לנחושת סיכויי יישום רחבים במערכות מיזוג אוויר
מכיוון שחלקים מסוימים של מערכת מיזוג האוויר ייצרו עיבוי במהלך הפעולה, הוא יוצר לעתים קרובות תנאים להתרבות של מיקרואורגניזמים. לדוגמה, בסליל המאוורר של התקן המסוף של מערכת המיזוג המרכזית ומזגן החדר, מיקרואורגניזמים יתרבות במספרים גדולים במסנן, במחליף החום ובמגש הקונדנסט, ויגרמו לזיהום משני של הסביבה הפנימית.
על פי הסקר על השימוש בפועל במזגני חדרים על ידי איגוד הנחושת הבינלאומי ומחלקות בריאות הציבור הרלוונטיות, חיידקים ועובשים גדלים בדרגות שונות במערכת המיזוג. ללא קשר למסוף מיזוג האוויר המרכזי, יחידה מפוצלת צמודת קיר ומזגן ארון מפוצל, ניתן לזהות את סך החיידקים והעובש שלהם, מה שמעיד על רמה מסוימת של זיהום. במיוחד לאחר ה-SARS, ההיגיינה של כל המקום הציבורי הוערכה במלואה. בהנחה שמודעות ההיגיינה של אנשים עלתה בהדרגה, עדיין מתגלה מספר רב של חיידקים, כולל Staphylococcus aureus, Bacillus ולגיונלה.
ביניהם, Staphylococcus aureus, המייצר רעלים ב-Staphylococcus aureus, הוא חיידק פתוגני שעלול לגרום לזיהום ולתגובה דלקתית. רמת הזיהוי הממוצעת של Staphylococcus aureus במערכת המיזוג היא כ-10%, מה שאמור למשוך את תשומת ליבנו. Bacillus הוא חיידק פתוגני מותנה עם שיעור זיהוי גבוה במיוחד של יותר מ-88%. שיעור הגילוי של לגיונלה ביחידות סליל מאוורר עמד על 1.72% (1/58), בעוד ששיעור הזיהוי במזגנים ביתיים עמד על 9.38% (3/67). לגיונלה עלולה לגרום למחלת הלגיונרים, שהיא סוג של דלקת ריאות.
המרכיבים העיקריים של מזגן בחדר הם מאווררים, מחליפי חום, מסננים ומחבתות עיבוי. במהלך חילופי אנרגיה בקיץ, הטמפרטורה של משטח מחליף החום הפנימי היא בדרך כלל 5 ~ 20 מעלות, שהוא אזור הטמפרטורה הטוב ביותר עבור רבייה חיידקית; יחד עם המיקרו-סביבה הלחה הנגרמת על ידי מים מעובה, זה מהווה מקום אידיאלי להתרבות של מיקרואורגניזמים שונים. לכן, מסננים, מחליפי חום ומחבתות עיבוי הופכים למקומות בהם מסתתרים לכלוך ולכלוך בסלון, הגורמים לזיהום משני בתוך הבית ומאיימים על בריאות האדם. יחד עם זאת, מבחינת סכנות מיקרוביאליות, אוויר פנימי מסוכן יותר מאוויר חיצוני.
תכונות אנטיבקטריאליות של נחושת
לאנטי-בקטריאלי בדרך כלל יש את המשמעויות הבאות: (1) הוא מכוון לחיידקים החיים בסביבת החיים, והשפעתו יכולה להימשך שנים או אפילו עשרות שנים; (2) יכולת קוטל החיידקים היא מתחת לרמת קוטל החיידקים הרגילה ומעל לרמה הבקטריוסטטית; (3) זה יכול לשמור על ההיגיינה של סביבת המגורים במשך זמן רב. על פי המרכיבים השונים, ניתן לחלק חומרים אנטי-מיקרוביאליים לשלושה סוגים: טבעיים, אורגניים ואי-אורגניים. נחושת היא חומר אנטי-מיקרוביאלי אנאורגני מצוין עם משקל אטומי של 63.54 ומשקל סגולי של 8.92. המנגנונים האנטי-מיקרוביאליים העיקריים של נחושת הם: (1) תגובת מגע, כלומר לאחר שיוני הנחושת במוצר האנטי-מיקרוביאלי באים במגע עם חיידקים, המרכיבים המובנים של המיקרואורגניזמים נהרסים או מתרחשות הפרעות תפקודיות. (2) תגובה פוטו-קטליטית, תחת פעולת האור, יוני נחושת יכולים לפעול כמרכזים פעילים קטליטיים, להפעיל חמצן במים ובאוויר, לייצר רדיקלי הידרוקסיל (.0H) ויוני חמצן פעילים (O{{10} }), להרוס את יכולת התפשטות החיידקים בזמן קצר ולגרום למוות של תאים, ובכך להשיג את המטרה של אנטיבקטריאלי.
