Prevención del molde con la envidia AZ - Parte 1

La siguiente publicación del blog nos fue enviada por el autor invitado, Niklas Heinzel. Diviértase leyendo y experimentando:

La primera parte de esta serie de blogs trata sobre el uso de la Placa de Desarrollo Ambiental AZ-Envy para la prevención de aparición de moho en las habitaciones. Para esto, primero examinaremos los fundamentos básicos de la prevención del moho, así como los enfoques técnicos para resolver este problema.

En primer lugar, uno debe ser consciente de los daños a la salud y financieros que provoca la infestación de un moho en los espacios habitados. No sólo el material de construcción se ve afectado, también las personas sienten fuertemente las consecuencias para la salud. Son concebibles consecuencias como una rinitis (inflamación crónica de la mucosa nasal), el desarrollo de alergias de Tipo 1, ataques de asma y un aumento general de la probabilidad de padecer una enfermedad respiratoria.

Según una investigación del ESS (Sistema Estadístico Europeo), se estima que el 13.1% de la población en los 28 estados miembros de la Unión Europea vivía en una vivienda con goteras en el tejado, humedades en los puentes térmicos o podredumbre general en 2019. Esta estadística deja muy claro, también en el caso de Alemania, con un 12% de la población total, que el peligro de moho en estos edificios en particular es preocupantemente alto y, por lo tanto, una gran masa de personas de la UE estaría expuesta a una carga de esporas peligrosas para la salud.

Además, por supuesto, una carga financiera adicional que puede costar el análisis, eliminación y saneamiento del lugar de crecimiento por parte de una empresa especializada rápidamente € 190 por m². Especialmente en fases avanzadas de crecimiento, por estar ocultos o favorecidas por muebles, por ejemplo, pueden infestarse varios metros cuadrados a la vez.

Fuente: Regine Szewzyk / Umweltbundesamt

Fuente: Regine Szewzyk / Agencia Federal de Medio Ambiente

Algunos proyectos en el área de bricolaje son probablemente más efectistas que los circuitos electrónicos prácticos y aplicables. Por lo tanto, este proyecto trata de un tema socialmente relevante con beneficios prácticos concretos y pretende servir de incentivo para que haya más invenciones que puedan ser utilizados por la sociedad.

Para desarrollar una herramienta de prevención eficaz al final de esta serie de blogs, los conceptos básicos son muy cruciales:

En los círculos profesionales, se recomienda mantener la humedad relativa permanentemente por debajo de un valor de ≤ 70% para evitar la formación de los tipos de mohos más conocidos. Sin embargo, en los espacios habitados, según las normas más recientes la norma es una humedad relativa del 40%, sobre todo para que el aire que respiramos sea agradable y confortable.

La humedad relativa indica el grado de saturación del aire en porcentaje (%). Cuanto más baja sea la temperatura, menos humedad puede absorber el aire, es decir, a medida que baja la temperatura, la humedad relativa aumenta (mientras que la humedad absolut en g / m³ permanece igual) y viceversa. Esto significa que, con una humedad de ambiente normal, ya existe el riesgo de la formación de moho en los lugares más fríos sin que se forme condensación.

Los profesionales asumen que las esporas obtienen la humedad del aire ambiente durante la germinación y sólo pueden absorber la humedad del material de construcción después de la formación de los micelios. La formación de rocío o condensación en las superficies también tiene un efecto particularmente acelerador del crecimiento.

En combinación con el factor de la temperatura, queda claro que con una humedad del aire interior prolongada del 60 a 65% se recomienda urgentemente calentar y ventilar con regularidad. Esto se debe al transporte de agua durante la ventilación, así como la temperatura del aire de la habitación. El aire exterior frío, que entra en el interior cuando se ventila absorbe la humedad cuando se calienta, la cual vuelve a salir al exterior con el aire caliente y, por lo tanto, puede lograr deshidratación incluso con clima lluvioso.

Cuanto más frío sea el aire, más agua puede absorber mientras se calienta. Este efecto se puede explicar por el hecho de que la velocidad promedio de las moléculas del agua y del aire ambiente aumenta con el incremento de la temperatura. Por lo tanto, más moléculas más moléculas de H20 pueden disolverse del agua contenida en la habitación y pasar al aire. Además, se recomienda abrir las ventanas en ventilación de flujo cruzado, es decir, que una o varias ventanas opuestas se abran completamente para que el aire pueda circular por toda la casa.

El problema es la combinación de un mal comportamiento del aire y calefacción, que provoca una temperatura baja y una alta humedad. Para garantizar una protección integral, también utilicé como un factor complementario importante la temperatura del punto de rocío, que se refiere a la temperatura de la superficie a la que empieza la formación de condensado en forma de agua en las paredes. Esta humedad en las paredes es el caldo de cultivo del moho. Por lo tanto, hablamos de la temperatura del punto de rocío cuando los gases de combustión están tan saturados de vapor de agua al enfriarse que la condensación del vapor de agua comienza cuando la temperatura cae por debajo de la temperatura del punto de rocío. Para que el clima de la vivienda sea saludable, debe haber una humedad relativa de aproximadamente el 50% en el aire caliente de la habitación a 20°C. La temperatura del punto de rocío se calcula de la siguiente manera:

Cálculo de la temperatura del punto de rocío. La temperatura del punto de rocío calculada es la temperatura exacta del aire que debe estar por debajo de la presión sin cambios para que el vapor de agua se separe en forma de rocío o niebla y para que la humedad relativa sea del 100%.

