中央空调净化系统的改进方案分析与阐述

陈志达

摘 要：文章就中央空调净化系统的工作原理和特点进行了说明，并根据其特点，提出了改进中央空调净化系统的新技术，即静电活性炭TiO2光催化复合技术，该技术是将三种技术，即活性炭吸附技术，TiO2光催化技术，以及静电除尘技术进行了结合利用，开发出来的一种新型技术，该技术拥有很多的优点，比如净化效率高，更加节省能源等，实用性较强，可以在实际生活中广泛应用于中央空调系统中，可以作为一种重要的改进措施来实施。

关键词：中央空调；净化系统；改进方案；活性炭吸附；静电除尘

中图分类号：TU834 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）29-0014-02

1 研究背景

随着社会的不断进步，人们生活水平的逐渐提高，空调渐渐在普及，特别是近几年来，中央空调的普及率也快速增长，除了很多的大型商场，酒店需要安装中央空调，一些小型的企业办公场所，甚至是较大的私人住宅都需要安装中央空调。不过空调的普及虽然能够在炎炎夏日给人们带去一丝清凉，但本身还是具有一定的不利影响。因为空调在工作时都需要将门窗关闭，形成密闭空间，才能使空调的降温作用发挥出来，这样一来就导致了空调房内的空气流通是不良的，加之现在人们在装修时使用的装修材料很多都是有机合成材料，很多家具也是合成有机材料，所以这样一样，就会导致密闭的空调房内的空气质量受到较为严重的影响，品质严重降低。进而导致病态建筑综合症的出现。为了解决这一问题，人们开始研究如何将空调房内的空气进行净化，提高空气质量，空气净化技术应运而生。如今，空气净化技术相较之前有了很大的突破，但是还是不能进行大型中央空调的空气处理上，本文就中央空调净化系统的工作原理和特点进行了说明，并根据其特点，提出了改进中央空调净化系统的新技术，以达到完善中央空调净化技术的目的。

2 空气净化技术的类型

2.1 机械过滤

这一技术是使用机械来达到过滤空气中杂质，提高空气质量的目的，该技术的工作原理是，使用风机对室内空气进行加压，然后让空气从纤维过滤材料中通过，通过纤维过滤材料孔隙小的特点，将空气中的颗粒污染物进行隔离，从而将空气进行净化，该技术运用在很多制药生产车间，以及某些车辆检测车间，该技术的缺点是由于需要对空气进行加压，所以需要消耗的能耗较高，同时滤网需要定期进行更换。

2.2 吸附法

该方法是使用具备吸附能力的物质对空气中的颗粒和有害物质进行吸附去除。主要利用的吸附物质就是活性炭，因为活性炭是一种对有害成分吸附能力很强的物质，而且本身无污染。该技术主要应用于制药、化工行业，一般在印刷行业较少使用。该技术的主要缺点是活性炭吸附有害成分的容量不高，需要定期对其进行更换，同时活性炭容易对企业的生产工作形成二次污染，使用时需要特别注意。

2.3 静电净化

该技术所使用的原理是由高压电场生成电晕，依靠电荷间具有的吸附作用，来达到使空气中的尘埃颗粒物质被吸附的功效，该吸附方法对环境不会造成二次污染，对尘埃污染物的吸附作用也十分明显，但是有一个缺点就是对气态污染物不起作用，不能对其进行去除，具有一定的局限性。

2.4 人造负离子空气净化技术

该技术是运用高压、高频电场，紫外线等方式来让空气产生电离效应，从而用电离产生的负离子来对空气中的污染物进行吸附，使污染物在吸附作用下，形成重离子而被去除，使空气能够得以净化，不过该方式存在一定的缺点，就是使用该方式进行污染物去除，非常容易发生扬灰现象，给环境造成二次污染，所以该方式不适用于医药工厂等对环境要求较高的地方。

2.5 低温等离子体空气净化技术

该技术是通过让介质放电，所使用的方式是对其加用外加电场，让环境中的污染物分子被放电介质放出的携能电子进行打击，在这种打击作用下，污染物分子会发生分离现象，从而消除其具有的污染和毒害作用，不过该种方法不能对颗粒物起到消除作用，同时污染分子只是被分离变小，但不会消失，仍然存在于环境中，不能被彻底降解。

2.6 TiO2光催化空气净化技术

该种技术是利用光催化作用进行污染物去除，但缺点是只能作用于有机污染物，对无极污染物，比如固体颗粒污染物则不能起到去除作用，同时该技术进行空气净化的效率较低。

3 改进措施

由于中央空调的体积较大，同时功率也较大，所需要处理的风量也较大，所以中央空调进行空气净化处理就要求净化系统所受到的阻力较小。本次笔者就提出一种综合的改进措施，来满足中央空调的使用需要，同时也达到良好的空气净化处理效果。本次提出的方案为静电活性炭-纳米TiO2光催化结合的复合技术，这个技术是将静电除尘技术，活性炭吸附以及纳米TiO2技术一起结合起来，发挥各自的优势，来达到最佳的空气净化效果的技术。此净化系统主要的组成部件有6个，具体如图1所示。这个系统使用的设计是模块化实际，各个部件的尺寸可以按照具体的要求来进行设计，和风道之间的连接，所使用的也是法兰连接，可以起到很好的封闭效果，同时操作也十分简便。

粗效过滤器是一种可以对环境中大颗粒污染物进行拦截的部件，防止环境中的大颗粒物质进入中央空调空气净化系统中的高压电场，避免引起火花，引发不安全事件。空气净化系统中的高压电场的结构是十分简单的，但这毫不影响空气净化系统的稳定性，高压电场可以对环境中的大部分颗粒类的污染物进行去除，也从另一方面去除了环境中颗粒类的污染物所携带的大量细菌，并且除菌的效果十分明显，除菌率基本可以超过90%。此空气净化系统中的金属网的作用是将经过高压电场，但是没有被去除的颗粒物进行吸附，将其去除。

除以上装置外的其余两个装置构成了复合光催化系统，首先是紫光灯，在这个复合光催化系统中，为光反应提供必要的光源，复合光催化网不是按照规则的形状分布在紫光灯四周，而是呈现为不规则的波浪形。让光催化的作用发挥最大。

在整个系统中，对环境中有机的化合物，或者是环境中的异味进行去除的系统就是复合光催化系统。在本次的空气净化系统中，静电净化所使用的是使用率较高，稳定性较好的电场型式，其中包括的电场型式有线板式，针板式等。这些型式的优点大致相同，阻力小，除尘的效果非常好，性能非常稳定等。线板式如图2所示。

4 结 语

如果不能对环境中的污染物进行有效去除，那么必定会给身处环境中的人体的健康带来损害，所以安装有效的空气净化系统是十分有必要的。当前，大部分中央空调的空气净化系统在空气净化效果上都是不尽如人意的，效率普遍较低，不能对环境中的有害污染物进行净化，有的是净化不全面，只能针对某类型进行净化。本次提出的静电活性炭-纳米TiO2光催化结合的复合技术，能够较为全面的对环境中的污染物进行去除，保证空气净化效果，同时净化系统比较稳定，阻力较小，能够提供的风量较大，同时更加节省能源，可以进行进一步推广。

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