fbpx

ERV soojusvaheti turvalised membraanid

Taust

Praeguse globaalse COVID19 pandeemia jätkumisega on päevakorda tõusnud küsimus viiruse osakeste levimise võimalikkuse kohta läbi ehitiste ventilatsioonisüsteemide. Ühtegi teadaolevat nakatumise juhtu, kus levik toimus läbi ventilatsioonisüsteemi, ei ole tuvastatud, ent vaatluse all on selle võimalikkus läbi ventilatsioonisüsteemide, mis taaskasutavad õhku või on teatud tüüpi soojus- või energiatagastusega.(1)

Zehnder Gruppi kuuluv CORE toodab membraane ja membraanipõhiseid soojusvaheteid, ehitamaks ventilatsiooni energiatagastus rakendusi. Zehnderi soojusvahetid kasutavad membraani, et eraldada väljaminev ning sissetulev õhk ehitiste ventilatsioonisüsteemides, lubades soojusel ning niiskusel liikuda, ent takistades gaase ja saastet, kaasa arvatud viirusosakesi. Olles eesrinnas kõrgkvaliteediliste ventilatsiooni komponentide tootmises, on meie teadus-ja arendusosakond eelnevalt läbi viinud katsed, et testida meie entalpia (niiskustagastusega) soojusvaheti membraanimaterjali hügieenilisust, sealhulgas viirusosakeste läbimise võimalikkust.

CORE membraanid

Nagu me võime näha allolevast membraani läbilõikest mikroskoobi all, siis CORE’i membraan koosneb kahest kihist: mikropoorne kiht ning tihe polümeerkiht. Polümeerkiht on läbimatu gaasidele ning lubab vaid veeaurul imenduda ning läbida membraani. Kõik osakesed õhus, nagu näiteks viirused ning bakterid, on tänu sellele kihile blokeeritud. Membraani saab survestada õhuga ühelt poolt, ilma et õhk seda läbiks.

(joonis)

Joonisel vasakul:

Mikropoorne substraat  ~ 100 μm tihedus

Joonisel paremal:

Mittepoorne “tihe” kiht   ~ 1.5 μm tihedus

Membraani mikropoorne kiht käitub kui toetav kiht aktiivsele selektiivsele kihile. Mikropoorse kihi poorid on 10 – 60 nm suurused ning seetõttu käitub ta barjäärina viiruste ja bakterite levimisele. See on võimalik, kuna pooride keskmine suurus ja kuju on viirusosakestest väiksem. Koroonaviirused nagu COVID19 on teadaolevatel andmetel keskmiselt 125 nm ning vahemikus 60-140 nm, mis on suurem kui pooride suurus substraatkihil.(2) Võrdluseks – N95 respiraatormaskid blokeerivad 95% osakestest, mis on suuremad kui 0.3 mikronit (300nm) (3).

Kokkuvõtteks, meie membraanil on kaks kihti (tihe ning mikropoorne), mida viirusosakesed ei saa läbida, tagades et ükski viirus ei saa kanduda läbi membraani ning seguneda sissetuleva õhuga ehitiste ventilatsioonisüsteemides.

Viiruse läbivuse testimine

Et seda kinnitada, viisime läbi viiruse läbivuse testid meie membraani materjalidele vastavalt ASTM F-1671 standardile. See on standardtest meditsiinitarvikutele nagu näiteks kaitserõivad ja kindad. See test kasutab viraalset aseainet (bakteriofaag ΦX174), et mõõta aineosakeste kandumist surve all olevas vedelikus läbi materjali.(4) ΦX174 aineosake on ~25 nm läbimõõduga, mis on palju väiksem individuaalsest koroonaviiruse osakesest.  Nii meie Mx4 ‘T4’ kui ka HP ‘Gryphon’ membraani puhul ei täheldatud viraalse surrogaadi ülekannet ASTM F-1671 testil, kinnitades, et meie membraani materjalid toimivad viiruse barjäärina. Testi aruanne on välja toodud allpool.

CORE soojusvahetid

Teatud tüüpi ventilatsiooni soojusvahetid (nagu rootorsoojusvahetid ja pendel tüüpi süsteemid) ei taga, et ventilatsiooni õhuvoolud on täiesti eraldatud, lubades väljuval õhul vahelduvalt kokku puutuda samade pindadega, millega puutub kokku sissetulev õhk. Plaat-tüüp membraanipõhised entalpia soojusvahetid (ja tavapärased plaatsoojusvahetid) lubavad 100% eraldatust väljamineva ning sissetuleva õhu vahel ehitistes. Membraan on läbimatu õhule ning viirustele ning sissetulev õhuvool jääb sujuvalt eraldatuks väljaminevast õhuvoolust CORE’i membraaniga entalpia soojusvahetites.

Me viime läbi lekkeinspektsiooni kõikidele soojusvahetitele, mis on varustatud meie membraanidega, tagamaks et kõikide vahetite tihenditel on piisav õhupidavus. Põhja-Ameerikas müüdavatele toodetele teeme lisaks sertifikatsioontesti AHRI 1060 standardile, mis tagab, et vahetite väljamineva õhu läbivus (EATR) on vähem kui 1%.(5) Meie tooted Euroopas on testitud vastavalt DIN EN 308 lekkelävega vähem kui 1% nominaalsest õhuvoolust.(6) Nõnda saame garanteerida, et kõik CORE soojusvahetid vastavad kõrgeimatele standarditele ning eeskirjadele vastavatel turgudel, mis puudutab lubatud lekkehulka ning õhupidavust.

Me jälgime jätkuvalt uuringuid, mis puudutavad COVID19 ja viiruste leviku võimalikkust ventilatsioonisüsteemides ja jätkame selliste toodete produktsiooni ning arendamist, mis on kõrge jõudlusega ning esmaklassilise hügieenilise funktsioneerimisega.

Dr. Ryan Huizing, P.Eng., Ph.D.
Director of Research and Development
CORE Energy Recovery Solutions, North America
c +1-778-232-7729
e ryan.huizing@core.life

Märkus: CORE on membraani ja vahetite varustaja ventilatsioonisüsteemide projekteerijatele ja tootjatele. Kuigi meie vahetitel on madal leke ja täielik õhuvoolude eraldatus ning meie membraanid blokeerivad saasteaineid ning viirusi kandumast sissetulevale õhuvoolule, peavad vahetid olema installeeritud nii, et puuduks lekke- ning õhuvoolude segunemise võimalus.

Viited

[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