基于空气品质下空调系统的空气净化技术分析

基于空气品质下空调系统的空气净化技术分析

王婉雯

广东松下环境系统有限公司  广东 佛山 528000

摘 要：文章以基于空气品质下空调系统的空气净化技术为研究对象，首先对空调系统中加强空气净化技术应用的必要性进行了讨论分析，随后探讨了室内空气常见污染物与常见的空气净化技术，最后对基于空气品质的空调系统空气净化技术应用进行了研究分析，希望能够为相关研究提供一定参考。

关键词：空气品质；空调系统；空气净化

室内空调系统在运行时，不仅要负责调节室内温度、湿度，还应注重提升室内空气品质，如此才能更好地维护室内居民的身体健康。为达到这一目标，应从提升空气品质的角度出发，加强对空调系统空气净化技术的研究探索，通过将空调系统运行与空气净化技术结合在一起，有效提高室内空气品质，更好保护人体健康。

一、空调系统中加强空气净化技术应用的必要性

在现代化城市中，室内空间通常是人们办公生活经常停留的空间。因此室内空气品质的好坏，对人们的身体健康以及居住舒适度均有着非常直接的影响。在很多高层建筑中，室内环境通常相对封闭，室内空气流通需注意依赖于空调系统的通风功能来调节。但在当前，针对室内空调通风系统设计， 依然存在一定的误区。比如非常注重空调系统温度、通风等功能作用价值的发挥，对系统运行节能降耗也非常关注，甚至在空调系统运行噪音方面，也在通过不断优化系统设计，消除系统运行噪音，力求带给人更舒适的体验。但往往忽视了空调系统通风空气品质方面的保障。在很多建筑空间室内，存在着很多空气污染物，比如常见的灰尘、细菌、病毒等，还包括装修产生的一些有毒物质。上述这些污染物的存在，对室内空间空气品质带来了非常严重的影响，正逐渐成为人体健康隐形杀手。新风空调通风系统在实际运行时，针对室内空气污染，可以通过不断补充新风稀释，提高空气品质。但针对来自室外空气的污染物，则需要利用空气净化技术消灭污染物，保障室内空气品质。尤其是在新冠肺炎疫情阴影尚未消散的今天，居家隔离甚至成为一种生活常态，人们经常在室内空间活动，因此必须要加强对空调系统空气净化技术的应用研究分析，从而提高室内的空气品质，为居住在室内空间的人们营造一个健康舒适的居住环境。

二、室内空气常见污染物分析

室内空气常见污染物如表1所示。根据空气污染物来源进行划分，具体可分为三种，一是室内装修家具材料散发的污染物，比如油漆会释放甲醛等毒害物质。地毯细小的毛绒飞舞，很容易刺激气管，引起哮喘等疾病。同时细小毛绒还会吸附灰尘，携带各种细菌，威胁人体健康；二是来自外部大气环境的污染物，比如工业废气污染物、颗粒粉尘污染物等。三是室内居住人们呼吸道和皮肤等器官排出的多种有毒物质。根据空气污染物性质进行划分，可将室内污染物分为以下三种，一是化学污染物，主要为带有挥发性有机物质。二是物理性污染物，主要包括一些可吸入颗粒物。比较典型的是PM2.5。三是生物性污染物。比如细菌、真菌。病毒等，比如在室内装修材料中，含有一种 TVOC有机污染物，能够危及人体的中枢神经系统、呼吸系统等，还会对人体免疫系统造成一定的破坏，对人体健康造成严重的威胁。

表1：室内空气常见污染物

三、常见空气净化技术分析

在室内空调系统中，针对空气净化技术的应用，主要依赖于各种空气净化设备装置。常见的空气净化装置包括以下几种：

（1）纤维过滤净化装置。纤维过滤器在实际净化空气时，能够有效去除空气中的一些固体颗粒物。基于不同的空气净化需求，可选择不同类型的空气过滤器。如果对空气固体颗粒物去除要求较高，应选择高效空气过滤器。这种过滤器不仅过滤净化效果好，而且能够去除粒径极小的固体颗粒物，一般针对粒径在 0.3 μm 的固体颗粒物，去除效果也能够达到惊人的 99.98%。这种高效的净化去除方式，不仅可以去除一般的烟雾和灰尘，针对空气中的细菌、真菌等物质，也能够有效去除，可以起到非常好的净化作用。如果对空气固体颗粒物去除要求并不高，可选择中效或者粗效类型的纤维过滤器，也能够起到良好的空气净化作用。

（2）活性炭过滤净化装置。活性炭本身有着非常高的比表面积，且疏水性优良，有着超强的吸附性。因此可以吸附空气中的毒害气体。不仅如此，活性炭还能够去除空气中的异味，让室内空气变得更加干净清爽。这也是为何以活性炭为核心的过滤设备能够广泛应用在室内空气净化中的重要原因。而活性炭过滤器净化空气效果的好坏，主要取决于活性炭的吸附能力高低。一般活性炭吸附能力越强，本身过滤器设备的空气净化效果也越好。但这种过滤器使用寿命相对较低，很容易受到外部污染物种类和浓度、气流在过滤材料中的滞留时间等因素影响。因此需要定期更换活性炭吸附剂，才能延长其使用寿命，且空气有害浓度越高，更换活性炭的周期越短，实际耗费的净化成本也就越高。

