ES3055851T3

ES3055851T3 - Device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment

Info

Publication number: ES3055851T3
Application number: ES23200621T
Authority: ES
Inventors: Lopes Sérgio Ivan Fernandes; Barros Paulo Manuel Passos; Curado António José Candeias; Carames Tiago Manuel Fernandez; Paula Fraga-Lamas; Novoa Oscar Blanco
Original assignee: INST POLITECNICO DE VIANA DO CASTELO; Universidade da Coruna
Current assignee: INST POLITECNICO DE VIANA DO CASTELO; Universidade da Coruna
Priority date: 2022-11-23
Filing date: 2023-09-28
Publication date: 2026-02-16
Anticipated expiration: 2043-09-28

Abstract

La presente solicitud describe un dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en interiores. Este dispositivo comprende al menos un sensor de gas radón y al menos un sensor de presión diferencial para medir la diferencia entre la presión atmosférica interior y exterior. Ambos sensores están conectados a un microcontrolador configurado para preprocesar y agregar los datos obtenidos por dichos sensores. Para reducir los niveles de radón, activa al menos un actuador físico que activa un dispositivo de ventilación para reducir la concentración de radón en interiores cuando esta supera un primer umbral predeterminado o cuando supera un segundo umbral predeterminado y la presión diferencial es negativa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)This application describes a device for detecting and reducing indoor radon concentrations. This device comprises at least one radon gas sensor and at least one differential pressure sensor for measuring the difference between indoor and outdoor atmospheric pressure. Both sensors are connected to a microcontroller configured to preprocess and aggregate the data obtained by these sensors. To reduce radon levels, the device activates at least one physical actuator that triggers a ventilation device to reduce the indoor radon concentration when it exceeds a predetermined first threshold or when it exceeds a second predetermined threshold and the differential pressure is negative.

Description

[0001] DESCRIPCIÓN[0001] DESCRIPTION

[0002] Dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior[0002] Device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment

[0003] Campo de la invención[0003] Field of invention

[0004] La presente descripción se refiere a un dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0004] This description refers to a device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment.

[0005] Antecedentes[0005] Background

[0006] El radón es un elemento radiactivo de origen natural que es ubicuo en el medio ambiente, principalmente en suelos y rocas, alcanzando la superficie terrestre en su forma gaseosa, tras la aparición de dos fenómenos: el primero es la “emanación” que corresponde a su liberación entre los granos minerales, y el otro es la “exhalación”, un proceso asociado con su transporte a través de áreas porosas de suelo y rocas, propagándose a través del aire o el agua. La concentración de radón que llega a la superficie terrestre depende de varios factores, a saber la cantidad de uranio presente en la roca, la permeabilidad del suelo, la porosidad de los minerales, la existencia de defectos geológicos en el sustrato del suelo, etc. [1].[0006] Radon is a naturally occurring radioactive element that is ubiquitous in the environment, primarily in soils and rocks. It reaches the Earth's surface in its gaseous form through two phenomena: the first is "emanation," which corresponds to its release between mineral grains, and the second is "exhalation," a process associated with its transport through porous areas of soil and rocks, propagating through air or water. The concentration of radon that reaches the Earth's surface depends on several factors, including the amount of uranium present in the rock, soil permeability, mineral porosity, the existence of geological defects in the soil substrate, etc. [1].

[0007] La concentración de gas radón de exterior actual tiene un promedio de alrededor de 10 Bq/m<3>, dado que los gradientes de temperatura y el viento disuelven rápidamente las partículas de radón que emanan del terreno, lo que da como resultado un riesgo residual para la salud humana, considerando la mezcla de gases contenida en la atmósfera [2]. En el aire de interior, el radón puede convertirse en un problema, ya que tiende a acumularse en entornos cerrados de escasa ventilación, donde puede alcanzar altas concentraciones de interior. De acuerdo con la Directiva Europea 2013/59/EURATOM, del 5 de diciembre de 2013 [3], niveles de concentración de radón de interior por encima de 300 Bq/m<3>deben desencadenar acciones de mitigación que se basan principalmente en procedimientos de ventilación. Durante el proceso de exhalación, el radón tiende a fluir a interiores debido a la diferencia de presión atmosférica entre el aire de interior y de exterior. Normalmente, en interiores, la presión del aire es menor que en exteriores, lo que facilita la acumulación de radón. Aproximadamente el 80 % del radón de interior surge del terreno y rocas, y su entrada se realiza principalmente a través de grietas en suelos, paredes y/o tuberías, y a través de juntas en materiales de construcción. El 20 % restante procede de sistemas de suministro de aire y agua abiertos, en este último caso, no por ingestión, sino inhalando su liberación desde grifos, o durante la preparación de alimentos [4]. Las personas que viven en una región con una abundancia de suelos predominantemente rocosos, especialmente de granito y esquisto, son propensas a la exposición de riesgo a radón. De acuerdo con la Encuesta Nacional de Patrones de Actividad Humana (NHAPS), los seres humanos pasan aproximadamente el 90 % de su tiempo en interiores [4], por lo que aumenta la probabilidad de exposición a altas concentraciones de radón. La contribución a la dosis de aire inhalado por los seres humanos no proviene únicamente del radón, sino también de su progenie de vida corta. Tal progenie surge de la cadena de desintegración del uranio y puede durar de minutos a segundos. Los descendientes del radón son elementos sólidos que se depositan en los alvéolos pulmonares, y debido a este proceso de desintegración, emiten partículas de radiación alfa o beta. A largo plazo, las evidencias han mostrado que tales partículas pueden afectar a las vías respiratorias e incluso provocar cáncer de pulmón, de acuerdo con varios estudios llevados a cabo a lo largo de los últimos 20 años [5]. La aparición de cáncer de pulmón no depende únicamente de los niveles de exposición al gas radón, sino que también está relacionada con el tiempo diario de exposición al mismo. Por tanto, para que se produzca un daño permanente, se requiere una exposición prolongada al gas radón en entornos de interior [5].[0007] The current outdoor radon gas concentration averages around 10 Bq/m³, as temperature gradients and wind rapidly disperse radon particles emanating from the ground, resulting in a residual risk to human health, considering the mixture of gases in the atmosphere [2]. Indoors, radon can become a problem, as it tends to accumulate in poorly ventilated, enclosed environments, where it can reach high indoor concentrations. According to European Directive 2013/59/EURATOM of 5 December 2013 [3], indoor radon concentration levels above 300 Bq/m³ should trigger mitigation actions, primarily based on ventilation procedures. During exhalation, radon tends to flow indoors due to the difference in atmospheric pressure between indoor and outdoor air. Indoors, air pressure is typically lower than outdoors, which facilitates radon accumulation. Approximately 80% of indoor radon originates from soil and rocks, entering primarily through cracks in floors, walls, and/or pipes, and through joints in building materials. The remaining 20% comes from open air and water supply systems, in the latter case not through ingestion, but by inhaling its release from faucets or during food preparation [4]. People living in regions with abundant predominantly rocky soils, especially granite and shale, are prone to risky radon exposure. According to the National Survey of Human Activity Patterns (NHAPS), humans spend approximately 90% of their time indoors [4], thus increasing the likelihood of exposure to high concentrations of radon. The contribution to the inhaled air dose to humans comes not only from radon itself, but also from its short-lived progeny. This progeny arises from the uranium decay chain and can last from minutes to seconds. Radon's offspring are solid elements that settle in the alveoli of the lungs, and due to this decay process, they emit alpha or beta radiation particles. Long-term evidence has shown that these particles can affect the respiratory tract and even cause lung cancer, according to several studies conducted over the past 20 years [5]. The development of lung cancer depends not only on the levels of radon gas exposure but also on the daily duration of exposure. Therefore, for permanent damage to occur, prolonged exposure to radon gas in indoor environments is required [5].

