CO2 monitor for measurement of ventilation in closed environments, COVID-19 prevention, and improvement of work performance

VOROBIOFF, JUAN; BOGGIO, NORBERTO GABRIEL; CHECOZZI, FEDERICO RICARDO; PINTO GARRÓN, TAMARA; RINALDI, CARLOS

Tecnura

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Año: 2024 vol. 27 p. 142 - 156

0123-921X

Objetivo: Los humanos producimos y exhalamos CO2 , por lo que la concentración de este gas aumenta en ambientes cerrados. La concentración de gas CO2 en el aire se utiliza a menudo como referencia para medir la tasa de ventilación.La concentración típica de CO2 al aire libre es de aproximadamente 400 ppm, aunque puede llegar a 500 ppm. Las concentraciones superiores a 20000 ppm dan como resultado una respiración profunda, superiores a 100000 ppm provocanalteraciones visuales y temblores con posible pérdida del conocimiento y superiores a 250000 ppm pueden provocar la muerte. En edificios sin cambios en su tasa de ventilación, las altas concentraciones de CO2 tienen efectos negativos en la toma de decisiones y el rendimiento laboral. A 1000 ppm, el rendimiento se reduce significativamente en seis de las nueve métricas de toma de decisiones en comparación con 600 ppm. En este trabajo se diseña un monitor flexible de CO2 paramedir la ventilación en ambientes cerrados. Metodología: Se utilizaron sensores de CO2 electrolíticos y sensores infrarrojos con un rango de detección de 350 hasta10000 ppm. Los sensores utilizados tienen buena sensibilidad y selectividad al CO2 . El monitor de gas tiene un sistema de calibración simple, mediante el cual el software ajusta automáticamente los parámetros de la curva de calibración después de hacer circular aire limpio. También se muestra el diseño de un banco de gases utilizado para verificar la calibración del sensor.Resultados: Se realizaron un conjunto de mediciones, con sensores de gases electrolíticos químicos y sensores de gases infrarrojos (IR) probando la funcionalidad del equipo. El trabajo experimental ha demostrado que los sensores tienen una respuesta satisfactoria para esta aplicación. Los márgenes de error son 5% del valor de lectura. Conclusiones: En este trabajo se diseñó un monitor de gas flexible y de bajo costo para ambientes interiores como escuelas,oficinas, laboratorios e industrias. Debido al diseño flexible, se propone una red de monitores de gas distribuidos estratégicamente en los distintos espacios de los edificios. Financiamiento: Universidad Tecnológica Nacional. Comisión Nacional de Energía Atómica. Buenos Aires, Argentina.