1、1中央空调净化系统的改进措施摘要：本文首先介绍了现今空气净化主要手段，然后针对中央空调系统的特点，提出了将活性炭吸附技术、TiO2 光催化技术与静电除尘技术结合的静电活性炭-TiO2 光催化复合技术，这一组合技术可能成为今后空调系统空气净化系统重要的改进措施。 关键词：中央空调；净化系统；改进措施 中图分类号： TU834 文献标识码： A 随着我国社会主义市场经济的高速发展，我国建筑数量和规模也在直线上升，大量新建的建筑基本都是采用中央空调系统来营造室内较为舒适的人工环境。但是由于中央空调带来的室内环境的封闭，往往造成室内空气循环不畅快，室内的空气污染物形成累积，大大降低了室内空气质量，加之
2、在现在建筑的室内装饰上大量建筑材料的使用也造成室内散发大量有害人体的污染物，进一步造成室内空气质量的下降。人们享受中央空调带来舒适的室内环境同时，也日益关注中央空调引起的室内空气质量下降，根据相关统计表明，人们大约超过 80%的时间都是在室内度过，长期生活在空气质量不高的室内环境下，容易引发人类多种疾病，并且发病率逐年上升随着人们健康意识和环境意识的提高，室内空气污染问题己经引起了我国的高度重视。 现在我国的中央空调系统广泛应用于宾馆、酒店、超市、大型商场、医院等人们生活必需的场所，我国的中央空调系统技术从最开始完全依2赖外国进口技术到现在培养本土技术，已经发展到自身拥有一定空调系统相关技术自
3、主研发能力。但是一直以来，我国的中央空调研发技术上主要集中在中央空调的制冷技术和安全运行方面，却较为忽视中央空调对空气品质的净化效果。现有研究已经表明不良的中央空调空气净化质量对人类的健康有重大影响。比如中央空调对空气净化效果不佳，就会导致室内较多空气污染物，其中粗颗粒物和细颗粒物二者容易引发呼吸道炎症、肺癌等疾病，而空气污染物中的气态污染物对人体有致癌、致畸等危害，微生物容易引发人体多种过敏性疾病，而室内一些放射性元素对人体则容易诱发肺癌。 1 现今空气净化主要手段 一般说来，室内空气净化的主要手段有:通风换气式、过滤式、光催化、静电以及负离子、吸附式、催化净化式等多种方式。 1.1 通风换
4、气式 通风换气式是最为简单的一种室内空气净化手段，主要是在室内开窗保持通风或者安装换气机，这种方式最为经济有效并且简单环保；因为开窗通风换气时，当室内平均风速满足通风率的要求时，可减少甲醛的蓄积；而且合理使用空调的附加功能，如负离子发生器、高效过滤等功能，对改善室内空气品质有一定的作用，但所起的作用有限，不能完全依赖。 1.2 过滤式 室内空气净化过滤技术是目前应用较广泛的一种室内空气净化方式，通过设置过滤材料对室内空气过滤、筛选、拦截等作用，将室内悬浮在3空气中的一些大于或者接近过滤材料孔径的固体微粒或者液体微粒截留下来，达到室内空气净化的目的。室内空气净化过滤器主要有粗效过滤器、中效过滤器
5、、高效过滤器三种。 1.3 光催化 光催化空气净化技术，主要是采用纳米级二氧化钛 TiO2 对室内空气进行光催化，比如利用太阳光等在常温下进行氧化还原反应。常见的光催化剂 N 型半导体种类很多，大多数的光催化剂研究主要采用 TiO2 来作为催化剂。由于细菌属于单体有机大分子，光催化杀菌效应是细菌与TiO2 间广泛的相互作用，浮游于空气中的病菌被吸附在 TiO2 表面，受到紫外线和氧气分解的双重作用，最终被杀灭。其抗菌与杀菌效果迅速、杀菌力强，光催化反应发生的活性能迅速有效地分解构成细菌的有机物，同时其它活性氧物质能够产生协同作用，因此与同样具有较强抗菌效应的银担载型无机类抗菌材料相比，其作用效
