ประสิทธิภาพไอออไนเซชันแบบสองขั้วในสภาพแวดล้อมทางการศึกษา

ในสภาพแวดล้อมที่อยู่รอบสถานการณ์การแพร่ระบาดในปัจจุบัน ผู้คนทุกที่ต่างค้นหาคำตอบเพื่อทำให้พื้นที่ในร่มของเราปลอดภัยและดีต่อสุขภาพยิ่งขึ้น สิ่งนี้ค่อนข้างชัดเจนในโรงเรียนของเรา ซึ่งมาตรการที่แนะนำอย่างกว้างขวางบางประการเพื่อควบคุมการแพร่กระจายของการเจ็บป่วยทางอากาศอาจเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้

บางครั้งเรียกว่า“เทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วราคาถูก” มีการพูดคุยถึงกลยุทธ์ต่างๆ เช่น การใช้ตัวกรองสื่อที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น การเพิ่มการระบายอากาศ และหน้าต่างที่เปิดตอนเย็น ในห้องเรียนเพื่อลดโอกาสที่จุลินทรีย์ ไวรัส และแบคทีเรียจะแพร่กระจายในอากาศ

วิธีการเหล่านี้มีมาตั้งแต่ปี 1950 จากยุคนั้นดรัมเบรกในรถยนต์ก็เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วราคาถูกเช่นเดียวกับหลอดไฟแบบไส้ โดยพื้นฐานแล้ว การใช้การกรองเป็นกลยุทธ์ในการฟอกอากาศ คุณหวังว่าจะจับอนุภาคไวรัสบนเนื้อเยื่อ (วัสดุกรองส่วนใหญ่จัดหาโดย Kimberly Clark ผู้ผลิต Kleenex)

ปัญหาที่ใหญ่กว่าคือการใช้วิธีการเหล่านี้ในการตั้งค่าอาคารเรียนในโลกแห่งความเป็นจริง ในการศึกษาที่ทำในโรงเรียนในนครนิวยอร์ก มีเพียงหนึ่งในสามของโรงเรียนเท่านั้นที่มีระบบระบายอากาศด้วยกลไกหรือระบบทำความร้อนส่วนกลางและไฟฟ้ากระแสสลับ นอกจากนี้ จากการศึกษาเดียวกัน โรงเรียนทั้งหมดยกเว้นร้อยละ 18 ที่ศึกษาไม่มีหน้าต่างหรือหน้าต่างที่พังและไม่สามารถเปิดได้ (ที่มา: www.edweek.org). โรงเรียนหลายแห่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่เย็นกว่าต้องอาศัยเครื่องช่วยหายใจหรือระบบรวมที่ให้ความร้อนเท่านั้น และมีการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอจากระบบเหล่านี้เพื่อกระจายความร้อนไปทั่วห้องเรียน สำหรับโรงเรียนเหล่านี้ การอัพเกรดการกรองและ/หรือการระบายอากาศจะไม่สามารถทำได้หากไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญกับอาคารที่มีป้ายราคาจำนวนมาก และเวลาที่อาคารไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากการก่อสร้าง

แม้แต่ในโรงเรียนที่มีการระบายอากาศส่วนกลาง การอัพเกรดตัวกรองหรือเพิ่มการระบายอากาศภายนอกนั้นไม่ง่ายอย่างนั้น การอัพเกรดจากตัวกรอง MERV (ค่าการรายงานประสิทธิภาพขั้นต่ำ) 8 ไปเป็นตัวกรอง MERV 13 ตามที่ ASHRAE แนะนำ จะเพิ่มแรงดันคงที่ตกคร่อมตัวกรอง ซึ่งจะส่งผลให้การไหลเวียนของอากาศทั่วทั้งระบบ HVAC ลดลง เนื่องจากระบบ HVAC ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับข้อจำกัดการไหลเวียนของอากาศจากตัวกรองที่มีอัตราสูงกว่า พื้นที่จะทำความร้อนและความเย็นได้ยากขึ้น HVAC จะทำงานบ่อยขึ้นและเป็นระยะเวลานานขึ้นเพื่อตอบสนองเทอร์โมสตัท ความต้องการแรงม้าของพัดลมจะเพิ่มขึ้น และ ระบบ HVAC โดยรวมจะทำงานหนักขึ้นมากและมีแนวโน้มที่จะสึกหรอก่อนเวลาอันควร

