Il rame ha ampie prospettive di applicazione nei sistemi di condizionamento dell’aria
Poiché alcune parti del sistema di climatizzazione producono condensa durante il funzionamento, spesso si creano le condizioni per la riproduzione di microrganismi. Ad esempio, nel ventilconvettore dell'apparecchio terminale del sistema di climatizzazione centralizzato e del condizionatore d'aria ambientale, i microrganismi si riproducono in gran numero nel filtro, nello scambiatore di calore e nella vaschetta della condensa, provocando un inquinamento secondario dell'ambiente interno.
Secondo l'indagine condotta dall'International Copper Association e dai principali dipartimenti di sanità pubblica sull'uso effettivo dei condizionatori d'aria per ambienti, batteri e muffe crescono in misura diversa nel sistema di climatizzazione. Indipendentemente dal terminale di climatizzazione centrale, dall'unità split a parete e dal condizionatore ad armadio split, è possibile rilevare la presenza totale di batteri e muffe, indicando la presenza di un certo grado di inquinamento. Soprattutto dopo la SARS, l’igiene dell’intero luogo pubblico è stata pienamente valorizzata. Partendo dal presupposto che la consapevolezza igienica delle persone è gradualmente aumentata, vengono ancora rilevati un gran numero di batteri, tra cui lo Staphylococcus aureus, il Bacillus e la Legionella.
Tra questi, lo Staphylococcus aureus, che produce tossine nello Staphylococcus aureus, è un batterio patogeno che può causare infezioni e risposta infiammatoria. Il livello medio di rilevamento dello Staphylococcus aureus nel sistema di climatizzazione è di circa il 10%, il che dovrebbe attirare la nostra attenzione. Il Bacillus è un batterio condizionatamente patogeno con un tasso di rilevamento estremamente elevato superiore all'88%. Il tasso di rilevamento della Legionella nei ventilconvettori è stato dell'1,72% (1/58), mentre il tasso di rilevamento nei condizionatori domestici è stato del 9,38% (3/67). La legionella può causare la malattia dei legionari, che è un tipo di polmonite.
I componenti principali di un condizionatore d'aria per ambienti sono ventilatori, scambiatori di calore, filtri e vaschette per la condensa. Durante lo scambio di energia in estate, la temperatura della superficie dello scambiatore di calore interno è solitamente di 5~20 gradi, che è la zona di temperatura migliore per la riproduzione batterica; unito al microambiente umido causato dall'acqua di condensa, costituisce un luogo ideale per la riproduzione di vari microrganismi. Pertanto, filtri, scambiatori di calore e vaschette per la condensa diventano luoghi in cui sporco e sporcizia si nascondono nel soggiorno, causando inquinamento interno secondario e mettendo a rischio la salute umana. Allo stesso tempo, in termini di rischi microbici, l’aria interna è più pericolosa dell’aria esterna.
Proprietà antibatteriche del rame
Antibatterico ha generalmente i seguenti significati: (1) prende di mira i batteri che vivono nell'ambiente di vita e il suo effetto può durare anni o addirittura decenni; (2) La capacità battericida è inferiore al normale livello battericida e superiore al livello batteriostatico; (3) Può mantenere a lungo l'igiene dell'ambiente di vita. A seconda dei diversi ingredienti, gli agenti antimicrobici possono essere suddivisi in tre tipologie: naturali, organici e inorganici. Il rame è un eccellente agente antimicrobico inorganico con un peso atomico di 63,54 e un peso specifico di 8,92. I principali meccanismi antimicrobici del rame sono: (1) reazione di contatto, ovvero, dopo che gli ioni di rame nel prodotto antimicrobico entrano in contatto con i batteri, i componenti intrinseci dei microrganismi vengono distrutti o si verificano disturbi funzionali. (2) reazione fotocatalitica, sotto l'azione della luce, gli ioni rame possono agire come centri attivi catalitici, attivare l'ossigeno nell'acqua e nell'aria, produrre radicali idrossilici (.0H) e ioni ossigeno attivi (O{{10} }), distruggono in breve tempo la capacità di proliferazione dei batteri e causano la morte cellulare, raggiungendo così lo scopo antibatterico.