[0008] El dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior descrito en este texto es una evolución disruptiva de la versión de RnProbe presentada en las referencias [6-9], por Pereira, Lopes, y Martinset al.RnProbe es un dispositivo de Internet de las cosas (IoT) diseñado para la monitorización de la calidad del aire de interior, centrado en la medición y transmisión de datos en tiempo real a una plataforma en la nube. Cuando se supera el umbral de radón de interior, se notifica al administrador del edificio que realice una ventilación manual o mecánica para reducir la concentración de radón de interior. La secuencia de procedimientos para la detección de radón sigue tres etapas: (i) medición de una alta concentración de radón; (ii) alerta activada al administrador del edificio; y (iii) implementación de ventilación manual. La arquitectura de sistema se compone de una red privada en línea con tres elementos principales: (i) dispositivos terminales con modulación, pasarela y servidor de LoRaWAN, (ii) motor de análisis y almacenamiento en la nube, y (iii) una aplicación de extremo posterior (backend) con un panel de instrumentos con notificaciones. Los componentes restantes están basados en software e incluyen un mecanismo de seguridad AES128+SSL y los protocolos MQTT Secure y HTTPS. El RnProbe también está equipado con dos tecnologías de comunicación (LoRa y Wi-Fi) para garantizar la redundancia, largo alcance, y baja potencia; esto trata de garantizar que siempre se transmiten datos. La plataforma de software principal denominada RnMonitor [7-9], de la que forma parte el dispositivo RnProbe, se basa en tecnologías de loT y consiste en un sistema de información geográfica basado en la web (WebGIS), para gestionar la concentración de gas radón y acelerar la instalación del sensorin situ. Esta solución presenta un motor de análisis de datos e información de referencia geográfica en forma visual, donde se usa la estructura jerárquica interna de edificios públicos para realizar la referencia geométrica entre compartimentos. Esta plataforma fomenta la mitigación de la exposición de riesgo a radón, teniendo en cuenta el factor humano para intervenciones físicas (lo que se denomina intervención humana “Human-in-the-loop”).[0008] The device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment described in this text is a disruptive evolution of the RnProbe version presented in references [6-9] by Pereira, Lopes, and Martins et al. RnProbe is an Internet of Things (IoT) device designed for monitoring indoor air quality, focusing on measuring and transmitting data in real time to a cloud platform. When the indoor radon threshold is exceeded, the building manager is notified to perform manual or mechanical ventilation to reduce the indoor radon concentration. The sequence of procedures for radon detection follows three stages: (i) measurement of a high radon concentration; (ii) activation of an alert to the building manager; and (iii) implementation of manual ventilation. The system architecture comprises a private online network with three main elements: (i) terminal devices with modulation, a gateway, and a LoRaWAN server, (ii) an analytics engine and cloud storage, and (iii) a backend application with a dashboard and notifications. The remaining components are software-based and include an AES128+SSL security mechanism and the MQTT Secure and HTTPS protocols. The RnProbe is also equipped with two communication technologies (LoRa and Wi-Fi) to ensure redundancy, long range, and low power consumption; this aims to guarantee continuous data transmission. The main software platform, called RnMonitor [7-9], of which the RnProbe device is a part, is based on IoT technologies and consists of a web-based geographic information system (WebGIS) to manage radon gas concentration and expedite on-site sensor deployment. This solution features a data analysis engine and visually presents geographic reference information, using the internal hierarchical structure of public buildings to establish geometric references between compartments. This platform promotes radon risk mitigation by considering the human factor in physical interventions (referred to as "Human-in-the-loop").

[0009] El artículo científico de P. Barroset al. [10] enumera el estado de la técnica de las tecnologías de IoT con respecto a la gestión de la exposición de riesgo a radón. Este artículo ha demostrado que estas tecnologías son cruciales actualmente para mejorar la calidad del aire de interior y desempeñan un papel significativo en el desarrollo de los denominados edificios cognitivos o inteligentes, donde la intervención humana está volviéndose menos esencial y tiende a sustituirse por sistemas de gestión de edificios autónomos. La intención es gestionar factores críticos tales como la eficiencia energética, la exposición humana al gas radón y la experiencia del usuario. Los principales retos y oportunidades de estas tecnologías se centran en la gestión de la exposición a radón, la manera en que funcionan, el tipo de mecanismos de detección que usan, el tipo de arquitectura de sistema, y los componentes y tecnologías de comunicación auxiliares.[0009] The scientific article by P. Barroset et al. [10] lists the state of the art of IoT technologies with respect to radon exposure risk management. This article has demonstrated that these technologies are currently crucial for improving indoor air quality and play a significant role in the development of so-called cognitive or smart buildings, where human intervention is becoming less essential and tending to be replaced by autonomous building management systems. The intention is to manage critical factors such as energy efficiency, human exposure to radon gas, and user experience. The main challenges and opportunities of these technologies focus on radon exposure management, how they work, the type of detection mechanisms they use, the type of system architecture, and the auxiliary communication components and technologies.

[0010] El documento KR20210023598A da a conocer un sistema de ventilación, que purifica automáticamente el aire a través de un sensor de calidad del aire de interior, donde se integran un módulo de comunicación por Wi-Fi y un sistema de purificación de aire.[0010] Document KR20210023598A discloses a ventilation system that automatically purifies the air through an indoor air quality sensor, where a Wi-Fi communication module and an air purification system are integrated.

[0011] El documento KR101957985B1 da a conocer un sistema para detectar y extraer radón de un entorno, donde se ha detectado, abriendo y cerrando una ventana. El sistema de extracción comprende: múltiples sensores de detección de radón instalados en entornos de interior; un mecanismo de apertura y cierre de ventanas diseñado para responder a las lecturas del sensor de radón, y un controlador responsable de supervisar el funcionamiento de todo el sistema, incluyendo la ventilación natural de espacios de interior controlando las aperturas y cierres de ventanas. Tras la detección de gas radón, se acoplan los mecanismos de apertura y cierre de ventana automáticos. Por tanto, el gas radón contenido en el aire de interior se diluye con aire de exterior, reduciéndose de manera efectiva la exposición humana dentro del entorno de interior.[0011] Document KR101957985B1 discloses a system for detecting and removing radon from an environment where it has been detected by opening and closing a window. The removal system comprises: multiple radon detection sensors installed in indoor environments; a window opening and closing mechanism designed to respond to radon sensor readings; and a controller responsible for monitoring the operation of the entire system, including the natural ventilation of indoor spaces by controlling the opening and closing of windows. Upon detection of radon gas, the automatic window opening and closing mechanisms are engaged. The radon gas contained in the indoor air is thus diluted with outdoor air, effectively reducing human exposure within the indoor environment.

[0012] El documento WO2022/071809 A1 proporciona el ajuste de la presión de aire en el edificio después de obtener una medición de una concentración de radón en el aire en el interior del cerramiento del edificio: se controla el sistema de ventilación para aumentar la presión de aire dentro del cerramiento del edificio sólo si la concentración medida de radón está por encima de un umbral predeterminado para la concentración de radón.[0012] Document WO2022/071809 A1 provides for the adjustment of air pressure in the building after obtaining a measurement of a radon concentration in the air inside the building enclosure: the ventilation system is controlled to increase the air pressure inside the building enclosure only if the measured radon concentration is above a predetermined threshold for radon concentration.

[0013] Estos hechos se describen para ilustrar el problema técnico resuelto por los logros del presente documento.[0013] These facts are described to illustrate the technical problem solved by the achievements of this document.

[0014] Descripción general[0014] General description

[0015] La presente descripción se refiere a un dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0015] This description refers to a device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment.

[0016] El dispositivo presentado para detectar y reducir la concentración de radón dentro de entornos de interior representa una solución disruptiva para detectar y reducir activamente los niveles de gas radón en interiores. Emplea un dispositivo de loT, totalmente concebido y desarrollado con atributos técnicos relevantes y validado en un escenario experimental.[0016] The presented device for detecting and reducing radon concentration in indoor environments represents a disruptive solution for actively detecting and reducing radon gas levels indoors. It employs an IoT device, entirely conceived and developed with relevant technical attributes and validated in an experimental setting.

[0017] El desarrollo del dispositivo forma parte de una visión de diseño de sistemas inteligentes y sostenibles, basados en loT y tecnologías de información y comunicación, que fomentan la mejora de la calidad del aire de interior y la salud de sus residentes. Así, el dispositivo de loT debe considerarse únicamente un elemento del sistema, encontrándose la propuesta de valor en el equilibrio de tres factores críticos: 1) calidad del aire de interior, 2) bienestar térmico, y 3) eficiencia energética del entorno de interior, ya sea un edificio o cualquier otro tipo de construcción. Combinando la gestión de estos factores, el objetivo es centrarse en fomentar la salud y la calidad de vida de los residentes de entornos de interior. Lograr este equilibrio es un reto para los dispositivos del estado de la técnica porque normalmente, cuando se optimiza uno de los factores críticos, los otros tienden a tener un menor rendimiento, y es necesario una gestión en tiempo real para mantener el punto de equilibrio ideal.[0017] The development of this device is part of a design vision for intelligent and sustainable systems, based on IoT and information and communication technologies, that promote improved indoor air quality and the health of residents. Thus, the IoT device should be considered only one element of the system, with the value proposition lying in the balance of three critical factors: 1) indoor air quality, 2) thermal comfort, and 3) energy efficiency of the indoor environment, whether a building or any other type of structure. By combining the management of these factors, the goal is to focus on promoting the health and quality of life of residents in indoor environments. Achieving this balance is a challenge for state-of-the-art devices because, typically, when one of the critical factors is optimized, the others tend to perform worse, and real-time management is necessary to maintain the ideal equilibrium.

[0018] A lo largo de esta descripción, un dispositivo de loT se refiere a cualquier dispositivo informático integrado en al menos un objeto diario, que fomenta la interconectividad basada en internet al permitirles que transmitan y reciban datos.[0018] Throughout this description, an IoT device refers to any computing device embedded in at least one everyday object, which fosters internet-based interconnectivity by enabling them to transmit and receive data.

