Zehnder Entalpijas siltummaiņa membrāna aiztur vīrusus

Entalpijas siltummaiņu drošas membrānas

Turpinot pašreizējo globālo COVID19 pandēmiju, ir izvirzīts jautājums par vīrusu daļiņu izplatīšanās iespēju caur ventilācijas sistēmām ēkās. Nav zināmi konkrēti pārnešanas gadījumi caur ventilācijas sistēmu, taču tiek apsvērta to iespējamība, izmantojot ventilācijas sistēmas, kas atgūst gaisu vai atgūst kādu siltuma vai enerģijas veidu (1).

CORE, kas ir daļa no Zehnder grupas, ražo membrānas un uz membrānas balstītus siltummaiņus, kas nodrošina enerģijas atgūšanas procesus. Zehnder siltummaiņi izmanto membrānu, lai atdalītu izejošo un ienākošo gaisu ēkas ventilācijas sistēmās, ļaujot siltumam un mitrumam cirkulēt, vienlaicīgi novēršot gāzes un piesārņojumu, ieskaitot vīrusu daļiņu, nokļūšanu cauri membrānai. Augstas kvalitātes ventilācijas komponentu ražošanas gaitā mūsu pētniecības un attīstības nodaļa iepriekš ir veikusi testus, lai pārbaudītu mūsu Entalpijas (mitruma atgūšanas) siltummaiņa membrānas materiāla higiēnu, tostarp spēju neizlaist cauri vīrusu daļiņas.

CORE membrāna

Kā redzam zemāk esošajā attēlā no mikroskopa, CORE membrāna sastāv no diviem slāņiem: mikroporaina un blīva polimēra slāņa. Polimēra slānis ir necaurlaidīgs gāzēm, tas ļauj absorbēt un iziet cauri membrānai tikai ūdens tvaikam. Šis slānis bloķē visas gaisā esošās daļiņas, piemēram, vīrusus un baktērijas. Membrānai gaiss neiet cauri pat pie paaugstināta spiediena.

Attēlā pa kreisi:
Mikroporainais substrāts ~ 100 μm blīvums

Attēlā pa labi:
Neporainaiss “blīvais” slānis ~ 1,5 μm blīvums

Membrānas mikroporainais slānis darbojas kā atbalsta slānis aktīvajam selektīvajam neporainajam slānim. Mikroporainā slāņa poras ir 10-60 nm lielas, tāpēc tās darbojas kā šķērslis vīrusu un baktēriju izplatībai. Tas ir iespējams, jo vidējais poru lielums un forma ir mazāka nekā vīrusa daļiņas. Ir zināms, ka tādiem koronavīrusiem kā SARS-CoV-2 ir vidēji 125 nm un diapazons no 60 līdz 140 nm, kas ir lielāks par substrāta slāņa poru izmēru.

Būtiskākais ir tas, ka mūsu membrānai ir divi slāņi (blīvs un mikroporains), cauri kuriem vīrusa daļiņas nevar iziet, nodrošinot, ka neviens vīruss no izvadāmā gaisa nevar iziet cauri membrānai un sajaukties ar ienākošo svaigo gaisu ēkas ventilācijas sistēmās.

Vīrusa caurlaidības pārbaude

Lai to apstiprinātu, mēs veicām vīrusa caurlaidības testus mūsu membrānas materiāliem, saskaņā ar ASTM F-1671. Šis ir standarta tests medicīniskām precēm, piemēram, aizsargapģērbam un cimdiem. Šajā testā tiek izmantots vīrusa aizstājējs (bakteriofāgs ΦX174), lai izmērītu daļiņu transportu zem spiediena esošā šķidrumā caur materiālu. (4) ΦX174 daļiņas diametrs ir 2525 nm, kas ir daudz mazāk nekā atsevišķa korona vīrusa daļiņa. Gan mūsu Mx4 ‘T4’, gan HP ‘Gryphon’ membrānām ASTM F-1671 testā netika novērota vīrusa aizstājēju pārnešana, kas apstiprināja, ka mūsu membrānas materiāli darbojas kā vīrusu barjera. Testa ziņojums ir parādīts zemāk.

