基本信息
- 项目名称：
- 可降解室内空调用高效过滤网及其报警系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目开发的高效、可生物降解的室内空调用过滤网交叉了电子电工、机械、聚合物成型、空气动力学等相关领域专业知识和技术，创造性的采用了可生物降解材料应用于空调过滤网上，解决了过滤效率与压损、过滤阻力的平衡问题以及实现电荷的有效利用。所设计出的自动报警装置系统更是填补了空调过滤网于节能环保领域的空白。
- 详细介绍：
- 1、本项目设计的滤网可一次性使用，免于清洗，方便更换。有效避免了空调使用低峰期滤网的闲置及积尘，降低了综合使用成本。 2、本项目采用生物可降解材料——聚乳酸，不仅进一步提高了空调滤网的抗霉抑菌效果，而且有效解决了废物的处理问题。抗菌且环保。 3、本项目利用静电纺丝设备制成的滤网纤维结构比传统用机械力纺出的纤维网对于微小颗粒的吸附具有更大的优势，在过滤效果上相比现有滤网有更为明显的提高。 4、报警提示装置可在制冷效率下降、耗电量增多时自动报警，提示用户更换滤网，有效节能，提高空调使用寿命。 适应范围： 本产品开发出的PLA新型复合滤网不仅适用于室内用中央空调、单机空调的过滤系统，还可以推广到汽车空调、取暖装置过滤系统的应用中。同时，复合滤网材料还可以根据季节用于充当不同家用电器的防护罩，在不需要使用某些电器或用品的季节罩上复合滤网材料做成的防护罩，对于净化室内空气有着良好的效果。而自动报警装置除了作为新型复合滤网的辅助支持用于判断何时需要更换滤网外，还可以应用于公共场所的通风系统，及时判断通风系统是否需要清洗。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品的目的是设计一种室内空调用可降解、高效过滤网，其能耗管理控制系统可以实现在线跟踪过滤性能、实时监控，实现最佳的能耗控制。其中具体的研究目标包括； 1、选择可降解材料（包括生物可降解或光可降解的环保材料）作为空调过滤网的原材料； 2、高效滤网过滤材料的制备； 3、滤网过滤材料与机架的复合方案设计； 4、能耗管理控制系统的设计。 基本思路： 本作品设计主要分为三部分： 1、过滤网原材料的选择 聚乳酸是目前唯一具有抗霉抑菌性能的绿色可降解材料 2、滤网过滤材料的设计及制备 设计的滤网材料主要包括四层结构：分别是纳米纤维加固层、纳米纤维层、微米纤维层和滤网支架。 3、能耗控制系统的设计 本作品的项目创新之处： 1、环保 2、综合使用成本低 3、安装使用方便 4、抗霉抑菌 5、高过滤效率 6、具有人机交互界面装置，可提示报警，有效控制能耗 技术关键： 1、过滤效率、压损和更换周期的协调 2、复合过滤介质过滤效率与阻力矛盾的平衡问题 3、纳米纤维网与纺粘非织造布的复合过程中静电残留的控制 4、性能、价格以及节能环保性的平衡与协调 主要技术指标 1、纳米纤维层厚度的确定 2、纤维特性 3、送风量的控制 4、能耗
科学性、先进性
- 国内目前该项领域的产品已开发出了活性炭毡滤网，主要用来清除有害气体、掉发物、气味和烟雾，针对有害细菌、病毒的清除却没有理想效果，同时需清洗也造成了综合使用成本的提升。国外大量使用的室内中央空调过滤网采用了熔喷聚丙烯及其驻极体材料，对于生物可降解的过滤材料的生产研发正在实行。而对于静电纺丝纤维用于室内空调过滤领域尚不多见，特别是生物可降解的滤材。本项目除了采用生物可降解材料外，利用静电纺丝设备制成的纤维结构比传统用机械力纺出的纤维网在其过滤性能上具有更大的优势。 我们设计的自动报警提示装置可以实时跟踪风速，并报告当前风速。当实际风速低于我们设定的临界值时，报警装置提醒用户更换滤网。 本项目开发的高效、可生物降解的室内空调用过滤网交叉了电子电工、机械、聚合物成型、空气动力学等相关领域专业知识和技术，创造性的采用了可生物降解材料应用于空调过滤网上，解决了过滤效率与压损、过滤阻力的平衡问题以及实现电荷的有效利用。所设计出的自动报警装置系统更是填补了空调过滤网于节能环保领域的空白。
