Приточная вентиляция в квартире с фильтрацией выхлопных газов. Реально ли?

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Спасибо! Теперь более-менее понятно, как оценить необходимость замены сорбента. Если, конечно, подобные данные будут по тем сорбентам, которые доступны мне. Засыпать сорбент я планирую исходя из как можно большей, в моих условиях, площади фильтра. Чтобы уменьшить скорость потока: так будет создаваться меньшее давление в системе, и можно будет получить скорость экспозиции, как в приведённой вами схеме из главы 46.

Согласен, что оценить степень фильтрации (и вообще, и однопроходной в частности) будет сложно. Особенно, в отсутствии поверенного газоанализатора) Остаётся только наращивать толщину фильтра, и надеяться, что это сработает.

Хм. Человек прямо говорит, что продавали устройство, которое не только не выполняет заявленные функции очистки, а ещё и создаёт дополнительные загрязнители. Неужели владельцы ранних версий Тиона ещё не подали в суд после таких откровений?

Вы писали, что фотокатализ для бытовых целей не рекомендуется ASHRAE, в связи со сложностью технологии.

 

Вы же на финские смеси сориентированы, у поставщика (финнов) спрашивайте - по сути речь идет о стандартной процедуре качества смеси, рекомендованной ASHRAE.

Теоретически, из тех источников (например, Penetration of Nitrogen Oxides and Particles from Outdoor into Indoor Air and Removal of the Pollutants through Filtration of Incoming Air
KIRSI PARTTI-PELLINEN1*, OLLI MARTTILA1, ARTO AHONEN1, OLAVI SUOMINEN2 AND
TARI HAAHTELA3), которые мне попадались, концентрацию NO2 с помощью химических фильтров (например, фильтра Purafil CPA (Vallox Oy, Finland), речь идет о смеси carbon (C) and aluminum oxide (Al2O3) saturated with potassium permanganate (KMnO4) удавалось снизить на 50-70% по сравнению с уровнем загрязнителя на входе (т.е. очень высокая эффективность по диоксиду азота) при высоких концентрациях загрязнителя (0,1 мг/куб.м).

Я о том, что пропасти с точки зрения эффективности фильтрации (именно по этому показателю) между технологиями нет, можно получить как хорошие, так и неудовлетворительные результаты, а суть проблемы в самом загрязнителе (газе).

 

Помимо работы финнов (посмотрите, по ней можно оценить ожидаемые результаты по фильтрации NO2 при использовании/неиспользовании химических фильтров), обратите внимание на работу норвежцев Annoyance from vehicular air pollution: Exposure–response relationships for Norway
A. H. Amundsen*, R. Klæboe, A. Fyhri

В целом, работа норвежцев - Ваш случай. Выборка исследования очень большая (4167 человек), спокойно сможете проецировать результаты на себя. На графиках рис. 6-8 показаны качественные реакции людей (% людей и степень их неудовлетворенности) в зависимости от различных уровней загрязнителей pm10, pm2.5 и NO2, полученных в результате эмиссии выхлопных газов автомашин. Наложите свои данные среднесуточных показателей или любые другие прогнозируемые Вами значения на каждый из графиков и посмотрите, где Вы сейчас находитесь (какой % неудовлетворенных при Ваших значениях) и посмотрите каких результатов можно достичь (% неудовлетворенных людей) с использованием различных видов фильтрации, в том числе по Вашей схеме G4-F7-Сорбционный на притоке. По механическим фильтрам можно считать по максимуму, их эффективность известна, по NO2 при самом оптимистичном прогнозе выше 50% от уровня на входе я бы не стал брать (почему - об этом позднее). Также позднее я прокомментирую результаты данной мат. модели на примере Ваших и своих собственных данных.

