Giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí ô tô

Chia sẻ: Lệ Minh Vũ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Qua bài viết "Giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí ô tô" tác giả đưa ra giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí bằng đèn cực tím chiếu xạ tia UVC với các kết quả tính toán tham chiếu và số liệu thực nghiệm có độ tin cậy và chính xác cao, giải pháp khử mùi diệt khuẩn này có những ưu điểm nổi bật là không chỉ khử mùi diệt khuẩn môi trường không khí xử lý ô nhiễm bề mặt mà còn được khẳng định bởi tính năng tự làm sạch dàn lạnh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí ô tô

GIẢI PHÁP KHỬ MÙI DIỆT KHUẨN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ Nguyễn Hữu Thạnh*, Lê Thắng, Nguyễn Văn Nhanh Viện Kỹ thuật, Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. *Tác giả liên hệ, Email: thanh2008.toanphat@gmail.com. TÓM TẮT Tác giả đưa ra giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí bằng đèn cực tím chiếu xạ tia UVC với các kết quả tính toán tham chiếu và số liệu thực nghiệm có độ tin cậy và chính xác cao, giải pháp khử mùi diệt khuẩn này có những ưu điểm nổi bật là không chỉ khử mùi diệt khuẩn môi trường không khí xử lý ô nhiễm bề mặt mà còn được khẳng định bởi tính năng tự làm sạch dàn lạnh, giải pháp khử mùi diệt khuẩn bằng đèn cực tím giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường không khí phát sinh từ bên trong và bên ngoài xe ô tô để đưa vào cabin xe ô tô không khí sạch tốt cho sức khỏe con người, bằng phương pháp nghiên cứu tính toán và thực nghiệm, tác giả đã đưa ra giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hoà không khí ô tô. Từ khóa: Tia UVC; khử mùi diệt khuẩn; hệ thống điều hoà không khí; dàn lạnh; cabin xe. 1. Tổng quan Điều hòa không khí xe ô tô là một thiết bị kỹ thuật can thiệp vào môi trường không khí trong không gian cần điều hòa để làm thay đổi môi trường không khí bên trong cabin ô tô. Ngoài mục đích thay đổi và tuần hoàn không khí ra hệ thống điều hòa không khí ô tô còn làm thay đổi nhiệt độ và độ ẩm môi trường không khí bên trong cabin xe ô tô trong phạm vi cho phép nhằm giảm sự khó chịu bực bội cho con người. [3] Ô nhiễm môi trường không khí hiện nay rất nghiêm trọng và được quan tâm đặc biệt từ mỗi cá nhân mỗi gia đình, xã hội và mỗi quốc gia, cách riêng ô nhiễm môi trường không khí trong không gian cabin xe ô tô là nguồn ô nhiễm môi trường không khí từ bên ngoài được quạt dàn lạnh hút vào bên trong xe, hoặc do chính các đồ vật bên trong xe ô tô gây ra hay do chính những vật dụng mà chính con người mang lên xe, ô nhiễm môi trường không khí từ chính dàn lạnh của hệ thống điều hòa không khí ô tô gây ra đây là mối nguy hại, ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà ít được người sử dụng quan tâm chú ý đến, chính vì lý do trên mà tác giả nghiên cứu giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô. Với cơ sở lý thuyết về hệ thống điều hòa không khí ô tô, về sự biến đổi môi trường không khí theo hướng ô nhiễm môi trường không khí ngày càng tăng, về các giải pháp xử lý khử mùi diệt khuẩn môi trong không khí đã được tìm hiểu và so sánh tác giả đưa ra giải pháp khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí bằng đèn cực tím chiếu xạ tia UVC, với các kết quả tính toán và số liệu thực nghiệm có độ tin cậy và chính xác cao, giải pháp này có những ưu điểm nổi bậc là không chỉ khử mùi diệt khuẩn môi trường không khí mà còn được khẳng định bởi chức năng tự làm sạch dàn lạnh. Với ưu điểm nổi bậc của tia cực tím chiếu xạ tia UVC có tính năng kiềm hãm và tiệt tiêu các mầm bệnh tìm ẩn có nguy cơ gây nguy hại cho sức khỏe con ngườin, đặc biệt đối với dàn lạnh trong hệ thống điều hòa không khí xe ô tô khi hoạt động luôn luôn ẩm ướt đây chính là môi trường thuận lợi để vi khuẩn, mầm bệnh và nấm mốc sinh sôi nảy nở, cần thiết phải xử lý ô nhiễm môi trường không khi này nhằm tạo ra không khí sạch trong lành hơn góp phần bảo vệ sức khỏe của chính những người trên xe. Kết quả của giải pháp này có ý nghĩa thực tiễn cao, cần được nghiên cứu phát triển. 2. Phương pháp 2.1 Xác định mức độ bực bội của con người khi môi trường không khí thay đổi Có thể xác định mức độ cảm nhận về sự thích nghi của con người ứng với từng thông số 9
