基本信息
- 項目名稱：
- 可降解室內(nèi)空調(diào)用高效過濾網(wǎng)及其報警系統(tǒng)
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目開發(fā)的高效、可生物降解的室內(nèi)空調(diào)用過濾網(wǎng)交叉了電子電工、機械、聚合物成型、空氣動力學等相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識和技術(shù)，創(chuàng)造性的采用了可生物降解材料應用于空調(diào)過濾網(wǎng)上，解決了過濾效率與壓損、過濾阻力的平衡問題以及實現(xiàn)電荷的有效利用。所設計出的自動報警裝置系統(tǒng)更是填補了空調(diào)過濾網(wǎng)于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的空白。
- 詳細介紹：
- 1、本項目設計的濾網(wǎng)可一次性使用，免于清洗，方便更換。有效避免了空調(diào)使用低峰期濾網(wǎng)的閑置及積塵，降低了綜合使用成本。 2、本項目采用生物可降解材料——聚乳酸，不僅進一步提高了空調(diào)濾網(wǎng)的抗霉抑菌效果，而且有效解決了廢物的處理問題?？咕噎h(huán)保。 3、本項目利用靜電紡絲設備制成的濾網(wǎng)纖維結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)用機械力紡出的纖維網(wǎng)對于微小顆粒的吸附具有更大的優(yōu)勢，在過濾效果上相比現(xiàn)有濾網(wǎng)有更為明顯的提高。 4、報警提示裝置可在制冷效率下降、耗電量增多時自動報警，提示用戶更換濾網(wǎng)，有效節(jié)能，提高空調(diào)使用壽命。 適應范圍： 本產(chǎn)品開發(fā)出的PLA新型復合濾網(wǎng)不僅適用于室內(nèi)用中央空調(diào)、單機空調(diào)的過濾系統(tǒng)，還可以推廣到汽車空調(diào)、取暖裝置過濾系統(tǒng)的應用中。同時，復合濾網(wǎng)材料還可以根據(jù)季節(jié)用于充當不同家用電器的防護罩，在不需要使用某些電器或用品的季節(jié)罩上復合濾網(wǎng)材料做成的防護罩，對于凈化室內(nèi)空氣有著良好的效果。而自動報警裝置除了作為新型復合濾網(wǎng)的輔助支持用于判斷何時需要更換濾網(wǎng)外，還可以應用于公共場所的通風系統(tǒng)，及時判斷通風系統(tǒng)是否需要清洗。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 本作品的目的是設計一種室內(nèi)空調(diào)用可降解、高效過濾網(wǎng)，其能耗管理控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)在線跟蹤過濾性能、實時監(jiān)控，實現(xiàn)最佳的能耗控制。其中具體的研究目標包括； 1、選擇可降解材料（包括生物可降解或光可降解的環(huán)保材料）作為空調(diào)過濾網(wǎng)的原材料； 2、高效濾網(wǎng)過濾材料的制備； 3、濾網(wǎng)過濾材料與機架的復合方案設計； 4、能耗管理控制系統(tǒng)的設計。 基本思路： 本作品設計主要分為三部分： 1、過濾網(wǎng)原材料的選擇 聚乳酸是目前唯一具有抗霉抑菌性能的綠色可降解材料 2、濾網(wǎng)過濾材料的設計及制備 設計的濾網(wǎng)材料主要包括四層結(jié)構(gòu)：分別是納米纖維加固層、納米纖維層、微米纖維層和濾網(wǎng)支架。 3、能耗控制系統(tǒng)的設計 本作品的項目創(chuàng)新之處： 1、環(huán)保 2、綜合使用成本低 3、安裝使用方便 4、抗霉抑菌 5、高過濾效率 6、具有人機交互界面裝置，可提示報警，有效控制能耗 技術(shù)關(guān)鍵： 1、過濾效率、壓損和更換周期的協(xié)調(diào) 2、復合過濾介質(zhì)過濾效率與阻力矛盾的平衡問題 3、納米纖維網(wǎng)與紡粘非織造布的復合過程中靜電殘留的控制 4、性能、價格以及節(jié)能環(huán)保性的平衡與協(xié)調(diào) 主要技術(shù)指標 1、納米纖維層厚度的確定 2、纖維特性 3、送風量的控制 4、能耗
科學性、先進性
- 國內(nèi)目前該項領(lǐng)域的產(chǎn)品已開發(fā)出了活性炭氈濾網(wǎng)，主要用來清除有害氣體、掉發(fā)物、氣味和煙霧，針對有害細菌、病毒的清除卻沒有理想效果，同時需清洗也造成了綜合使用成本的提升。國外大量使用的室內(nèi)中央空調(diào)過濾網(wǎng)采用了熔噴聚丙烯及其駐極體材料，對于生物可降解的過濾材料的生產(chǎn)研發(fā)正在實行。而對于靜電紡絲纖維用于室內(nèi)空調(diào)過濾領(lǐng)域尚不多見，特別是生物可降解的濾材。本項目除了采用生物可降解材料外，利用靜電紡絲設備制成的纖維結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)用機械力紡出的纖維網(wǎng)在其過濾性能上具有更大的優(yōu)勢。 我們設計的自動報警提示裝置可以實時跟蹤風速，并報告當前風速。當實際風速低于我們設定的臨界值時，報警裝置提醒用戶更換濾網(wǎng)。 