¿Son los medidores de CO₂ caseros tan fiables, exactos y precisos como los comerciales?

Esta pregunta sobre la fiabilidad, precisión y exactitud de los medidores de CO2 caseros, aparece recurrentemente y, la verdad, he sentido que era el momento de escribir unas líneas al respecto porque hay muy poca opinión informada en internet y puede ser difícil saber la verdad entre tanta opinión.

Aunque la respuesta no es tan sencilla, empezaré diciendo que sí, que los medidores caseros son tan fiables, exactos y precisos como los comerciales (ojo, de la gama que estamos hablando), aunque siempre hay algunos matices. A continuación, iré desgranando el por qué.

DESCARGO DE RESPONSABILIDAD

Llevo mucho tiempo queriendo publicar este artículo, sin atreverme del todo.

Por supuesto, empezaré por decir, que esto no es más que otra opinión, mi opinión informada y sincera. Espero que nadie se me eche encima…

No tengo por qué tener razón, simplemente me he dedicado a escribir lo que opino sobre este asunto.

No me haré responsable si mis opiniones provocan un nuevo conflicto político, desorden mundial o el apocalipsis zombi.

Soy consciente de que me estoy metiendo en un terreno pantanoso, donde hay importantes intereses económicos de una industria en auge. Aceptaré todo tipo de críticas en los comentarios, siempre y cuando sean educadas, aunque preferiré las constructivas.

Lo primero es lo primero: ¿Cuál es la diferencia entre fiabilidad, precisión y exactitud de un medidor?

La fiabilidad, precisión y exactitud son tres conceptos importantes en el contexto de la medición y la evaluación de la calidad de los datos obtenidos a través de instrumentos de medición. Aunque a menudo se utilizan de manera intercambiable en la conversación cotidiana, tienen significados distintos en el ámbito de la metrología y la ciencia. Aquí te explico las diferencias entre ellos:

1. Fiabilidad:

• La fiabilidad se refiere a la consistencia y la estabilidad de los resultados de una medición a lo largo del tiempo y a través de repeticiones del mismo experimento.
• Una medida es considerada confiable cuando, al realizar la misma medición en las mismas condiciones, se obtienen resultados muy similares o consistentes.
• La fiabilidad se relaciona con la reproducibilidad de las mediciones y es importante para garantizar que un instrumento o método de medición sea consistente y confiable en su desempeño.

1. Precisión:

• La precisión se refiere a cuán cerca están los valores medidos entre sí, es decir, cuán repetibles son las mediciones.
• Una medición precisa implica que los resultados están muy cerca entre sí, incluso si no están cerca del valor verdadero o exacto.
• La precisión se mide mediante la desviación estándar o la dispersión de los resultados de las mediciones repetidas.

1. Exactitud:

• La exactitud se refiere a cuán cerca está un valor medido del valor verdadero o conocido.
• Una medida es exacta si se acerca al valor verdadero o está dentro de un margen de error aceptable.
• La exactitud se evalúa comparando las mediciones con un estándar de referencia conocido.

En resumen, la fiabilidad se relaciona con la consistencia de las mediciones a lo largo del tiempo y entre repeticiones, la precisión se refiere a la consistencia entre las mediciones individuales, y la exactitud se refiere a cuán cerca están las mediciones del valor verdadero. Es posible tener mediciones precisas, pero no exactas, y también es posible tener mediciones exactas, pero no precisas. El objetivo es lograr mediciones que sean tanto precisas como exactas y, al mismo tiempo, confiables.

La fiabilidad, precisión y exactitud de un medidor casero

La primera diferencia que encontramos entre un usuario que tiene un medidor comercial y uno que tiene un medidor hecho por él mismo, es que sabe con qué materiales lo ha construido.

Hay muchos medidores comerciales baratos (y no tan baratos) que tienen muy buena pinta, pero llevan sensores muy malos que no valen para nuestros fines cuando medimos el CO2 en el ambiente. Los sensores deben ser NDIR, no electroquímicos y de otros tipos.

Cuando construyes el medidor tú mismo sabes que el sensor que utilizas es NDIR y no de otro tipo.

Hay que tener en cuenta que, a no ser que lo compares con un medidor de 10000 €, el sensor de CO2 NDIR que va a llevar el medidor «profesional» es exactamente igual que el casero (o peor, porque el Senseair S8, que estamos utilizando es de los mejores, dentro de «lo que se puede pagar», y hay muchos medidores comerciales que utilizan sensores terribles). Además, este sensor de CO2 viene ya calibrado de fábrica por el fabricante, por lo que debería marcar aceptablemente bien desde el primer momento y mejorar con los días gracias a su sistema automático de calibración.

