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空气净化系统范文1
摘要：
文章基于汽车内空气污染背景下设计了一款车载空气检测与净化装置。该系统以STC89C52单片机为控制核心，采用模块化设计思想，系统根据QS-01空气质量传感器对有害气体浓度的精确测量，通过采用HEPA前过滤网、活性炭、光触媒等对车内空气进行净化。试验测试结果表明，该系统能够准确测试车内有害气体浓度，并能有效净化。
关键词：
QS-01空气质量传感器；AD7705模数转换器；负离子发生器；蓝牙传输；GSM通信
引言
随着空气污染问题的加重，设计开发环保低碳的车载空气净化设备已经成为汽车用品行业的一个趋势。长时间待在车内的驾乘者通常会有不同程度的疲倦感和昏昏欲睡的感觉，究其原因，主要是由车内空气缺少流通，氧气不足，废气含量过高引起，因此，车载空气净化器应运而生，本文正是基于车内空气污染背景下设计了一款车载空气检测与净化装置。
1系统设计
1.1系统总体框图
综合考虑现有的各种空气检测与净化方案，我们决定以STC89C52为控制核心，设计了一种汽车内空气质量检测与净化系统。本系统以STC89C52单片机为控制核心，采用模块化设计思想，由控制模块、报警模块、传感器模块、A/D转换模块、空气净化模块、短信发送GSM模块、蓝牙无线传输模块和LED12864液晶显示等模块组成。系统采用QS-01空气质量传感器对有害气体浓度进行精确测量，通过16位∑-A/D转换器AD7705实现对数据的精确处理，利用LED12864液晶将所测数据呈现出来，最后通过蓝牙传输功能将所测数据以及空气质量状况传输到基于安卓的平板电脑上，并利用GSM模块将空气质量指标发送到目标手机上。系统组成框图如图1所示。
1.2硬件部分设计
1.2.1空气质量检测模块
空气质量检测模块我们采用的QS—01空气质量传感器是一种二氧化锡半导体气体传感器，对各种空气污染源有较高的灵敏度，并具有疾速响应的特点，它的振动频率是100cmp，振动的垂直高度是4nm，二氧化锡是其感应部位。在传感器收集到数据后，会经过由AD7705组成的模数转换模块，进行模拟信号的数字化处理，此A/D转换芯片由缓冲器、增益可编程放大器、∑-调节器、可编程数字滤波器等组成，能够直接将传感器检测到的微弱小信号进行A/D转换，它具有高分辨率，宽动态范围，自动校准，优良的抗噪声性能以及低电压低功耗等特点，适合于空气质量测试中微机信号处理的需要。A/D模块电路连接如下图所示。
1.2.2空气净化模块
空气净化模块采用物理净化与化学净化相结合的方式，在鼓风机的带动下能够最大程度的加快空气流动速度，并且达到姣好的净化效果。
（1）物理净化部分
采用多层滤网设计。第一层采用初效过滤网，能够有效的阻挡大颗粒灰尘、毛发等污染物；第二层采用HEPA过滤网，用来除去PM2.5、尘螨、粉尘等较大颗粒物；第三层为活性炭过滤层，能够有效地吸附甲苯、二甲苯等污染物；最后一层为光触媒层，能够在紫外线的照射下产生强烈催化降解作用，从而降解了空气中有毒有害的气体并且能够有效的杀灭多种细菌。
（2）化学净化部分
在单片机的驱动下，采用全新的负离子发生器，发射头使用不锈钢针连接到一个排式发射极上，能够更大程度的使负离子均匀发射到空气中，克服传统负离子发生器只具有单一普通碳纤维发射头易沾灰尘且负离子释放量少的缺点。
1.2.3无线通信模块GSM模块
将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。本文使用52单片机通过RS232串口与GSM模块通信，使用标准的AT命令将汽车内的空气质量全部发送到指定的手机上。
1.2.4无线传输蓝牙模块
蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。利用“蓝牙”技术能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，使数据传输变得更加迅速高效，其数据速率为1Mbps，采用时分双工传输方案实现全双工传输。核心模块使用HC-06模块。接口电平3.3V，可以直接连接单片机，无需MAX232，配对以后当全双工串口使用。通过此模块可方便的将测量数据传送给平板电脑，避免了传统需有线传输的缺陷。
2系统测试使用万用电压表
直流电源专用空气质量测试仪对该空气质量检测与净化系统进行测试。测得在不同温度下的误差如表1所示：在最佳工作温度下测得不同汽车内系统的测试误差如表2所示：在最佳工作温度下测得不同汽车内系统的测试误差如表2所示：对比验测得净化前后有害气体浓度，发现该系统能够较好的完成轿车内的空气质量检测与净化任务。
3结束语
本文从现有汽车内空气质量问题之处入手，设计了一套汽车内空气质量检测与净化系统。该系统能够通过QS-01模块获取空气质量信息，其精度达到秒级小数点后三位，从而可以精确判断其具体污染程度；采用循环检测模式，及时检测处理有害气体，当车内空气污染度超标时，装置自动开启报警模块，提醒用户开窗通风，流通车内空气；采用HEPA前过滤网、活性炭、光触媒等简单易操作装置吸收空气中有害气体，并且加入负离子发生器产生具有杀菌作用的活性负氧离子，最终清新车内空气，使用户健康出行。并为下一步车载检测净化系统的研究奠定了技术基础和理论基础。
参考文献：
[1]范风强，单片机语言实战集锦，北京：电子工业出版社，2002:5-6.
