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“挑战杯”获奖作品:

一种基于热再生的壁挂式空气净化器

 

随着我国城市化进程的高速发展,每年的新建楼宇数量巨大,越来越多的新型装修材料及化工产品被应用于室内装饰装潢。而这些新型材料往往会释放出大量挥发性有机物(VOCs)和甲醛等污染物,造成室内污染。当前消除这些室内污染物的净化技术主要包括通风、吸附、光催化氧化及等离子技术等;其中吸附材料由于具有成本较低、无有害副产物等优势,在市场中应用最为广泛。但由于吸附材料吸附容量有限,当前市场上吸附式空气净化器的生命周期较短,需频繁更换吸附材料,否则将严重影响净化效果。

在清华大学第三十四届“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛中,我院的孙佳琦、施雨晨、林琳、肖儒、韩典杉等五位同学研发的一款基于热再生的壁挂式空气净化器,不但可以实现空气净化的基本功能,而且可以实现已饱和吸附材料的再生,增大了其总吸附容量及使用周期,并可延长吸附材料更换年限。该作品获得了本届“挑战杯”竞赛的特等奖。

孙佳琦等五位同学研发该作品的目的是克服当前室内空气净化器去除VOCs的不足,利用热脱附原理,通过间歇式的再生模式和排污模式,使得吸附材料的性能得以恢复,净化器共分为四种模式:净化模式,是吸附材料对室内空气进行吸附净化;热再生模式,将加热后的空气经过吸附材料,促进吸附材料中所吸附的VOCs及甲醛的脱附;排污模式,关闭加热部件,舱内空气与室外大气构成回路,将污染物浓度高的空气排入室外大气;新风模式,室外新风经风道主体中过滤模块净化引入室内,有效提升室内空气品质。 上述四种运行模式均受程序自动控制,操作方便,适合普通住宅用户使用,特别适合地下空间等室内污染物释放量大或通风不好的场合。目前,孙佳琦等五位同学的这一作品已经申请发明专利。

 

 

 

清华大学建筑学

2016年05月31日

      

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