trạng thái môi trường bên ngoài đến cơ thể sao cho phù hợp nhất, các nhà nghiên cứu Mỹ (The Natioal Weather Service of National Oceanic and Atmospheric Administration) đề nghị công thức sau:[3] DI = 0,72(t0 + tư) + 40,6 (1) Trong đó: DI: là chỉ số bực bội t0: đo bằng nhiệt kế khô, là nhiệt độ không khí xung quanh, 0C tư: là nhiệt độ nhiệt kế ướt, 0C Tham khảo các số liệu sau đối với cơ thể con người Châu Á: Khi DI ≥ 75 : hơi nóng, Khi DI ≥ 80 : đủ nóng để đổ mồ hôi, Khi DI ≥ 85: rất nóng 2.2 Tính năng khử mùi diệt khuẩn bằng đèn cực tím UVC Loại bỏ các vi sinh Khả năng phân Loại bỏ các khí Giảm mùi khó chịu vật gây hại trong hủy hợp chất hữu hóa học nguy hiểm không khí và bề cơ bay hơi (VOC) khác. mặt dàn lạnh và các hợp chất ĐHKK xe ô tô hữu cơ khác Hình 1. Tính năng diệt khuẩn, khử mùi của tia UV 2.3 Tính toán thời gian chiếu xạ đèn UV Ở bước sóng 254 nm tia UVC được khẳng định có khả năng khử mùi diệt khuẩn cao nhất Hình 2. Quang phổ diệt khuẩn, khử mùi của tia UV Công thức tính liều lượng tia UV đây chính là lượng năng lượng tia trên một diện tích đơn vị được tính tia UV trên bề mặt. [2] Liều lượng = Cường độ x Thời gian (mJ/cm²) * (2) Trong đó: * Cường độ là đại lượng được xác định bởi công suất của đèn UV và thời gian tiếp xúc với tia UV. 10
Môi trường không khí luôn luôn tuần hoàn khi hệ điều hòa không khí hoạt động nhằm tuần hoàn không khí trong không gian cabin xe ô tô, vì vậy không thể tất cả các phần tử không khí hoặc sinh vật đều có cùng thời gian tiếp xúc với đèn UV để diệt khuẩn, dựa vào yêu cầu về liều lượng tia cực tím – trên cm vuông (mJ/cm2) ta tính toán được thời gian chiếu xạ tia UVC với cường độ đo được là 610w/cm2 theo công thức sau: Tính toán thời gian chiếu đèn để UV như sau: Thời gian chiếu xạ = (3) Trong đó liều lượng tia UVC với từng loại vi rút, vi khuẩn xác định theo bảng tham chiếu sau: Bảng 1. Liều lượng tia UV đối với từng loại vi khuẩn, vi rút Loại Tác động lũy thừa PATHOGENS 0.5 1.0 1.5 2.0 3.5 3.0 3.5 4.0 CRYPTOSPORIDIUM 1.6 2.5 3.9 5.8 8.5 12 15 22 GIARDIA 1.5 2.1 3.0 5.2 7.7 11 15 22 VI-RÚT 39 58 79 100 121 143 163 186 Cụ thể tính thời gian chiếu xạ của virut ở tác động lũy thừa với số liệu tham chiếu (121 mJ / cm 2 = 121000w/cm2) xác định được thời gian chiếu xạ như sau: Thời gian chiếu xạ = = = 198,36s = 3,3 phút 2.4 Phương pháp thực nghiệm Tác giả đã nghiên cứu lắp đặt đèn UV vào dàn lạnh hệ điều hòa không khí trên xe ô tô Kia carens để tiến hành công tác thực nghiệm như sau: - Tiến hành tháo Taplo xe Kia Carens để lắp đặt đèn UV vào dàn lạnh xe ô tô Hình 3. Quy trình tháo lắp dàn lạnh gắn đèn UV - Lắp đặt đèn UV vào dàn lạnh xe ô tô Kia carens Hình 4. Quy trình gắn đèn UV vào dàn lạnh hệ điều hòa không khí 11
- Kiểm tra hoạt động của đèn để tiến hành thực nghiệm và đo số liệu hoạt động thực nghiệm Hình 5. Quy trình thử đèn UV sau khí vào dàn lạnh hệ điều hòa không khí 3. Kết quả và thảo luận Kết quả thực nghiệm cho số liệu sau: - Về an toàn: Giải pháp dùng đèn UV chiếu xạ tia UVC để khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hòa không khí ô tô cho kết quả cường độ tia UV tại cửa ra của các cửa câp gió vào cabin và các vị trí bên trong cabin xe là 0.029w/cm2 ~ 0 (bằng 0). Điều này chứng tỏ tia UV không lọt ra ngoài, an toàn cho con người. Hình 6. Đo cường độ rò tia UV trên xe thực nghiệm - Đo đạc tại tâm đèn và 2 vị trí 2 bên có cường độ tương ứng 610w/cm2 tương ứng bức xạ tia UVC 254nm có khả năng diệt khuẩn. Hình 7. Đo cường độ tia uv tại tâm đèn trên xe thực nghiệm 12