ยิ่งแย่ลงไปอีก เนื่องจากตัวกรองที่มีอัตราสูงกว่าจะดักจับอนุภาคได้มากขึ้น จึงต้องเปลี่ยนบ่อยๆ ไม่เช่นนั้นจะจำกัดการไหลเวียนของอากาศมากยิ่งขึ้น เนื่องจากมีสิ่งสกปรกมากมายและหนาขึ้นเรื่อยๆ คอยล์ AC อาจค้างและปิดระบบ HVAC นอกจากนี้ การไหลเวียนของอากาศที่ลดลงจะส่งผลต่อแรงดันในอาคาร ทำให้พื้นที่อยู่ภายใต้แรงดันลบ ซึ่งอากาศที่ไม่สามารถควบคุมได้ต้องการถูกดูดเข้าไปในอาคาร ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดปัญหาในการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นและกระตุ้นให้เกิดเชื้อราและแบคทีเรียเจริญเติบโตภายในอาคาร

นอกจากนี้ ตัวกรอง MERFV 13 ยังได้รับการทดสอบว่ามีประสิทธิภาพ 50% ในการดักจับอนุภาคในช่วง .3 ถึง 1 um ที่เกี่ยวข้องกับไวรัส เช่น อนุภาคของไวรัสโคโรนาคือ .12 um อนุภาคเหล่านี้มีขนาดเล็กเกินกว่าที่ตัวกรอง MERV 3 จะดักจับได้ มีเพียงตัวกรอง HEPA ในช่วง MERV 17-20 เท่านั้นที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับอนุภาคขนาดเหล่านี้

การเพิ่มการนำอากาศจากภายนอกเข้ามาหรือการระบายอากาศที่เพิ่มขึ้นซึ่งอาจทำให้สารปนเปื้อนภายในอาคารเจือจางลงก็ไม่ใช่เรื่องง่ายเช่นกัน ในกรณีที่ไม่มีเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง ตัวเลือกอาจเป็นการเปิดหน้าต่าง และในหลายกรณี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาวเย็น ไม่ใช่ตัวเลือก แม้ว่าจะมีไฟฟ้ากระแสสลับส่วนกลาง ระบบเหล่านี้ได้รับการออกแบบโดยใช้ปัจจัยโหลดจากการออกแบบอากาศภายนอกในปัจจุบัน เพียงการเพิ่มปริมาณและน้ำหนักบรรทุกนั้นจะต้องมีการรื้อระบบระบบ HVAC ใหม่เพื่อรองรับน้ำหนักบรรทุกนั้น ความจุระวางน้ำหนักจะต้องเพิ่มขึ้น ท่อ จะต้องพิจารณาถึงท่อและแม้แต่บริเวณที่อากาศภายนอกเข้ามาด้วย มาตรการ การกรอง และการระบายอากาศทั้งหมดนี้จะเพิ่มการดำเนินงาน HVAC และต้นทุนพลังงานโดยรวมอย่างมีนัยสำคัญ

ด้วยเหตุผลหลายประการเหล่านี้ AtmosAir และเทคโนโลยีไอออนแบบไบโพลาร์จึงถูกนำมาใช้ในโรงเรียนนับไม่ถ้วนที่มีระบบนับพันระบบ ข้อได้เปรียบที่ชัดเจนคือ AtmosAir จะบูรณาการเข้ากับระบบ HVAC ได้อย่างราบรื่น และไม่จำเป็นต้องมีการรื้อระบบระบบกลไกใหม่เพื่อรองรับระบบเหล่านั้น แต่เทคโนโลยี AtmosAir จะปรับให้เข้ากับระบบ HVAC นอกจากนี้ ในโรงเรียนหลายแห่งที่ไม่มี HVAC ส่วนกลาง AtmosAir ยังมีอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถทำงานร่วมกับเครื่องช่วยหายใจในห้องเรียนและระบบรวมอื่นๆ เพื่อใช้การไหลเวียนของอากาศจากอุปกรณ์เหล่านี้เพื่อชำระล้างและพื้นที่ให้บริการโดยระบบรวมเหล่านี้ นอกจากนี้ AtmosAir ยังสามารถจัดหาให้ในยูนิตเดี่ยวที่มีถังอากาศในตัว ในกรณีที่ไม่มีแหล่งจ่ายอากาศเลย