Gli ioni di rame hanno un effetto antibatterico unico. L'uso di parti strutturali in rame nei luoghi pubblici può prevenire la diffusione di batteri. Dal punto di vista dell'igiene ambientale, il foglio di rame è il miglior materiale antibatterico per le alette dello scambiatore di calore del condizionatore d'aria; allo stesso tempo, si consiglia che anche il vassoio dell'acqua e lo schermo del filtro utilizzino la tecnologia di rame o placcatura in rame.
Prospettive per l'utilizzo del rame negli impianti di climatizzazione
Allo stato attuale, le pertinenti norme nazionali delle Regole generali per la sterilizzazione e la disinfezione degli apparecchi elettrici domestici e simili sono entrate nella fase di sollecitazione di pareri. Nel periodo post-SARS, le persone hanno riflettuto ulteriormente sulle condizioni di riproduzione microbica dei sistemi di climatizzazione. Al fine di prevenire la diffusione di microrganismi attraverso i sistemi di condizionamento dell'aria e rafforzare la gestione igienico-sanitaria dei sistemi di condizionamento d'aria nei luoghi pubblici, i filtri, i raffreddatori di superficie, i riscaldatori (umidificatori), le vaschette per la condensa, ecc. dei sistemi di condizionamento dell'aria dovrebbero utilizzare materiali antibatterici o trattamento antibatterico sulla superficie e le prestazioni antibatteriche e la durata dei materiali antibatterici utilizzati dovrebbero essere coerenti con la durata effettiva dei corrispondenti componenti del sistema di climatizzazione.
Recentemente, il Giappone ha sviluppato nuovi materiali filtranti come il cotone filtrante in rame per l'aria condizionata per l'effetto antibatterico del rame. Sono allo studio anche le rilevanti proprietà antibatteriche e le eccellenti proprietà di trasferimento del calore del nuovo scambiatore di calore con alette in rame con tubi di rame. Ad esempio, secondo l'analisi di simulazione al computer delle prestazioni di trasferimento di calore degli scambiatori di calore dei condizionatori d'aria ambiente condotta congiuntamente dalla International Copper Association e dall'Università Jiaotong di Shanghai, quando vengono utilizzate alette di rame al posto di alette di alluminio, il coefficiente di trasferimento di calore dello scambiatore di calore aumenta; quando lo spessore dell'aletta è inferiore, l'altezza dell'aletta è maggiore e il coefficiente di trasferimento di calore lato aria è maggiore, l'effetto di miglioramento del trasferimento di calore dello scambiatore di calore interamente in rame rispetto allo scambiatore di calore con alette di alluminio con tubo di rame è più evidente. In condizioni di lavoro tipiche, quando lo spessore dell'aletta è 0,1 mm, l'altezza dell'aletta è 15,0mm, il coefficiente di trasferimento di calore del lato refrigerante è 4000 W /m2/K, il coefficiente di trasferimento di calore lato aria è 80 W/m2/K e la spaziatura delle alette è 1,6 mm, la percentuale relativa dell'aumento del coefficiente di trasferimento di calore totale è 9,88%. Nell'intervallo di condizioni di lavoro testate, quando lo spessore delle alette è 0,02 mm, l'altezza delle alette è 30,0 mm, il coefficiente di trasferimento di calore sul lato refrigerante è 5000 W/m2/K, il coefficiente di trasferimento di calore sul lato aria è 60 W /m2/K e la spaziatura delle alette è 1,6 mm, la percentuale relativa dell'aumento del coefficiente di scambio termico totale può raggiungere il 23,276%.
L'effetto di aumento del trasferimento di calore nel calcolo dello scambiatore di calore effettivo è notevolmente inferiore alla possibile variazione del coefficiente di trasferimento del calore all'esterno del tubo. Ad esempio, il trasferimento di calore dello scambiatore di calore nella Conclusione 3) è aumentato solo del 3,03%, mentre il coefficiente di trasferimento del calore in condizioni simili può aumentare del 9,88% (vedere Conclusione 2). Questo perché lo stato di ingresso del refrigerante e dei lati dell'aria è fisso quando si calcola lo scambiatore di calore effettivo. Ciò dimostra che se il vero condizionatore d’aria non è ben accoppiato, i vantaggi derivanti dalla sostituzione delle sue alette con lastre di rame non possono essere chiaramente riflessi.
Guardando al futuro, se le alette di scambio termico, i filtri e le vaschette per la condensa degli impianti di climatizzazione possono ragionevolmente utilizzare rame con effetti antibatterici, ciò contribuirà a proteggere la salute delle persone.
