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Comparación de limpiadores de aire portátiles y grandes móviles para su uso en aulas y el efecto del aumento de la carga del filtro en la eficiencia de reducción de la concentración de número de partículas

Autores: Duill, Finn Felix; Schulz, Florian; Jain, Aman; van Wachem, Berend; Beyrau, Frank

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Comparación de limpiadores de aire portátiles y grandes móviles para su uso en aulas y el efecto del aumento de la carga del filtro en la eficiencia de reducción de la concentración de número de partículas


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Estudio
Purificadores de aire
Concentración de número de partículas
Eficiencia del flujo de aire
Carga del filtro
Niveles de presión sonora

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio se centra en el efecto de los purificadores de aire portátiles y grandes basados en filtros (filtros HEPA), que se hicieron populares en interiores durante la pandemia de COVID-19, y su idoneidad para aulas (aquí 186 m). Las tasas de decaimiento de la concentración de número de partículas (PNC) se midieron simultáneamente en hasta cuatro posiciones en la sala. Se encontró que las diferentes configuraciones de salida de aire de las unidades tienen un efecto en la eliminación real de PNC en la sala cuando se operan a los mismos caudales volumétricos. Este efecto de la eficiencia del flujo de aire de los purificadores de aire (AP) en un aula se cuantifica con un Factor de Eficiencia de Limpieza del Aire introducido en este estudio para identificar flujos de aire beneficiosos. En este contexto, también se investiga el efecto de la carga del filtro en la operación a largo plazo sobre el efecto de limpieza. Se presta especial atención a los niveles de presión sonora emitidos por los AP, ya que este es un factor crítico para su uso en escuelas, así como el consumo de energía. Se probaron un total de seis dispositivos diferentes: dos AP portátiles y cuatro AP grandes. Para lograr los caudales volumétricos necesarios, se utilizaron simultáneamente tres o cuatro de las unidades portátiles en una sala, mientras que solo se utilizaba una de las unidades grandes por sala. Cuando se utilizan a las mismas tasas de circulación de aire en la sala, los AP portátiles exhiben niveles de presión sonora más altos en comparación con los AP grandes. A tasas de circulación de aire de 4-5 h, los AP portátiles superaron un valor de 45 dB(A). Dos de las cuatro unidades grandes alcanzan niveles de presión sonora por debajo de 40 dB(A) a tasas de circulación de aire de 4-5 h, donde ambas unidades grandes, que están posicionadas en la pared trasera, logran una dilución homogénea del aire de la sala. Esto se logra mediante una salida de aire dirigida horizontalmente a una altura superior a 2 m o diagonalmente hacia el techo, que apunta hacia la sala y parcialmente hacia los lados. Por otro lado, una salida de aire dirigida exclusivamente hacia los lados o horizontalmente en la sala a nivel del suelo hacia todos los lados logra tasas de decaimiento de partículas más bajas. Para investigar la influencia de la carga del filtro, se operaron tres AP grandes en una escuela durante un período de un año (190 días con 8 h cada uno). Para los tres AP, la operación a largo plazo conduce a diferentes cambios en la eficiencia de reducción de PNC, que varían del -3% al -34%. Se encontró que no solo el tamaño del prefiltro y del filtro principal tiene una influencia significativa, sino también si hay un bypass del prefiltro que afecta negativamente el nivel de carga del filtro principal. Al mismo tiempo, se demostró que un tipo de AP, midiendo la caída de presión a través de los filtros y reajustando el ventilador, mantuvo la tasa de circulación casi constante (hasta -3%) durante un año.

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