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[3]吴秀清，微型计算机原理与接口技术，中国科技大学出版社，1991:45.
[4]王骐,何嘉斌.单片机控制GSM模块实现短信收发的软件设计[J].单片机与嵌入式系统应用.2005(01).
空气净化系统范文2
车内cleanair指的是自带空气净化功能，开启这个按键可以实现车内空气净化。
空气净化系统大多出现在中高端车型上，普通家用轿车有部分车型也配备了空气净化系统，其中包括标致雪铁龙、北京现代、比亚迪、吉利的部分车型也配备了空气净化系统，空气净化系统能够过滤车内97%的PM2.5。
空气净化系统中的负离子发生器，通过高压放电，电离空气形成负离子，负离子可以中和静电和吸附空气中尘埃，通过正负离子，破坏细菌表面的蛋白膜，还可以杀灭空气中的细菌和霉菌，使这些有害物质自然沉降，所以会起到净化空气的作用。
有很多车型使用的是普通的空调滤芯，空调滤芯分为两种，一种是带有活性炭的空调滤芯，一种是不带有活性炭的空调滤芯，带有活性炭的空调滤芯比起一般的空调滤芯，多一层独立的活性炭隔层，空气进入之前会先经过活性炭，然后再经过滤芯进入车内，带有活性炭的空调滤芯价格稍微要贵一些。
（来源：文章屋网 ）
空气净化系统范文3
据悉PM2.5的来源非常复杂，大气中PM2.5的主要化学组分包括有机物质、元素碳、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、氯盐、痕量元素等。通过大量的数据分析可以看出，目前PM2.5的主要来源是燃煤、工业、机动车、扬尘和生物质燃烧等。污染的产生不是一时一日，污染的治理也难一蹴而就。问题是，如此恶劣的环境形势，国人应该怎样自救？能否研发对抗雾霾的新技术？面对如此严重的雾霾现状，中关村科技园区高新技术企业――紫生高科（北京）科技有限公司发出了自己的呐喊：愿用自己的不懈努力，换来环境的一许清新。
作为一家集研发、生产和销售空气消毒除霾净化系统的全国高新技术企业，紫生高科自公司成立起就凭借其医疗手术室级别技术在空气净化与消毒产品领域遥遥领先。“紫生高科是集研发、生产和服务于一体的专业空气净化消毒产品制造商，我们从医院手术室空气净化消毒系统设计安装起家，多年的无菌环境研究以及从业经验和实用案例解决方案，为我们进军大众生活空气净化产品提供了强有力的技术支撑，为治理日渐严重的雾霾污染提供室内空气净化解决方案是我们的责任，将紫生高科打造成全球医疗空气净化产品供应商是我们的目标。”具有多年医疗空气消毒系统设计从业经验的紫生高科董事长任学良说话时脸上洋溢着自信的笑容。
紫生高科敢于发出这种声音是有原因的，翻开它的履历不难发现，紫生高科为中国医疗行业作出了巨大的贡献，交出了一份完美的试卷。2012年研发出中国第一台车载眼科手术室净化消毒系统；2013年为309医院设计安装了国内第一个肺移植无菌手术室空气净化消毒系统；2014年为阜外医院设计安装了无菌心脏手术室消毒净化系统；2015年为医学科学院生物安全研究所研发并制造了全球第一台埃博拉病毒检测车空气净化消毒系统，安全等级达到了国际最高标准。完美的履历体现的是紫生高科卓越的技术品质。“紫生高科经过多年的发展，练就了一身过硬的本领，从产品的基础研发到产品的整体设计再到产品的安装乃至后期的维护和更新，对于紫生高科而言都是手到擒来，其表现已经完全具备了大师级水准。”这时候的任学良大有舍我其谁的气势。
取得这样的成绩，荣誉纷沓而至，订单源源而来，301医院、协和医院、八一儿童医院、304烧伤医院等知名医疗机构纷纷找到紫生高科，要求为其提供专业的安全空气净化消毒系统，以此打造其更加安全的手术室空气净化环境，造福患者。这时候的紫生高科占据了国内多个三甲医院的手术室空气净化市场，其市场占比高达90%，不可思议的数据，背后是这些知名医院对紫生高科的高度认可，任学良也实现了自己守护生命的初衷。