 

Я не ориентировался на какие-то конкретные смеси, и вроде бы финских смесей мне не попадалось... Я вообще надеялся, что найдётся местный поставщик с подходящим сорбентом, но из тех местных фирм, которые занимаются сорбентами (из тех, что я нашёл/ обзвонил) только в одной мне чётко сказали, что торгуют Purafil — минимальный заказ коробка 50 фунтов, и доставка 14 недель из США. Остальные отказываются называть производителя, и давать какие-либо данные/ документы на сорбенты при покупке.
Так что, похоже, придётся искать в московских фирмах.

Был бы признателен вам за эти самые графики. В открытом доступе статьи я не нашёл. Авторам на ресёрчгейт я написал запрос, но ответа пока(?) не получил.

 

На sciencedirect. com графики доступны.

По NO2 картина следующая. Если ориентироваться в пределах российской среднесуточной ПДК (40 мкг/куб.м), то количество сильно - не сильно неудовлетворенных норвежцев запахами воздуха колеблется от о 0-5 % до 15-35%. Обратите внимание, в пределах ПДК, кривые практически пологие, это означает, что в этих границах возможное уменьшение содержания NO2 за счет фильтрации внешне будет не ощутимо.

Если взять максимальную разовую российскую ПДК (80 мкг/куб.м), здесь значения недовольных значительно 75-90%. Если получится сократить дозу на 50% (как это продемонстрировали финны в своем исследовании), то 2-кратное снижение дозы NO2, например с 80мкг/куб.м, даст на выходе 20-25% недовольных. Для Вашего расширенного состава семьи это возможно будет эквивалентно 1 чел. из 4-5.

По pm10. Для РФ это относительно новый контролируемый показатель. Среднесуточная норма в РФ - 60 мкг/куб.м, которая по определению не должна быть ощутима, 80-90% норвежцев не приемлют по внешней осязаемой причине (пыль и грязь). Поэтому, казалось бы Ваши низкие 0,1-0,2 среднесуточных ПДК по pm10 эквивалентны 10-30% недовольных пылью и грязью норвежцев. Механическая фильтрация пыли требуется.

 

Исследование финнов: три типа вентиляции (естественный приток через приточный канал с фильтром EU1 - механическая вытяжка; механические приток и вытяжка с фильтрацией EU1-EU5-EU7 и Ваша схема EU1-EU5-EU7-Сорбционный (Purafil CP). См. результаты по NO2 в таблице. Наиболее высокие показатели - с химическим фильтром.

Интересы Purafil-а в России представляет Совплим. Я пересекался с новосибирским подразделением этого предприятия пару раз за последние лет 15. Думаю, информацией они делиться будут, возможно приобретете у них продукцию. В идеале посмотреть у них готовые (тиражные) фильтры и блоки (секции) фильтров, например той же Purafil (обратите внимание на точную подгонку фильтров в секции блоков фильтров).
https://www.sibsovplym.ru/catalog/filtervent/airfiltration/Himicheskiye_filtri_suhoy_ochistki_vozduxa/

В противном случае, например, если делать систему фильтрации на заказ, возможные зазоры в единицы мм в блоке фильтров не исключены, а это байпас для воздуха, проскоки загрязнителя и снижение эффективности фильтрации. Уровень и контроль качества от производителя, монтаж системы - те вопросы, которые могут существенно подкорректировать ожидаемую теоретическую эффективность фильтрации.

 

Декабрь, пятница, 13, Хабаровск, показания среднесуточные ближайшей к моему дому станции слежения за качеством воздуха: 1,4 ПДК - NO2 и 1,5 ПДК - аммиак. Приточная вентиляция (G4+F9) работает (CO2 около 500 ppm в квартире). В течении всего дня качество воздуха в городе по ощущениям на пределе (причина - благоприятные для температурных инверсий метеоусловия). В квартире, в комнатах, где присутствовали люди, очистители HEPA в режиме 200-250 куб. м/час. Проблема с воздухом не ощутима, pm2.5 в комнатах по показаниям прибора отсутствует.

