高效空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用研究

高效空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用研究

张传平

南京天加环境科技有限公司 江苏南京 210000

摘要：本文的目的是探讨高效空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用。首先介绍了常见的空气净化技术，包括等离子空气净化器、紫外线杀菌技术和HEPA过滤器等。然后分析了这些技术的优缺点及应用范围，从而提出了针对空调系统的选择方法。结论是，在暖通空调系统设计和使用中，合理使用高效空气净化技术可以有效地减少室内污染物，为人们创造更为健康舒适的室内环境。需要注意的是，应根据实际情况选择合适的技术，同时加强运行和维护管理，以确保技术的有效应用，实现设备全生命周期运营成本更低。

关键词：空气净化技术；暖通空调系统设计；应用研究；设备全生命周期运营成本更低

引言

    随着现代化生活方式的普及，人们越来越注重室内环境的舒适和健康。作为常见的室内空气治理手段，空气净化技术引起了广泛的关注和应用。暖通空调系统是建筑中重要的能源消耗设备之一，同时空气净化技术也在其中扮演着重要的角色，对室内环境质量的重要影响不可忽视。本文将重点探讨高效空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用。本文重点介绍以下几张空气净化技术，这些技术具有不同的过滤方式和效果，对污染物的去除效率和适用范围也各不相同。

一、室内空气主要污染物

    室内空气污染是一个影响人们健康的严重问题，其主要污染物包括以下几种。

（1）二氧化碳：它是室内空气的主要污染物之一。如果室内的二氧化碳浓度过高，人们很容易感到头晕、乏力、精神不振等症状。（2）甲醛：它是一种常见的室内装修材料、家具及油漆等中的挥发性有机化合物，如果长时间暴露在甲醛中，容易引起头痛、喉部炎症等症状。此外，室内还可能存在苯、氨、臭氧等污染物，它们同样会对人们的健康造成伤害。

二、高效空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用

（一）通风稀释技术

通风稀释技术是高效空气净化技术之一，指的是通过增加新风量，将室内空气中的有害物质稀释至安全范围内的技术。在暖通空调系统设计中，通风稀释技术是应用非常广泛的一种方法。通风稀释技术的原理是通过将高效空气净化设备、新风机和废气排放系统合理组合，以控制供、排风量，实现室内空气质量的协调稳定。这种技术还可利用空气流体力学、热学原理，让清洁空气自然流向受污染区域，从而实现空气净化和循环。通风稀释技术的优点是能有效降低空气中的污染物浓度，并且可根据具体需要调节新风量和废气排放量，满足不同场所的空气净化需求。此外，通风稀释技术所需的设备成本相对较低，操作简单易行，安装也非常方便。然而，近年来，我国室外大气环境污染不断加重，雾霾天气频繁出现，通风稀释的效果不佳。因此，在选用此类方案时，还应注意室内气流组织的设计，以使室内气流流通，避免出现气流死角。同时，

污染源应设在室内通风条件不利于其他区域的位置，这样才能有效地将污染物直接排出室外，并为人们创造更加安全可靠的室内环境。

总的来说，加大空调系统新风量的方案是简单而有效的方法，可以通过室外新鲜空气稀释室内污染物来提高室内空气品质。然而，在应用该方案时还需要考虑能源的消耗和气象条件变化的影响，同时注意室内气流组织的设计，使污染源散发的污染物不经过其他区域而直接排出。

（二）空气过滤技术

空气过滤技术是目前比较常用的一种空气净化技术，适用于针对微小的空气污染物进行过滤处理。空气过滤技术通过过滤器对空气中的颗粒、细菌、病毒、花粉和气味等进行过滤，提高室内空气质量，避免室内各种有害物质的滋生，对于改善室内空气环境质量有着重要的作用。

在暖通空调系统设计中，可以采用多种不同程度的空气过滤器，如G1-G4级，F5-F8级和HEPA过滤器等，来满足不同空气质量要求。例如，G1-G4级过滤器主要用于过滤大颗粒物如沙尘等，可以防止风扇和加湿器的堵塞；F5-F8级过滤器主要过滤PM2.5、细菌、病毒等微小颗粒，适用于普通商业用房及家居空间；HEPA过滤器能够过滤99.99%以上的PM2.5、细菌、病毒等微小颗粒，适用于医疗、制药、电子等高净化领域。除了选择不同等级的过滤器外，合理的空气过滤器的布局也是十分重要的，例如过滤器的安装位置和数量等，可以使得过滤器的效果最大化。同时，还需要注意空气过滤器的维护和更换。过滤器的使用寿命要视实际使用情况而定，一旦过滤器出现故障或失效，应该及时更换。