获奖情况及鉴定结果
- 作品在2011年3月29日在华南理工大学主办的“赛莱拉”杯第十二届“挑战杯”大学生课外学术作品比赛中被评为三等奖
作品所处阶段
- 实验阶段，技术相对成熟，可投入生产
技术转让方式
- 本技术已申请专利，技术转让可以是授权生产
作品可展示的形式
- 实体作品现场展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 1、PLA可降解新型滤网的安装方案可以有以下四种： A制作带挂钩滤网机架 B在滤网膜上加工不干胶 C在滤网架上设置粘合点用于安装魔术贴 D制作带螺丝孔滤网机架 2、自动报警装置可直接安装于空调进风口，外悬挂使用。 适应范围： 本产品开发出的PLA新型复合滤网不仅适用于室内用中央空调、单机空调的过滤系统，还可以推广到汽车空调、取暖装置过滤系统的应用中。同时，复合滤网材料还可以根据季节用于充当不同家用电器的防护罩，在不需要使用某些电器或用品的季节罩上复合滤网材料做成的防护罩，对于净化室内空气有着良好的效果。 推广前景： 目前国家已经开始实施强制性标准《空调通风系统清洗规范》，对空调通风系统的清洗提出了强制性要求。本产品开发的自动报警提示装置为各类公共场所的空调通风系统判断是否需要清洗提供了机器支持。可以根据自动报警提示判断是否需要清洗。
同类课题研究水平概述
- 空调滤网的国内外研究使用简况及存在问题 目前，大部分室内空调所采用的过滤网仅由一层塑料网加上普通加强网组成，仅能滤除到大的浮尘和毛发等，而对于微小粉尘（例如50 um及以下）根本没有过滤的能力。该项领域的产品主要已开发出了熔喷驻极体PP过滤材料和活性炭毡滤网，但各类产品都未能真正起到高效净化空气的作用，仍有许多技术问题等待解决。存在的问题主要有以下方面： 1）普遍使用的滤网过滤效能低 普通PP滤网纤维直径为0.2～0.3 mm其网孔宽度为1～1.5 mm，对于浮尘粒径（0.1 ～2.0 μm）、细菌（0.5～1.5 μm）、螨虫（0.5～1 mm）、流感病毒（0.09 ～ 1.0 μm），都是普通滤网所无法除去的。经过测试，其对微米级以下颗粒的过滤效率仅为3%，几乎起不了作用。 2)空调滤网清洗麻烦且清洗成本高 普遍使用的滤网使用一定周期后需清洗，而且必须使用专用清洗剂进行清洗，才能彻底清洗干净，保证空调送风质量与降低能耗。清洗麻烦，而且清洗费用也高。 3）活性炭纤维毡滤网的局限性 活性炭毡滤网主要用来过滤或吸附有害气体、掉发物、汽味和烟雾，但是对有害细菌的清除却同样没有理想效果，而且并没有普及到家庭用单机空调中。现有的这类活性炭毡滤网亦有其使用寿命，非永久使用，清洗势必也会加速其活性物质老化，综合使用成本就相应提高了。另外，活性炭微细粉尘的脱出更成为了空气质量控制的一个潜在的隐患，这也是对空气的一种污染。 4）熔喷驻极体PP过滤材料的局限性 PP过滤材料虽然有一定的过滤效能，但其废物对环境的危害不可忽视。空气是带有水分的，空调运作频繁地进气，该类过滤网上势必积聚很多水分，在潮湿天气，空调还是室内除湿的主要工具，而潮湿环境中的驻极体失效也会导致过滤性能降低。该类滤网为一次性产品，可以解决普通滤网清洗麻烦的问题，但是其废弃物对环境的污染也不得不考虑。 5）不具备抗霉抑菌效能 普通的空调滤网、活性炭纤维毡滤网与熔喷驻极体PP过滤材料滤网，其同样的局限便是不可以起到抗霉抑菌作用。在拥挤的室内场所，对空气的净化是防止呼吸道疾病的传染的重要措施。 6）用户不能按时清洗更换导致送风质量差与空调能耗大 现有室内空调设备并未普及使用有较为有效的提醒更换装置。这样一来，不静送风质量得不到保证，而且空调能耗大，设备加速老化问题严重。
