Diese Forschung zielte darauf ab, ein Plasmasystem zu entwickeln, das in Klimaanlagen verwendet wird. Dieses entwickelte Plasmasystem könnte in Klimaanlagen installiert werden – alle Split-Typen, und könnte auch die Luftqualität verbessern, die dem gegenwärtigen Plasmasystem entspricht. Die Entwicklungsprozesse waren wie folgt: 1) das in den Klimaanlagen verwendete Plasmasystem zu untersuchen, 2) einen Plasmagenerator zu konstruieren, 3) den Plasmagenerator zu entwickeln und 4) seine Leistung in vielen Arten von Klimaanlagen zu testen. Dieses Plasmasystem wurde mit AC-Hochspannung – 14 kV mit einer Frequenz von 50 Hz entwickelt. Kohlenstoff war ein Leiter, um einen Lichtbogen in einem Luftreinigersystem zu erzeugen. Die Forschung wurde durch den Einbau des Plasmagenerators in die Klimaanlagen – Wandtyp – getestet. Wobei es 3 Arten von Installationen gab: Luftstrom nach außen, Luftstrom nach innen und Raummitte. Das Ergebnis des in den Klimaanlagen installierten Plasmagenerators, Split-Typ, zeigte, dass die Luftaustrittsanlage mit 3,45 g/h den höchsten Durchschnitt an Ozon lieferte. Diese Art der Installation bietet die höchste Effizienz bei der Verbesserung der Luftqualität. Darüber hinaus lieferte der Luftstrom in der Installation und in der Raummitteninstallation den Mittelwert der o-Zone von 2,55 g/h bzw. 0,91 g/h.
1. Einleitung
Gegenwärtig ist die ganze Welt mit dem Treibhauseffekt zusammen mit der Luftverschmutzung konfrontiert. Klimatisierung, also die Abkühlung der Temperatur, reicht im Vergleich zum heutigen Bedarf der Menschheit nicht aus, insbesondere wenn die Gesundheit im Vordergrund steht. Luftreinigung oder Reinigung der Luft ist ein weiteres Thema, für das sich die Menschen immer mehr interessieren. Jede heute verkaufte Klimaanlage ist daher für Kunden optional mit einem Luftreinigungssystem ausgestattet [1-3]. Luftreinigungssysteme werden heutzutage nach der Quelle wie folgt klassifiziert: Heppa-Luftreiniger, Kohle, Ozon, Wasser und Plasma. Das Plasmasystem ist derzeit das am weitesten verbreitete. Das Plasmasystem hat jedoch einige Grenzen, die seine Effizienz und die Zufriedenheit sowohl der Kunden als auch der Hersteller beeinträchtigen, die wie folgt sind: Es kann nur in einem Klimaanlagentyp installiert werden, nämlich in einem Wandtyp; Plasmagenerator ist zu groß; Kunden, die eine Klimaanlage installiert haben, müssen sie erneut installieren; es ist überteuert; es verringert die Effizienz des Abkühlens der Temperatur; es macht Geräusche, wenn ein Lichtbogen erzeugt wird; die Plasmamenge konnte nicht kontrolliert werden; und es riecht unangenehm nach längerem einschalten. Gemäß den oben genannten Beschränkungen zielte diese Forschung darauf ab, einen Prototyp eines Plasmagenerators mit den folgenden Merkmalen zu entwickeln: er könnte in alle Split-Klimaanlagen eingebaut werden; es ist klein genug; es könnte leicht installiert werden; Kunden, die eine Klimaanlage installiert haben, können diese installieren, ohne eine neue Klimaanlage zu kaufen; der Preis ist angemessen; es verringert nicht die Effizienz des Abkühlens der Temperatur; und es macht kein Geräusch, wenn ein Lichtbogen erzeugt wird.