[0019] El dispositivo de la presente invención tal como se define en la reivindicación 1, detecta y reduce la concentración de radón en un entorno de interior y comprende al menos un sensor de gas radón y al menos un sensor de presión diferencial para medir la diferencia entre las presiones atmosféricas de interior (P<interior>) y de exterior (P<exterior>), un sensor de detección de movimiento y un sensor de temperatura. Los sensores están conectados a un microcontrolador configurado para realizar el preprocesamiento y la agregación de datos obtenidos por tales sensores, y accionar al menos un actuador físico para activar al menos un dispositivo de ventilación para reducir la exposición de riesgo a radón, es decir, la concentración en un entorno de interior, si la concentración de interior está por encima de un primer umbral predeterminado; o si la concentración de radón de interior está por encima de un segundo umbral predeterminado y la presión diferencial es negativa.[0019] The device of the present invention as defined in claim 1 detects and reduces the concentration of radon in an indoor environment and comprises at least one radon gas sensor and at least one differential pressure sensor for measuring the difference between the indoor (P<indoor>) and outdoor (P<outdoor>) atmospheric pressures, a motion detection sensor, and a temperature sensor. The sensors are connected to a microcontroller configured to perform the preprocessing and aggregation of data obtained by such sensors and to actuate at least one physical actuator to activate at least one ventilation device to reduce the risk of radon exposure, i.e., the concentration in an indoor environment, if the indoor concentration is above a first predetermined threshold; or if the indoor radon concentration is above a second predetermined threshold and the differential pressure is negative.

[0020] Normalmente, el diferencial de presión entre el aire de exterior y de interior en un entorno de interior es muy pequeño, de modo que para obtener mediciones precisas y consecutivas, es importante incorporar un sensor de presión diferencial centralizado que ayude a minimizar los errores de medición. Dicho de otro modo, dado el estado de la tecnología, para medir la disparidad de presión no resulta práctico emplear sensores de presión independientes: uno para medir la presión atmosférica de exterior y otro para el entorno de interior. Este enfoque introduce un nivel de error significativamente mayor en comparación con lo que un único sensor de presión diferencial puede medir con precisión.[0020] Typically, the pressure differential between outdoor and indoor air in an indoor environment is very small, so to obtain accurate and consecutive measurements, it is important to incorporate a centralized differential pressure sensor to help minimize measurement errors. In other words, given the current state of technology, it is not practical to use separate pressure sensors—one to measure outdoor atmospheric pressure and another for the indoor environment—to measure the pressure disparity. This approach introduces a significantly higher level of error compared to what a single differential pressure sensor can accurately measure.

[0021] El dispositivo mitiga el riesgo de exposición a radón siempre que detecta un punto que supera un umbral predefinido para la presencia de radón. En una realización, el dispositivo de ventilación se activa para reducir la concentración de radón en un entorno de interior, esto se produce si la concentración de radón de interior está por encima de un primer umbral predeterminado, o si la concentración de radón de interior está por encima de un segundo umbral predeterminado y la presión diferencial es negativa (P<interior>- P<exterior>< 0).[0021] The device mitigates the risk of radon exposure whenever it detects a point exceeding a predefined threshold for the presence of radon. In one embodiment, the ventilation device is activated to reduce the radon concentration in an indoor environment. This occurs if the indoor radon concentration is above a first predetermined threshold, or if the indoor radon concentration is above a second predetermined threshold and the differential pressure is negative (P<indoor> - P<outdoor>< 0).

[0022] En una realización, el dispositivo puede comprender además al menos un sensor seleccionado de una lista que consiste en un sensor de humedad relativa, sensor de dióxido de carbono, sensor de compuestos orgánicos volátiles totales, o cualquier combinación de los mismos.[0022] In one embodiment, the device may further comprise at least one sensor selected from a list consisting of a relative humidity sensor, carbon dioxide sensor, total volatile organic compounds sensor, or any combination thereof.

[0023] En una realización, el dispositivo comprende al menos un elemento de alerta visual seleccionado de una lista que consiste en un diodo emisor de luz, un diodo emisor de luz electroluminiscente, un diodo emisor de luz orgánico, o cualquier combinación de los mismos.[0023] In one embodiment, the device comprises at least one visual alert element selected from a list consisting of a light-emitting diode, an electroluminescent light-emitting diode, an organic light-emitting diode, or any combination thereof.

[0024] Según la invención, el actuador físico para activar el dispositivo de ventilación comprende un módulo con al menos un regulador de tensión de CA.[0024] According to the invention, the physical actuator for activating the ventilation device comprises a module with at least one AC voltage regulator.

[0025] En una realización, el actuador físico que activa el dispositivo de ventilación del dispositivo comprende al menos un motor de control de modulación por ancho de impulso.[0025] In one embodiment, the physical actuator that activates the device's ventilation device comprises at least one pulse-width modulation control motor.

[0026] En una realización, el dispositivo comprende además un módulo de comunicación.[0026] In one embodiment, the device further comprises a communication module.

[0027] En una realización, el dispositivo comprende además un módulo de comunicación que puede conectarse a través de Bluetooth, o Bluetooth de baja energía (BLE), o protocolo de red de área amplia y baja potencia (LoRaWAN) o Zigbee, o comunicación por Wi-Fi.[0027] In one embodiment, the device further comprises a communication module that can connect via Bluetooth, or Bluetooth Low Energy (BLE), or Low Power Wide Area Network (LoRaWAN) protocol, or Zigbee, or Wi-Fi communication.

[0028] Según la invención, el sensor de radón del dispositivo comprende una cámara de ionización o un fotodiodo para detectar partículas alfa.[0028] According to the invention, the radon sensor of the device comprises an ionization chamber or a photodiode for detecting alpha particles.

[0029] En una realización, el dispositivo comprende además una batería.[0029] In one embodiment, the device further comprises a battery.

[0030] En una realización, el dispositivo de ventilación para reducir la concentración de gas radón de interior comprende un sistema de aire forzado.[0030] In one embodiment, the ventilation device for reducing indoor radon gas concentration comprises a forced air system.

[0031] En una realización, el dispositivo comprende además un puerto para la carga y/o el suministro de energía.[0031] In one embodiment, the device further comprises a port for charging and/or power supply.

[0032] Según la invención, el dispositivo comprende además un sensor de detección de movimiento.[0032] According to the invention, the device further comprises a motion detection sensor.

[0033] En una realización, el dispositivo está configurado para activarse en un momento predeterminado.[0033] In one embodiment, the device is configured to activate at a predetermined time.

[0034] La presente invención también puede aplicarse a una puerta o ventana de edificio, de construcción, que puede desarrollarse para comprender el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior y también integrar el dispositivo de ventilación, dado a conocer ahora.[0034] The present invention can also be applied to a building door or window, of construction, which can be developed to comprise the device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment and also integrate the ventilation device, now disclosed.

[0035] Por tanto, la presente invención también se refiere a una puerta de edificio, de construcción, que comprende al menos un dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior según lo descrito anteriormente.[0035] Therefore, the present invention also relates to a building door, of construction, comprising at least one device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment as described above.

[0036] La presente invención también se refiere a una ventana de edificio, de construcción, que comprende al menos un dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior según lo descrito anteriormente.[0036] The present invention also relates to a building window, of construction, comprising at least one device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment as described above.

[0037] La presente invención también se refiere al uso del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en entornos de interior para reducir la exposición de riesgo a radón, en concreto en el interior de edificios de servicios, oficinas, hogares, y centros comerciales.[0037] The present invention also relates to the use of the device to detect and reduce the concentration of radon in indoor environments to reduce risk exposure to radon, specifically inside service buildings, offices, homes, and shopping centers.

[0038] Breve descripción de los dibujos[0038] Brief description of the drawings

[0039] Para facilitar la comprensión se han adjuntado las figuras que representan realizaciones preferidas que no pretenden limitar el objeto de la presente invención.[0039] To facilitate understanding, figures representing preferred embodiments have been attached, which are not intended to limit the object of the present invention.

[0040] Figura 1: Representación esquemática de las dimensiones mínimas para la vida sana en interiores.[0040] Figure 1: Schematic representation of the minimum dimensions for healthy indoor living.

[0041] Figura 2: Representación esquemática de las dimensiones mínimas para una vida sana en el interior, por ejemplo, de una habitación ocupada frente a una habitación vacía.[0041] Figure 2: Schematic representation of the minimum dimensions for a healthy life indoors, for example, of an occupied room versus an empty room.

[0042] Figura 3: Diagrama de bloques de la arquitectura de una posible realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0042] Figure 3: Block diagram of the architecture of a possible embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment.

[0043] Figuras 4A y 4B: Diagramas de flujo que representan funciones obligatorias ejecutadas por una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0043] Figures 4A and 4B: Flowcharts depicting mandatory functions performed by an embodiment of the device to detect and reduce radon concentration in an indoor environment.

[0044] Figuras 5A y 5B: Diagramas de flujo que representan funciones de inicialización ejecutadas por los sensores, sensor de radón y sensor de presión diferencial (5A) y sensores para temperatura y/o humedad relativa y/o dióxido de carbono y/o compuestos orgánicos volátiles totales (5B) de una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0044] Figures 5A and 5B: Flowcharts depicting initialization functions executed by the sensors, radon sensor and differential pressure sensor (5A) and sensors for temperature and/or relative humidity and/or carbon dioxide and/or total volatile organic compounds (5B) of an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment.

