02.02.2021 by Milena Riedl

Мобилни климатици за предотвратяване на инфекция с коронавирус - ефективно решение?

Затворените вътрешни помещения са проблем поради разпространението на SARS-CoV-2 чрез аерозоли, особено през зимата, когато ниските температури ограничават възможността за проветряване на помещенията. Група експерти изследва до каква степен концентрацията на частици в затворените вътрешни пространства може да се намали с помощта на високоефективни вътрешни филтри. В този контекст беше използвано и устройството за изпитване на плътността на дима от NETZSCH TAURUS Instrument. Прочетете повече в статията!

През октомври 2020 г. Министерството на науката създаде "Експертен орган по аерозоли". Повече от 10 учени от различни дисциплини изследват как може да се намали рискът от заразяване с SARS-CoV-2 в затворени помещения. Експертният орган изследва до каква степен концентрацията на частици в затворени помещения може да се намали с помощта на високоефективни филтри за затворени помещения.

За да се претеглят най-ефективните методи, участва Университетът за приложни науки Ernst-Abbe-Hochschule Jena, който изследва активното филтриране и обмяната на въздуха в помещенията с помощта на мобилен климатик за предотвратяване на заразяването с вируса SARS-CoV-2.

Пълният доклад с всички резултати е достъпен безплатно [на немски език].

Допълнителна информация за изследването, както и видеоклипове от експериментите [на немски език] са достъпни на адрес https://www.simmi-bleifrei.de/sonstige-dinge/.

Затворените вътрешни помещения са по-голям проблем през зимата

Затворените вътрешни помещения в училища, университети и музикални школи са проблем, особено през зимата, когато ниските температури ограничават възможността за проветряване на помещенията. Един от начините да се осигури нормална работа на помещенията въпреки ограниченията е да се филтрира и активно да се обменя въздухът. Ще бъде проведен експеримент с промиване на трасето, за да се покаже дали и доколко добре е възможно това да се постигне с мобилен климатик.

Зелен 3D-отпечатан обект, показан на таблет, със заглавие "Термичен анализ и реология в полимерното адитивно производство.
Фигура 1: Дисплей на устройството за изпитване на плътността на дима от NETZSCH TAURUS Instruments GmbH

Експериментална уредба

За предотвратяване на появата на аерозолни облаци в помещението бяха използвани мобилен климатик и въртящ се вентилатор. Те активно циркулират въздуха в помещението и съответно подпомагат процеса на циркулация. За да се изследва процесът на отмиване, като измерим трасиращ елемент беше използвана дискотечна мъгла и съответно машина за мъгла medium.

Измервателният уред TRDA 2.0 с 1,5-метрова секция за измерване на светлината от NETZSCH TAURUS Instruments GmbH определя относителната светлинна пропускливост в определено помещение. Тук той е използван за измерване на относителната плътност на дима или в този случай - на плътността на мъглата.

Първоначалното предназначение на изпитвателния уред е определянето на димността на материалите при термично разлагане в съответствие с DIN 50055. Поради това то е идеално подходящо за обективно определяне на плътността на дисковата мъгла в помещението и беше предоставено на Университета за приложни науки в Йена за времето на изследванията.

Изследвани параметри на експеримента

За целите на разследването бяха взети предвид следните стойности:

Коефициент на въздухообмен(n)= Колко често въздухът в помещението се обновява със свеж въздух в рамките на един час?

Коефициент на филтриране на въздуха(f) = Колко често въздухът в помещението циркулира и се филтрира?

Резултати

В рамките на три дни бяха проведени експерименти в три помещения с различна големина (помещение 1: 18m3, помещение 2: 120m3, помещение 3: 220m3).

Графика, илюстрираща времевите функции на относителната светлинна пропускливост по време на измиване на мъглата от мобилен климатик GREE.
Фигура 2: Времеви функции на относителната светлинна пропускливост T при измиване на дискотечната мъгла

Фигура 2 показва, че обемът на въздуха (мъглата) в помещението с обем 18 m3 се измива напълно в рамките на t<15 min. В този процес обемът на въздуха е бил обменен около 20 пъти(f = 20/h). По подобен начин се получават следните резултати за другите размери на помещението:

Стая 2 със 120 m3: След 65 минути мъглата е напълно отмита и обемът на въздуха е обменен около 3 пъти(f = 3/h).

Стая 3 с обем 220 m3: След 83 минути мъглата е напълно отмита и обемът на въздуха е обменен около 1,6 пъти (f = 1,6/h).

Всички подробности за резултатите от изпитването, както и за моделирането на функцията за измиване, можете да намерите в доклада [на немски език] тук.

Заключение

Мобилните климатични системи са ефективно решение за предотвратяване на образуването на аерозолни облаци и по този начин на инфекции с SARS-CoV-2 в затворени помещения, в които не е възможна активна вентилация. Въздухът в помещението се обменя, циркулира и филтрира ефективно. Това може да се демонстрира с помощта на дискова мъгла и устройство за изпитване на плътността на дима. Моделирането на функцията на времето за измиване трябва да се апроксимира по-точно чрез по-високи математически модели, тъй като трябва да се вземе предвид процесът на смесване на стария и пресния въздух в помещението. След това изследване трябва да се проведат допълнителни експерименти в класни стаи и лаборатории по време на текущото обучение, които да послужат като приемни тестове.

Използването на мобилни климатици в училищата и университетите е свързано с един недостатък: Устройствата произвеждат значителен шум, който може да бъде смущаващ в класната стая. Въпреки това, климатиците имат ясно изразено предимство през лятото, тъй като устройствата могат да охладят въздуха в стаята с около 2 до 3 °C, което може да подобри успеха на обучението въпреки шума. Следователно като временно решение, докато не бъдат възможни инвестиции в стационарни климатици large, мобилните климатици са ефективно решение за избягване на аерозолни облаци, за филтриране на въздуха в стаята и едновременно с това за постигане на намаляване на температурата.

За Ernst-Abbe-Hochschule Jena

Университетът по приложни науки "Ернст Аббе" (EAH) в Йена е основан през 1991 г. като Университет по приложни науки в Йена и по този начин е един от първите в новите федерални провинции. От няколко години насам той е не само най-големият университет по приложни науки в Тюрингия, но и университетът с най-много научни изследвания. Интензивната научноизследователска и развойна дейност на EAH Jena допринася значително за укрепването на технологичния потенциал на Тюрингия. Научните изследвания се фокусират върху прецизните системи, технологиите и материалите, здравето и устойчивостта, както и върху напречната област на цифровизацията.

Корица на електронна книга за термичен анализ за адитивно производство на полимери, включваща 3D принтер и зелена част с геометрична форма.