Esta precipitación es el caldo de cultivo del moho y debe evitarse a toda costa, así como ajustarse con la temperatura ambiente actual (Ti).

Por lo tanto, se recopilarían los fundamentos técnicos de la construcción, que sirven de enfoque para la prevención del moho. De esta forma, en el debate técnico, se debe intentar medir la temperatura del aire de la habitación, la humedad relativa (<65%) y la temperatura del punto de rocío (<temperatura del aire de la sala). Estos valores deben ser evaluados y almacenados automáticamente.

La Placa de Desarrollo de AZ-Envy es muy adecuada para este propósito, ya que ofrece todas las características que se necesitan para nuestro proyecto. Aquí hay un pequeño diagrama que muestra los componentes de la placa:

Envidia de AZ

Primero, está el sensor de gas MQ-2. Este puede emitir los cambios en la composición del aire de la habitación según un valor analógico calibrado con respecto al aire exterior. No se detecta ningún gas específico como tal, sólo se puede detectar un aumento de la concentración, posiblemente perjudicial, de los gases H2, LPG, CH4, CO, alcohol, humo y propano. La idea es utilizarlo como sensor de la calidad del aire de la habitación para fomentar un intervalo de ventilación renovado.

El sensor SHT30-DIS-B debe utilizarse para medir la importante  temperatura del aire ambiente y la humedad relativa. A pesar de su factor de forma extremadamente pequeño de 2.35 x 2.35 mm, puede medir tanto la humedad relativa en % (± 1,5%) como la temperatura en ° C (± 0.1 ° C) de forma extremadamente precisa y comunicarse fácilmente con el ESP12-F a través de I2C.

Con estos sensores no sólo podemos medir la temperatura del aire interior, la humedad relativa y la temperatura del punto de rocío, sino también fomentar una mayor ventilación.

Como preparación para la segunda parte de este blog, debe estar disponible una placa AZ-Envy, así como un adaptador FTDI para cargar el sketch a la ESP12F.

Para programar la placa seleccione la placa ESP8266 genérica en Herramientas y permanezca con los ajustes preestablecidos. Después de seleccionar el puerto al que ha conectado su Envy, puede hacer clic en cargar. Después de compilar el código e inicializar la carga, presione los botones RESET y FLASH en sucesión (presionando RESET) para colocar el ESP12-F en el modo Flash. Luego presione el botón RESET después de la carga y se inicia el programa. La siguiente configuración de pines debe estar presente entre el adaptador FTDI y ESP12F:

Adaptador de FTDI

Az-Envy

TX

TX

RX

RX

GND

GND


También puede encontrar más información en el blog ya publicado. AZ-Envy - La placa de micro controlador ligeramente diferente.


Como prueba de esta configuración, es importante cargar primero un pequeño sketch de Blink, como este:

 vacío configurar() {
   mono(Led_builtin, PRODUCCIÓN); // Declaración del puerto LED como salida
 }
 vacío círculo() {
   escritura digital(Led_builtin, ELEVADO); // iluminando el LED en 1 segunda distancia
   demora(1000);
   escritura digital(Led_builtin, Bajo);
   demora(1000);
 }
En la segunda parte veremos cómo utilizamos esta combinación de sensores para la prevención del moho. Aquí, veremos la grabación, el procesamiento (Arduino IDE) y el almacenamiento de los valores medidos (Google Firebase) utilizando laplaca de desarrollo AZ-Envy.


Gracias a Niklas Heinzel por esta publicación de blog.

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4 comentarios

Andreas Wolter

Andreas Wolter

Das Problem mit den zu nahe liegenden Sensoren ist mittlerweile bekannt. Niklas Heinzel wird im zweiten Teil darauf eingehen.

Grüße,
Andreas Wolter

Sven Linder

Sven Linder

My experience of this sensor is exactly the same as @Sebastian. The MQ2 sensor generates so much heat that it is impossible to get accurate temperature and humidity readings from the SHT30 sensor. The temperature readings will be off by at least 4 °C or so. And the humidity readings will be off by 8-10%.

veit burmester

veit burmester

Hallo
Kann ich nur sagen drei Daumen hoch. Bin gespannt auf Teil 2

Sebastian

Sebastian

Ich habe vor einiger Zeit drei Envys gekauft und fand die Idee grundsätzlich super!

Leider stellte ich beim Experimentieren mit dem Board eine wahrscheinliche (Design-)Schwäche fest, die ich bisher nicht beheben konnte. Zum Beispiel wird die Temperatur durch den beheizten Gassensor so stark beeinflusst, dass sie – je nach Installationsort, Belüftung und Umgebungstemperatur – nahezu willkürlich erscheint. Damit ist auch die Feuchtemessung nutzlos.
Ich habe mit gedruckten Gehäusen, die die Bauteile gegeneinander abschirmten experimentiert, habe mit einem kleinen Lüfter einen Luftstrom erzeugt, habe versucht eine Fehlerkurve zu bestimmen. Aber leider bleiben alle meine Versuche, die Envys sinnvoll einsetzen zu können, erfolglos.

Aber vielleicht liegt der Fehler auch bei mir.
Wie gesagt: Ich finde die Idee toll! Und ich würde mich freuen, wenn Niklas mir in der Blog-Reihe zeigen könnte, wie es richtig geht oder wie man das Problem umgeht.

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