2 Experimentelles Systemdesign
Aufgrund der Tatsache, dass die Forscher Klimaanlagen installiert haben, wurde festgestellt, dass moderne Klimaanlagen mit mehr Funktionen ausgestattet sind, insbesondere Funktionen in Bezug auf die Effizienz bei der Kontrolle und Reinigung der Luft durch die Installation eines Plasmagenerators an der so genannten Stelle
„Lufteinstrom“ von Wandklimageräten. Diese Art von Klimaanlage ist sehr beliebt, da sie im Vergleich zu anderen Arten von Klimaanlagen klein ist und zusammen mit ihrem attraktiven Design fast geräuschlos arbeitet. Nach der Installation einer Klimaanlage mit Plasmagenerator stellte sich heraus, dass die Luft im Raum reiner war und die Menschen reibungslos und ohne schlechten Geruch atmen konnten. Der Nachteil war jedoch, dass der Plasmagenerator auf die Zersetzung von Wasserstoff und Sauerstoff angewiesen ist. Um die Zersetzung und die Zusammensetzung dieser Gase zu nutzen, damit Plasma am effizientesten arbeitet, dauert es lange. Eine gute Installation sollte an der Stelle erfolgen, an der die Luft ausströmt, da die ausströmende Luft beim Einschalten des Kompressors extrem kalt ist, oder 2-12° Celsius. Heutzutage ist der Plasmagenerator zu groß, um im Luftaustrittsbereich installiert zu werden; der Wirkungsgrad wird somit reduziert.
3. Experimentelle Ausrüstungen [5-6]
Um ein Luftreinigungssystem aufzubauen und Daten für die Entwicklung des Plasmagenerators zu sammeln, werden folgende Werkzeuge und Geräte für die Forschung benötigt: eine neue Wandklimaanlage mit 12.000 BTU, die in einem Raum von 16 Quadratmetern installiert werden soll, digitales Temperaturmesswerkzeug, Hochspannungsmessgerät für elektrische Leistung, Plasmageneratormesswerkzeug, Werkzeug zur Messung der Windgeschwindigkeit des Sende- und Rücklaufpunktes der Klimaanlage und Werkzeug zur Messung des Ozonvolumens im Prüfraum.
4.Hochspannungsschaltung für Plasmaquelle
Gemäß Figur 1 ist eine Hochspannungsschaltung für eine Plasmaquelle dargestellt. Dies dient dem Aufbau eines Plasma-Luftreinigersystems, bei dem die Ausgangsspannung mit etwa 14 kV gemessen wird und dem Lichtbogenerzeugungsprozess folgt, wie in Abbildung 2 gezeigt. Abbildung 3 zeigt den Lichtbogen in der Hochspannungssonde des Plasmagenerators.
5. Experimentelles Testverfahren
Um eine Klimaanlage zu experimentieren, würde der Plasmagenerator in einer Split-Klimaanlage mit 12.000 BTU installiert. Es gab 3 Installationsarten:
1.Luftstrom herein
Die Installation wurde an der Stelle im Inneren der Klimaanlage durchgeführt, an der die Luft einströmt. Das heißt, der Plasmagenerator wurde an der Stelle installiert, an der die Luft abgekühlt wurde.
2.Luftstrom aus
Die Installation erfolgte an der Stelle im Inneren der Klimaanlage, an der die Luft ausströmt.
Das heißt, der Plasmagenerator wurde an der Stelle installiert, an der die Luft abgekühlt ist.
3.Zimmermitte
Die Installation erfolgte in der Mitte des Raumes. Die Messung der Ozonmenge erfolgte nach einer Stunde Betrieb der Klimaanlage.
6.Ergebnisse und Diskussion
Die Abbildungen 4 bis 7 zeigen die Ergebnisse, die die Beziehung zwischen der Ozonmenge und dem Geschwindigkeitsniveau entsprechend den Positionen und Temperaturen des Plasmagenerators aufzeigen.
Gemäß den Abbildungen 4 bis 8 wurde festgestellt, dass die Installation des Plasmagenerators an der Stelle, an der die Luft ausströmt, die höchste durchschnittliche Ozonmenge im Vergleich zu Installationen mit Luftzufuhr und Raummitte bei 24 bis 26 Grad lieferte. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Ozonmenge umso größer ist, je höher die Geschwindigkeitsstufe ist, und dass es den höchsten Durchschnitt der Ozonmenge gemäß der Abluftanlage gab. Die Installation in der Raummitte lieferte die geringste durchschnittliche Ozonmenge. Die Temperatur und die Geschwindigkeitsstufe hatten keinen Einfluss auf die Ozonmenge im Raum. Der Grund dafür, dass die Ozonmenge im Raum mit der Luftstrom-Aus-Installation höher war als die Luftzufuhr- und Raummitte-Installation, war die höhere Luftfeuchtigkeit. Beim Betrieb des Plasmagenerators gab es eine negative elektrische Ladung und gleichzeitig war die Luft um die kalte Spule extrem feucht, wodurch Wassermoleküle in der Luft gespalten wurden [4]. Nach der Aufspaltung der Wassermoleküle würde die negative elektrische Ladung des Plasmagenerators von Wassermolekülen im Raum umgeben. Infektiöse Partikel in der Luft, bestehend aus Wasserstoff, würden schließlich durch die negative elektrische Ladung des Plasmagenerators zerstört.