[0045] Figuras 6A y 6B: Diagramas de flujo que representan funciones de lectura ejecutadas por los sensores, sensor de radón (6A) y sensores para temperatura y/o humedad relativa y/o dióxido de carbono y/o compuestos orgánicos volátiles totales (6B) de una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0045] Figures 6A and 6B: Flowcharts depicting readout functions performed by the sensors, radon sensor (6A) and sensors for temperature and/or relative humidity and/or carbon dioxide and/or total volatile organic compounds (6B) of an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment.

[0046] Figura 7: Diagrama de flujo que representa la función de control del actuador ejecutada por una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0046] Figure 7: Flowchart depicting the actuator control function executed by an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment.

[0047] Figura 8: Diagrama de flujo que representa la función de comunicación en línea ejecutada por una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0047] Figure 8: Flowchart depicting the online communication function executed by an embodiment of the device to detect and reduce radon concentration in an indoor environment.

[0048] Figura 9: Diagrama de flujo que representa la función de monitorización en línea ejecutada por una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0048] Figure 9: Flowchart depicting the online monitoring function performed by an embodiment of the device to detect and reduce radon concentration in an indoor environment.

[0049] Figura 10: Representación gráfica para la detección de concentración de gas radón por el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior y un sensor de la técnica anterior en lo que se refiere a la concentración de radón frente al tiempo.[0049] Figure 10: Graphical representation for the detection of radon gas concentration by the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment and a prior art sensor with regard to radon concentration versus time.

[0050] Figura 11: Correlación gráfica entre la concentración de gas radón detectada por el dispositivo y datos del sensor de presión diferencial, es decir, la medida de la diferencia de presión entre el exterior y el interior.[0050] Figure 11: Graphical correlation between the radon gas concentration detected by the device and data from the differential pressure sensor, i.e., the measurement of the pressure difference between the outside and the inside.

[0051] Figura 12: Representación de una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0051] Figure 12: Representation of an embodiment of the device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment.

[0052] Descripción detallada[0052] Detailed description

[0053] Esta descripción se refiere a un dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0053] This description refers to a device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment.

[0054] Según la invención, el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior comprende un microcontrolador configurado para realizar el preprocesamiento y la agregación de datos, obtenidos por al menos un sensor de detección de movimiento, un sensor de temperatura, un sensor de gas radón y un sensor de presión diferencial entre el aire de exterior y de interior de un entorno de interior. Para la actuación, comprende al menos un actuador físico que controla un dispositivo de ventilación para reducir la exposición de riesgo a radón siempre que se encuentre un cierto punto por encima de un umbral predeterminado para los niveles de radón.[0054] According to the invention, the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment comprises a microcontroller configured to perform data preprocessing and aggregation, obtained by at least one motion detection sensor, one temperature sensor, one radon gas sensor, and one differential pressure sensor between the outdoor and indoor air of an indoor environment. For actuation, it comprises at least one physical actuator that controls a ventilation device to reduce risk exposure to radon whenever a certain point is reached above a predetermined threshold for radon levels.

[0055] La figura 1 presenta el diagrama conceptual que describe el modo de funcionamiento ideal de un sistema optimizado de gestión de calidad del aire de interior, que consiste en un trinomio que abarca la calidad del aire de interior, la bienestar térmico, y la eficiencia energética, que trata de garantizar la agilidad, los tiempos de respuesta adecuados, y el menor coste posible para garantizar un rendimiento óptimo, considerando estos tres criterios de rendimiento definidos para una vida sana dentro de un entorno de interior. La primera dimensión es la calidad del aire de interior, que incluye la composición química del aire y el componente bacteriológico, y se garantiza mediante dispositivos de ventilación naturales, mecánicos, o híbridos, que están destinados a suministrar aire nuevo a los residentes del entorno de interior o a garantizar la extracción de productos de fuentes contaminantes, que derivan de la combustión y otras fuentes como los compuestos orgánicos volátiles (COV), por ejemplo.[0055] Figure 1 presents the conceptual diagram describing the ideal operating mode of an optimized indoor air quality management system. This system comprises a triad encompassing indoor air quality, thermal comfort, and energy efficiency. It aims to ensure agility, appropriate response times, and the lowest possible cost to guarantee optimal performance, considering these three performance criteria defined for healthy living within an indoor environment. The first dimension is indoor air quality, which includes the air's chemical composition and bacteriological component. This is ensured through natural, mechanical, or hybrid ventilation devices designed to supply fresh air to the occupants of the indoor environment or to ensure the extraction of pollutants from sources such as combustion and other sources, including volatile organic compounds (VOCs).

[0056] A lo largo de esta descripción, se considera que la ventilación híbrida es cualquier tipo de ventilación que combine ventilaciones natural y mecánica.[0056] Throughout this description, hybrid ventilation is considered to be any type of ventilation that combines natural and mechanical ventilation.

[0057] La segunda dimensión, relacionada con el bienestar térmico, se define de acuerdo con la norma EN ISO 7730:2005 (2005- ergonomía del ambiente térmico) [11], como la condición psicológica, en la que la satisfacción del individuo con el entorno circundante (condiciones higrométricas) está en un buen equilibrio, contribuyendo por tanto a su salud y bienestar. Esta condición mental es un concepto amplio que varía según el metabolismo de cada persona a través de cinco procesos: conducción, convección, radiación, evaporación ,y respiración. Además de estos, parámetros individuales tales como la ropa y el tipo de actividad son de igual importancia, así como los parámetros ambientales del espacio donde están las personas, tales como la temperatura del aire, la humedad relativa, y la velocidad del aire. Finalmente, la tercera dimensión se refiere a la eficiencia energética, que hace referencia al uso sostenible de energía al reducir el consumo y aumentar el bienestar térmico general.[0057] The second dimension, related to thermal comfort, is defined according to EN ISO 7730:2005 (2005 - Ergonomics of the thermal environment) [11] as the psychological condition in which an individual's satisfaction with the surrounding environment (hygrometric conditions) is well balanced, thus contributing to their health and well-being. This mental state is a broad concept that varies according to each person's metabolism through five processes: conduction, convection, radiation, evaporation, and respiration. In addition to these, individual parameters such as clothing and the type of activity are equally important, as are the environmental parameters of the space where people are located, such as air temperature, relative humidity, and air velocity. Finally, the third dimension refers to energy efficiency, which refers to the sustainable use of energy by reducing consumption and increasing overall thermal comfort.

[0058] La figura 2 demuestra el paradigma de gestión de esta tríada más allá de sus dimensiones. Es esencial combinar acciones físicas de interior con la ocupación de espacios en tres dimensiones: agilidad, tiempo de respuesta, y coste mínimo. Estos factores dependen de la combinación de diferentes variables, lo que significa que en escenarios de edificios ocupados, es esencial lograr el equilibrio correcto entre la calidad del aire de interior y el bienestar térmico. A su vez, cuando los compartimentos están vacíos, los requisitos relativos a la calidad del aire de interior, el bienestar térmico, y eficiencia energética sólo deben cumplir las normas reglamentarias sobre el objeto, ya que no hay residentes presentes. Es posible optimizar estos niveles cuando el sistema integrado está equipado con todos los componentes necesarios: dispositivos terminales (tales como sensores y actuadores), una plataforma de extremo posterior centralizada, e infraestructura de comunicación, entre otros, y cuando el algoritmo o modelo predictivo puede maximizar la calidad de las tres dimensiones y garantizar así la eficiencia de todos los procesos de manera sostenible y con el menor coste posible. Finalmente, debe observarse que pueden considerarse incluso más dimensiones, tales como la contaminación acústica, ya que los dispositivos de ventilación producen sonidos propagados por el aire que pueden afectar al bienestar de los residentes. Sin embargo, para lograr un sistema más capaz y sensible durante el periodo de ocupación, y considerando los retos en la gestión del trío de factores presentado, el sistema debe tener como objetivo optimizar la sinergia de al menos dos dimensiones, siendo una de ellas la calidad del aire de interior, que se alinea con el objetivo principal de reducir la exposición humana al gas radón.[0058] Figure 2 demonstrates the management paradigm of this triad beyond its dimensions. It is essential to combine physical actions within the building with the three-dimensional occupancy of spaces: agility, response time, and minimal cost. These factors depend on the combination of different variables, meaning that in occupied building scenarios, it is essential to achieve the right balance between indoor air quality and thermal comfort. Conversely, when the compartments are empty, the requirements regarding indoor air quality, thermal comfort, and energy efficiency only need to comply with the regulatory standards for the building, since there are no residents present. It is possible to optimize these levels when the integrated system is equipped with all the necessary components: terminal devices (such as sensors and actuators), a centralized back-end platform, and communication infrastructure, among others, and when the algorithm or predictive model can maximize the quality of the three dimensions and thus ensure the efficiency of all processes sustainably and at the lowest possible cost. Finally, it should be noted that even more dimensions, such as noise pollution, can be considered, since ventilation systems produce airborne sounds that can affect residents' well-being. However, to achieve a more capable and responsive system during occupancy, and considering the challenges in managing the three factors presented, the system should aim to optimize the synergy of at least two dimensions, one of which is indoor air quality, which aligns with the primary objective of reducing human exposure to radon gas.

