02.02.2021 by Milena Riedl
Mobila luftkonditioneringsapparater för att förhindra en infektion med "Corona-viruset" - En effektiv lösning?
Slutna inomhusutrymmen är ett problem på grund av spridningen av SARS-CoV-2 via aerosoler, särskilt på vintern när kalla temperaturer begränsar möjligheten att vädra rum. En expertgrupp undersöker i vilken utsträckning partikelkoncentrationerna i slutna inomhusutrymmen kan minskas med hjälp av högeffektiva inomhusfilter. Rökdensitetstestet från NETZSCH TAURUS Instrument användes också i detta sammanhang. Läs mer i artikeln!
I oktober 2020 inrättade vetenskapsministeriet "Body of Experts Aerosols". Mer än 10 forskare från olika discipliner forskar om hur risken för en infektion med SARS-CoV-2 i slutna rum kan minskas. Expertgruppen undersöker i vilken utsträckning partikelkoncentrationerna i slutna inomhusutrymmen kan minskas med hjälp av högeffektiva inomhusfilter.
För att utvärdera de mest effektiva metoderna har Ernst-Abbe-Hochschule Jena, University of Applied Sciences, deltagit och undersökt aktiv filtrering och utbyte av rumsluft med hjälp av en mobil luftkonditioneringsenhet för att förhindra infektion med SARS-CoV-2-viruset.
Den fullständiga rapporten med alla resultat finns tillgänglig kostnadsfritt [tyska språket].
Ytterligare information om studien samt videor av experimenten [tyska] finns på https://www.simmi-bleifrei.de/sonstige-dinge/.
Stängda inomhusutrymmen är ett större problem på vintern
Slutna inomhusutrymmen i skolor, universitet och musikskolor är ett problem, särskilt på vintern när kalla temperaturer begränsar möjligheten att vädra rummen. Ett sätt att göra det möjligt för lokalerna att fungera normalt trots begränsningarna är att filtrera och aktivt byta ut luften. Ett experiment med spårämnesutsköljning kommer att genomföras för att visa om och hur väl det är möjligt att uppnå detta med en mobil luftkonditioneringsenhet.
Experimentell uppställning
En mobil luftkonditioneringsenhet och en vridbar fläkt användes för att förhindra aerosolmoln i rummet. De cirkulerar aktivt rumsluften respektive hjälper till i cirkulationsprocessen. För att undersöka utsköljningsprocessen användes discodimma och därmed en dimmaskin som ett mätbart spårämne medium.
MätinstrumentetTRDA 2.0 med en 1,5 m lång ljusmätningssektion från NETZSCH TAURUS Instruments GmbH bestämmer den relativa ljustransmissionen i ett definierat rum. Här användes den för att mäta den relativa rökdensiteten eller, i det här fallet, dimmans TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet.
Det ursprungliga syftet med testanordningen är att bestämma rökproduktionen hos material under termisk nedbrytning i enlighet med DIN 50055. Den lämpar sig därför utmärkt för objektiv bestämning av diskodimmans TäthetMassdensiteten definieras som förhållandet mellan massa och volym. densitet i rummet och ställdes till förfogande för University of Applied Sciences Jena under hela undersökningen.
Undersökta parametrar för experimentet
Följande värden beaktades vid undersökningen:
Luftväxlingshastighet(n)= Hur ofta förnyas luften i ett rum med frisk luft inom en timme?
Luftfiltreringsgrad(f)= Hur ofta cirkuleras och filtreras luften i rummet?
Resultat
Inom tre dagar genomfördes experiment i tre rum av olika storlek (rum 1: 18m3, rum 2: 120m3, rum 3: 220m3).
Figur 2 visar att luftvolymen (dimman) i rummet med 18m3 var helt utspolad inom t<15 min. Under processen byttes luftvolymen ut cirka 20 gånger(f = 20 / h). På samma sätt erhölls följande resultat för de andra rumsstorlekarna:
Rum 2 med 120m3: Efter 65 minuter hade dimman sköljts bort helt och hållet och luftvolymen byttes ut ungefär 3 gånger (f = 3/h).
Rum 3 med 220m3: Efter 83 minuter var dimman helt borta och luftvolymen byttes ut cirka 1,6 gånger (f = 1,6 / h).
Alla detaljer om testresultaten samt modelleringen av utsköljningsfunktionen finns i rapporten [tyska språket] här.
Slutsats
Mobila luftkonditioneringssystem är en effektiv lösning för att förhindra aerosolmoln och därmed infektioner med SARS-CoV-2 i slutna rum där aktiv ventilation inte är möjlig. Rumsluften byts ut, cirkuleras och filtreras på ett effektivt sätt. Detta kan demonstreras med hjälp av discodimma och en testanordning för rökdensitet. Modellering av funktionen för utsköljningstid måste approximeras mer exakt med högre matematiska modeller, eftersom en blandningsprocess av den gamla och den friska rumsluften måste beaktas. Ytterligare experiment i klassrum och laboratorier under pågående undervisning måste också följa denna undersökning för att fungera som acceptanstest.
En nackdel uppstår vid användning av mobila luftkonditioneringsapparater i skolor och universitet: Apparaterna utvecklar en betydande mängd buller, som kan vara störande i klassrummet. Det finns dock en klar fördel med luftkonditioneringsapparater på sommaren, eftersom apparaterna kan kyla luften i rummet med cirka 2 till 3 °C, vilket kan förbättra inlärningen trots bullret. Som en tillfällig lösning tills large investeringar i stationära luftkonditioneringsenheter är möjliga, är mobila luftkonditioneringsenheter därför en effektiv lösning för att undvika aerosolmoln, filtrera rumsluften och samtidigt uppnå en temperatursänkning.
Om Ernst-Abbe-Hochschule Jena
Ernst Abbe University of Applied Sciences (EAH) Jena grundades 1991 som University of Applied Sciences Jena och var därmed en av de första i de nya förbundsstaterna. Sedan några år tillbaka är det inte bara Thüringens största universitet för tillämpad vetenskap, utan också det som har mest forskning. EAH Jenas intensiva forskning och utveckling bidrar i hög grad till att stärka Thüringens tekniska potential. Forskningsfokus inkluderar precisionssystem, teknik och material, hälsa och hållbarhet samt tvärsnittsområdet digitalisering.
