites recomendados, y luego actuar en consecuencia. La opción más avanzada es la ventilación controlada por demanda, en la que el caudal de aire se ajusta según el nivel de CO₂. En este caso, el CO₂ actúa como un indicador de la calidad del aire y se utiliza como señal de entrada para los controles basados en demanda en la unidad de tratamiento de aire.

Este enfoque mejora la calidad del aire interior al mantener un nivel óptimo de ventilación, y al mismo tiempo permite ahorrar energía al evitar tanto la sobreventilación como la subventilación. En este tipo de sistema, una medición confiable de CO₂ es fundamental, ya que sin ella el sistema de ventilación no funcionará correctamente.

Qué buscar en un sensor de CO₂

El control de un sistema HVAC solo puede ser tan preciso como lo sean las mediciones que lo respaldan. Aunque los sensores de baja calidad pueden parecer más económicos a corto plazo, a largo plazo pueden resultar mucho más costosos. Pueden fallar con mayor rapidez, lo que implica gastos frecuentes en reparaciones o reemplazos. Además, los sensores más baratos suelen presentar deriva, lo que significa que podrían estar entregando mediciones incorrectas sin que nadie lo note. En consecuencia, los datos que proporcionan dejarían de ser una entrada válida para el sistema de control HVAC, aumentando el riesgo de sobreventilación o subventilación.

La clave está en elegir instrumentos con la mayor precisión disponible, que ofrezcan tiempos de respuesta rápidos, buena estabilidad de medición a largo plazo, facilidad de mantenimiento y una vida útil prolongada. Aunque este tipo de sensores puede tener un costo inicial más elevado, a largo plazo permiten ahorrar gracias a menores costos de mantenimiento y energía. Además, garantizan una calidad del aire interior óptima, lo que contribuye al bienestar y productividad de las personas.

Los sensores representan solo una pequeña parte del costo inicial total de un sistema HVAC, por lo que invertir un poco más en tecnologías que optimicen su eficiencia y rendimiento tiene mucho sentido. Los sensores confiables y de alta calidad, que mantienen su precisión con el tiempo, son los que realmente ofrecen valor durante toda su vida útil.

Cuidado con las promesas sobre compensación de deriva

Algunos fabricantes afirman que la deriva no es un problema del cual debas preocuparte, ofreciendo soluciones “instalar y olvidar” que utilizan software de calibración automática para compensarla.

Pero hay un inconveniente. Este tipo de software normalmente asume que las lecturas más bajas equivalen al promedio de la concentración de CO₂ en el aire exterior, y calibra el sensor en función de esa suposición. Con el tiempo, este enfoque puede generar pequeños errores de medición que se acumulan y se vuelven mucho más significativos a largo plazo.

Este tipo de sistemas no es adecuado para espacios con tasas de ocupación variables, con picos y valles, ni para entornos que están ocupados las 24 horas del día, los 7 días de la semana. También pueden ser fácilmente engañados por sistemas de automatización de edificios que reducen agresivamente la entrada de aire fresco durante periodos de baja ocupación. Además, no pueden tener en cuenta el CO₂ absorbido por paredes de concreto, lo que incrementa aún más la inexactitud y reduce la precisión del control de ventilación.

Recuerda que no todas las tecnologías de sensores son iguales

Las concentraciones de CO₂ en el aire se miden utilizando sensores ópticos, basados en tecnologías que detectan cómo el CO₂ absorbe la luz. Los sensores infrarrojos ópticos convencionales cuentan con una fuente de luz y un detector, que mide la cantidad de luz en la longitud de onda específica en la que el CO₂ la absorbe. A mayores concentraciones de CO₂, la señal en esa longitud de onda se atenúa, y la intensidad de esa atenuación determina la lectura de concentración de CO₂.

El problema con esta tecnología es que cualquier cambio mecánico en la estructura del sensor puede provocar deriva y mediciones incorrectas. Además, la intensidad de la fuente de luz disminuye con el tiempo, y la presencia de suciedad o polvo en la celda óptica altera la reflectividad del sensor, lo que hace que el detector interprete una reducción en la intensidad de la fuente de luz. Esta disminución contribuye aún más a la deriva en las mediciones. Para evitar estos problemas, muchos fabricantes añaden componentes adicionales a la estructura del sensor, como una fuente de luz de referencia, o recurren a ajustes basados en software, como se mencionó anteriormente.

Tecnología CARBOCAP® de Vaisala para una precisión duradera

La tecnología CARBOCAP® de Vaisala evita los problemas mencionados gracias a una única fuente de luz, filtro y detector que miden simultáneamente la absorción del gas y la referencia en la misma trayectoria óptica. Esta verdadera referencia interna continua elimina la deriva y es clave para lograr una estabilidad de medición a largo plazo.

Si deseas reducir los costos energéticos sin comprometer la calidad del aire interior, la tecnología de sensores CARBOCAP de Vaisala es la mejor opción, ya que:

• ofrece una excelente estabilidad, con un intervalo de calibración recomendado de hasta cinco años

• es adecuada para espacios ocupados las 24 horas del día y ambientes exigentes, ya que no depende de suposiciones sobre caídas en la concentración de CO₂

• tiene una larga vida útil, con una fuente de luz micro-glow con más de 15 años de salida estable

• funciona desde el primer momento, sin necesidad de un “período de aprendizaje” en el entorno de instalación

Si te interesa saber más sobre cómo una medición de CO₂ precisa y estable puede ayudarte a reducir los costos de HVAC y mejorar la calidad del aire en tus edificios, no dudes en contactarnos.