[0060] La figura 3 ilustra el diagrama de bloques con una posible arquitectura de una realización para el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior, que está centralizado en un microcontrolador, al que están conectados al menos un sensor de gas radón y, al menos un sensor de presión diferencial. En una realización, el dispositivo puede comprender además al menos un sensor de temperatura, y/o humedad relativa, y/o dióxido de carbono, y/o compuestos orgánicos volátiles totales. De manera conceptual, el sensor de radón puede usar cualquier técnica de detección de partículas alfa. Se da preferencia a la detección con una cámara de ionización, que revela mayor precisión pero también mayor consumo de energía. Otra opción es la detección con fotodiodo, que tiene la ventaja de tener dimensiones más pequeñas y un bajo consumo de energía. En una realización, el sensor de presión diferencial hace que sea posible percibir la variabilidad entre las presiones atmosféricas de interior y de exterior, y cómo afectan al contenido de radón en el entorno de interior. Después de medir y analizar los resultados obtenidos por los sensores indicados anteriormente, el microcontrolador realiza el preprocesamiento y la agregación de los valores detectados, y en caso de riesgo, se activará al menos un actuador físico del dispositivo de ventilación para reducir eficazmente la exposición de riesgo a radón. Además, en una realización, el dispositivo puede incluir además al menos un elemento de alerta visual, por ejemplo, un diodo emisor de luz, un diodo emisor de luz electroluminiscente, un diodo emisor de luz orgánico, o combinaciones de los mismos. Según la invención, el actuador físico comprende un regulador de tensión de CA, opcionalmente con control de modulación por ancho de impulso, que permite el control del flujo de aire, a través de la acción física de un dispositivo de ventilación que mitigará la exposición de riesgo a radón dentro de un entorno de interior. Como tecnología de comunicaciones, el dispositivo puede incluir cualquier módulo de comunicaciones, por ejemplo, Bluetooth, Bluetooth de baja energía (BLE), protocolo de red de área amplia y baja potencia (LoRaWAN), Zigbee, o comunicación por Wi-Fi, que ayudará a comunicarse con servidores web que garantizan el procesamiento final de los datos, el almacenamiento en línea (o local), la visualización de los datos recibidos y el análisis de los impactos de contaminantes en los edificios en análisis. Este módulo de comunicaciones debe garantizar siempre una redundancia de comunicación, informando instantáneamente a los responsables de los espacios y/o los residentes, sobre los niveles de radón y la calidad del aire de interior en general.[0060] Figure 3 illustrates the block diagram of a possible architecture for a device to detect and reduce radon concentration in an indoor environment. The device is centralized in a microcontroller, to which at least one radon gas sensor and at least one differential pressure sensor are connected. In one embodiment, the device may also include at least one sensor for temperature, and/or relative humidity, and/or carbon dioxide, and/or total volatile organic compounds. Conceptually, the radon sensor can use any alpha particle detection technique. Detection with an ionization chamber is preferred, as it offers greater accuracy but also higher power consumption. Another option is photodiode detection, which has the advantage of smaller dimensions and low power consumption. In one embodiment, the differential pressure sensor makes it possible to detect the variability between indoor and outdoor atmospheric pressures and how this affects the radon content in the indoor environment. After measuring and analyzing the results obtained by the aforementioned sensors, the microcontroller performs preprocessing and aggregation of the detected values. In the event of a risk, at least one physical actuator of the ventilation device will be activated to effectively reduce radon exposure. Furthermore, in one embodiment, the device may also include at least one visual alert element, such as a light-emitting diode, an electroluminescent light-emitting diode, an organic light-emitting diode, or combinations thereof. According to the invention, the physical actuator comprises an AC voltage regulator, optionally with pulse-width modulation control, which enables airflow control through the physical action of a ventilation device that mitigates radon exposure within an indoor environment. As a communications technology, the device can include any communications module, such as Bluetooth, Bluetooth Low Energy (BLE), LoRaWAN, Zigbee, or Wi-Fi, which will facilitate communication with web servers that ensure final data processing, online (or local) storage, visualization of received data, and analysis of the impact of pollutants in the buildings under study. This communications module must always guarantee communication redundancy, instantly informing building managers and/or residents about radon levels and overall indoor air quality.

[0062] Las figuras 4A y 4B muestran diagramas de flujo que representan funciones obligatorias ejecutadas por una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior, en particular SETUP (configuración), LOOP (bucle) e INIT_MESSAGE (iniciar mensaje) (figura 4A) y funciones INTERRUPT (interrupción) (figura 4B).[0062] Figures 4A and 4B show flowcharts depicting mandatory functions executed by an embodiment of the device to detect and reduce radon concentration in an indoor environment, in particular SETUP, LOOP and INIT_MESSAGE (Figure 4A) and INTERRUPT functions (Figure 4B).

[0064] Las figuras 5A y 5B muestran diagramas de flujo que representan funciones de inicialización ejecutadas por los sensores, sensor de radón y sensor de presión diferencial, funciones de inicialización (sensores de Rn & DP, en la figura 5A, y sensores para temperatura y/o humedad relativa y/o dióxido de carbono y/o compuestos orgánicos volátiles totales, funciones de inicialización (sensores de aire & MOX) en la figura 5B, de una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0064] Figures 5A and 5B show flowcharts representing initialization functions executed by the sensors, radon sensor and differential pressure sensor, initialization functions (Rn & DP sensors, in Figure 5A, and sensors for temperature and/or relative humidity and/or carbon dioxide and/or total volatile organic compounds, initialization functions (air & MOX sensors) in Figure 5B, of an embodiment of the device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment.

[0066] Las figuras 6A y 6B muestran diagramas de flujo que representan funciones de lectura ejecutadas por los sensores, sensor de radón, funciones de lectura (sensor de Rn) en la figura 6A, y sensores para temperatura y/o humedad relativa y/o dióxido de carbono y/o compuestos orgánicos volátiles totales, funciones de lectura (DP, sensores de aire & MOX) en la figura 6B, de una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0066] Figures 6A and 6B show flowcharts depicting readout functions performed by the sensors, radon sensor, readout functions (Rn sensor) in Figure 6A, and sensors for temperature and/or relative humidity and/or carbon dioxide and/or total volatile organic compounds, readout functions (DP, air & MOX sensors) in Figure 6B, of an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment.

[0068] En una realización, la fuente de alimentación del dispositivo es una batería portátil de capacidad ampliada, por ejemplo 10000 mAh, o preferentemente una conexión directa a la red eléctrica de CA con un adaptador de tensión USB de 5V de CC.[0068] In one embodiment, the power supply of the device is a portable battery of extended capacity, for example 10000 mAh, or preferably a direct connection to the AC mains with a 5V DC USB voltage adapter.

[0070] En una realización, el kit de desarrollo de pasarela ESP32 LoRa 1-CH de Sparkfun puede usarse como la base del dispositivo, que usa un microcontrolador ESP32. Con respecto a los sensores del dispositivo, ejemplos de sensores diferentes potenciales son el sensor de gas radón RD200M de FTLab, que hace uso de la técnica de detección con cámara de ionización, y el sensor de presión diferencial SDP810 de Sensirion. En otra realización y además de esos, se añade un sensor como el SCD30 de Sensirion al dispositivo para medir dióxido de carbono, humedad relativa, y temperatura. En una realización, para medir los compuestos orgánicos volátiles totales, se usa el sensor SGP30 de Adafruit, cuya nueva versión viene equipada con una interfaz de I<2>C con conectores Qwiic compatibles con el kit de desarrollo de Sparkfun. En una realización, puede usarse un módulo de LED RGB de 5 mm como actuador, para la indicación visual de los niveles de radón, mientras que puede usarse un dispositivo de ventilación industrial de 220 V para la reducción de gas radón.[0070] In one embodiment, the Sparkfun ESP32 LoRa 1-CH Gateway Development Kit can be used as the basis of the device, which uses an ESP32 microcontroller. Regarding the device's sensors, examples of different potential sensors include the FTLab RD200M radon gas sensor, which uses ionization chamber detection, and the Sensirion SDP810 differential pressure sensor. In another embodiment, in addition to these, a sensor such as the Sensirion SCD30 is added to the device to measure carbon dioxide, relative humidity, and temperature. In one embodiment, the Adafruit SGP30 sensor is used to measure total volatile organic compounds; the new version of this sensor comes equipped with an I²C interface with Qwiic connectors compatible with the Sparkfun development kit. In one embodiment, a 5mm RGB LED module can be used as an actuator for visual indication of radon levels, while a 220V industrial ventilation device can be used for radon gas reduction.

