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黄珂莹 陈志翔 李登辉 陈珊珊 刘雨晴
西华大学能源与环境学院 成都 610039
【文章摘要】
在当今世界非常重视能源短缺、环境污染、健康生活环境恶劣的趋势下，如何合理分配资源，节约能源，同时又提供健康舒适的生活环境是一个十分重要的课题。在全球气候变暖，天气极端化的影响下，人们追求舒适度的要求越来越高，暖通行业的发展日益凸显，然而空调污染这一块却很少有人去重视，长时间未清洗的空调非常容易堆积污垢，微生物含量严重超标，特别是在家用空调上的散热片、过滤网以及中央空调的冷却水系统、风管上。
【关键词】
环境污染；空调污染；测试仪
1 项目背景
中科院一项调查显示，我国是全世界自然资源浪费最严重的国家之一，在59 个接受调查的国家中排名第56 位。另据统计，中国的能源使用效率仅为美国的26.9%，日本的11.5%。因此，推进节能减排，可谓迫在眉睫。其中巨大的电能为最主要的浪费之一。
近年来我国人群总体健康水平不断提高，但若干与环境污染相关疾病的发病率和死亡率却呈上升趋势过去30 年， 我国人群恶性肿瘤死亡率从 83.65 ／ 10 万上升34.80 至1 ／ 10 万，出生缺陷发生率从1996 年的8.87‰上升至2007 年的14.79‰ ；我国城市儿童哮喘患病率从1990 年的0.91% 上升至 2000 年的 1.50%， 十年间上升了60%。大气污染与呼吸系统疾病、水污染与消化道肿瘤高发具有较高相关性，在今年提出的相关文件中指出， 把“以人体健康为本”作为环保部门落实“以人为本”的科学发展观的原则，按照“以人体健康为本”的目标需求来配置环境保护行政资源，优先解决易于导致人群健康损害的污染。
而在中央空调与家用空调这块，作为大众和社会交流方面最常用的电器，其主要污染物则为PM10 与军团菌，并且随着近几年空调用量的大幅提高，由于空调污染引发的病症也在逐年增加，并且由于空调的污染也同时导致了大量电能的浪费。
2 项目分析
据有关数据分析，空调通风系统由于长期运行、清洁不当等原因，已经成为公共场所室内空气污染的主要污染源。风管系统、风口和机房的卫生管理要求；冷却塔、过滤器（网）、表冷器、加热（湿）器、冷凝水盘等的检查、清洗或更换要求；新建、改建和扩建空调通风系统的要求。据了解，世界卫生组织已将室内空气污染列为人类健康的10 大威胁之一。空调污染，还会引发亚健康状态和多种疾病，同时也会导致空调制冷效果下降、费电、出风量下降等问题。而其中PM10 与军团菌则为其中最主要的污染物。
CLH-multifunction 空调环境测试仪把提醒市民按时清洗过滤网与杀菌消毒（PM10，军团菌）相结合，将光敏电阻与紫外线杀菌灯配合并且及时反映空调耗电量，做到“节能，环保，健康”于一身。
3 项目优势
近几年来，由于空调污染物引起的上呼吸道感染病例逐年增加，据相关数据显示我们可以看出，空调污染物引起的上呼吸道感染病例逐年增加。但是人们对空调污染物的情况并不了解，即使了解的市民也不会按时的清理空调中的污染物，并且污染物的堆积也会带来严重的电能浪费，目前市场上的空调与清洁公司在这一块上的确存在缺陷。
CLH-multifunction 空调环境测试仪， 结合检测，杀菌，消毒，提醒，节能为一体， 不仅方便了清洁过程并且时刻提醒空调的耗电量，及时提醒官大市民及时清洗，对于大家追求的环保，健康的生活方式来说无疑是锦上添花。036
智能应用
Intelligence Application
电子制作
4 项目产品名称、规格和型号
（1）产品名称: CLH-multifunction 空调环境测试仪
（2）产品规格: 分体式
（3）产品型号：A60\A70
5 项目产品原理与主要功能：
5.1 家用空调A60 型号相关原理：
（1）空调里的污染物组成：
主要由军团菌和PM10 组成，而家用里的主要污染物为飘尘（PM10）：能在大气中长期飘浮的悬浮物质称为飘尘，即PM10。粗颗粒物可侵害呼吸系统，诱发哮喘病。细颗粒物可能引发心脏病、肺病、呼吸道疾病，降低肺功能等。因此，对于老人、儿童和已患心肺病者等敏感人群，风险是较大的。患有慢性肺炎、心脏病、感冒或哮喘病患者的老年人及儿童则是最易受可吸入颗粒物影响的人群。我们的产品借用光敏电阻的光照特性来检测空调中的灰尘含量。
（2）光敏电阻的结构与工作原理
光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。光敏电阻如图所示。当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏电阻两端加上电压后， 流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子- 空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。
（3）产品原理