总之，空气过滤技术是暖通空调系统中常用的一种气净化技术，通过合理的选择和布局可以达到有效过滤和净化空气的效果，但需要注意过滤器的维护和更换。[1]

（三）吸附净化技术

吸附净化技术原理是利用活性炭和其他吸附剂对空气中的有害气体进行吸附，达到净化空气的目的。在暖通空调系统中，吸附净化技术可以应用于对有害气体和气味进行过滤，提高人们室内的舒适度和健康水平。吸附净化技术主要通过活性炭、活性氧化铝和分子筛等吸附剂来净化空气中的有害气体和气味，同时保留空气中有用的元素。它对一些有害气体如甲醛、苯等小分子有良好的吸附作用。

在暖通空调系统中，可以在新风机组的外侧或者送风口附近加装吸附剂的过滤器，当空气通过过滤器时，有害气体会被吸附在吸附剂上，从而达到净化的目的。同时，吸附剂的使用寿命也有限，需要定期更换，以保证其净化效果。需要注意的是，吸附剂的种类和吸附效率等需要根据实际情况进行选择，同时要注意使用安全，防止吸附剂损坏和释放出有害气体等问题。

总之，吸附净化技术是一种广泛应用的空气净化技术，其效果取决于吸附材料的选择和应用环境的条件。在实际应用中，需要避免高温、高湿和高含尘量等情况，以确保吸附器的正常运行和净化效果。同时，定期清洗和更换吸附材料也是必不可少的维护措施。[2]

（四）静电过滤技术

静电过滤技术是一种利用高压电场对微粒进行带电处理，再利用静电作用将微粒从微粒中分离出来的方法。与常规的空气过滤技术相比，静电过滤技术具有使用安全、通风阻力小、能耗低、能杀菌等优点，因而被广泛用于空调系统中。该技术特别适合于颗粒污染治理，可有效去除1微米左右的颗粒，去除率在98%~99%之间。对于亚微米范围内的颗粒物，静电过滤技术也拥有很高的过滤效率。其细胞毒性和刺激性也较小，对人体的安全性更高。此外，静电过滤技术还具有过滤效率高、清洁方便等特点，大大缩短了过滤器的更换时间，降低了维护成本。需要注意的是，静电过滤器的过滤效率与放电电极的电位、带电颗粒物和电极之间的解离时间、气流速度和相对湿度等因素都有关系。因此，正确地调整这些参数以确保优化的过滤效率非常重要。

总之，静电过滤技术作为一种高效、安全可靠、通风阻力小、能耗低、能杀菌的空气过滤技术，结合其高效的过滤效率和方便的维护，为空调系统的空气净化提供了一种十分优秀的选择。[3]

（五）臭氧及紫外线杀菌技术

臭氧技术利用臭氧气体的氧化性质对空气中的有害物质进行分解和除臭，而紫外线技术则利用紫外线的辐射对空气中的细菌、病毒等微生物进行杀灭，从而净化空气。臭氧技术通过将空气中的氧气转化为臭氧，利用臭氧对空气中的细菌、病毒、霉菌、异味等进行氧化分解，达到净化空气的目的。臭氧性质活泼且对绝大部分气体有着氧化分解作用，所以臭氧技术除臭效果非常好。但是，臭氧对人体健康也有一定影响，因此在应用时需要注意控制臭氧的浓度。

与臭氧技术相比，紫外线技术是一种比较安全和清洁的空气净化技术，可以有效地杀灭空气中的细菌、病毒等微生物，并且对空气中有害物质没有副作用。此外，由于紫外线技术不需要任何化学物质，因此它也是一种十分环保的空气净化技术。紫外线技术在暖通空调系统中的应用方式较为简单，只需安装紫外线灯管即可。虽然臭氧及紫外线技术在空气净化中有着很好的效果，但在实际应用中需要注意技术的合理选择和运用，并且要注意技术的维护和管理，以确保其可靠和安全的运行。