Me juego el peine a que la inmensa mayoría de fabricantes de medidores de CO₂ comerciales no son calibrados por sus fabricantes uno por uno, sino que se limitan a confiar en la calibración del fabricante del sensor, como hacemos nosotros. La diferencia es que hay muchos otros sensores de CO2 que vienen muy mal calibrados de fábrica.

Los sensores, con el tiempo se van descalibrando (también los medidores de 200 o 300 €) y ese medidor comercial por el que has pagado 100, 200 o 300 € se descalibra igual que el tuyo casero, por lo que su precisión en las medidas va a ser la misma que el tuyo y dependerá exclusivamente del cariño que pongas al calibrarlo (igual el tuyo, casero, que el de 300 €).

Aquí podemos hablar de algo importante, y es que «la educación» (información y conocimientos) que la mayor parte de la gente que compra un sensor comercial tiene es poca tirando a nula (por no hablar del raquítico manual que normalmente recibirá con el medidor comercial), mientras que un usuario que construye su medidor con cariño, siguiendo un tutorial como el de este blog, tiene la inquietud y las ganas de aprender y, no dispone de un raquítico manual, sino de todo un blog con muchísima información al respecto y una comunidad de usuarios que participa, ayuda y aporta sus conocimientos y experiencias.

¿Cuántos manuales de medidores comerciales explican correctamente al usuario como tiene que calibrar el aparato?

Fíjate que el único medidor comercial que he comprado en mi vida, del que hay un análisis en este mismo blog, vino mal calibrado y medía alto sobre 150-200 ppm y sigue midiendo alto porque ¡ni siquiera tiene un procedimiento para calibrarlo, como para fiarse de los medidores comerciales!

En definitiva, el medidor de CO₂ casero va a medir muy bien si está basado en un buen proyecto (exactamente igual que el comercial de 300 €) pero la concentración de CO2 exacta va a depender de la que haya realmente en el momento de la calibración (igual que en el de 300 €) y como, tanto uno como otro, hay que calibrarlos de vez en cuando, nunca vas a saber la concentración de CO2 exacta a no ser que lo mandes a calibrar a un laboratorio (tanto uno como otro).

¿Qué podemos esperar en cuanto a precisión en las medidas, tanto en un caso como en otro (y siempre y cuando la calibración se haga bien)? ¿100 ppm? ¡A mí me parece suficiente! Cuando hablamos de salud y CO₂ (o de Covid y CO₂) no son esas pequeñas diferencias las que marcan la diferencia.

Lo que marca la diferencia es que algunos usuarios conviven con concentraciones altísimas de CO₂ sin sospecharlo siquiera y es tener un medidor de CO₂ lo que les abre los ojos. Algunos usuarios han dicho en el grupo de Telegram (pásate y lo ves) «he construido el medidor, pero no funciona bien, marca más de 1000 ppm y no para de subir» para darse cuenta de que esas cifras eran correctas. No ya 1000 ppm, sino que es fácil tener 2000, 3000 ppm y más, si descuidamos la ventilación (yo mismo en la habitación donde trabajo, si no ventilo, al final del día estoy siempre por encima de 3000 ppm).

¿Cómo es un medidor de CO₂?

Un medidor de CO₂ es un aparato que sirve para medir la concentración de dióxido de carbono en el aire y que consta de un sensor de detección, unos componentes electrónicos y un firmware, o programa informático, que hace que estas tres partes funcionen.

Realmente la medición del CO2 la realiza un único componente, el sensor de CO₂, y el resto de los componentes y firmware solo sirve para que ese sensor funcione y tareas relacionadas con el uso de esas lecturas.

Cuando digo «que ese sensor funcione», me refiero a cosas como:

• Proporcionarle la alimentación correcta
• Si hay batería, mantenerla cargada y en óptimas condiciones
• Etc.

Cuando digo «tareas relacionadas con el uso de esas lecturas» me refiero a cosas como:

• Permitirnos ver las medidas de alguna manera (una pantalla, por ejemplo). ¿Te imaginas un medidor que no tuviera ninguna forma para poder ver las medidas?
• Permitir al usuario comunicarse con él (encenderlo, apagar, calibrarlo, configurar alarmas, si las tiene, etc.)
• Cosas varias como autocomprobaciones, medir y mostrarnos la temperatura o la humedad (en los modelos que dispongan de estas funciones), etc.

Realmente la precisión del medidor dependerá, fundamentalmente de las siguientes cosas:

• Del sensor utilizado (los hay mejores y peores)
• De la calidad de la electrónica (que la alimentación del sensor sea estable y limpia)
• Del usuario: Que sepa lo que está haciendo, que lo calibre adecuadamente y le dé un buen uso, mantenimiento, etc.

En la imagen inferior puedes ver el interior de un medidor de CO₂ comercial, marca Kecheer (aunque se vende también bajo otras marcas como Baugger, KKmoon, KKTECT, S SMAUTOP y Brisunshine). Como ves, no es muy diferente del nuestro. En este caso utiliza un sensor de CO₂ del fabricante Honeywell, pero este mismo medidor lo venden también con el sensor Senseair S8 que solemos utilizar en nuestro proyecto (y probablemente con otros sensores).

