Как чистить фотокаталитический фильтр

Фотокаталитический фильтр: описание, принцип действия, применение

Для очистки воздуха почти всегда применяется фильтрация. Обычно для нее нужны насосы и вентиляторы, пропускающие воздух через фильтры. В них остаются компоненты, находящиеся в воздухе. Фотокаталитический фильтр, расположенный в очистителях воздуха, разлагает органические загрязнения на безопасные вещества. В этом и заключается его преимущество по сравнению с предшественниками: не требуется замена, а эффективность работы со временем не изменяется. Об этом устройстве пойдет речь в статье.

Особенности конструкции и принцип работы

Фотокаталитический очиститель включает катализатор и ультрафиолетовую лампу. Материалом устройства может служить пористое стекло – вещество, имеющее высокое впитывающее действие. С ним даже мелкие частицы удерживаются в воздухе. На стекло, которое пропускает свет, наносят оксид титана. Он является катализатором.

Ультрафиолетовые лучи поступают на слой катализатора, и под их влиянием оксид титана становится сильным окислителем, который может разлагать органические компоненты на безопасные вещества – воду и углекислый газ. Вода испаряется, и поэтому воздух в помещении увлажняется. Так же работает и угольно-фотокаталитический фильтр. Отзывы подтверждают, что устройство делает проживание в квартире комфортнее.

Эффективность

Фотокаталитический фильтр позволяет устранить загрязняющие вещества. С ним получится избавиться от:

• пыли и пылевых клещей;
• коврового и тканевого ворса, шерсти животных;
• чешуек кожи;
• спор плесени, пыльцы, прочих аллергенов;
• табачного дыма, формальдегида, копоти, угарного и выхлопного газа;
• запахов испорченных продуктов, испарения;
• токсических компонентов органического вида.

Кроме вышеуказанного, устройство способно очищать воздух от бактерий и вирусов, так как он становится обеззараженным. Многочисленные отзывы свидетельствуют об эффективности прибора, поскольку он выполняет много разных функций, причем делает это качественно.

Преимущества

Очиститель воздуха с фотокаталитическим фильтром обладает следующими достоинствами:

1. Превосходный уровень очистки. Прибор устраняет вирусы и бактерии примерно на 99 %. Эффективность прибора выше во много раз в сравнении с угольным фильтром.
2. Устранение задерживаемого сора. Внутри прибора не будет пыли и бактерий, как это бывает у других устройств, поэтому оборудование не может заразить.
3. Функция самоочищения. Так как в устройстве не накапливается грязь, не нужно менять фильтры, не нужны траты на расходные материалы, обслуживание аппарата. Нужно лишь регулярно (раз в 1-3 года) менять ультрафиолетовую лампу.
4. Быстрое очищение воздуха без неприятных запахов.
5. Экономный расход электроэнергии – всего 30-65 Вт/ч. У аппаратов других видов струя воздуха прогоняется под большим напором, чтобы проникнуть в плотный фильтр. Этого не требует фотокаталитический прибор.
6. Экологичность и безопасность. Загрязнения распадаются на безопасные компоненты, которые не вредны для человека и среды.
7. Легкость обслуживания. Пылесосить устройство нужно 1 раз в год.

Благодаря этим преимуществам многие выбирают это устройство для своего жилья. Если учитывать отзывы, то много людей предпочитают приобретать именно этот прибор. Тогда в помещении будет благоприятный микроклимат.

Недостатки

Но фотокаталитический фильтр имеет и минусы:

1. Не устраняет неорганические загрязнения. К примеру, он практически не уменьшает строительную пыль, и для помещения с длительным ремонтом желательно подобрать другое устройство.
2. Очистка воздуха от бактерий может неблагоприятно повлиять на иммунитет ребенка, поэтому прибор не стоит устанавливать в детской. На взрослых людей это не влияет.

Сфера применения

Фотокаталитический фильтр в кондиционере или очистителе предназначен для защиты пространства помещения от загрязнений, которые отрицательно влияют на здоровье людей. Его используют как профилактику для борьбы с инфекциями и аллергиями. Отзывы подтверждают необходимость устройств в жилых помещениях, поскольку там обычно сухой воздух. Прибор подходит для бытовых помещений, офисов, больниц, детских садов и других учреждений. Монтаж прибора простой, для этого не нужны особые навыки. Аппарат устанавливают на сухую поверхность в недоступном для детей месте. Желательно разместить такое оборудование в области сильного загрязнения.

В сравнении с традиционными устройствами эти фильтры не накапливают загрязнения, а уничтожают их. Это связано с фотокатализом – ускорением протекающих реакций благодаря катализатору и световому потоку разного спектра. Воздух в помещении, где есть такое устройство, будет чистым.

