静电式空气净化器:航天出品 蔚蓝之选
2017-10-18吴琳
□ 吴琳
静电式空气净化器:航天出品 蔚蓝之选
□ 吴琳
月球和火星表面都悬浮着带静电的微尘,不要小看这些微尘,它们可能威胁探测器性能和航天员的身体健康。据一项对美国阿波罗计划中航天员出舱活动的检查显示,月尘很容易粘附在航天服上,一些航天服因关节和手套口受阻而发生漏气;月尘具有锋利和磨蚀性强的特点,对航天服磨损尤为严重,一套航天服经过3次月面行走就无法再用,航天服的头盔面罩也被刮擦得视野不清;阿波罗12号的两位航天员在完成月球行走后,航天服的微流星保护层被磨穿,隔热材料也被磨透了数层。
这看似不起眼的微尘却可能给探月工程和火星探测任务带来巨大的影响。为此,航天科技工作者在利用静电除尘技术防护月尘和火星尘方面进行大胆探索。作为工信部工业(静电防护)产品质量控制和技术评价实验室、中国航天科技集团公司静电防护技术中心和中国空间技术研究院节能环保技术中心,北京东方计量测试研究所可以说是这种探索的先行者。
在对航天型号产品进行静电防护的基础上,北京东方计量测试研究所将空间静电除尘、空间环境监测与实验、空间电磁场等航天技术转化应用到室内空气污染治理方面,自主研发出天净1号静电式空气净化器,实现对室内PM2.5、臭氧、甲醛等空气污染物的综合治理。那么,这种航天技术治霾效果几何?
PM2.5、甲醛、臭氧,一个不留节能、静音、省钱,一点不差
洁白方正的机身,三基色LED空气质量指示灯,还能通过手机APP远程操作……这就是天净1号静电式空气净化器。它融合高压极化电离、电场吸附沉淀、等离子催化三大技术,对PM2.5、甲醛等空气污染物实现了超速高效的净化。
研发团队成员在实验室演示了天净1号的工作性能。实验显示,在密闭的较小空间里,打开天净1号3分钟就能使PM2.5浓度由“超爆表值”的2999微克/立方米降至0.3微克/立方米。净化效果方面,PM2.5净化率达99.9%,除甲醛率达99%,灭菌率达99.96%。
简单来说,天净1号净化器的除尘过程首先是电离空气,让空气产生带电粒子,然后在电场力的作用下使颗粒物(污染物)和气流分离,同时把颗粒物吸附在静电集成板上,从而完成颗粒物除尘过程。
市面上大多数净化器颗粒物洁净空气量高,臭氧释放量多,同时输入功率高,导致净化能效不高,不节能。而天净1号的静电箱设计使颗粒物洁净空气量达到300立方米/小时,并且臭氧释放量极少。这是什么原理呢?
原来臭氧在等离子催化网的作用下变成氧离子和氢氧基,与甲醛等有毒有机物反应降解成二氧化碳和水等无毒小分子。这个过程在常温下即可发生,从单纯的物理吸附转变为化学吸附,除甲醛率高达99%。同时,静电离子箱产生高压形成电场产生高能活性离子,能破坏微生物细胞结构,杀灭各种细菌、病毒、霉菌等。
除了净化效果好,天净1号第二个优势是不需更换滤网,没有耗材消费。传统净化器每年至少需要更换2~4次滤网,同品质的净化器滤网更换费用一年至少在2000元以上。天净1号免换滤网,只需要根据机身提示定期清洗集尘装置,消费者不再有类似滤网更换这样的“二次消费”,经济效益更加突出。
▲ 净化器结构图
▲ 数据表
耗电量是消费者在选择空气净化器时普遍关心的问题。天净1号净化器能耗低,即使24小时不间断运转状态下,3天才用1度多的电。该净化器还可以实现智能控制:在PM2.5高于指标时,全方位除雾霾系统自动进入高效运行模式;达到净化效果时,除雾霾系统自动切换到低速运行状态,降低能耗,节能环保。
此外,净化器风噪非常小,打开机器,几乎听不到传统空气净化的轰鸣声。研发团队成员介绍,这是因为天净1号相比滤网式净化器噪音能降低20%。
正是有了这些优势,2016年10月天净1号一进入市场就被给予高度关注,业绩和好评纷纷而至。市场反馈如此之好让研发团队成员都有些意外,用他们的话说,“买的人多到断货,大家还以为我们在搞‘饥饿营销’。”
▲ 静电式新风净化系统
▲ 车载净化器
用航天基因造健康民品
天净1号是航天出品,根植着深厚的航天基因。航天事业最讲究的是系统工程,在静电式空气净化器的基础上,该研究所也从系统工程的角度着眼,构建了完善的空气质量监测与防治系统,包括加装大型高压静电集尘装置改造空调新风系统,对新风进行强效过滤;安装窗式净化装置直接过滤入室空气,以此构筑三重“防霾屏障”。
目前,发端“天净”系列的空气治理全产业链产品线也正在完善,新风系统改造、多功能分解盒、车载净化器、室内空气改造……这些与民生息息相关的“航天健康产品”正逐步推向市场。当别人只制造出一台家居净化器时,航天人开发出的是一套室内PM2.5综合治理方案,旨在系统解决室内空气污染问题。
这套治理方案主要包含静电除尘系统、PM2.5监测系统、节能控制系统三部分:(1)静电除尘系统。利用静电吸附原理开发静电除尘产品,与空调等产品集成为具有净化效果的新风或室内自循环系统。(2)PM2.5实时监测系统。置于楼宇(室)内外,快速测定室内外PM2.5浓度,同时利用Internet+或物联网技术,与节能控制系统联合实现室内PM2.5净化系统智能控制。(3)节能控制系统。通过智能控制模块,与PM2.5实时监测系统联动,根据监测结果调整静电除尘净化系统运行,实现净化系统节能和环保一体化。
在全产业链产品开发过程中,天净系列产品始终秉持中国航天“高可靠性”的一贯优势,打造真正的“良心、匠心、贴心”产品。当然,“高可靠性”主要归功于该所雄厚的技术实力。
家庭PM2.5监测和治理方案
办公场所PM2.5监测和治理方案
去年,北京东方计量测试研究所关于筹建国家静电防护产品质量监督检验中心的申请获得国家认监委批复,该所成为目前国内唯一国家级静电防护产品质检中心筹建资格单位。这也是该所继获得静电防护产品认证机构授权后,再次获得国家认监委在静电防护产品领域的机构授权。此外,该所的院士专家工作站及在建的国际高水平静电技术实验室,也为后续产品技术升级、成果转化以及服务社会提供了重要支撑。这些认证和资质也让消费者在选购产品时更加放心、省心、暖心。
就像长征家族系列火箭一样,天净系列产品也在日益扩大并完善自己的型谱,除了上述介绍的多款产品外,天净系列在研的可穿戴空气净化设备、形似太空舱的儿童/婴儿床,旨在营造安全、舒适且经济实用的“微循环系统”,市场前景,值得期待。★
责任编辑:夏丹