对于这样的成就任学良并不满足，他还有更大的“野心”，那就是将成熟的手术室净化技术运用到更贴近百姓生活的室内空气治理中，守护更多生命的身体健康，抱着这个“野心”，任学良领衔的紫生高科于2016年初成功研发出了室内除霾系统。从出门用的口罩，车载空气净化器，到办公室除霾系统，回家用的移动空气净化器，到家用新风换气机产品，紫生高科除霾系统应用尽有；从办公室、住所等小区域到学校、幼儿园、银行、会所、宾馆、火车站等人流量较大的室内密闭公共场所，紫生高科的除霾系统无处不在。“紫生高科运用手术室净化消毒技术研发的除霾系统，除PM2.5效率高达95%～100%，远高于同行业其它品牌。”任学良是一个实干家，在他眼中做比说要更重要。
于是，他用事实说话。天星资本、和创科技、纷享销客、富国富民资本集团总裁办公室以及办公区，均定制安装了紫生高科的空气净化除霾系统，使其呼吸到了国际质量标准的优良空气。“紫生高科提倡的不仅是室内空气的净化，更重要是提倡一种健康的生活理念，让国人在室内享受到山林绿水之间的空气品质。”就这样，紫生高科完成了其从医用领域到民用领域的华丽转身。
在任学良看来，紫生高科从医用到民用领域的转变恰逢其时。据统计，随着中国雾霾的加重，空气净化器总销量额持续上涨，其市场总额也接近300亿元。而相对应的，目前中国市场上只有不到1%的家庭在使用空气净化消毒装置，并且随着中国居民对空气质量的高标准要求，未来这一市场将稳步增长，巨大的市场空白有待于进一步开发，而这也为紫生高科的迅猛发展奠定了坚实的用户基础。“在市场化竞争中，好产品才能赢得市场，紫生高科依托医用空气消毒净化系统的技术水平将为公司抢占民用空气净化市场形成巨大的竞争力。”任学良信誓旦旦地表示。
为了加快公司的发展，紫生高科还适时引入了投资，与国际知名投资机构以及明星投资人洽谈A轮融资，为其扩大生产奠定良好了的资本基础。任学良也表示，欢迎有实力的个人投资者加入公司为人类环境安全保驾护航。在博得资本市场青睐的同时，紫生高科还与怨西门子设计师达成了合作共识，下一步将与德国设计团队合作，进一步深化产品设计，打造出德国质量的空气净化系列产品，为进军国际市场打下坚实基础。
空气净化系统范文4
【关键词】药厂 洁净节能空调设计
Abstract:With the development of China's pharmaceutical industry the full implementation of the GMP, the GMP compliance of pharmaceutical clean room construction scale is rapidly developing and expanding. So, how do HVAC design in the pharmaceutical plant, to reduce energy consumption, energy conservation, the GMP standards that we must face and solve the problem. Key words: pharmaceutical clean and energy-saving air-conditioning design
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：
前言
医药行业的洁净室是具有特殊行业特点的洁净室，随着国内GMP药品认证工作的展开，越来越多的制药厂改造原有厂房或新建厂房，以满足新的规范对生产厂房和设施的要求。本文以医药厂房的空调设计为重点，同时也阐述的厂房空调净化系统的节能问题，厂房空调系统的常见问题。、
本文以上海某一药厂车间建造为例，分析其暖通工程设计。该制药厂洁净空调系统由 AHU－1、AHU－2、AHU－3部分构成。AHU－1系统服务于更衣、清洗消毒、精配 、罐装、发衣等房间的1万级净化空调系统。AHU－2系统服务于气闸、更衣、缓冲、拆包、存放、清洗、浓配、灭菌等房间的10万级净化空调系统。AHU－3系统服务于印字外包装、标签、灯检、灭菌检漏、晾瓶等房间的舒适性空 调系统。洁净室的温湿度全年控制在24~26℃，45%~60%.