CORE siltummaiņi

Atsevišķi ventilācijas siltummaiņu veidi (piemēram, rotora siltummaiņi) nenodrošina, ka ventilācijas gaisa plūsmas ir pilnībā atdalītas, ļaujot nosūces gaisam sajaukties ar pieplūdes gaisu. Plākšņu tipa Entalpijas siltummaiņi (un parastie plākšņu siltummaiņi) ļauj 100% atdalīt nosūces gaisu un pieplūdes gaisu. Siltummaiņa membrāna ir gaisa un vīrusu necaurlaidīga, un ienākošā svaigā gaisa plūsma ar CORE membrānu paliek pastāvīgi atdalīta no izejošās netīrās gaisa plūsmas.

Mēs veicam noplūdes pārbaudi visiem siltummaiņiem, kas aprīkoti ar mūsu membrānām, lai pārliecinātos, ka visu siltummaiņu blīvēm ir pietiekams hermētiskums. Produktiem, kas tiek pārdoti Ziemeļamerikā, mēs papildus AHRI 1060 standartam veicam arī sertifikācijas testu, kas nodrošina, ka siltummaņa izplūstošā gaisa caurlaidība (EATR) ir mazāka par 1%. 6) Šādi mēs varam garantēt, ka visi CORE siltummaiņi atbilst augstākajiem standartiem un noteikumiem tirgū attiecībā uz atļauto noplūdes ātrumu un hermētiskumu.

Mēs turpināsim uzraudzīt pētījumus par COVID19 potenciālu un vīrusu izplatību ventilācijas sistēmās, kā arī turpināsim ražot un attīstīt augstas veiktspējas produktus, kuriem ir pirmās klases higiēniskā funkcionalitāte.

 

Dr Ryan Huizing, P.Eng., Ph.D.
Pētniecības un attīstības direktors
CORE Energy Recovery Solutions, Ziemeļamerika
c + 1-778-232-7729
e ryan.huizing@core.life

Piezīme: CORE ir membrānu un siltummaiņu piegādātājs ventilācijas sistēmu projektētājiem un ražotājiem. Lai gan mūsu siltummaiņiem ir zema noplūde un gaisa plūsmu pilnīga atdalīšana, un mūsu membrānas bloķē piesārņotāju un vīrusu iekļūšanu ienākošajā gaisa plūsmā, siltummaiņi ir jāuzstāda tā, lai nebūtu noplūdes iespēju un gaisa plūsmas sajauktos.

[1] https://www.rehva.eu/fileadmin/user_upload/REHVA_covid_guidance_document_2020-03-17_final2.pdf

[2] N. Zhu et al., “A Novel Coronavirus from Patients with Pneumonia in China, 2019,” New England Journal of Medicine, vol. 382, no. 8, pp. 727–733, Feb. 2020, doi: 10.1056/NEJMoa2001017.

[3] NIOSH (2019) “Procedure No. TEB-APR-STP-0059, Revision 3.2. Determination of particulate filter efficiency level for N95 series filters against solid particulates for non-powered, air-purifying respirators, Standard Testing Procedure (STP)”. [Online] Available at https://www.cdc.gov/niosh/npptl/stps/pdfs/TEB-APR-STP-0059-508.pdf

[4] F23 Committee, “ASTM F-1671 Test Method for Resistance of Materials Used in Protective Clothing to Penetration by Blood-Borne Pathogens Using Phi-X174 Bacteriophage Penetration as a Test System,” ASTM International, 2013.

[5] “AHRI, ANSI/ARI Standard 1060, Standard for Rating Air-to-Air Exchangers for Energy Recovery Ventilation Equipment, Air-Conditioning & Refrigeration Institute, Arlington, VA, 2005.

[6] DIN: (1997). “DIN EN 308. Heat exchangers – Test procedures for establishing performance of air to air and flue gases heat recovery devices”; EN 308:1997

a 1455 East Georgia Street, Vancouver, B.C. Canada V5L 2A9 o 604.488.1132 e info@core.life w core.life