我们的CLH-multifunction 空调环境测试仪分为两个型号：A60 和A70.A60 主要用于家用空调，A70 主要用于中央空调。其中A60 型号靠检测灰尘来进行提醒，根据光敏电阻的光敏性，我们设计出了CLH-multifunction 空调环境测试仪A60，其基本电路图和控制原理图如下。
由图可以清楚的看出光敏电阻在我们A60 这个型号里起着最为重要的作用。我们的光源采用在空调的过滤网后面安装上我们的光敏电阻，光源安装在过滤网前的挡板上，这样既方便拆卸清洗有能有效的检测积灰程度。光源透过干净的过滤网照在光敏电阻上，此时光敏电阻会有一个恒定的阻值，它所分的电压也是恒定的，即显示屏上显示的数值为“正常”，警报器无反应。但空调在使用一段时间后， 过滤网上积灰会越来越多，这会慢慢影响光源的光照强度，当积灰达到一定程度， 透过过滤网的光很弱，此时光敏电阻的阻值会很大，分得的电压很高，显示屏上会显示“积灰超标”，与此同时，警报器发出警报，及时提醒人们清洗空调，达到保护人们健康的效果。
5.2 中央空调A70 型号相关原理：
除由于制冷机理冷量传输的方式不同，中央空调机组常常带有冷却塔设备和供水系统，此外带有一定湿度的空气在风管内的流动，并且温度适宜。这些常年处于潮湿和温度适宜情况下的环境中，为微生物繁殖提供了相当有利的条件，如果长时间没有对冷却塔内的冷却水进行更换，冷却水内疚会产生大量藻类和淤泥，风管内的微生物也会肆虐。其中最为主要的健康杀手之一就是—军团菌。军团菌是隐藏在空调制冷装置中的致病菌，随冷风吹出浮游在空气中，吸入人体后会出现上呼吸道感染及发热的症状，严重者可导致呼吸衰竭和肾衰竭。军团菌最早是由于部队室内密闭作业，导致群体发生上呼吸道感染而得名。
我们特地研发推出了适用于中央空调系统有关于专门检测微生物— 军团菌检测的专用仪器———CLH— multifunction 空调环境测试仪。
（1）工作原理
CLH—multifunction 空调环境测试仪在中央空调系统中，主要采用微生物浓度指数传感器和无线电通讯传输技术，将传感器投放在容易产生微生物的机器当中，例如冷却塔内壁、风管管道内壁、水管管道内壁、定期检测循环冷却水中的微生物含量，是否超过国家允许标准，若微生物含量超标，则传感器上的外置天线将通过无线电传输将电信号传输到末端设备（即CLH—multifunction 空调环境测试仪）上。然后显示在仪器的显示屏上，提示用户及时清洗发生感染的部位，更换冷却水。
（2）附加功能：
CLH—multifunction 空调环境测试仪A60 还是CLH—multifunction 空调环境测试仪A70 2 种型号的仪器，均带有电量显示系统，语音警报系统。电量显示系统主要由微型电表，显示屏构成，语音警报系统在灰尘或者微生物指标超标时，均会发出提示音，提醒设备应该及事清洗。
6 结论
（1）独特性：
目前市面上，大部分空调公司注重他们所生产出来的空调的制冷效果，能耗比，用电量这一块，然而却很少注意到人们在实用空调的过程中产生的大量致病因素，空气质量等。例如在医院、食堂等对空气卫生指标需要非常高的场所，空调中吹出的风是否健康就是一个十分值得重视的问题，我们的CLH—multifunction 空调环境测试仪就恰好满足了市场上这一空缺，为打造健康生活而出生。
（2）新颖性：
大部分空调用户不重视清洗空调这一块生活内容，很少用户在得知自己家空调内部非常肮脏的情况下，才将室内机拆开清洗。社会上也因此衍生了很多空调清洗行业，但是从来没有人研发关于专门检测空调空气质量的仪器，我们特立独行，开创先河，立志于研发CLH—multifunction 空调环境测试仪为人们的健康生活做出十分大的贡献，其新颖性可见一斑。
（3）先进性：
CLH—multifunction 空调环境测试仪采用光敏电阻检测灰尘厚度, 微生物传感器检测微生物浓度, 平且在外机外壳上直接显示空调从开启到当时的耗电量水平。市面上普通的PM10 检测仪的价格通常在2000—3000 的范围左右，而我们大胆创新，首先采用上述几项技术来打到检测空调环境的目的。
（4）节能型：
空调在长时间未对散热片、过滤网进行定期清洗时，空调的制冷效果将下降。能耗增大，耗电量增多。即达不到理想的制冷效果，又浪费了资源。CLH— multifunction 空调环境测试仪可以不仅可以提醒人们该准时清洗空调系统，保证人们的健康生活，同时也在另一方面降低了空调的能耗，减轻了负担，同时在主界面上增加的电量显示更加提醒了人们节能减排，可持续发展的思想。
（5）实用性：
CLH—multifunction 空调环境测试仪分别为家用空调、中央空调提供了2 种型号，满足了市场多样化的需求。考虑到家用空调用电量低，工程设备相对简单，而中央空调机组能耗较大，工程设备，系统结构相对家用空调要复杂很多，制造成本，价格方面也有很大的区别。因此我们特地针对以上特点设计研发了2 种针对家用空调和中央空调的CLH—multifunction 空调环境测试仪。
【作者简介】
黄珂莹，女，1993 年4 月生，四川乐山人，西华大学2011 级建筑环境与设备工程本科生，研究方向：供热，通风及空调工程037