总之，臭氧及紫外线技术是暖通空调系统中应用的高效空气净化技术，臭氧技术通过氧化分解对空气中的有害物质进行净化，而紫外线技术则通过紫外线的辐射杀灭空气中的细菌和病毒。但是，在应用中要注意技术的合理选择和运用，以及技术的维护和管理。[4]

（六）等离子空气净化器纳米技术

等离子空气净化器是一种高效的空气净化技术，其工作原理是通过尖端放电，在电场作用下产生大量的小离子群，这些离子可以吸附和分解空气中的污染物。通过独立的单元，一个个微小单位实施尖端放电，与此同时产生出臭氧集成串，这种放电方式可以产生正负氧离子，其中正离子可以氧化分解有害的污染因子，降低室内细菌浓度，而负离子可以吸附悬浮颗粒，从而清除空气中的气溶胶。因此，等离子空气净化器是一种高效的空气净化技术。

在暖通空调系统设计中，可以有效地净化室内空气。在使用过程中，等离子空气净化器可以通过清除空气中的有害污染物，如甲硫醇、氨、硫化氢等，从而保证室内空气质量的良好，同时也可以降低室内细菌浓度，减少疾病传播。与此同时，等离子空气净化器还可以通过吸附和分解悬浮颗粒的方式，达到净化空气的目的。在室内环境净化过程中，等离子空气净化器的功效是非常显著的。

总之，在暖通空调系统设计中使用等离子空气净化器这种高效空气净化技术，可以有效地提高室内空气质量，降低细菌浓度，减少疾病传播。等离子空气净化器是一种高效、安全、可靠的空气净化设备，可以为人们提供更为舒适、健康的室内空气环境。

三、提高技术人员的综合素质

空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用具有重要意义。为了更好地应用这些技术，提高技术人员的综合素质尤为重要。在这个领域，技术人员需要综合运用机械、电气、物理、化学、建筑学等多学科的知识，掌握各种常见的高效空气净化技术的原理、适用范围和运行维护方法，同时具备一定的团队合作和沟通能力。因此，提高技术人员的综合素质是非常必要的。

为了提高技术人员的综合素质，可以采取以下措施（1）加强技术培训。有关部门可以根据实际需要，组织相关企业和专家对技术人员进行培训，传授空气净化技术的最新知识和技能，提高技术人员的专业素质。（2）加强实践教育。技术人员应该参与实际的工作项目，并在监督下进行在职培训。这有助于帮助他们将理论知识应用到实践中，并更好地适应工作环境。（3）鼓励团队合作。在工作中，技术人员应该密切合作，交流知识和经验，发现和解决问题。因此，加强团队合作和沟通能力的培训尤为重要。

总而言之，提高技术人员的综合素质对于高效空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用具有重要的意义。只有在技术人员知识、技术、能力和素质等方面得到完善，才能更好地应用各种技术，创造更为健康舒适的室内环境。

结语：

    综上所述，高效空气净化技术在暖通空调系统设计中的应用具有重要意义。空气净化技术可以有效地净化室内空气，降低疾病传播和提高生活质量。在暖通空调系统设计中，通过合理使用高效空气净化技术，可以有效地减少室内污染物，为人们创造更为健康舒适的室内环境。常见的高效空气净化技术包括等离子空气净化器、紫外线杀菌技术和HEPA过滤器等。这些技术各有优劣，需要根据实际情况选择合适的方案。在今后的空调系统设计和使用中，应合理使用高效空气净化技术，提高室内空气质量，创造更为安全、健康的室内环境。

参考文献：

[1]陈 茜. 暖通空调系统中空气净化技术的应用分析 [J]. 工程学研究与实用,2022,3(12).

[2] 傅华平. 空气净化技术在暖通空调系统中的应用[J]. 科学时代,2014(12):165-166.

[3] 刘红娇. 试论暖通空调系统中的空气净化技术[J]. 电脑爱好者（普及版）（电子刊）,2020(2):2335-2336.

[4] 刘红娇. 试论暖通空调系统中的空气净化技术[J]. 电脑爱好者（普及版）（电子刊）,2020(2):2335-2336.

作者简介：张传平 性别：男 民族：汉  籍贯：安徽当涂

学历：本科  职称：工程师   研究方向：暖通空调设计