¿Qué aporta un medidor de CO₂ comercial?

Si nos ponemos a pensar, un medidor comercial proporciona las siguientes ventajas:

Todo listo para su uso

Normalmente con un medidor comercial todo lo que tienes que hacer es comprarlo, abrir la caja y pulsar el botón de encendido.

Esto, que en principio está muy bien, tiene una importante desventaja: el usuario no tiene idea de cómo funciona ese aparato y, por tanto, es muy probable que lo utilice mal y que no le dé un mantenimiento adecuado.

Muchos usuarios no saben que su medidor debe ser calibrado por ellos mismos de vez en cuando para que proporcione unas medidas correctas (e incluso hay medidores comerciales que no disponen de ningún tipo de calibración, como el medidor DM306 que analicé aquí).

Instrucciones claras (¿o no?)

Lo normal es que un medidor comercial de calidad venga con instrucciones claras, aunque sea en inglés, en la mayoría de las ocasiones.

Instrucciones claras, a menudo quiere decir instrucciones breves y escasas sin entrar en ningún punto que al usuario le pueda parecer una complicación.

Las marcas se preocupan mucho porque su producto se presente como fácil de usar. A menudo, esto significa que en las instrucciones se van a obviar avisos, precauciones y procedimientos relativamente complejos que pueden dar al usuario apariencia de dificultad.

Lo anterior es respecto a los medidores de CO2 comerciales de calidad, pero ¿y los que no son de calidad?

El mercado está inundado de medidores de origen chino de una calidad muy baja, y esto se refleja en el manual. En muchas ocasiones son unas malísimas traducciones al inglés, que dejan muchísimo que desear. Cuando la traducción es al español el resultado suele ser incluso peor, habiendo muchos manuales que es mejor no leer.

Un producto estético y con buen acabado

Aquí tenemos un punto importante a favor de los medidores comerciales.

Un medidor entra por los ojos y la mayoría de las personas desconfían de un medidor con aspecto casero, pensando que sus medidas no pueden ser de calidad, confundiendo la parte por el todo.

A los aficionados, no hay duda, lo que más nos cuesta es darles un buen acabado a nuestros proyectos. Por mucho que nos esforcemos, no podemos competir (salvo honrosas excepciones) con las terminaciones comerciales.

Incluso los medidores de CO2 comerciales más básicos y baratos tienen una buena apariencia (independientemente de que sus materiales de construcción se ven más o menos baratos). No se verán cables colgando o agujeros que no sean perfectamente redondos, y suelen tener una buena rotulación.

La garantía del fabricante

¿La garantía del fabricante, dije? ¡Perdona que me ría!

No hay duda de que existen fabricantes que velan por dar un servicio excepcional, con un servicio postventa de calidad (vendiendo su producto a un precio acorde con este servicio).

Pero la mayoría de las veces, no vamos a contar con este servicio de calidad.

Cuando hablamos de la gama media-baja de los medidores de CO₂ comerciales, que es lo que la mayoría de los usuarios compran, lo que encontramos son productos chinos de muy baja calidad que, como tantos otros productos chinos de bajo precio, están pensados para dar lo mínimo y fallar a la mínima. Están pensados para ser baratos.

Homologación medidor CO2

Para poder vender un medidor de CO2 en España (o en cualquier lugar de la unión europea) es necesario que éste cumpla con la normativa europea, y muestre el Marcado CE. Por lo que, en teoría, si compramos un medidor CE en Europa debería disponer del Marcado CE (en la práctica he visto muchos modelos comerciales de medidor de CO2 sin Marcado CE).

¿Significa el Marcado CE que el medidor va a ser más preciso, exacto o fiable que uno casero?

Pues la respuesta es NO.

Para entenderlo vamos a desgranar este aspecto para ver qué debe cumplir un medidor de CO2 para obtener en Marcado CE.

Aunque es un aparato que mide, no es necesario cumplir con la directiva 2014/32/UE que regula la comercialización de instrumentos de medida.

Como no tiene partes móviles tampoco es una máquina, por lo que no hay que aplicar la directiva 2006/42/CE, que es la Directiva de Máquinas.

Una vez que hemos excluido las normas anteriores, nos queda que este tipo de dispositivos está en la categoría de equipos eléctricos y electrónicos.

Los equipos eléctricos y electrónicos deben aplicar las siguientes normas y directivas:

▪ Directiva 2014/30/UE de Compatibilidad Electromagnética (CEM).

▪ Directiva 2014/35/UE Equipo Eléctrico de Baja Tensión (Directiva de Seguridad Eléctrica).