В вечернее время (около 19.30) в одной из комнат, где очиститель HEPA работал в режиме 100 куб. м/час - ощутимый запах гари. На приточных вент. решетках (после G4+F9) показатель pm2.5 около 20 мкг/куб.м. Решение - выключается на 2,5 часа принудительная приточная вентиляция, HEPA очистители в режиме суммарно около 700-800 куб. м. час на квартиру. Запахи не ощущаются. Из объективных показателей: динамика за 2,5 часа CO2 (подъем от 500-600 до 800-900 ppm в комнатах) и HCHO (от 0.01 мг/куб.м до 0,08 мг/куб.м) - см. на рисунках. Когда уровень pm2.5 в приточном канале после фильтрации доходит до 10 мкг/куб.м, включается приточная вентиляция, очистители в минимальном режиме (400 куб. м/час в квартире).


Выводы: Pm2.5 - точный коррелятор (индикатор) запахов в воздухе. Качество (эффективность) фильтрации в приточном канале pm2.5 около 50-70%. Учитывая этот факт и слабо контролируемую инфильтрацию воздуха (как пример, Хабаровск, ноябрь 15, скорость ветра 30 м/c - наветренная сторона), окончательную очистку воздуха в квартире осуществляют бытовые рециркуляторы HEPA. Кратковременные (до 2-3 часов) отключения принудительного притока не приводят к значимому ухудшению воздуха по показателю CO2. Отмечается постепенное значительное ухудшение качества воздуха по содержанию формальдегида без превышения порога ВОЗ в 0,1 мг.

 

Норвежцы, как и я, рассматривают pm2.5 как индикатор запахов. Если рассматривать в границах российского ПДК на графике норвежцев, то в отличие от других рассмотренных корреляторов качества воздуха (NO2 и pm10), кривая pm2.5 - наиболее крутая. Небольшие увеличения pm2.5 приводят к существенному росту недовольных качеством воздуха (по запаху). Норвежцы не утверждают, что запахи от выхлопных газов зависят от наличия в воздухе pm2.5, они говорят о том, что pm2.5 свидетельствует о наличии таких запахов (является маркером).

Как убирать неприятные ощущения (ограничением эмиссии загрязнителя, фильтрацией воздуха, в том числе рециркуляционной для повышения эффективности фильтрации) - смотреть по ситуации. Оправданным решением является симптоматические действия: убрать или уменьшить все те загрязнители, о которых говорили выше, а именно pm10-мех.фильтрация грубой и тонкой очисткой, pm2.5- HEPA - фильтрация/рециркуляция, NO2 - ограничить или отфильтровать/рециркулировать).

 

Спасибо за столь подробное объяснение!

Именно в их питерском офисе мне и ответили про 14 недель на поставку. Попробую связаться с другими их представительствами. Может там будет в наличии.

Касательно взвешенных частиц как-то умозрительно я предполагал, что они связаны с уровнем загрязнения воздуха — чем больше выбросов/ выхлопов, тем больше сажи, недогоревших частиц и т. д и, соответственно, запахов. Но такая детальная и наглядная демонстрация, которую вы привели в пример, заставила серьёзнее обратить внимание на pm2.5. И, определённо, надо приобрести детектор качества воздуха, чтобы иметь возможность проводить количественную оценку разных загрязнений.

 

@AndreyNA, по газовой очистке, решение которое Вы ищете в РФ - из разряда эксклюзивных, в
этом я вижу основную сложность практической реализации Вашей задумки. Две российские компании (Тион и Аэролайф), тиражно и с определенным уровнем эффективности работающие в области очистки воздуха ориентированы на медицинские учреждения со своими специфическими требованиями по микроорганизмам и, как следствие, специфическим решением - электростатическими фильтрами с выработкой озона. Уровень озона контролировать в быту сложно, поэтому вопрос использования систем в жилых помещениях под вопросом. И сама постановка задачи - так ли часто в быту (сколько по времени) стоит задача борьбы с вирусами и бактериями (инактивация микроорганизмов)? И как вывод, зачем нам озон дома? Из бытовых западных систем (стационарных и мобильных) можно по крайней мере обратить внимание на функционал IQAir, компания все свое оборудование добровольно сертифицирует, обеспечивая гарантированный CADR (расход полностью очищенного воздуха на выходе системы). Но все это дело крутится вокруг взвеси - не газов. При этом версия бытовых установок с химическими фильтрами у них есть (смеси угля и глинозема), а здесь эффективность никто гарантировать не может и она никем не сертифицируется.

