Cette recherche visait à développer un système plasma utilisé dans les climatiseurs. Ce système plasma développé pourrait être installé dans les climatiseurs - tous de type split, pourrait également améliorer la qualité de l'air égale au système plasma actuel. Les processus de développement étaient les suivants : 1) étudier le système plasma utilisé dans les climatiseurs, 2) concevoir un générateur de plasma, 3) développer le générateur de plasma et 4) tester ses performances dans de nombreux types de climatiseurs. Ce système plasma a été développé par AC haute tension – 14 kv avec une fréquence de 50 Hz. Le carbone était un conducteur pour générer un arc dans le système de purificateur d'air. La recherche a été testée en installant le générateur de plasma dans les climatiseurs – type mural. Alors qu'il y avait 3 types d'installations : sortie d'air, entrée d'air et centre de la pièce. Le résultat du générateur de plasma installé dans les climatiseurs, de type split, a révélé que l'installation de sortie d'air fournissait la moyenne la plus élevée d'ozone à 3,45 g/h. Ce type d'installation a fourni la plus grande efficacité d'amélioration de la qualité de l'air. De plus, le débit d'air dans l'installation et l'installation au centre de la pièce ont fourni la moyenne de la zone o à 2,55 g/h et 0,91 g/h, respectivement.
1. Introduction
À l'heure actuelle, le monde entier est confronté à l'effet de serre ainsi qu'à la pollution de l'air. La climatisation, c'est-à-dire le refroidissement de la température, n'est pas suffisante par rapport à la demande de l'humanité d'aujourd'hui, surtout lorsque la santé est le principal facteur pris en compte. La purification de l'air, ou le nettoyage de l'air, est un autre problème auquel les gens s'intéressent de plus en plus. Chaque climatiseur vendu aujourd'hui est donc équipé d'un système de purification d'air en option pour les clients [1-3]. Les systèmes de purification d'air de nos jours sont classés selon la source comme suit : purificateur d'air Heppa, carbone, ozone, eau et plasma. Le système plasma est actuellement le plus utilisé. Cependant, le système plasma a certaines limites affectant son efficacité et la satisfaction des clients et des fabricants, qui sont les suivantes : il ne peut être installé que dans un seul type de climatiseur, à savoir le type mural ; le générateur de plasma est trop gros ; les clients qui ont installé un climatiseur doivent le réinstaller ; c'est trop cher ; il réduit l'efficacité du refroidissement de la température ; il fait du bruit lorsque l'arc est généré ; la quantité de plasma n'a pas pu être contrôlée ; et ça sent mauvais après avoir allumé pendant une longue période. Selon les limitations citées ci-dessus, cette recherche visait à développer un prototype de générateur de plasma avec les caractéristiques suivantes : il pourrait être installé dans tous les climatiseurs de type split ; il est assez petit ; il pourrait être facilement installé; les clients qui ont installé un climatiseur pourraient l'installer sans acheter un nouveau climatiseur ; le prix est raisonnable ; il ne réduit pas l'efficacité du refroidissement de la température ; et il ne fait pas de bruit lorsque l'arc est généré.
2 Conception expérimentale du système
Selon le fait que les chercheurs ont installé des climatiseurs, il a été constaté que les climatiseurs modernes sont équipés de plus de fonctionnalités, en particulier de fonctionnalités concernant l'efficacité de contrôle et de purification de l'air en installant un générateur de plasma à l'endroit appelé
« débit d'air entrant » du climatiseur mural. Ce type de climatiseur est très populaire en raison du fait qu'il est petit par rapport à d'autres types de climatiseurs et qu'il fonctionne presque en silence avec son design attrayant. Après l'installation d'un climatiseur avec générateur de plasma, il a été constaté que l'air à l'intérieur de la pièce était plus pur et que les gens pouvaient respirer facilement sans mauvaise odeur. Cependant, l'inconvénient était que le générateur de plasma dépend de la décomposition de l'hydrogène et de l'oxygène. Afin d'utiliser la décomposition et la composition de ces gaz pour que le plasma fonctionne le plus efficacement possible, cela prend beaucoup de temps. Une bonne installation doit être à l'endroit où l'air s'écoule car l'air qui s'échappe, lorsque le compresseur est allumé, est extrêmement froid, soit 2-12° Celsius. De nos jours, le générateur de plasma est trop grand pour être installé dans la zone de sortie d'air ; l'efficacité est donc réduite.
3. Équipements expérimentaux [5-6]
Afin de construire un système de purification de l'air et de collecter des données pour le développement d'un générateur de plasma, les outils et équipements suivants sont nécessaires pour la recherche : un nouveau climatiseur mural de 12 000 BTU à installer dans une pièce de 16 mètres carrés, outil de mesure de température numérique, outil de mesure de puissance électrique haute tension, outil de mesure de générateur de plasma, outil pour mesurer le niveau de vitesse du vent du point d'envoi et de retour du climatiseur et outil pour mesurer le volume d'ozone dans la salle d'essai.
4. Circuit haute tension pour source de plasma
Selon la figure 1, un circuit haute tension pour source de plasma est représenté. Il s'agit de construire un système de purificateur d'air à plasma dans lequel la tension à la sortie est mesurée à environ 14 kv et suit le processus de génération d'arc comme illustré à la figure 2. La figure 3 montre l'arc dans la sonde haute tension du générateur de plasma.