[0071] En una realización, se usó la versión ensamblada del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior, con todos los componentes montados en una placa de inserción con el circuito de alimentación correspondiente y el control de sensores y actuadores. Todos los sensores se alimentaron directamente desde la red eléctrica con un adaptador de tensión USB de 5 V de CC, que permite la salida de al menos 2 A de corriente, teniendo el sensor de radón un aumento de 5-12 V. El sistema también puede alimentarse con una batería portátil de capacidad ampliada, preferentemente con carga solar para evitar fallos de alimentación. Para garantizar periodos sucesivos de 7 días de medición, se recomiendan 50000 mAh. El ventilador se alimenta con 220 V y se controla a través de un regulador de tensión de CA que también puede usarse como relé, para encender y apagar el ventilador.[0071] In one embodiment, the assembled version of the device was used to detect and reduce radon concentration in an indoor environment, with all components mounted on a breadboard with the corresponding power supply circuit and sensor and actuator control. All sensors were powered directly from the mains using a 5V DC USB power adapter, which allows for an output of at least 2 A of current, with the radon sensor having a 5-12V boost. The system can also be powered by a portable battery with extended capacity, preferably solar-charged to avoid power outages. A 50,000 mAh battery is recommended to ensure successive 7-day measurement periods. The fan is powered by 220V and controlled via an AC voltage regulator that can also be used as a relay to switch the fan on and off.

[0072] Inicialmente, se analizaron las magnitudes físicas que iban a medirse, para evaluar la periodicidad de la medición y para evitar que los resultados presentasen grandes variaciones en periodos de tiempo cortos. Por tanto, en las pruebas experimentales, se configuró una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior para recopilar y transmitir valores en periodos de 10 minutos, para radón, y en periodos de 1 minuto para los parámetros restantes. Estos periodos de tiempo se encuentran dentro de los márgenes de error presentados por los fabricantes de sensores y permiten la verificación de cualquier error durante las mediciones. Siempre que se produzcan grandes fluctuaciones entre las lecturas, se repite la medición de radón, y se compara de nuevo el nuevo valor con las lecturas anteriores. Cuando el valor concuerda con los anteriores, es decir, presenta una variación por debajo del 20 %, se considera una medición precisa, y se transmite entonces la información a través de Wi-Fi. Cuando el valor no concuerda, se considera una medición errónea y se descarta. Se llevó a cabo el proceso de validación experimental para aprobar una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior y su integración con una plataforma de monitorización en línea [12]. Este proceso se dividió en cuatro partes: (i) idealización y creación del escenario experimental; (ii) integración con la plataforma; (iii) validación del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior y (iv) reducción activa de gas radón.[0072] Initially, the physical quantities to be measured were analyzed to assess the measurement frequency and to prevent large variations in the results over short periods. Therefore, in the experimental tests, a device was configured to detect and reduce radon concentration in an indoor environment. This device collects and transmits values every 10 minutes for radon and every 1 minute for the remaining parameters. These time intervals fall within the error margins specified by the sensor manufacturers and allow for the verification of any errors during the measurements. Whenever large fluctuations occur between readings, the radon measurement is repeated, and the new value is compared with the previous readings. When the value agrees with the previous readings, i.e., the variation is less than 20%, it is considered an accurate measurement, and the information is then transmitted via Wi-Fi. When the value does not agree, it is considered an erroneous measurement and is discarded. The experimental validation process was carried out to approve an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment and its integration with an online monitoring platform [12]. This process was divided into four parts: (i) idealization and creation of the experimental scenario; (ii) integration with the platform; (iii) validation of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment; and (iv) active radon gas reduction.

[0073] Para validar la prueba de concepto, se configuró un escenario experimental, con una realización, en la extensión exterior de un dormitorio, ubicado en la planta baja de una vivienda unifamiliar. Las dimensiones del compartimento son de 4,80x3,40x2,50 metros (LxWxH), dando como resultado un área de 16,32 metros cuadrados y un volumen de 40,80 metros cúbicos.[0073] To validate the proof of concept, an experimental scenario was set up, with one implementation, in the exterior extension of a bedroom, located on the ground floor of a single-family home. The dimensions of the compartment are 4.80x3.40x2.50 meters (LxWxH), resulting in an area of 16.32 square meters and a volume of 40.80 cubic meters.

[0074] Dentro de este espacio, se instaló un tubo de medición y se conectó al sensor de presión diferencial, que se extendía al exterior para medir la lectura de presión diferencial en el sensor respectivo ubicado dentro del edificio. Adicionalmente, se colocó un miniventilador industrial en una ventana, colocado estratégicamente para facilitar la entrada de aire de exterior. Una vez que estos componentes estaban en su lugar, se selló la abertura de ventana restante usando un panel de madera recubierto de acero inoxidable, y se selló meticulosamente cualquier hueco con cinta aislante y una placa de material esponjoso sujetada con un cierre de madera.[0074] Within this space, a measuring tube was installed and connected to the differential pressure sensor, which extended to the exterior to measure the differential pressure reading on the respective sensor located inside the building. Additionally, a small industrial fan was placed in a window, strategically positioned to facilitate the intake of outside air. Once these components were in place, the remaining window opening was sealed using a stainless steel-clad wooden panel, and any gaps were meticulously sealed with insulating tape and a foam pad secured with a wooden fastener.

[0075] Así, se llevó a cabo el proceso de validación experimental durante un periodo de 7 días consecutivos, que tuvo lugar entre el 8 y el 16 de junio de 2022, y corresponde a una evaluación a corto plazo. La adquisición de datosin situtuvo lugar en condiciones normales de uso de espacios, es decir, la habitación estaba desocupada durante el día y ocupada durante la noche. Por tanto, la apertura de la puerta interior durante el día o la entrada y salida del compartimento en cualquier momento se interpretó como uso normal, y no se tuvo en cuenta este factor en la evaluación. Para evitar lecturas con falsos positivos, se tomaron algunas precauciones, a saber: la abertura externa permaneció completamente sellada, excepto por el orificio de instalación del ventilador; se protegió el dispositivo de IoT de la luz solar o la radiación electromagnética; se colocó una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior en un módulo de cajón, situado a 2,00 metros del ventilador y fuera de su trayectoria de flujo de aire; se mantuvo un hueco de 25 centímetros entre el dispositivo y la pared, así como otros objetos, y con una altura de techo de 2,50 metros, se situó el dispositivo a una altura de 0,80 metros del suelo y 1,70 metros del techo. Durante el periodo de medición, la realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón permaneció completamente intacta, sin haberse movido ni manipulado indebidamente. Para enviar las mediciones experimentales a la nube, en una realización del dispositivo, se eligió el módulo Wi-Fi ESP32 como la tecnología de comunicación principal, entre el kit de desarrollo y la plataforma de monitorización en línea, ya que acelera las pruebas independientemente de la ubicación del usuario. Aun así, son posibles otras opciones de protocolo de comunicación, por ejemplo, Zigbee, LoRaWAN, Bluetooth, BLE, entre otras opciones adecuadas.[0075] Thus, the experimental validation process was carried out over a period of 7 consecutive days, from June 8 to 16, 2022, and corresponds to a short-term evaluation. On-site data acquisition took place under normal space usage conditions, i.e., the room was unoccupied during the day and occupied at night. Therefore, opening the inner door during the day or entering and exiting the compartment at any time was interpreted as normal use, and this factor was not considered in the evaluation. To avoid false-positive readings, several precautions were taken, namely: the external opening remained completely sealed, except for the fan installation hole; the IoT device was protected from sunlight and electromagnetic radiation; and an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment was placed in a drawer module, located 2.00 meters from the fan and outside its airflow path. A 25-centimeter gap was maintained between the device and the wall, as well as other objects. With a ceiling height of 2.50 meters, the device was positioned 0.80 meters from the floor and 1.70 meters from the ceiling. During the measurement period, the radon detection and reduction device remained completely undisturbed, without being moved or improperly handled. For transmitting the experimental measurements to the cloud, the ESP32 Wi-Fi module was chosen as the primary communication technology for one implementation of the device, between the development kit and the online monitoring platform, as it accelerates testing regardless of the user's location. However, other communication protocol options are possible, such as Zigbee, LoRaWAN, Bluetooth, and BLE, among other suitable choices.