7.Schlussfolgerungen und Vorschläge
Diese Forschung zielte darauf ab, ein Plasmasystem zu entwickeln, das in Klimaanlagen ohne Plasmasystem verwendet wird. Dieses entwickelte Plasmasystem kann in alle Split-Klimageräte eingebaut werden. Es verbessert auch die Luftqualität ebenso effizient wie das derzeit verfügbare Plasmasystem. Die Entwicklungsprozesse waren wie folgt: das in den Klimaanlagen verwendete Plasmasystem zu untersuchen, einen Plasmagenerator zu konstruieren, den Plasmagenerator zu entwickeln und seine Leistung in vielen Arten von Klimaanlagen zu testen. Dieses Plasmasystem wurde mit AC-Hochspannung – 14 kV mit einer Frequenz von 50 Hz entwickelt. Kohlenstoff war ein Leiter, um einen Lichtbogen in einem Luftreinigersystem zu erzeugen [4][7]. Die Forschung wurde durchgeführt, indem der Plasmagenerator in wandmontierten Klimaanlagen mit 3 Installationsarten installiert wurde: Luftstrom nach außen, Luftstrom nach innen und Raummitte. Das Ergebnis
zeigt, dass der in Split-Klimaanlagen installierte Plasmagenerator die Luft ebenso effizient reinigen könnte wie das derzeit verfügbare Plasmasystem. Das Ergebnis des Experiments zur Effizienz der Installationen zeigt, dass die Luftausströmungsinstallation bei 24 Grad am effizientesten funktionierte und die Installation an der Stelle durchgeführt werden musste, an der die Luft vor der kalten Spule der Klimaanlage ausströmte. Die Abluftanlage lieferte mit 3,45 g/h die höchste durchschnittliche Ozonmenge. Diese Art der Installation bietet die höchste Effizienz bei der Verbesserung der Luftqualität. Der Luftstrom bei Installation und Raummitteninstallation lieferte den Durchschnitt der Ozonzone mit 2,55 g/h bzw. 0,91 g/h. Da diese Forschung der erste Schritt war, brauchte sie mehr statistische Daten. Weitere Forschungsarbeiten sollten darin bestehen, eine größere Schaltung zu entwerfen, um einen Lichtbogen für größere Räume zu erzeugen, mit verschiedenen Arten von Klimaanlagen zu experimentieren, die im selben Raum installiert sind, um die Genauigkeit zu erreichen, und ein automatisches Steuerungssystem zu entwickeln.
8.Referenzen
[1] Horvath, M., L. Bilitzky und J. Huttner, 1985, Mitherausgeber, Ozone, Adademiai Kiado, Budapest
[2] Kondratyev, K.IA. , 2002 , Globaler Umweltwandel : Modellierung und Überwachung,
Springer, Deutschland
[3] Langlais, B., DA Reckhow und DR Brink, 1991, Ozone in Water Treatment, Lewis Publisher. Michigan, USA
[4] Halliday, D., R. Resnick und J. Walker, 2001, Fundamental of Physics Sixth Edition, John Wiley Sons, New York, USA
[5] DSLSimonetti, J.Sebastian, FS dos Reis und J. Uceda, 1992, „Design Criteria for Sepic and Cuk Converters as Power Factor Oreregulators in Discontinuous Conduction Mode“, IEEE Transactions on Industrial Power Electronics, 0-7803-0582- 5/92, S. 283-288.
[6] RWErickson und D. Maksimovic, 1997, Fundamentals of Power Electronics, 2. Auflage, Chamman & Hall, S. 22-124.
[7] Dordrecht et.al., 1999, Die modernen Probleme der Elektrostatik mit Anwendungen in
Umweltschutz., Kluwer Academic Plublisers.,
DE 
EN 
JA 
FR 
KO 
ES 
RU 
ZH