Функции

В очистителе могут быть дополнительные функции:

1. Таймер используется для установки времени работы и отключения.
2. Пульт управления позволяет переключать режимы дистанционно.
3. Установка скорости оборотов вентилятора дает возможность переключать устройство на разные режимы, от чего зависит скорость и уровень шума вентилятора.
4. Детекторы загрязнения определяют количество пыли и газа в воздухе. С превышением заданного уровня очиститель сам отключается. Эта функция позволяет управлять интенсивностью работы.
5. Дисплей. У многих очистителей жидкокристаллический экран, где находятся сведения о режимах и времени работы.
6. Индикаторы отражают информацию о работе устройства.
7. Ароматизация. Такой прибор будет излучать приятный аромат.

Эксплуатация

Производители советуют регулярно выполнять замену фильтров для нормальной работы приборов. Это позволит продлить срок службы устройства. Если появились неприятные запахи, то фильтр следует менять до окончания срока его использования.

Чтобы воздух был всегда чистым, желательно, чтобы весь объем обрабатывался не менее 2 раз в час. Применение даже самых лучших воздухоочистителей не насыщает воздух кислородом, поэтому необходимо регулярно проветривать помещение.

Выбор

Чтобы выбрать подходящий прибор, где присутствует фотокаталитический фильтр, необходимо учитывать некоторые нюансы:

1. Мощность. Этот показатель определяет, для какой площади предназначен прибор. Если мощность недостаточная, воздух не будет качественно очищаться, а слишком сильный аппарат будет потреблять много энергии. При планировании круглосуточного применения устройства желательно выбирать пониженное энергопотребление.
2. Присутствие НЕРА-фильтров. Оборудование улавливает даже мелкие твердые загрязнения. Оно может задерживать пыльцу, шерсть домашних животных, пыль. Подобные фильтры не всегда есть в фотокаталитических очистителях, но именно такой прибор нужен при наличии в помещении аллергика.
3. Функции. Прежде чем приобрести очиститель, где есть фотокаталитический фильтр, нужно узнать о виде загрязнений в помещении. Если в нем есть неорганические примеси, то необходимо устройство с дополнительной степенью очистки. Желательно приобретать очиститель с гигрометром, датчиком загрязнения и функцией автоматического очищения.

Если устройство будет использоваться нечасто, не следует приобретать его с функцией увлажнения, поскольку наполненная в резервуаре вода застаивается, цветет, а внутри будет налет. Некоторые производители совмещают в устройстве 2 прибора. У фотокаталитического очистителя может быть ионизатор, дополнительные фильтры, увлажнители воздуха, гигрометр, позволяющий контролировать влажность. Есть вероятность присутствия других функций. Перед покупкой следует ознакомиться с характеристиками выбранного прибора, а также выяснить о нем все у продавца-консультанта.

Источник

Фотокатализ: технология эффективной очистки атмосферного воздуха

Главная страница » Фотокатализ: технология эффективной очистки атмосферного воздуха

Свет — мощный источник энергии — сила, лежащая в основе практически всего, что существует на Земле. Свет Солнца противостоит космической тьме, способствует росту на Земле всего живого. Вместе с тем, лучам света присуще ещё одно важное свойство — очистка воздуха. Этот процесс называют фотокатализ, когда посредством световой энергии уничтожается вредное загрязнение. Парадокс: с развитием технологий, объёмы загрязнения атмосферы лишь увеличиваются. Человечеству приходится изыскивать решение проблемы. Замкнутый круг.

Процесс фотокатализа сложный и простой

Процесс фотокатализа осуществляется катализаторами. Системы, подобные каталитическим нейтрализаторам применяются повсеместно:

• системы очистки выхлопных газов автомобилей;
• устройства обработки пищевых продуктов;
• установки промышленных процессов и т.д.

Использование катализаторов особенно важным видится в промышленном производстве. Существует множество разных конструкций таких систем, каждая работает технологически индивидуально.

Катализаторы являются неотъемлемой частью производства практически всех химических продуктов. Среди разнообразия конструкций есть и фотокатализаторы.

Как работает фотокаталитический очиститель воздуха?

Фотокаталитические очистители воздуха представляют систему на основе диоксида титана, который «заряжается» ультрафиолетовым светом. Ультрафиолетовое излучение — это коротковолновый спектр, занимающий место на технической шкале сразу за сине-фиолетовой частью электромагнитного спектра. Ультрафиолет выделяет намного больше энергии, чем обычный (видимый) свет. Этой энергии вполне достаточно для возбуждения диоксида титана.

Типичная конструкция установки фильтрации: 1 – входящий поток; 2 – ультрафиолетовая лампа; 3 – фотокаталитический слой диоксида титана; 4 – пылевой фильтр; 5 – вентилятор; 6 – очищенный поток

Диоксид титана фактически является полупроводником (подобно кремнию). Для применения в катализе нет необходимости использовать большое количество диоксида титана. Достаточно создать тонкое плёночное покрытие (подложку), основа которой обычно изготавливается из керамики или куска металла (обычно из алюминия).