6、果更为迅速。 1.4 静电技术 静电技术主要应用在小环境的空气净化中，是目前一种较为新型的室内空气净化手段。静电技术是利用高压静电场形成的电晕，让电晕溢出的带电粒子在空气中运动并且碰撞和吸附到空气中的尘埃颗粒之上，然后让空气中的灰尘在电场力作用下沉积滑落，这样去除空气中污染物，达到室内空气净化的目的。 1.5 吸附式 吸附式主要利用一些吸附能力较强的物质来吸附室内空气中的有害成分，达到室内空气净化的效果。现在较为常见的一种吸附式就是活性4炭吸附，但是活性炭有一定的缺陷，因此活性炭吸附在室内空气净化上受到一定的限制，近几年关于活性炭吸附出了一些新的产品，如蜂窝状活性炭、活性炭纤维等，这些新的活性
7、炭吸附其吸附性能较好，能够有效去除室内空气中的一些有害气体，并且还有吸附一些室内空气在的颗粒物。 1.6 臭氧净化方法 由于臭氧具有强氧化性和高效消毒的作用，所以将臭氧和室内的空气混合，可以达到消毒杀菌的目的，同时臭氧的强氧化性可以分解带有异味的无机或有机物质，起到消除异味的作用。所以臭氧被广发应用于医院、公共场所、特殊场所等。 2 中央空调净化系统的改进措施 2.1 中央空调净化系统改进的必要性 目前市面上存在的空气净化器对于颗粒物的去除效果较为理想，对于气态污染物的去除效果却不如人意。而且，它们大多是供独立房间使用的，若直接用来净化大型空调系统的回风，还存在以下问题:(1)阻力大；(2)有
8、些净化器设计不合理，达不到应有的净化效果；(3)能耗高，运行费用高；(4)后期维护工作量大。 因此，针对以上问题对现有的集中、半集中式空调的净化系统进行改进，研制出适合大型中央空调的净化系统，才能使真正意义上的洁净空调系统推广开来，有效消除“病态建筑综合症” ，使人们享受到健康舒适的室内环境。 2.2 新型中央空调净化器的改进措施 5由于单一的室内空气净化方式都有各自的局限性，因此，要使大型中央空调净化系统达到理想的净化效果，就要综合利用多种技术，取长补短，开发一种净化效果理想的组合净化系统。 2.2.1 中央空调系统改进的技术方案 鉴于大型空调系统要求净化系统阻力小、处理风量大的特点，本文提
9、出了大型中央空调净化系统的改进措施:静电活性炭-纳米 TiO2 光催化复合技术方案。此技术方案综合运用了静电除尘技术、活性炭吸附技术和纳米 TiO2 光催化净化技术。净化系统由粗效过滤器、高压电场、金属网、电源、紫光灯、活性炭-TiO2 复合光催化网等 6 部分组成。此系统采取模块化设计，可以根据空调系统的实际情况设计不同的外形尺寸，与风道采用法兰连接，连接方便，密封性好。 粗效过滤器的作用是拦截空气中较大的颗粒物及纤维，以免它们飞入高压电场引起火花；高压电场结构简单，性能稳定，可以除去空气中绝大多数颗粒物，由于颗粒物还是病原体的生存土壤，因此静电净化还有很强的除菌功能，一般情况下单级除尘效率
10、可达 90%以上，除菌效率可达 99%以上；金属网可以吸附经过电场荷电而未在电场集尘区沉降的带电颗粒物，进一步提高对颗粒物的净化效果；紫光灯和活性炭-TiO2 复合光催化网共同组成复合光催化部分。紫光灯是光催化网进行光催化反应的光源。 复合光催化网为不规则波浪形布置，呈半圆形围绕在紫光灯周围。这种布置方式旨在提高空气粒子在复合光催化净化层的碰撞几率，增大光催化剂与灯光的接触面积，从而提高光催化剂的光催化效果。复合光6催化部分的主要作用是去除空气中的挥发性有机化合物及异味。 2.2.2 中央空调系统的改进技术方案的其他形式 此技术方案的静电净化部分可以有线板式、蜂巢式和针板式 3 种型式，而且可
