02.02.2021 by Milena Riedl
Mobil klímaberendezések a "Coronavírus" fertőzés megelőzésére - hatékony megoldás?
A zárt belső terek problémát jelentenek a SARS-CoV-2 aeroszolok útján történő terjedése miatt, különösen télen, amikor a hideg hőmérséklet korlátozza a helyiségek szellőztethetőségét. Egy szakértői testület azt vizsgálja, hogy a zárt beltéri terekben a részecskekoncentráció milyen mértékben csökkenthető a nagy hatékonyságú beltéri szűrők segítségével. Ebben az összefüggésben a NETZSCH TAURUS Instrument füstsűrűségmérő készülékét is használták. Olvasson többet a cikkben!
2020 októberében a Tudományos Minisztérium létrehozta az "Aeroszolok szakértői testületét". Több mint 10, különböző tudományágakból érkező tudós kutatja, hogyan csökkenthető a SARS-CoV-2 fertőzés kockázata zárt helyiségekben. A szakértői testület azt vizsgálja, hogy a zárt beltéri terekben a részecskekoncentráció milyen mértékben csökkenthető a nagy hatékonyságú beltéri szűrők segítségével.
A leghatékonyabb módszerek mérlegelésében az Ernst-Abbe-Hochschule Jena, University of Applied Sciences is részt vett, és a SARS-CoV-2 vírussal való fertőzés megelőzése érdekében a helyiség levegőjének aktív szűrését és cseréjét vizsgálta egy mobil légkondicionáló berendezés segítségével.
A teljes jelentés az összes eredménnyel együtt ingyenesen elérhető [német nyelven].
A tanulmányról további információk, valamint a kísérletekről készült videók [német nyelven] a https://www.simmi-bleifrei.de/sonstige-dinge/ oldalon találhatók.
A zárt belső helyiségek télen nagyobb problémát jelentenek
Az iskolák, egyetemek és zeneiskolák zárt belső terei problémát jelentenek, különösen télen, amikor a hideg hőmérséklet korlátozza a helyiségek szellőztethetőségét. Az egyik módja annak, hogy a létesítmények a korlátozások ellenére is normálisan működhessenek, a levegő szűrése és aktív cseréje. Egy nyomjelző kimosási kísérletet végeznek, hogy megmutassák, hogy ez lehetséges-e és mennyire jól megvalósítható egy mobil légkondicionáló berendezéssel.
Kísérleti elrendezés
Egy mobil légkondicionáló egységet és egy forgó ventilátort használtak, hogy megakadályozzák az aeroszolfelhők kialakulását a helyiségben. Ezek aktívan keringetik a helyiség levegőjét, illetve segítik a keringtetési folyamatot. A kimosódási folyamat vizsgálatához diszkóködöt és így ködgépet használtak mérhető nyomjelzőként medium.
A NETZSCH TAURUS Instruments GmbH 1,5 m-es fénymérő szelvénnyel rendelkező TRDA 2.0 mérőműszere meghatározza a relatív fényáteresztést egy meghatározott helyiségben. Itt a relatív füstsűrűség, illetve ebben az esetben a köd SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. sűrűségének mérésére használták.
A vizsgálóberendezés eredeti célja a DIN 50055 szabvány szerint az anyagok hőBomlási reakcióA bomlási reakció egy kémiai vegyület szilárd és/vagy gáznemű termékeket képező, hő hatására lejátszódó reakciója. bomlás során történő füstképződésének meghatározása. A készülék ezért kiválóan alkalmas a helyiségben lévő diszkóköd SűrűségA tömegsűrűséget a tömeg és a térfogat arányaként határozzák meg. sűrűségének objektív meghatározására, és a vizsgálatok idejére a Jénai Műszaki Egyetem rendelkezésére bocsátották.
A kísérlet vizsgált paraméterei
A vizsgálat során a következő értékeket vették figyelembe:
Levegőcsere-ráta(n) = Milyen gyakran újul meg egy helyiség levegője friss levegővel egy órán belül?
Levegőszűrési arány(f) = Milyen gyakran keringetik és szűrik a helyiség levegőjét?
Eredmények
Három napon belül három különböző méretű helyiségben (1. helyiség: 18m3, 2. helyiség: 120m3, 3. helyiség: 220m3) végezték a kísérleteket.
A 2. ábra azt mutatja, hogy a 18 m3 -es helyiségben a légmennyiség (köd) t<15 perc alatt teljesen kimosódott. A folyamat során a légmennyiség körülbelül 20-szor cserélődött ki(f = 20/h). Hasonlóképpen a következő eredményeket kaptuk a többi szobaméret esetében is:
A 2. szoba 120 m3 -rel: 65 perc elteltével a köd teljesen kimosódott, és a légmennyiséget valamivel 3-szor cserélték ki(f = 3/h).
A 3. szoba 220 m3 -rel: 83 perc elteltével a köd teljesen kimosódott, és a levegő térfogata körülbelül 1,6-szorosára cserélődött (f = 1,6/h).
A vizsgálati eredmények minden részlete, valamint a kimosási függvény modellezése a [német nyelvű] jelentésben itt olvasható.
Következtetés
A mobil légkondicionáló rendszerek hatékony megoldást jelentenek az aeroszolfelhők és ezáltal a SARS-CoV-2 fertőzések megelőzésére olyan zárt helyiségekben, ahol az aktív szellőztetés nem lehetséges. A helyiség levegője hatékonyan cserélődik, keringet és szűrődik. Ezt diszkóköddel és füstsűrűségmérő készülékkel lehetett demonstrálni. A kimosódási időfüggvény modellezését magasabb matematikai modellekkel kell pontosabban megközelíteni, mivel figyelembe kell venni a régi és a friss szobai levegő keveredési folyamatát. Ezt a vizsgálatot további kísérleteknek kell követniük az osztálytermekben és laboratóriumokban a folyamatban lévő oktatás során, hogy elfogadási tesztekként szolgáljanak.
Az iskolákban és egyetemeken a mobil légkondicionáló berendezések használatából adódik egy hátrány: A készülékek jelentős zajterhelést fejtenek ki, ami zavaró lehet a tanórákon. Nyáron azonban egyértelmű előnye van a légkondicionálóknak, mivel a készülékek körülbelül 2-3 °C-kal képesek lehűteni a helyiség levegőjét, ami a zaj ellenére is javíthatja a tanulás sikerességét. Átmeneti megoldásként, amíg a large helyhez kötött légkondicionáló berendezések beruházása nem lehetséges, a mobil légkondicionáló berendezések ezért hatékony megoldást jelentenek az aeroszolfelhők elkerülésére, a helyiség levegőjének szűrésére és egyidejűleg a hőmérséklet csökkentésére.
Az Ernst-Abbe-Hochschule Jena
Az Ernst Abbe University of Applied Sciences (EAH) Jena 1991-ben alakult a Jénai Alkalmazott Tudományok Egyetemeként, és így az egyik első volt az új szövetségi államokban. Néhány éve nemcsak Türingia legnagyobb, hanem a legtöbb kutatást végző alkalmazott tudományok egyeteme is. Az EAH Jena intenzív kutatás-fejlesztése nagyban hozzájárul Türingia technológiai potenciáljának erősítéséhez. A kutatási fókuszok közé tartoznak a precíziós rendszerek, a technológiák és anyagok, az egészség és fenntarthatóság, valamint a digitalizáció keresztmetszeti területe.
