Luftreiniger und elektrostatische Technologie: Verbesserung der Luftqualität durch Auffangen mikroskopischer Partikel

Luftreiniger sind in modernen Haushalten fast unverzichtbar geworden. Sie können das Wohnumfeld wirksam verbessern und sich selbst und die Familienmitglieder vor den Schäden der Luftverschmutzung schützen. Unter den Gesundheitsgefahren, die von Industrieemissionen, Fahrzeugabgasen und schädlichen Gasen in Innenräumen ausgehen, sticht Feinstaub als ein wichtiger Faktor hervor. Die elektrostatische Technologie in Luftreinigern gilt als effiziente Methode zur Beseitigung dieser Feinstaubpartikel und trägt zur allgemeinen Wirksamkeit der Luftreinigung bei.

Ⅰ. Bedrohung der Luftqualität durch Feinstaub

Feinstaub wird in der Regel als feste oder flüssige Partikel definiert, die in der Luft schweben und einen Durchmesser von höchstens 10 Mikrometern haben. Sie werden in zwei Hauptgruppen eingeteilt: PM2,5 (Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern) und PM10 (Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 10 Mikrometern). Aufgrund ihrer geringen Größe können diese Partikel leicht in der Luft schweben und über die Atemwege eingeatmet werden, was eine Gesundheitsgefährdung darstellt.

PM2,5 kann aufgrund seiner extrem geringen Größe tief in die Lunge eindringen, die Abwehrmechanismen der Atemwege umgehen und das Atmungssystem direkt schädigen. Eine längere Exposition gegenüber hohen PM2,5-Konzentrationen kann zu chronischen Atemwegserkrankungen wie chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und Asthma führen. Studien haben gezeigt, dass die Exposition gegenüber erhöhten Feinstaubwerten, insbesondere PM2,5, mit einer erhöhten Inzidenz und Sterblichkeitsrate von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einschließlich Herzkrankheiten und Schlaganfall, einhergeht.

Ⅱ. Mechanische Filtration vs. elektrostatische Technologie Filtration

Luftreiniger als wirksames Mittel zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen setzen verschiedene Filtertechnologien und -methoden ein, um feine Partikel zu entfernen. Unter diesen Methoden gilt die elektrostatische Technologie als wirksamer Ansatz.

1. Mechanische Filtration

Die mechanische Filterung ist eine der am häufigsten verwendeten Filtermethoden in Luftreinigern. Sie funktioniert in erster Linie durch das physikalische Einfangen von Partikeln in der Luft, darunter Staub, Pollen, Bakterien, Viren und andere Feinpartikel. Das Herzstück dieser Filtermethode ist der Filter, wobei der HEPA-Filter (High-Efficiency Particulate Air) der gebräuchlichste und effektivste Typ ist.

HEPA-Filter sind hocheffiziente mechanische Filter, die winzige Partikel in der Luft auffangen. Diese Filter bestehen in der Regel aus einem dichten Netz von Fasern mit einer kontrollierten Spaltgröße von etwa 0,3 Mikrometern. Partikel dieser Größe stellen für mechanische Filter die größte Herausforderung dar, da sie größer sind als die Fasern des Filters, der Filter aber dennoch eine sehr hohe Effizienz aufweist. Wenn die Luft durch den HEPA-Filter strömt, fängt die komplizierte Struktur des Filters winzige Partikel in der Luft ab und isoliert sie, während größere Luftmoleküle durchgelassen werden. Auf diese Weise werden schädliche Partikel in der Luft wirksam abgefangen und isoliert, was die Luftqualität in Innenräumen verbessert.

HEPA-Filter erreichen in der Regel einen Wirkungsgrad von 99,97% oder höher, insbesondere für Partikel mit einer Größe von 0,3 Mikrometern. Darüber hinaus werden HEPA-Filter je nach Filtrationseffizienz und Lebensdauer in verschiedene Stufen eingeteilt, z. B. HEPA H13 und HEPA H14. HEPA-Filter sind zwar hochwirksam, aber mit der Zeit sammeln sich auf ihrer Oberfläche mehr Partikel an, was die Wirksamkeit der Belüftung verringert. Daher ist der regelmäßige Austausch des Filters ein wichtiger Schritt zur Aufrechterhaltung des effizienten Betriebs eines Luftreinigers.

2. Elektrostatische Technologie Filtration

Die elektrostatische Technologie ist eine Methode, die ein elektrostatisches Feld nutzt, um winzige Partikel in der Luft anzuziehen und einzufangen. Die elektrostatische Technologie, die im Bereich der Luftreinigung weit verbreitet ist, arbeitet in erster Linie mit geladenen elektrischen Feldern und Elektroden, um winzige Partikel anzuziehen und einzufangen und so das Ziel der Luftreinigung zu erreichen.

Der erste Schritt in der elektrostatischen Technologie besteht in der Regel in der Erzeugung eines elektrischen Feldes. Dieses Feld kann durch das Einbringen geladener Materialien oder durch Elektroden erzeugt werden. Da winzige Partikel in der Regel eine bestimmte Ladung tragen, werden sie, wenn sie in das elektrische Feld gebracht werden, von der Kraft des elektrischen Feldes erfasst und schnell in einen bestimmten Bereich des Feldes gezogen. Da das Reinigungsgerät geladene Elektroden enthält, die je nach der Ladung der Partikel positiv oder negativ sein können, ziehen Elektroden mit entgegengesetzten Ladungen die Partikel an, so dass sie sich auf der Oberfläche der Elektrode ablagern.

Mit der Zeit lagern sich jedoch Partikel auf den Elektroden ab, die sich auf der Oberfläche ansammeln und die Reinigungswirkung beeinträchtigen. Um einen effizienten Betrieb aufrechtzuerhalten, sind einige elektrostatische Luftreiniger mit regelmäßigen Reinigungsmechanismen ausgestattet. Dabei werden die Elektroden wiederholt unter Strom gesetzt, um die Partikel abzuschütteln oder aufzufangen, oder sie verfügen über eine automatische Reinigungsfunktion, wodurch eine effiziente Luftreinigung bei geringerem Energieverbrauch erreicht wird.

Aufgrund ihrer hohen Effizienz bei der Erfassung winziger Partikel, insbesondere PM2,5 und anderer Feinpartikel, wird die elektrostatische Technologie nicht nur für die Luftreinigung in Innenräumen eingesetzt, sondern findet auch breite Anwendung in der industriellen Abgasbehandlung, der Staubkontrolle in elektronischen Produktionslinien, der Luftreinigung in medizinischen Geräten und anderen Bereichen. Dank ihrer Fähigkeit, kleine Partikel effizient zu erfassen, ist die elektrostatische Technologie in verschiedenen Umgebungen von Vorteil.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Luftreiniger mit elektrostatischer Technologie ein effizientes und praktisches Mittel zur Adsorption winziger Partikel darstellen und so zur Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen beitragen. Trotz einiger Unannehmlichkeiten bei der Wartung machen die Eigenschaften der hocheffizienten Reinigung und des geringen Energieverbrauchs die elektrostatische Technologie im Bereich der Luftreinigung vielversprechend. Für die Zukunft wird erwartet, dass die elektrostatische Technologie durch kontinuierliche technologische Innovation die Stabilität weiter verbessert, die Kosten senkt und den Menschen eine noch gesündere und frischere Innenraumluft bietet.