5. Procédure de test expérimental
Afin d'expérimenter le climatiseur, le générateur de plasma serait installé dans un climatiseur de type split avec 12 000 BTU. Il y avait 3 types d'installation :
1.Flux d'air dans
L'installation a été effectuée à l'endroit, à l'intérieur du climatiseur, où l'air entre. Cela signifie que le générateur de plasma a été installé à l'endroit avant que l'air ne soit refroidi.
2.Débit d'air
L'installation a été faite à la position, à l'intérieur du climatiseur, où l'air s'écoule.
Cela signifie que le générateur de plasma a été installé à l'endroit après le refroidissement de l'air.
3.Centre de la pièce
L'installation s'est faite au centre de la pièce. La mesure de la quantité d'ozone a été effectuée après que le climatiseur ait fonctionné pendant une heure.
6.Résultats et discussion
Les figures 4 à 7 montrent les résultats qui ont révélé la relation entre la quantité d'ozone et le niveau de vitesse en fonction des positions et des températures du générateur de plasma.
Selon les figures 4 à 8, il a été constaté que l'installation du générateur de plasma à l'endroit où l'air s'écoule fournissait la quantité moyenne d'ozone la plus élevée, par rapport au flux d'air entrant et aux installations au centre de la pièce, à 24 à 26 degrés. De plus, il a été constaté que plus le niveau de vitesse est élevé, plus la quantité d'ozone est importante et que la moyenne de la quantité d'ozone est la plus élevée selon l'installation de sortie d'air. L'installation au centre de la pièce a fourni la quantité moyenne d'ozone la plus faible. La température et le niveau de vitesse n'ont pas du tout affecté la quantité d'ozone dans la pièce. La raison pour laquelle la quantité d'ozone dans la pièce avec l'installation de sortie d'air était plus élevée que le débit d'air entrant et les installations au centre de la pièce était qu'il y avait plus d'humidité. Lorsque le générateur de plasma fonctionnait, il y avait une charge électrique négative et en même temps l'air autour de la bobine froide était extrêmement humide, divisant les molécules d'eau dans l'air [4]. Une fois les molécules d'eau séparées, la charge électrique négative du générateur de plasma serait entourée de molécules d'eau dans la pièce. Les particules infectieuses dans l'air, comprenant de l'hydrogène, seraient enfin détruites par la charge électrique négative du générateur de plasma.
7.Conclusions et suggestions
Cette recherche visait à développer un système plasma utilisé dans les climatiseurs sans système plasma. Ce système plasma développé pourrait être installé dans tous les climatiseurs de type split. Il améliore également la qualité de l'air aussi efficacement que le système plasma disponible à l'heure actuelle. Les processus de développement étaient les suivants : étudier le système plasma utilisé dans les climatiseurs, concevoir un générateur de plasma, développer le générateur de plasma et tester ses performances dans de nombreux types de climatiseurs. Ce système plasma a été développé par AC haute tension – 14 kv avec une fréquence de 50 Hz. Le carbone était un conducteur pour générer un arc dans le système de purificateur d'air [4][7]. La recherche a été menée en installant le générateur de plasma dans des climatiseurs muraux avec 3 types d'installation : sortie d'air, entrée d'air et centre de la pièce. Le résultat
montre que le générateur de plasma installé dans les climatiseurs de type split pourrait purifier l'air aussi efficacement que le système plasma disponible à l'heure actuelle. Le résultat de l'expérience sur l'efficacité des installations révèle que l'installation d'évacuation d'air fonctionnait le plus efficacement à 24 degrés et que l'installation devait être effectuée à l'endroit où l'air s'écoule devant le serpentin froid du climatiseur. L'installation de sortie d'air a fourni la quantité moyenne d'ozone la plus élevée à 3,45 g/h. Ce type d'installation a fourni la plus grande efficacité d'amélioration de la qualité de l'air. Le débit d'air dans l'installation et l'installation au centre de la pièce ont fourni la moyenne de la zone o à 2,55 g/h et 0,91 g/h, respectivement. Étant donné que cette recherche était la première étape, elle avait besoin de plus de données statistiques. D'autres travaux de recherche devraient consister à concevoir un circuit plus grand afin de générer un arc pour une pièce plus grande, à expérimenter différents types de climatiseurs installés dans la même pièce afin d'obtenir la précision et à développer un système de contrôle automatique.
8.Références
[1] Horvath,M., L.Bilitzky et J. Huttner, 1985, co-éd., Ozone, Adademiai Kiado, Budapest
[2] Kondratyev, K.IA. , 2002 , Changement global de l'environnement : modélisation et suivi,
Springer, Allemagne
[3] Langlais, B., DA Reckhow et DR Brink, 1991, Ozone in Water Treatment, Lewis Publisher. Michigan, États-Unis
[4] Halliday, D., R. Resnick et J. Walker, 2001, Fundamental of Physics Sixth Edition, John Wiley Sons, New York, USA
[5] DSLSimonetti, J.Sebastian, FS dos Reis et J. Uceda, 1992, « Critères de conception des convertisseurs Sepic et Cuk en tant que régulateurs de facteur de puissance en mode de conduction discontinue », Transactions IEEE sur l'électronique de puissance industrielle, 0-7803-0582- 5/92, pp.283-288.
[6] RWErickson et D.Maksimovic, 1997, Fundamentals of Power Electronics, 2nded, Chamman&hall, pp. 22-124.
[7] Dordrecht et.al , 1999, Les problèmes modernes de l'électrostatique avec des applications dans
protection de l'environnement., Kluwer Acadamic Plublisers.,
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