梅雨时期空调表冷器对送风中真菌气溶胶的影响

梅雨季的长期高湿容易促进真菌滋生,使空调散发“霉味”。为明确这一特殊气候下空调送风过程中的真菌气溶胶吸入风险,在2021年6-7月的上海梅雨时期,试验研究了空调表冷器上下游真菌气溶胶浓度、粒径分布与群落的变化。结果表明:梅雨时期真菌在表冷器上滋生迅速,下游空气中真菌浓度相比上游增加约24.5%;表冷器对大粒径真菌表现出拦截效应,对小粒径真菌表现出滋生效应;大粒径(>4.70μm)真菌由于表冷器的拦截沉降而减少,而滋生效应使下游空气中的小粒径(0.65~1.10μm)真菌显著增多,且有害菌种如限制性马拉色菌(Malassezia restricta)、黑曲霉(Aspergillus niger)的相对丰度较大,增大了人员的吸入风险;在表冷器内的各排盘管表面,真菌浓度呈显著的“J”型分布特征。

超声波隔空强化空调除湿溶液灭活黑曲霉

为提高溶液除湿空调对霉菌孢子的杀灭效率,提出一种超声波隔空强化除湿溶液(LiCl溶液)灭活霉菌的新方法.以空调系统中通常被检测到的霉菌污染物——黑曲霉孢子为研究对象,设置不同超声波作用方式(无超声波、隔空式超声波、接触式超声波),通过单因素对照实验、微生物培养、SEM观察等方法研究隔空式超声波对除湿溶液灭活霉菌的强化速率、影响因素及其机理.结果表明:隔空式超声波可显著强化LiCl溶液的灭菌速率,该强化效应随作用时间、LiCl溶液自身浓度的增加而增加,但受作用距离的影响较小;在避免系统中出现溶液结晶的情况下,为获取最佳的强化灭菌效果,推荐36%的LiCl溶液浓度在20cm的作用距离下作用30s,提升后的灭菌效率达80.8%;隔空式超声波的强化灭菌机理为超声空化效应增强菌体细胞膜对溶液离子的通透性所致.与接触式超声波相比,隔空式超声波不改变液相介质温度且功耗仅为(90±5)W,是接触式超声波的16.07%.研究结果可为除湿空调灭菌提供新思路.

LiCl溶液对4种空调典型霉菌、细菌的抑制研究

为防止空调系统内霉菌、细菌的过度孳生,本文以空调系统内常见的黑曲霉(A.niger)、大肠埃希氏菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis)为典型霉菌、细菌,基于纸片扩散法药敏试验,研究了空调除湿常用工质LiCl溶液对上述典型菌种的抑制作用及浓度影响规律.结果表明:在常见除湿浓度范围(35%~40%)内,LiCl溶液对上述4种典型菌种均有抑制作用;特别是对A.niger抑制效果最强,在15%的低浓度下即可产生明显抑制;其次为E.coli,而对S.aureus和B.subtilis的抑制相对较弱.此外,所得抑制效果随LiCl溶液浓度的提高而明显增强,特别是对A.niger和E.coli,溶液浓度与抑菌圈直径呈显著的正相关性.

两种手段提升太阳能新风热利用效率的研究

严寒地区居住建筑面临较为严重的冬季新风不足问题,太阳能新风系统是改善室内空气品质的一种重要手段。研究目的:了解空气流道厚度降低和使用双层玻璃盖板对于提升基础型太阳能新风集热器效率的实际效果。方法:通过搭建太阳能新风集热器实验平台,自制单层、双层玻璃盖板太阳能新风集热器,对比研究空气流道厚度(10mm和30mm)以及不同玻璃盖板层数对集热器效率的影响,并对不同工况下的出口温度和逐时效率进行监测和分析。结果表明:改小集热器空气流道厚度之后平均集热效率上升了10.8%,使用双层玻璃盖板之后平均集热效率上升了7.5%。双层玻璃盖板在低温下能够进一步发挥保温优势,减少了玻璃盖板表面的热损失。结论:减小空气流道厚度,采用双层玻璃盖板具有明显的实际效果,太阳能新风系统具有很好的推广应用潜力。

内热型超声雾化溶液再生系统最优内热量的研究

基于质量守恒、能量守恒定律,建立了内热型超声雾化溶液再生系统(IH-UARS)的再生性能预测模型并进行了充分的实验验证,通过研究不同内热量下IH-UARS的再生性能及其变化规律,寻求系统所需的最佳内热量并明确其可能的影响因素。结果表明:IH-UARS系统存在最优的内热量范围,使其再生系统性能最佳;所需最优内热量随着再生溶液流量增大呈显著的对数增长,但受空气流量的影响较弱;在该研究中的标准工况下,IH-UARS所需最优内热量约为275~350 W。此外研究发现:内热量的增长有益于促进初始浓度较高的溶液进一步浓缩再生,如当IH-UARS中内热量增至800 W时,其初始浓度为36%的溶液比24%的溶液浓度增量指标改善幅度高37%。研究所得结果可对提高溶液再生性能及经济性提供积极参考。

表面活性剂强化LiCl溶液灭活空调霉菌的研究

以空调系统中常见的黑曲霉(A.niger)和桔青霉(P.citrinum)孢子为对象,基于单因素全面实验并结合SEM显微观察等方法,探究了添加表面活性剂(异辛醇,2-EH)对LiCl溶液灭霉的强化性能及潜在机理.结果表明:添加微量异辛醇(质量浓度为50×10^(-6)~300×10^(-6))可大幅提高LiCl溶液的灭霉效率,且提升幅度随添加量显著增强,增幅达12.6倍;有效灭霉所必需的LiCl溶液触发浓度由40%(高浓)大幅降低至20%(低浓);异辛醇的强化灭霉作用对中低浓度LiCl溶液尤为显著,在浓度为20%的低浓度LiCl溶液中添加仅300×10^(-6)g/g(即万分之三)的异辛醇,所研究霉菌孢子的灭活率从7.8%提高至近100%.SEM微观分析显示:微量异辛醇与低浓度LiCl溶液的自身灭霉能力较弱,单独作用于孢子时仅出现轻微皱缩,并无明显结构破坏,但在低浓度LiCl加入微量异辛醇后,孢子出现显著的结构破碎而灭活.研究结果可为提高溶液除湿空调灭霉能力提供新方法与依据.

超声波加湿室内微生物气溶胶浓度与优化方法

为明确超声波加湿对冬季供暖室内微生物气溶胶粒径与浓度分布的影响,以及降低暴露风险的有效方法,针对典型办公室环境,基于模拟实验法与正交试验法,探究不同相对湿度(RH=40%、55%、70%)、加湿器水质(蒸馏水、自来水、凉白开)和窗户开度(0、1/6、1/3)下,超声波加湿前后室内细菌、真菌气溶胶按粒径分级的浓度变化,并结合极差分析与层次分析法(AHP)对上述因素的影响权重排序.结果表明,超声波加湿后,细菌、真菌气溶胶的浓度增长率分别高达294%和798%,且分布(0.6~4.7μm)集中在人员可吸入范围.影响加湿室内微生物暴露量的因素权重排序为:水质(45%)>目标湿度(44%)>窗户开度(11%).为最大限度降低暴露风险,建议用户使用超声波加湿器时,优先选用蒸馏水,调节目标湿度至中等水平.