[0076] Para una validación precisa y fiable de una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior, se usó como referencia un detector activo de calidad profesional llamado Canary Pro de Airthings y se colocó dentro del espacio de interior durante la configuración del escenario experimental. Esta sonda está debidamente certificada, recopila mediciones instantáneas a intervalos de 1 minuto y guarda promedios horarios en un total de 24 registros al día. En una realización, se configuró el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior para recopilar y transmitir valores en periodos de 10 minutos para radón, en un total de 6 registros por hora, y en periodos de 1 minuto para los parámetros restantes, en un total de 60 registros por hora. Así, pudo validarse mediante comparación la medición de la concentración de radón cuya concentración promedio durante los 7 días fue de 82 Bq/m<3>con una desviación estándar de 39 Bq/m<3>, para el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior, que está dentro del intervalo de confianza de la sonda de referencia, que mostró una desviación estándar de 91 Bq/m<3>. La figura 10 muestra claramente que se sigue el desarrollo de radón en ambos dispositivos a lo largo del tiempo.[0076] For accurate and reliable validation of an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment, a professional-grade active detector called the Airthings Canary Pro was used as a reference and placed inside the indoor space during the experimental setup. This probe is duly certified, collects instantaneous measurements at 1-minute intervals, and stores hourly averages in a total of 24 records per day. In one embodiment, the device was configured to detect and reduce radon concentration in an indoor environment to collect and transmit values at 10-minute intervals for radon, in a total of 6 records per hour, and at 1-minute intervals for the remaining parameters, in a total of 60 records per hour. Thus, the radon concentration measurement was validated by comparison. The average concentration over the 7 days was 82 Bq/m³ with a standard deviation of 39 Bq/m³ for the device designed to detect and reduce radon concentration in an indoor environment, which falls within the confidence interval of the reference probe, which showed a standard deviation of 91 Bq/m³. Figure 10 clearly shows that radon development is monitored in both devices over time.

[0077] En una realización, se estableció la activación del dispositivo de ventilación para la reducción de gas radón en el valor límite de 100 Bq/m<3>, un valor recomendado por la OMS [2]. Así, puede definirse la siguiente escala de acción para controlar los actuadores: normal - contenido de radón menor de o igual a 100 Bq/m<3>, lo que implica la iluminación de LED en verde y el mantenimiento del dispositivo de ventilación apagado; alerta - contenido de radón mayor de 100 y menor de o igual a 300 Bq/m<3>, implica iluminación de LED en azul y dispositivo de ventilación encendido; peligroso - contenido de radón mayor de 300 Bq/m<3>, implica iluminación de LED en rojo y dispositivo de ventilación encendido. Durante la prueba experimental, tanto la indicación de alerta visual de los niveles de radón existentes, facilitada por el LED RGB, como la activación y desactivación del dispositivo de ventilación funcionaron perfectamente. Por tanto, en este punto, puede afirmarse que el resultado logrado era favorable, y se gestionó de manera efectiva el sistema, de una manera altamente satisfactoria.[0077] In one embodiment, the activation of the ventilation device for radon gas reduction was set at the limit value of 100 Bq/m³, a value recommended by the WHO [2]. Thus, the following action scale can be defined for controlling the actuators: normal – radon content less than or equal to 100 Bq/m³, which implies green LED illumination and the ventilation device remaining off; alert – radon content greater than 100 and less than or equal to 300 Bq/m³, which implies blue LED illumination and the ventilation device being on; dangerous – radon content greater than 300 Bq/m³, which implies red LED illumination and the ventilation device being on. During the experimental test, both the visual alert indication of the existing radon levels, provided by the RGB LED, and the activation and deactivation of the ventilation device functioned perfectly. Therefore, at this point, it can be stated that the result achieved was favorable, and the system was managed effectively, in a highly satisfactory manner.

[0078] En una realización, el sensor de presión diferencial entre el exterior y el interior de un entorno de interior tiene dos entradas para conectar los tubos de medición. La entrada “HIGH” (alta) producirá una medida positiva del diferencial de presión entre el exterior y el interior, es decir, un valor mayor de 0 Pa. Por el contrario, la entrada “LOW” (baja) producirá una medida negativa del diferencial de presión entre el exterior y el interior, indicando un valor menor de 0 Pa. En la prueba experimental, se siguió la recomendación normal, que es medir presiones positivas dentro del compartimento, de esta manera se conectó la entrada “LOW” a la presión del aire externo, mientras que la entrada “HIGH” permaneció abierta a la presión positiva que iba a medirse dentro del compartimento. Si, por otra parte, la intención era medir la presión negativa o de succión, bastaba con invertir las conexiones, es decir, conectar la entrada “HIGH” al aire exterior y la entrada “LOW” al compartimento de vacío. A medida que aumenta el nivel de vacío, también aumenta la diferencia de presión entre los lados inferior y superior. La figura 11 presenta los resultados obtenidos para la concentración de gas radón y la presión diferencial entre el exterior y el interior a lo largo de un periodo de tiempo continuo de 7 días. En este punto, la presión diferencial negativa entre el exterior y el interior indica que la presión del aire exterior es mayor que la del interior, por lo que el entorno interior está subpresurizado. A partir del análisis de datos, parece que si la diferencia de presión externa e interna es negativa, se encuentra en condiciones de entorno interno subpresurizado, fomentando el efecto de succión y a corto-medio plazo el contenido de radón tenderá a aumentar como puede observarse el 15 de junio, a las 17:00 en la figura 11. Por otro lado, si la diferencia de presión exterior e interior es positiva, se encuentra en un entorno interior sobrepresurizado, deteniéndose el efecto de succión y fomentado el flujo de aire de interior-de exterior, por lo que la concentración de gas radón tenderá a disminuir. El gráfico demuestra que siempre que el diferencial de presión externa e interna se vuelve negativo, la concentración de radón sigue esta tendencia. Por tanto, será posible predecir con alta precisión que aumentará la concentración de radón en las siguientes horas. En vista de este análisis, estos resultados se consideran óptimos e indican la existencia de una correlación entre el contenido de radón y el diferencial de presión.[0078] In one embodiment, the differential pressure sensor for measuring the pressure difference between the outside and inside of an indoor environment has two inlets for connecting measuring tubes. The "HIGH" inlet will produce a positive measurement of the pressure differential between the outside and inside, i.e., a value greater than 0 Pa. Conversely, the "LOW" inlet will produce a negative measurement of the pressure differential between the outside and inside, indicating a value less than 0 Pa. In the experimental test, the standard recommendation was followed, which is to measure positive pressures inside the compartment. Thus, the "LOW" inlet was connected to the external air pressure, while the "HIGH" inlet remained open to the positive pressure to be measured inside the compartment. If, on the other hand, the intention was to measure negative or suction pressure, it was sufficient to reverse the connections, i.e., connect the "HIGH" inlet to the outside air and the "LOW" inlet to the vacuum compartment. As the vacuum level increases, the pressure difference between the lower and upper sides also increases. Figure 11 presents the results obtained for radon gas concentration and the differential pressure between the outside and inside over a continuous period of 7 days. At this point, the negative differential pressure between the outside and inside indicates that the outside air pressure is higher than the inside pressure, resulting in a negatively pressurized indoor environment. Based on the data analysis, it appears that if the external-internal pressure difference is negative, the internal environment is under pressure, promoting a suction effect. In the short to medium term, the radon content will tend to increase, as can be observed on June 15th at 5:00 PM in Figure 11. Conversely, if the external-internal pressure difference is positive, the internal environment is overpressurized, halting the suction effect and promoting airflow from inside to outside, thus causing the radon gas concentration to tend to decrease. The graph demonstrates that whenever the external-internal pressure differential becomes negative, the radon concentration follows this trend. Therefore, it will be possible to predict with high accuracy that the radon concentration will increase in the following hours. Based on this analysis, these results are considered optimal and indicate a correlation between radon content and pressure differential.

[0079] La figura 12 muestra una representación de una realización del dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior.[0079] Figure 12 shows a representation of an embodiment of the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment.

[0080] En una realización y considerando la dimensión de la eficiencia energética, el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en una concentración de interior también podría comprender un sensor de detección de movimiento que estaría configurado para activar su funcionamiento. De esta manera, el dispositivo puede ahorrar energía cuando el compartimento analizado está vacío, es decir, sin personas o animales.[0080] In one embodiment, and considering the dimension of energy efficiency, the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment could also include a motion sensor configured to activate its operation. In this way, the device can save energy when the analyzed compartment is empty, i.e., without people or animals present.

[0081] En una realización, el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior puede preprogramarse además para activarse en un momento predeterminado por el usuario.[0081] In one embodiment, the device for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment can be further pre-programmed to activate at a time predetermined by the user.

[0082] En una realización, el dispositivo dado a conocer ahora para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior puede usarse, por ejemplo, dentro de edificios de servicios, oficinas, hogares, y centros comerciales.[0082] In one embodiment, the device now disclosed for detecting and reducing radon concentration in an indoor environment can be used, for example, inside utility buildings, offices, homes, and shopping centers.

[0083] En una realización, también puede desarrollarse una puerta y/o ventana para que comprenda el dispositivo para detectar y reducir la concentración de radón en un entorno de interior y su combinación con un dispositivo de ventilación integrado, dado a conocer ahora.[0083] In one embodiment, a door and/or window can also be developed to comprise the device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment and its combination with an integrated ventilation device, as disclosed herein.

[0084] El término “comprende” o “que comprende”, cuando se usa en el presente documento, pretende indicar la presencia de las características, los elementos, números enteros, etapas, y componentes mencionados, pero no excluye la presencia o adición de una o más características, elementos, números enteros, etapas, y componentes distintos, o grupos de los mismos.[0084] The term “comprises” or “comprising”, when used herein, is intended to indicate the presence of the features, elements, whole numbers, stages, and components mentioned, but does not exclude the presence or addition of one or more distinct features, elements, whole numbers, stages, and components, or groups thereof.