Принцип действия очистительной системы

Работа катализатора на основе диоксида титана, используемого в конструкции очистителя воздуха, выполняется следующим образом:

Под воздействием потока ультрафиолетового света на диоксид титана, электроны (отрицательно заряженные частицы атомов) высвобождаются с плёночной поверхности и взаимодействуют с молекулами воды, присутствующими в составе воздуха.

Результатом такого взаимодействия становится разбиение молекул воды на гидроксильные радикалы:

• высоко реактивные,
• короткоживущие,
• незаряженные формы гидроксид-ионов.

В свою очередь, гидроксильные радикалы атакуют более крупные молекулы органических веществ (на основе углерода), разрушая химические связи и превращая тем самым в безвредные вещества (углекислый газ и воду).

Фактически имеет место процесс окисления, поэтому очистители воздуха, работающие описанным способом, часто называют очистителями воздуха с ПКО (фотокаталитическое окисление).

Типичное исполнение фильтрующего элемента фотокаталитического окисления (ПКО), входящего в состав промышленной системы вентиляции и кондиционирования воздуха

Преимущество фотокаталитических очистителей воздуха видится очевидным, по сравнению с другими технологиями очистки воздуха (например, фильтрами, которые после загрязнения необходимо утилизировать).

Фотокаталитические очистители воздуха попросту преобразуют вредные химические вещества, фактически полностью уничтожая. Однако конструкция не лишена недостатков.

Недостатки фотокаталитических очистителей воздуха

Выраженным недостатком процесса очистки таким способом является фактор одновременного производства некоторого количества озона фотокаталитическими очистителями воздуха.

Озон — химический варианта кислорода, присутствующий в составе воздуха, рассматривается токсичным загрязнителем воздуха.

Производители фотокаталитических очистителей утверждают, что количество произведенного озона находится в пределах допустимых границ (0,05 частей на миллион). Тем не менее, сам факт производства озона существует и требует учёта этого вещества.

Также гидроксильные радикалы, несмотря на фактор естественного присутствия в атмосфере, могут представлять опасность. Среди учёных проходит дискуссия и остаётся неопределенность.

Так, могут ли продукты, произведённые фотокаталитическими очистителями воздуха, представлять существенный риск для здоровья человека? Ответа на этот счёт пока что не дано. Наконец, конструкция требует наличия как минимум одного вентилятора, что тоже не всегда удобно.

Фотокатализ — практическая схема системы очистки

Учитывая такой момент, что фотокатализ устраняет только некоторые химические формы загрязнения воздуха и не решает проблему очистки от твёрдых частиц, на практике используются комплексные системы.

Другими словам: фотокаталитические очистители воздуха конструктивно сочетают активированные ультрафиолетом катализаторы на основе диоксида титана с другими технологиями очистки и фильтрации.

Таким способом образуется комплексная система фильтрации, способная справиться с высокими уровнями загрязнений воздуха.

Современная установка домашнего фотокатализа: 1, 2, 3 – панель управления и сенсоры; 4 – вход грязного воздуха; 5 – предварительный моющийся фильтр; 6 – электростатический плазменный массив; 7 – карбонный фильтр; 8 – HEPA фильтр; 9 – фильтр фотокаталитического окисления; 10 – ультрафиолетовый свет

Исполнение типичного очистителя предусматривает пропускание поступающего потока через серию различных этапов очистки. Каждый этап обеспечивает фильтрацию различного вида переносимого по воздуху загрязнителя. Относительно грубый предварительный фильтр улавливает:

• крупные частицы домашней пыли,
• волосы и шерсть домашних животных.

Этот фильтр, как правило, изготовлен из полипропиленовой сетки, покрытой катехинами (натуральное вещество — антибактериальный агент и дезодорант).

Следом тонкий HEPA-фильтр удаляет:

Плазменным ионизатором придаётся положительный электрический заряд оставшимся частицам пыли и пыльцы. В результате этот вид загрязнений фильтруется отрицательно заряженной металлической сеткой.

Фотокатализатор, изготовленный на основе апатита титана (аналогичный, но более эффективный, чем диоксид титана), химически уничтожает оставшиеся органические загрязнители:

• выхлопные газы,
• летучие органические соединения и другие.

Заключение на фотокатализ

Атмосфера – важная область Земли, благодаря которой существует жизнь. Очевидно – загрязнению атмосферы в немалой степени способствует само общество людей. С одной стороны активно развивается технологическая сторона социума. С другой стороны – это же развитие сопровождается значительным загрязнением окружающей среды. Фотокаталитические системы очистки, безусловно, — «последний крик» технологической революции. Только вот всё более вероятными становятся опасения, что этот «крик» может стать для социума последним.

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Источник