Tổng hợp các kết quả thực nghiệm trong các trường hợp tốc độ thấp, tốc độ trung bình và tốc độ cao hoạt độn của quạt dàn lạnh, ta thống kê được bảng số liệu đo khi hệ thống điều hòa không khí hoạt động có đèn UV như sau: Thông số Tốc độ thấp Tốc độ trung Tốc độ cao Nồng độ bình Vận tốc gió (m/s) 3.2 5.27 8.17 Nhiệt độ (0 C ) 20 21.5 20.5 Cường độ UV tại tâm đèn ( w/cm2) 596 610 608 Cường độ UV tại buồng 210 223 208 lạnh(w/cm2) Bảng 2. Số liệu đo kết quả thực nghiệm trong 3 trường hợp khác nhau  Kết quả đo trước và sau khi thực nghiệm, so sánh kết đạt được đối chiếu kết quả tham chiếu tác giả đánh giá tính khả thi của việc khử mùi diệt khuẩn bằng đèn UVC cho hệ thống điều hoà không khí ô tô.  Kết quả đo là khách quan, trung thực và tin cậy không ảnh hưởng đến thiết kế chung và kết cấu của xe Kia carrens đã thực nghiệm.  Vận hành thực nghiệm không ảnh hưởng đến kết cấu cũng như các thông số kỹ thuật của xe.  Các số liệu đo cho thấy tính hiệu quả của đèn cực tím chiếu xạ tia UVC trong việc khử mùi diệt khuẩn hệ thống điều hoà không khí xe ô tô.  Tăng tuổi thọ cho hệ điều hòa không khí bởi chức năng tự làm sạch của đèn cực tím trên bề mặt của dàn lạnh.  Không làm thay đổi và tổn thất lưu lượng quạt gió khi hoạt động hệ thống điều hoà không khí xe ô tô vì vậy không làm tổn thất nhiệt trong quá trình hoạt động của xe. 4. Kết luận Giải pháp khử mùi diệt khuẩn tính toán chính xác được thời gian chiếu xạ đèn UV đối với từng loại vi sinh vật, vi khuẩn và mầm bệnh trong môi trường không khí và mầm bệnh bám vào bề mặt dàn lạnh của hệ thống điều hòa không khí xe ô tô sau quá trình hoạt động. Giải pháp khử mùi diệt khuẩn bằng đèn UV không gây nguy hại cho sức khỏe con người vì cường độ tia UV đo được trong quá trình thực nghiệm không thoát ra môi trường bên ngoài xe. Kết quả đánh giá cho thấy ở bước sóng 253.7nm, bức xạ tia cực tím mang lại hiệu quả diệt khuẩn cao nhất, bứơc sóng này không đổi khi đo cường độ tia ucv trong thời gian 30 phút như kết quả thực nghiệm trên xe Kia carens. Cường độ tia UV không đổi chứng minh khả năngkhử mùi diệt khuẩn hiệu quả, đồng thời khả tự làm sạch dàn lạnh có tác dụng tăng thêm hiệu quả trao đổi nhiệt giữa dàn lạnh và môi trường không khí bên trong cabin ô tô. Không làm tổn thất nhiệt của dàn lạnh, không làm tổn thất lưu lượng, áp suất của quạt. Trong quá trình lắp đặt vận hành cũng không làm thay đổi kết cấu ban đầu của nhà sản xuất, các thông số đo biểu hiện tính khả thi của giải pháp khử mùi diệt khuẩn bằng đèn cực tím cho hệ điều hòa không khí xe ô tô. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Surface-range. From: https://bsg-uv.com/products/air-range. 2. Copyright © Steril-Aire, Inc. 2013 All Rights Reserved, Written by: Robert Scheir, PhD, Uri Rainisch, & Robert Culbert. . 3. Lê Chí Hiệp (2007), Kỹ thuật Điều Hòa Khí, NXB Khoa học và Kỹ thuật. 13
4. H. Schleibinger, "Growth of microorganisms and production of MVOC on air filters of HVAC systems in two different polluted areas," presented at the Indoor Air 99/Conference of IAIAS, Edinburgh, Scotland, 1999.uv 5. (2009) Steril-Aire UVC Emitters Provide Microbial Control. Infection Control Today. Available: http://www.infectioncontroltoday.com/articles/microbial-control-steril- aire.html 6. ASHRAE, "Ultraviolet Lamp Systems," in 2008 ASHRAE Handbook, Heating, Ventilating and AirConditioning Systems and Equipment I-P ed, 2008’. 7. American Society of Heating and Air-Conditioning Engineers Inc, "2011 ASHRAE Handbook HVAC Applications," in Heating, Ventilating, and Air-Conditioning Applications, I-P ed Atlanta: American Society of Heating and Air-Conditioning Engineers Inc. , 2011. 8. The Construction Specification Institute, "MasterFormat," in 2004 Edition - Numbers & Titles, ed. Alexandria,VA, 2004 Copyright © 2019. Created by VCAP. This website is funded by the US Agency for International Development (USAID) via the Clean Air Green Cities project. 14