Además, podría ser necesario cumplir con la Norma Armonizada UNE EN 61010 de requisitos de seguridad de equipos eléctricos de medida, control y uso en laboratorio.

Como ves, de todo lo que necesita un medidor de CO2 para cumplir con la legislación y poderse vender (y en su caso fabricar o importar) en Europa, ninguna de esas cosas aporta absolutamente nada a que el medidor comercial sea más preciso, exacto o fiable que uno casero.

Hay que tener en cuenta, además, que los componentes que utilizamos (al menos los correspondientes al tutorial de este blog para construir un medidor de CO2 casero) ya están homologados y cuentan con el Marcado CE, lo que indica que dichos componentes cuentan con los correspondientes ensayos, pruebas y documentación referentes a su compatibilidad electromagnética (no producir interferencias) y la de equipo eléctrico de baja tensión (ser un componente seguro).

Aclaro que construir un equipo con componentes que dispongan del Marcado CE no otorga automáticamente el Marcado CE al equipo construido, por lo que no podríamos venderlos como equipos comerciales sin obtener primero el Marcado CE del producto (con sus correspondientes ensayos en laboratorio, documentación técnica, manual de uso, etc).

Y ahora el casero. ¿Qué puede ir mal (o bien)?

Realmente, la mayoría de los medidores de CO2 caseros son aparatos bastante simples:

1. Reciben la medida del sensor de CO2 y
2. La muestran al usuario de algún modo (tal cual el sensor se la envía)

En principio el medidor no hace nada más, no manipula la medida ni tiene que calcular nada en especial, sin embargo, hay cosas que pueden ir mal…

Hay dos tipos principales de problemas que pueden surgir con un medidor casero: los de software y los de hardware.

Problemas de software

Aunque la mayoría de los medidores no tengan que interpretar las medidas que les proporciona el sensor de CO2, ni las tenga que modificar para nada, pueden ocurrir problemas.

• Un bug en el firmware que modifica la medida antes de mostrársela al usuario
• Un error en la programación de la comunicación con el sensor de CO₂ que hace que no «entienda» lo que el sensor está enviando y tome una cosa por otra

Tanto en un caso como otro creo que la solución es sencilla (y es exactamente la misma que utilizarías con un medidor comercial, que tampoco está libre de estos problemas): Elige un proyecto de medidor de CO₂ casero que esté bien documentado, que lo haya construido bastante gente, con buenos resultados y que tenga buena reputación.

Problemas de hardware

Aquí, el abanico de problemas puede ser algo mayor. Básicamente podemos encontrar los siguientes problemas (del proyecto, no del montaje que haga cada usuario, que podría dar otros problemas si es descuidado al hacerlo):

• Fallos en la alimentación. Los más habituales y que si sigues un buen tutorial no deberías sufrir (y no solo que te enseñe a evitarlos, sino que te enseñe a preverlos, prevenirlos e identificarlos).

¿Dije que el abanico de fallos era mayor? Pues no. Mentí. Lo que sucede es que los problemas de alimentación no son infrecuentes (tampoco en los medidores comerciales) y pueden dar guerra.

Normalmente en las instrucciones de un proyecto que se precie, te van a hablar largo y tendido de la alimentación. Solo tienes que leer y seguir las instrucciones. Si el proyecto no te habla largo y tendido sobre este asunto, es mejor que no le tomes en serio y que busques otro.

Si tienes que prestar atención a una cosa en especial, los proyectos de medidores que incluyen baterías recargables:

No es fácil diseñar la etapa que alimentación de un medidor que se puede utilizar tanto conectado a corriente como con baterías (cuando es una cosa u otra no es tan crítico). Te garantizo que más del 80% de los proyectos makers tienen problemas en la etapa de alimentación (también muchos comerciales).

Como en el caso del software, creo que la solución es sencilla (y es exactamente la misma que utilizarías con un medidor comercial, que tampoco está libre de estos problemas): Elige un proyecto de medidor de CO₂ casero que esté bien documentado, que lo haya construido bastante gente, con buenos resultados y que tenga buena reputación.

Pruebas de los usuarios

Algunos de los usuarios con acceso a medidores profesionales, ha realizado algunas medidas muy interesantes. A continuación, incluyo los datos de algunas de ellas, con el permiso de los usuarios:

Usuario L.V.

Ha utilizado un medidor profesional CHAUVIN ARNOUX C.A 1510. Se trata de un medidor de CO2, no ya comercial, sino un medidor de CO2 profesional y certificado, que cuesta más de 400 €.

El usuario ha realizado dos tandas de mediciones con los dos medidores simultáneamente (el Chauvin Arnoux y el Medidor de eMariete con sensor Senseair S8 LP). Estos son los resultados, en sus propias palabras:

¡Si tú también has podido hacer pruebas con un medidor casero y uno comercial, dímelo en el grupo de Telegram para incluirlo!