[0085] Por supuesto, la presente invención no está restringida en modo alguno a las realizaciones descritas en el presente documento y una persona con conocimiento medio del área podrá prever muchas posibilidades para modificarla y reemplazar las características técnicas por otras equivalentes, dependiendo de los requisitos de cada situación, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.[0085] Of course, the present invention is not restricted in any way to the embodiments described herein, and a person with average knowledge of the field will be able to foresee many possibilities for modifying it and replacing the technical features with equivalent ones, depending on the requirements of each situation, as defined in the attached claims.

[0086] Las siguientes reivindicaciones definen realizaciones adicionales de la presente descripción.[0086] The following claims define further embodiments of the present description.

[0087] Bibliografía[0087] Bibliography

[0088] [1] S. Frutos-Puerto, E. Pinilla-Gil, E. Andrade, M. Reis, M.J. Madruga & C. Miró Rodriguez, “Radon and thoron exhalation rate, emanation factor and radioactivity risks of building materials of the Iberian Peninsula”. PeerJ, 2020, 8, e10331. DOl: https://doi.org/10.7717/peerj.10331[0088] [1] S. Frutos-Puerto, E. Pinilla-Gil, E. Andrade, M. Reis, M.J. Madruga & C. Miró Rodriguez, “Radon and thoron exhalation rate, emanation factor and radioactivity risks of building materials of the Iberian Peninsula”. PeerJ, 2020, 8, e10331. DOl: https://doi.org/10.7717/peerj.10331

[0089] [2] El radón y sus efectos en la salud (Notas descriptivas). Organización Mundial de la Salud. En línea: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/radon-and-health[0089] [2] Radon and its effects on health (Fact sheets). World Health Organization. Online: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/radon-and-health

[0090] [3] Directiva 2013/59/Euratom del Consejo del 5 de diciembre de 2013 por la que se establecen normas de seguridad básicas para la protección contra los peligros derivados de la exposición a radiaciones ionizantes, y se derogan las Directivas 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom y 2003/122/Euratom.2014. En línea: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2013/59/oj[0090] [3] Council Directive 2013/59/Euratom of 5 December 2013 laying down basic safety standards for protection against the dangers arising from exposure to ionizing radiation and repealing Directives 89/618/Euratom, 90/641/Euratom, 96/29/Euratom, 97/43/Euratom and 2003/122/Euratom.2014. Online: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2013/59/oj

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[0093] [6] F. Pereira, S. I. Lopes, N. B. Carvalho y A. Curado, “RnProbe: A LoRa-Enabled loT Edge Device for Integrated Radon Risk Management,” en IEEE Access, vol. 8, págs. 203488-203502, 2020. DOl: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3036980[0093] [6] F. Pereira, S. I. Lopes, N. B. Carvalho, and A. Curado, “RnProbe: A LoRa-Enabled loT Edge Device for Integrated Radon Risk Management,” in IEEE Access, vol. 8, pp. 203488-203502, 2020. DOl: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3036980

[0094] [7] S. I. Lopes, A. M. Cruz, P. M. Moreira, C. Abreu, J. Silva, N. Lopes, J.M. Vieira y A. Curado, “On the design of a Human-in-the-Loop Cyber-Physical System for online monitoring and active mitigation of indoor Radon gas concentration,” Conferencia Internacional de Ciudades Inteligentes de IEEE de 2018 (ISC2), 2018, págs. 1-8. DOl: https://doi.org/10.1109/ISC2.2018.8656777[0094] [7] S. I. Lopes, A. M. Cruz, P. M. Moreira, C. Abreu, J. Silva, N. Lopes, J.M. Vieira and A. Curado, “On the design of a Human-in-the-Loop Cyber-Physical System for online monitoring and active mitigation of indoor Radon gas concentration,” 2018 IEEE International Smart Cities Conference (ISC2), 2018, pp. 1-8. DOl: https://doi.org/10.1109/ISC2.2018.8656777

[0095] [8] S. I. Lopes, P. M. Moreira, A. M. Cruz, P. Martins, F. Pereira y A. Curado, “RnMonitor: A WebGIS-based platform for expedite in situ deployment of loT edge devices and effective Radon Risk Management,” Conferencia Internacional de Ciudades Inteligentes de IEEE de 2019 (ISC2), 2019, págs. 451-457. DOl: https://doi.org/10.1109/ISC246665.2019.9071789[0095] [8] S. I. Lopes, P. M. Moreira, A. M. Cruz, P. Martins, F. Pereira, and A. Curado, “RnMonitor: A WebGIS-based platform for expeditious in situ deployment of loT edge devices and effective Radon Risk Management,” 2019 IEEE International Smart Cities Conference (ISC2), 2019, pp. 451-457. DOl: https://doi.org/10.1109/ISC246665.2019.9071789

[0096] [9] P. Martins, S. I. Lopes, F. Pereira y A. Curado, “RnMonitor: An loT-Enabled Platform for Radon Risk Management in H. Santos, G. Pereira, M. Budde, S. Lopes and P. Nikolic, (eds) Science and Technologies for Smart Cities. SmartCity 360 2019. Notas de conferencia del Instituto de Ciencias de la computación, Informática Social e ingeniería de Telecomunicaciones, vol. 323. Springer, págs. 49-55, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-51005-3_6[0096] [9] P. Martins, S. I. Lopes, F. Pereira, and A. Curado, “RnMonitor: An IoT-Enabled Platform for Radon Risk Management in Science and Technologies for Smart Cities. SmartCity 360 2019. Conference Notes of the Institute of Computer Science, Social Informatics and Telecommunications Engineering, vol. 323. Springer, pp. 49–55, 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-51005-3_6

[0097] [10] P. Barros, A. Curado, & S.I. Lopes, “Internet of Things (IoT) Technologies for Managing Indoor Radon Risk Exposure: Applications, Opportunities, and Future Challenges.” en Applied Sciences, 2021, 11, 11064. DOl: https://doi.org/10.3390/app112211064[0097] [10] P. Barros, A. Curado, & S.I. Lopes, “Internet of Things (IoT) Technologies for Managing Indoor Radon Risk Exposure: Applications, Opportunities, and Future Challenges.” in Applied Sciences, 2021, 11, 11064. DOl: https://doi.org/10.3390/app112211064

[0098] [11] Norma EN ISO 7730:2005 - Ergonomía del ambiente térmico. Determinación analítica e interpretación del bienestar térmico mediante el cálculo de los índices PMV y PPD y los criterios de bienestar térmico local. En línea: https://www.iso.org/standard/39155.html[0098] [11] EN ISO 7730:2005 Standard - Ergonomics of the thermal environment. Analytical determination and interpretation of thermal comfort by calculating the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria. Online: https://www.iso.org/standard/39155.html

[0099] [12] 1994-2022 The MathWorks, Inc. - ThingSpeak for loT Projects. En línea: https://thingspeak.com/[0099] [12] 1994-2022 The MathWorks, Inc. - ThingSpeak for loT Projects. Online: https://thingspeak.com/

Claims

1. CLAIMS

1. Device for detecting and reducing the concentration of radon in an indoor environment comprising at least one radon gas sensor comprising an ionization chamber or a photodiode for detecting alpha particles;

a motion detection sensor;

a temperature sensor;

at least one differential pressure sensor to measure the difference between indoor and outdoor atmospheric pressures;

in which the sensors are connected to a microcontroller configured to perform the preprocessing and aggregation of the data obtained by said sensors;

and to activate at least one physical actuator to activate at least one ventilation device to reduce the concentration of radon in an indoor environment:

if the indoor concentration is above a predetermined first threshold; or

If the indoor radon concentration is above a second predetermined threshold and the differential pressure is negative,

wherein the physical actuator for activating the ventilation device comprises a module with at least one AC voltage regulator.

2. The device according to the preceding claim, further comprising at least one sensor selected from a list consisting of a relative humidity sensor, a carbon dioxide sensor, a total volatile organic compound sensor, and combinations thereof.

3. The device according to any one of the preceding claims, comprising at least one visual alert element selected from a list consisting of a light-emitting diode, an electroluminescent light-emitting diode, an organic light-emitting diode, or combinations thereof.

4. The device according to any one of the preceding claims, further comprising a communication module.

5. The device according to the preceding claim, wherein the communication module uses Bluetooth, Bluetooth Low Energy, Low Power Wide Area Network Protocol, Zigbee, Wi-Fi communication, or combinations thereof, for connection.

6. The device according to any one of the preceding claims, wherein the ventilation device for reducing risk exposure to radon gas comprises a forced air system.

7. The device according to any one of the preceding claims, further comprising a battery and/or a port for charging and/or power supply.

8. The device according to any one of the preceding claims, wherein such device is configured to be activated at a predetermined time.

9. A building door comprising at least one device according to any of the preceding claims.

10. A building window comprising at least one device according to any of claims 1 to 8.

11. Use of the device to detect and reduce the concentration of radon in an indoor environment according to any of claims 1 to 10, to reduce risk exposure to radon, namely, inside service buildings, offices, homes, and shopping centers.