本項目開發(fā)的高效、可生物降解的室內(nèi)空調(diào)用過濾網(wǎng)交叉了電子電工、機械、聚合物成型、空氣動力學等相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識和技術(shù)，創(chuàng)造性的采用了可生物降解材料應用于空調(diào)過濾網(wǎng)上，解決了過濾效率與壓損、過濾阻力的平衡問題以及實現(xiàn)電荷的有效利用。所設計出的自動報警裝置系統(tǒng)更是填補了空調(diào)過濾網(wǎng)于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的空白。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 作品在2011年3月29日在華南理工大學主辦的“賽萊拉”杯第十二屆“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)作品比賽中被評為三等獎
作品所處階段
- 實驗階段，技術(shù)相對成熟，可投入生產(chǎn)
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 本技術(shù)已申請專利，技術(shù)轉(zhuǎn)讓可以是授權(quán)生產(chǎn)
作品可展示的形式
- 實體作品現(xiàn)場展示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明： 1、PLA可降解新型濾網(wǎng)的安裝方案可以有以下四種： A制作帶掛鉤濾網(wǎng)機架 B在濾網(wǎng)膜上加工不干膠 C在濾網(wǎng)架上設置粘合點用于安裝魔術(shù)貼 D制作帶螺絲孔濾網(wǎng)機架 2、自動報警裝置可直接安裝于空調(diào)進風口，外懸掛使用。 適應范圍： 本產(chǎn)品開發(fā)出的PLA新型復合濾網(wǎng)不僅適用于室內(nèi)用中央空調(diào)、單機空調(diào)的過濾系統(tǒng)，還可以推廣到汽車空調(diào)、取暖裝置過濾系統(tǒng)的應用中。同時，復合濾網(wǎng)材料還可以根據(jù)季節(jié)用于充當不同家用電器的防護罩，在不需要使用某些電器或用品的季節(jié)罩上復合濾網(wǎng)材料做成的防護罩，對于凈化室內(nèi)空氣有著良好的效果。 推廣前景： 目前國家已經(jīng)開始實施強制性標準《空調(diào)通風系統(tǒng)清洗規(guī)范》，對空調(diào)通風系統(tǒng)的清洗提出了強制性要求。本產(chǎn)品開發(fā)的自動報警提示裝置為各類公共場所的空調(diào)通風系統(tǒng)判斷是否需要清洗提供了機器支持?？梢愿鶕?jù)自動報警提示判斷是否需要清洗。
同類課題研究水平概述
- 空調(diào)濾網(wǎng)的國內(nèi)外研究使用簡況及存在問題 目前，大部分室內(nèi)空調(diào)所采用的過濾網(wǎng)僅由一層塑料網(wǎng)加上普通加強網(wǎng)組成，僅能濾除到大的浮塵和毛發(fā)等，而對于微小粉塵（例如50 um及以下）根本沒有過濾的能力。該項領(lǐng)域的產(chǎn)品主要已開發(fā)出了熔噴駐極體PP過濾材料和活性炭氈濾網(wǎng)，但各類產(chǎn)品都未能真正起到高效凈化空氣的作用，仍有許多技術(shù)問題等待解決。存在的問題主要有以下方面： 1）普遍使用的濾網(wǎng)過濾效能低 普通PP濾網(wǎng)纖維直徑為0.2～0.3 mm其網(wǎng)孔寬度為1～1.5 mm，對于浮塵粒徑（0.1 ～2.0 μm）、細菌（0.5～1.5 μm）、螨蟲（0.5～1 mm）、流感病毒（0.09 ～ 1.0 μm），都是普通濾網(wǎng)所無法除去的。經(jīng)過測試，其對微米級以下顆粒的過濾效率僅為3%，幾乎起不了作用。 2)空調(diào)濾網(wǎng)清洗麻煩且清洗成本高 普遍使用的濾網(wǎng)使用一定周期后需清洗，而且必須使用專用清洗劑進行清洗，才能徹底清洗干凈，保證空調(diào)送風質(zhì)量與降低能耗。清洗麻煩，而且清洗費用也高。 3）活性炭纖維氈濾網(wǎng)的局限性 活性炭氈濾網(wǎng)主要用來過濾或吸附有害氣體、掉發(fā)物、汽味和煙霧，但是對有害細菌的清除卻同樣沒有理想效果，而且并沒有普及到家庭用單機空調(diào)中。現(xiàn)有的這類活性炭氈濾網(wǎng)亦有其使用壽命，非永久使用，清洗勢必也會加速其活性物質(zhì)老化，綜合使用成本就相應提高了。另外，活性炭微細粉塵的脫出更成為了空氣質(zhì)量控制的一個潛在的隱患，這也是對空氣的一種污染。 4）熔噴駐極體PP過濾材料的局限性 PP過濾材料雖然有一定的過濾效能，但其廢物對環(huán)境的危害不可忽視。空氣是帶有水分的，空調(diào)運作頻繁地進氣，該類過濾網(wǎng)上勢必積聚很多水分，在潮濕天氣，空調(diào)還是室內(nèi)除濕的主要工具，而潮濕環(huán)境中的駐極體失效也會導致過濾性能降低。該類濾網(wǎng)為一次性產(chǎn)品，可以解決普通濾網(wǎng)清洗麻煩的問題，但是其廢棄物對環(huán)境的污染也不得不考慮。 5）不具備抗霉抑菌效能 普通的空調(diào)濾網(wǎng)、活性炭纖維氈濾網(wǎng)與熔噴駐極體PP過濾材料濾網(wǎng)，其同樣的局限便是不可以起到抗霉抑菌作用。在擁擠的室內(nèi)場所，對空氣的凈化是防止呼吸道疾病的傳染的重要措施。 6）用戶不能按時清洗更換導致送風質(zhì)量差與空調(diào)能耗大 現(xiàn)有室內(nèi)空調(diào)設備并未普及使用有較為有效的提醒更換裝置。這樣一來，不靜送風質(zhì)量得不到保證，而且空調(diào)能耗大，設備加速老化問題嚴重。