11、根据空调系统的具体要求设计单级或多级静电场。活性炭- TiO2 复合光催化净化网分为普通的(未改性的)和改性的(负载铁离子的)2种。 因此，静电净化和复合光催化净化的组合方式有以下 6 种:(1)线板式电场+普通活性炭-TiO2 复合光催化技术。此组合技术方案集合了线板式电场和活性炭- TiO2 复合光催化技术的特点，适用于没有特殊要求的大多数中央空调系统；(2)蜂巢式电场+普通活性炭- TiO2 复合光催化技术。此组合形式结构紧凑、体积小，适用于中央空调净化段的预留空间较紧张的场合；(3)针板式电场+普通活性炭- TiO2 复合光催化技术。此组合方式适用于风速变化较大、粗颗粒物浓度不大的空调
12、场所；(4)线板式电场+改性活性炭-TiO2 复合光催化技术。负载铁离子的 TiO2 光催化剂在普通的日光灯、自然光下就可以发生光催化反应，光催化效率也相应提高。此技术方案适用于挥发性有机化合物或异味释放量较多的建筑物，如新装修的高层建筑、办公设备较多的写字楼、吸烟室等；(5)蜂巢式电场+改性活性炭-TiO2 复合光催化技术。此技术方案综合了蜂巢式电场和改性复合光催化技术的特点，适用于净化系统预留空间紧张且气态污染物含量较高或异味源较多的场所； (6)针板式电场+改性活性炭-TiO2 复合光催化技术。此技术方案综合了针板式电场和改性复合光催化技术的特点，适用于颗粒物浓度不高，有机污染7物浓度较
13、高的空调场所。上述技术方案中，建议采用双级或者多级电场型式，以达到理想的净化效果。 2.2.3 静电活性炭-TiO2 光催化复合技术的特点 静电活性炭- TiO2 光催化复合技术具有以下优点:(1)净化效果好。静电技术、吸附技术和光催化技术有机结合，对悬浮颗粒物和气态污染物都有很好的净化效果，还可以有效去除异味、臭味；(2)杀菌消毒效果显著。静电技术和光催化技术具有双重杀菌消毒功效，除菌率高达99.9%，可有效防止空气中病毒的扩散和传染病的交叉感染；(3)阻力小。高压电场型式不同，阻力也不同，但阻力都比较小，光催化净化网的直通式蜂巢状结构也大大减少了流通阻力。净化系统的低阻力有助于减轻空调系统
14、的负担，降低空调系统的阻力，有效减少空调系统的共振和噪音，降低能耗；(4)维护工作量小。活性炭- TiO2 光催化净化网具有原位再生能力，更换周期长。用户只需定期冲洗静电场、粗效过滤网和金属网上即可，操作方便；(5)运行费用低。由于此系统的部件都可长期使用且损耗率低，因此运行费用主要是电耗，与需要频繁更换过滤和吸附材料的普通净化方式相比，运行费用大大降低；(6)价格合理。此净化系统改进措施系统简单，静电净化段成本低，而且随着光催化技术的不断发展，活性炭-TiO2 复合光催化网的价格也由以前较高的价位逐步降至大众所接受的价位。因而，此净化系统具有优越的性价比和很好的市场竞争力。 参考文献: 1刘一君.公共场所集中式空调系统污染及健康危害J.公共卫生8与预防医学,2004(5) 2侯富忠.室内环境污染防治的探讨J.中国新技术新产品,2010,11(4)