BPI ใช้งานได้จริงในสภาพแวดล้อมของโรงเรียนหรือไม่? Atmos Air เริ่มต้นจากการเป็นบริษัททดสอบทางอากาศ และการทดสอบและประเมินประสิทธิภาพของระบบที่ใช้งานภาคสนามภายใต้สภาวะโลกแห่งความเป็นจริงถือเป็นรากฐานสำหรับ AtmosAir การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการโดยไม่มีการพิจารณาการทดสอบ และกิจกรรมของผู้โดยสารและการทำงานของ HVAC เกิดขึ้นตามปกติ

วัดองค์ประกอบของฝุ่นละออง (PM 10 PM 2.5) TVOC (Total Volatile Organic Compounds) และสปอร์ เพื่อเป็นตัวบ่งชี้ความสะอาดของอากาศ โอโซนถูกวัดเพื่อตรวจสอบว่าผลพลอยได้นี้เกิดจากการทำงานของระบบ AtmosAir หรือไม่ หากต้องการเพิ่มบริบทให้กับระดับที่วัดได้ โปรดดูคำแนะนำที่เกี่ยวข้องกับประเภทสารปนเปื้อนเหล่านี้ด้านล่าง:

PM 10 25 ไมโครกรัม/ลบ.ม. ใคร (องค์การอนามัยโลก)

PM 2.5 50 ไมโครกรัม/ลบ.ม. ใคร (องค์การอนามัยโลก)

TVOC 500 PPB USGBC (สภาอาคารสีเขียวแห่งสหรัฐอเมริกา)

สปอร์ไม่มีข้อมูล (ยังไม่มีแนวทางปฏิบัติในปัจจุบันเกี่ยวกับระดับสปอร์)

โอโซน .01 PPM OSHA (การบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัย)

สิ่งสำคัญที่ควรทราบอีกประการหนึ่งคือ การศึกษาเหล่านี้ดำเนินการเพื่อให้ตัวแปรที่ควบคุมได้เพียงตัวแปรเดียวคือการทำงานของไอออไนเซอร์ ในการศึกษาเหล่านี้ไม่มีสารปนเปื้อนที่จงใจนำออกสู่สิ่งแวดล้อมเพื่อกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาโดยกระบวนการไอออไนเซชันในอากาศ สิ่งที่มีอยู่ในอากาศคือสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในขณะที่ทำการทดสอบในสภาพแวดล้อมของโรงเรียนโดยทั่วไป

โดยสรุป แม้ว่าการกรองสื่อและการระบายอากาศภายนอกที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นวิธีที่ได้รับการยกย่องในการปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคาร แต่ก็มักจะมีค่าใช้จ่ายสูงมากหรือเป็นไปไม่ได้เลยที่จะนำไปใช้ในสภาพแวดล้อมในห้องเรียนของโรงเรียน เทคโนโลยีไอออนแบบไบโพลาร์ เช่น AtmosAir ถูกนำมาใช้ในระบบของโรงเรียนมานานกว่า 20 ปี ในด้านความสามารถในการปรับปรุงคุณภาพอากาศภายในอาคาร ในขณะที่ไม่เพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน และต้องมีการวิศวกรรม HVAC ใหม่ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง ระบบเหล่านี้มีประวัติความสำเร็จที่พิสูจน์แล้วในสภาพแวดล้อมทางการศึกษา โดยมีการศึกษาที่แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่วัดผลได้ในสภาพแวดล้อมจริง