Более того, есть вопрос по газовой очистке, на который нет и теоретического решения. Речь идет о легких фракциях VOC-ов, в первую очередь формальдегида. Он присутствует (генерируется) как в домашних условиях, так и на улице (в большей степени в теплое время года в результате природных фотохимических реакций, и больше его там, где больше тепла, солнца и выхлопных газов от автотранспорта. Обычно формальдегид удаляется из помещения за счет притока воздуха, если уровень загрязнителя на улице не велик. Мои фокусы с ограничением приточного воздуха в жилье имеют свои временные ограничения. Не так и сложно выйти за границу 0,07-0,1 мг/куб.м, когда присутствие формальдегида будет влиять на здоровье человека как на уровне рефлексов, так и в долгосрочной перспективе. Но что делать, если уровень HCHO значительный и на улице? Классическая работа ASHRAE Performance of Air Cleaners for Removing Multiple Volatile Organic Compounds in Indoor Air (2005). Исследовались различные схемы фильтрации как в мобильном, так и централизованном варианте. Результаты по формальдегиду удручающие. При средних показателях HCHO на входе (2 мг/куб.м), за исключением экзотического биофильтра, однопроходная эффективность химических, фотокаталитических фильтров не превышает 5% для лучших образцов. Здесь не поможет и рециркуляция в 3-5 воздухообменов, практически реализуемых в домашних условиях. Практическое решение - держаться подальше (в основном это касается летнего времени) от мест с возможным высоким уровнем HCHO.

 

Если по лабораторным тестам выявляется проблема с озоном - почему бы не отключить электростатический блок, добавив перед КФУ механическую фильтрацию F7-9?
Исследований и подтверждений найти не удалось, но Аэролайф утверждают, что озон только внутри, между электростатикой и фотокатализом. После фотокатализа чистый воздух. Тоже бы посмотрел на результаты анализов.

 

В части разработки стратегии фильтрации атмосферного воздуха, есть смысл ознакомиться с несколькими главами (во вложении) доклада государственной обсерватории Воейкова "Аналитический обзор КАЧЕСТВО ВОЗДУХА В КРУПНЕЙШИХ ГОРОДАХ РОССИИ ЗА ДЕСЯТЬ ЛЕТ 1998─2007 гг. Санкт-Петербург 2009". Коротко о загрязнениях, воздействии на человека, влиянии метеоусловий и все на русском языке.

 

Можно отключать, можно дополнительно фильтровать. По сути претензия одна к фотокатализу - в проблеме контроля, не понятно в части побочки (ее исключать нельзя), что контролировать (какие загрязнители) на выходе? Да и на входе ясности нет, природа свое дело делает, в докладе выше главу 2.3 посмотрите - химические реакции в природе.

 

Спасибо, хороший отчет. Корреляция между заболеваемостью и загрязнением воздуха есть.
Какие можно сделать выводы? По ФК - вероятно ключ к успеху - своевременное обслуживание, замена ламп, недопускание загрязнения катализатора, возможно периодические тесты.

А в целом - возможно стоит поставить байпасс на КФУ2Э с ручным или автоматическим подключением тонкой фильтрации по критериям (туман, отсутствие ветра, направление ветра, показания датчиков, отчет сервисов контроля атмосферы)..

 

Подскажите, пожалуйста, поможет ли фотокаталитический фильтр, например такой "Канальный ФКО-600 LED", для очистки от сероводорода, сероуглерода и формальдегида, если частиц пыли будет достаточно мало. Или фотокатализ переоценён?

Живу под Рязанью, пыль от города не доходит, но Нефтезавод (сероводород) и территория бывшего Химволокна (сероуглерод) генерируют эти газы во все стороны.