02.02.2021 by Milena Riedl

Мобильные кондиционеры для предотвращения заражения коронавирусом - эффективное решение?

Закрытые внутренние помещения представляют собой проблему, связанную с распространением атипичной пневмонии (SARS-CoV-2) через аэрозоли, особенно зимой, когда низкие температуры ограничивают возможность проветривания помещений. Группа экспертов изучает, насколько можно снизить концентрацию частиц в закрытых помещениях с помощью высокоэффективных внутренних фильтров. Прибор для определения плотности дыма от NETZSCH TAURUS Instrument был использован и в этом контексте. Подробнее читайте в статье!

В октябре 2020 года Министерство науки учредило "Экспертный орган "Аэрозоли"". Более 10 ученых, представляющих различные дисциплины, исследуютarcч, как можно снизить риск заражения вирусом SARS-CoV-2 в закрытых помещениях. Экспертная группа исследует, насколько можно снизить концентрацию частиц в закрытых помещениях с помощью высокоэффективных фильтров.

Чтобы взвесить наиболее эффективные методы, Университет прикладных наук Ernst-Abbe-Hochschule Jena принял участие и исследовал активную фильтрацию и обмен воздуха в помещении с помощью мобильного кондиционера для предотвращения заражения вирусом SARS-CoV-2.

Полный отчет со всеми результатами доступен бесплатно [немецкий язык].

Дополнительную информацию об исследовании, а также видеозаписи экспериментов [немецкий язык] можно найти на сайте https://www.simmi-bleifrei.de/sonstige-dinge/.

Закрытые внутренние помещения - большая проблема зимой

Закрытые внутренние помещения в школах, университетах и музыкальных школах представляют собой проблему, особенно зимой, когда низкие температуры ограничивают возможность проветривания помещений. Одним из способов обеспечить нормальную работу помещений, несмотря на ограничения, является фильтрация и активный воздухообмен. Будет проведен эксперимент по вымыванию трассирующих веществ, чтобы показать, можно ли добиться этого с помощью мобильного кондиционера и насколько хорошо.

Рисунок 1: Дисплей прибора для определения плотности дыма от NETZSCH TAURUS Instruments GmbH

Экспериментальная установка

Для предотвращения образования аэрозольных облаков в помещении использовались мобильный кондиционер и поворотный вентилятор. Они активно циркулируют воздух в помещении и способствуют процессу циркуляции, соответственно. Для исследования процесса вымывания в качестве измеряемого трассера использовался дискотечный туман и, соответственно, туманообразующая машина medium.

Измерительный прибор TRDA 2.0 со светоизмерительной секцией длиной 1,5 м от NETZSCH TAURUS Instruments GmbH определяет относительное светопропускание в определенном помещении. Здесь он использовался для измерения относительной плотности дыма или, в данном случае, плотности тумана.

Первоначальное назначение прибора - определение дымообразования материалов при термическом разложении в соответствии с DIN 50055. Поэтому он идеально подходит для объективного определения плотности дискотечного тумана в помещении и был предоставлен в распоряжение Университета прикладных наук Йены на время проведения исследований.

Исследуемые параметры эксперимента

Для исследования были приняты следующие значения:

Кратность воздухообмена(n) = Как часто воздух в помещении обновляется свежим воздухом в течение одного часа?

Скорость фильтрации воздуха(f) = Как часто воздух в помещении циркулирует и фильтруется?

Результаты

В течение трех дней эксперименты проводились в трех помещениях разного размера (помещение 1: 18 м3, помещение 2: 120 м3, помещение 3: 220 м3).

Рисунок 2: Временные функции относительного светопропускания T при смывании дискотечного тумана

На рисунке 2 показано, что объем воздуха (туман) в помещении объемом 18 м3 был полностью вымыт в течение t<15 мин. При этом объем воздуха сменился около 20 раз(f = 20 / ч). Аналогичным образом были получены следующие результаты для других размеров помещений:

Помещение 2 объемом 120 м3: Через 65 минут туман был полностью смыт, а объем воздуха был заменен около 3 раз(f = 3/ч).

Комната 3 с объемом 220 м3: Через 83 минуты туман был полностью вымыт, а объем воздуха вымыт примерно в 1,6 раза (f = 1,6/ч).

Все подробности результатов испытаний, а также моделирование функции вымывания можно найти в отчете [немецкий язык] здесь.

Заключение

Мобильные системы кондиционирования воздуха - эффективное решение для предотвращения образования аэрозольных облаков и, соответственно, заражения вирусом SARS-CoV-2 в закрытых помещениях, в которых невозможна активная вентиляция. Воздух в помещении эффективно обменивается, циркулирует и фильтруется. Это можно продемонстрировать с помощью дискотечного тумана и устройства для определения плотности дыма. Моделирование функции времени вымывания должно быть более точно аппроксимировано более высокими математическими моделями, поскольку необходимо учитывать процесс смешивания старого и свежего воздуха в помещении. Дальнейшие эксперименты в аудиториях и лабораториях во время преподавания также должны следовать за этим исследованием и служить в качестве приемочных испытаний.

Один недостаток возникает при использовании мобильных кондиционеров в школах и университетах: Эти устройства производят значительное количество шума, который может мешать во время занятий. Однако есть и явное преимущество кондиционеров в летнее время, так как устройства могут охлаждать воздух в помещении примерно на 2-3 °C, что может повысить успешность обучения, несмотря на шум. В качестве временного решения до тех пор, пока не появится возможность инвестировать large в стационарные кондиционеры, мобильные кондиционеры являются эффективным решением, позволяющим избежать аэрозольных облаков, фильтровать воздух в помещении и одновременно добиваться снижения температуры.

Об Эрнст-Аббе-Хохшуле Йена

Университет прикладных наук имени Эрнста Аббе (EAH) в Йене был основан в 1991 году как Университет прикладных наук Йены и стал одним из первых в новых федеральных землях. Уже несколько лет он является не только largeуниверситетом прикладных наук Тюрингии, но и университетом с наибольшим количеством исследованийarch. Интенсивные исследованияarch и разработки EAH Jena вносят большой вклад в укрепление технологического потенциала Тюрингии. Среди направлений исследованийarch - точные системы, технологии и материалы, здоровье и устойчивое развитие, а также междисциплинарная область оцифровки.