（3）静电过滤净化装置。这种空气净化设备是在工业静电除尘基础上发展而来。当前在室内空气净化方面已经得到了广泛的应用。这种空气净化利用了静电吸附原理，空气先通过静电过滤器的一级过滤段，在到达二级过滤段时，空气中带微粒污染物会被捕捉收集，从而起到良好的净化作用。相较于其他空气净化技术，这种静电过滤器净化产生的阻力更小，且在除尘和灭菌方面有着非常显著的效果。更为重要的是，这种净化技术有着良好的可重复利用性，因此整体的空气净化成本也相对较低。

（4） 光催化过滤净化装置。这是目前一种比较先进的空气净化技术。从国内研究现状来看，主要采用了纳米 TiO2 半导体材料作为光催化剂。这种催化剂有着非常高的光催化活性，且自身的化学性质也比较稳定。本身还具备非常强的氧化还原能力，且无毒无害，造价成本也比较低。在实际进行空气净化时，通过紫外线的照射，在TiO2半导体材料表面，会生成空穴与电子，这些物质会进一步促进空气中有机物氧化、分解，生产无毒无害的水等物质。因此这种空气净化装置对空气中的有机污染物有着非常好的净化效果。

总而言之，上述不同类型的空气净化技术，背后原理不同，实际擅长净化的领域也有所差异，具体差异性表现如表2所示。因此在空调系统中实际应用这些空气净化技术时，还需要结合实际需求，科学灵活选择应用，才能顺利达到室内空气净化的目的，提高室内空气品质。

表2：不同类型的空气净化技术污染物净化差异

四、基于空气品质的空调系统空气净化技术分析

（一）配置热转轮的全新风系统

在室内空间中，配置热转轮的全新风系统应用比较广泛，本身有着全新风的很多优势。比如在室内，空气只循环 1 次，因此可有效改善室内空气品质。同时该系统还有着非常高的能量回收效率，比如热回收率高于50%，因此运行成本更低。但这种空气净化系统也有一定缺点，比如排风中少量污染物会被重新带入新风。通过应用该系统，为有效净化室内空气中的 PM2.5，可选择在新风管后方，布置中效纤维过滤器。同时在其前方，布置清洁后可

反复使用的粗效纤维过滤器，如此一来，可有效延长中效纤维过滤器的使用寿命，降低空气净化成本。针对回风净化，可进行粗效纤维过滤器布置，同时采用紫外线照射的方式，消灭空气中的细菌与真菌。为进一步提升紫外线照射净化效果，注意额外加长回风段。如此一来，紫外线可同时照到热转轮和过滤器，起到更好的杀菌效果。

（二）部分回风全空气系统

在该空气净化系统中，会抽离房间内部分空气，然后将这些空气与新风汇合，经净化处理后，再送入房间。由于这种系统没有热转轮，因此中央空调箱结构相对更加简单，体积更小，因此实际布置也比较简单。在外界温度适中的条件下，可关闭回风风闸，实施全新风运行。在房间内无人时，可关闭新风风闸和排风风闸，实施全回风运作，完成房间内空气净化杀毒。但这种系统也有一定确定，即抽离的回风在混入新风后，本身会对新风造成污染。因此还需要对回风进行空气净化，可先采用粗效滤器对回风过滤，保护抽风机与其他净化装置。在回风进入空调箱前，再通过紫外线照射杀菌。然后应用活性炭过滤器，吸收其中的污染物质。待回风进入空调箱和新风混合后，再配置静电过滤器进行杀菌净化，可进一步提升空气品质。

（三）水－气系统的风机盘管

该系统在实际应用过程中，可在房间内布置风机盘管。在风机盘管的作用下，促使空气在房间内循环，实现房间温度控制。与此同时，中央空调箱负责提供新风。这种系统可以有效减少室外新风的送入量，来达到降低空调系统负荷的目的。与此同时，还有利于减少中央空调箱大小与风管数量，节约更多系统配置空间。风机盘管主要存在的空气污染物包括病菌以及各种装修产生的污染物，因此可选择在风机盘管内，安装静电过滤器来杀灭病菌。同时采用光催化净化装置，杀灭装修产生的各种污染物。

五、总结

总而言之，当前空调系统在开发设计方面，往往忽略了对空气品质的关注，导致室内空气污染严重，危害人们的身体健康。因此应深刻认识空气中存在的各种污染物质，了解加强空调系统空气净化技术应用的必要性，同时采取有效的空气净化技术，提高室内空间空气品质，更好保护人体健康。

参考文献

[1]崔大梁,杨宝军,王震. 兼顾空气品质及灵活使用的办公空调系统设计[J]. 浙江建筑， 2020(4):40-41.

[2]牛茜，虞接华，聂险峰，等.整车车内空气质量净化技术浅析[J]. 汽车实用技术， 2020（11）：90-91.

[3]祁冰,王芃远,魏艳雨，等.室内空气品质营造技术措施[J]. 中州煤炭， 2020(004):39-45,51.