ליוני נחושת השפעה אנטיבקטריאלית ייחודית. השימוש בחלקי מבנה נחושת במקומות ציבוריים יכול למנוע התפשטות של חיידקים. מנקודת מבט של היגיינה סביבתית, רדיד נחושת הוא החומר האנטיבקטריאלי הטוב ביותר לסנפירי מחליף חום של מזגנים; במקביל, מומלץ שגם מגש המים ומסך הסינון ישתמשו בטכנולוגיית ציפוי נחושת או נחושת.
סיכויים לשימוש בנחושת במערכות מיזוג אוויר
נכון לעכשיו, הסטנדרטים הלאומיים הרלוונטיים של הכללים הכלליים לעיקור וחיטוי של מכשירי חשמל ביתיים ודומיהם נכנסו לשלב של גיוס חוות דעת. בתקופה שלאחר ה-SARS, אנשים חשבו עוד יותר על תנאי הגידול המיקרוביאליים של מערכות מיזוג אוויר. על מנת למנוע התפשטות מיקרואורגניזמים דרך מערכות מיזוג אוויר ולחזק את ניהול התברואה של מערכות מיזוג אוויר במקומות ציבוריים, יש להשתמש בחומרים אנטיבקטריאליים במסננים, במקררי השטח, בתנורי חימום (מכשירי אדים), מגשי עיבוי וכדומה של מערכות מיזוג אוויר. טיפול אנטיבקטריאלי על פני השטח, והביצועים האנטיבקטריאליים והעמידות של החומרים האנטיבקטריאליים המשמשים צריכים להיות עקביים עם החיים האפקטיביים של רכיבי מערכת מיזוג האוויר המתאימים.
לאחרונה, יפן פיתחה חומרי סינון חדשים כגון מיזוג אוויר מסנן נחושת כותנה להשפעה האנטיבקטריאלית של נחושת. התכונות האנטיבקטריאליות הרלוונטיות ותכונות העברת החום המצוינות של מחליף החום סנפיר הנחושת החדש של צינור הנחושת נמצאים גם במחקר. לדוגמה, על פי ניתוח הדמיית מחשב של ביצועי העברת החום של מחליפי חום של מזגן בחדר שנערך במשותף על ידי איגוד הנחושת הבינלאומי ואוניברסיטת שנגחאי ג'יאוטונג, כאשר נעשה שימוש בסנפירי נחושת במקום סנפירי אלומיניום, מקדם העברת החום של מחליף החום עליות; כאשר עובי הסנפיר קטן יותר, גובה הסנפיר גדול יותר ומקדם העברת החום בצד האוויר גדול יותר, השפעת שיפור העברת החום של מחליף החום הכולל נחושת ביחס למחליף חום סנפיר האלומיניום של צינור הנחושת ברורה יותר. בתנאי עבודה טיפוסיים, כאשר עובי הסנפיר הוא 0.1 מ"מ, גובה הסנפיר הוא 15.0 מ"מ, מקדם העברת החום בצד הקירור הוא 4000W /m2/K, מקדם העברת החום בצד האוויר הוא 80 W/m2/K, ומרווח הסנפירים הוא 1.6 מ"מ, האחוז היחסי של שיפור מקדם העברת החום הכולל הוא 9.88%. בטווח תנאי העבודה שנבדקו, כאשר עובי הסנפיר הוא 0.02 מ"מ, גובה הסנפיר הוא 30.0 מ"מ, מקדם העברת החום בצד הקירור הוא 5000 W/m2/K, מקדם העברת החום בצד האוויר הוא 60 W /m2/K, ומרווח הסנפירים הוא 1.6 מ"מ, האחוז היחסי של שיפור מקדם העברת החום הכולל יכול להגיע ל-23.276%.
אפקט הגברת העברת החום בעת חישוב מחליף החום בפועל נמוך משמעותית מהשינוי האפשרי במקדם העברת החום בצד החיצוני של הצינור. לדוגמה, העברת החום של מחליף החום במסקנה 3) גדלה רק ב-3.03%, בעוד שמקדם העברת החום בתנאים דומים יכול לעלות ב-9.88% (ראה מסקנה 2). הסיבה לכך היא שמצב הכניסה של צידי הקירור והאוויר קבוע בעת חישוב מחליף החום בפועל. זה מראה שאם המזגן בפועל אינו מותאם היטב, היתרונות של החלפת הסנפירים שלו ביריעות נחושת לא יכולים להשתקף בבירור.
במבט קדימה אל העתיד, אם סנפירי חילופי החום, המסננים ומגשי הקונדנסט של מערכות מיזוג אוויר יוכלו להשתמש באופן סביר בנחושת עם השפעות אנטיבקטריאליות, זה יתרום להגנה על בריאותם של אנשים.