1.空调设计
1.1空调冷热源及水系统
本车间空调冷负荷为1300 kW，热负荷为900kw。由于建筑空间有限，无机房位置，所以选用了两台空气源热泵，单台制冷量720kW(标准工况)，制冷剂选R407C。鉴于此工程新风量为25m3／(m2．h)，新风量比较大，且考虑夏季气温日渐炎热，所以空气源热泵的出力需要根据实际情况按环境温度40℃对主机做出修正。冷热水系统为同程两管制系统。空调末端均设置了电动两通调节阀，分集水器之间安装了压差旁通装置。
1.2 通风系统
1.2.1 设计参数及目标
一、制通风柜的面风速在合理的范围内，以保证排风柜排风效率。由于我国在这方面目前还没有成熟的规范，本项目参照美国和欧洲标准，选用较为经济合理的数值0.35m／s。本项目选用宽度为1800mm的标准通风柜，柜门最大开启高度为600mm，单台通风柜的最大排风量为1210m3／h，柜门最小开启高度为100mm，单台通风柜最小风量为210m3／h。
b 室内的换气率能够有效控制，室内空气应充分置换，保证其新鲜度。医药厂房的新风量是两点决定的：①补偿室内排风量和保持室内正压所需新鲜空气量；②室内每人新鲜空气量不小于40 m3／h。两个值中的最大值。本项目参照欧洲标准，选用了数值25m3／m2。
c 车间内通风系统采用全新风系统。分为南北两个风系统。每个系统负担约20个标准通风柜，同时使用系数选取0．6。每个系统的最大设计排风量为14520m3／h。送排风机组之间设置了中间热媒式热回收装置。
1.2.2 送风处理流程
室外新风热回收加热 变频风机加湿中效再热(再冷) 送入室内
1.2.3 排风处理流程
室内排风热回收变频风机高空排放
1.3 热回收系统
由于本车间采用全新风系统，能耗巨大，需考虑热回收装置。目前热回收装置主要分为3种，其各项功能见表1
表1. 热回收装置
由于本车间的排风含有不可预计的气体，为了保证科研人员的安全，热回收装置选用了漏风率为零的中间热媒式换热器。
1.4 空调控制系统
1.4.1 风量控制
a每只通风柜配置独立的变风量排风阀，根据通风柜柜门的开度和恒定的面风速自动调节排风量。总排风机根据排风干管的静压来调节变频风机的频率。
b车间的送风支管上设置了变风量补风阀，根据车间内外压差来调节补风量，保持恒定的压差。总送风机根据送风干管的静压来调节变频风机的频率。
1.4.2 温湿度控制
a车间内的电加热器均带有温度传感器，根据室内温度调节再热量，以保证一个相对合理的湿度。
b车间内的风管式再冷盘管都带有温度传感器，根据室内温度调节进入盘管的冷(热)水量。
c室外新风先通过组合式空调机组的表冷器处理到合适的露点温度。当车间内处于最大排风量时，新风通过电加热器再热后送入房间。随着排风量的减小，再热量也随着减小以保证合适的湿度。当排风量继续降低时，这时需要加大送风温差，电加热器停止工作，新风通过再冷盘管处理后送入房间，以保证合适的温度。
2.空调净化系统的设计
2.1设计要求
2.1.1空气洁净度100000级及高于100000级的空气净化处理，应采用初效、中效、高效过滤器三级过滤。对于100000级空气净化处理，也可采用亚高效空气过滤器代替高效过滤器。大于100000级的空气净化处理，应采用初效、中效过滤器二级过滤。
2.1.2空气过滤器的选用、布置方式符合下列要求：
a、 初效空气过滤器不应选用浸油式过滤器；
b、 中效空气过滤器且集中设置在净化空气调节系统的正压段；
c、 高效或亚高效空气过滤器宜设置在净化空气调节系统的末端。
2.1.3下列情况的空气净化系统宜分开设置：
a、 单向流洁净室与非单向流洁净室；
b、 高效空气净化系统与中效空气净化系统；
c、 运行班次和使用时间不同的洁净室；
2.1.4下列情况的空气净化系统，如经处理仍不能避免交叉污染时，则不应利用回风。
a、 固体物料的粉碎、称量、配料、混合、制粒、压片、包衣、灌装等工序；
b、 固体口服制剂的颗粒、成品干燥设备所使用的净化空气；
c、 用有机溶煤精制的原料药精制、干燥工序；
d、 凡工艺过程中产生大量有害物质，挥发性气体的生产工序；
2.1.5对面积较大、空气洁净度较高，位置集中及消声、振动控制要求严格的洁净室宜采用集中式净化空调系统。
a、需要消毒灭菌的洁净室，应设排风设施。
b、洁净室排风系统应有防倒灌措施。
c、含有易燃、易爆物质局部排风系统应有防火、防爆措施。
d、洁净室内生产粉尘和有害气体的工艺设备，应设单独的局部除尘和排风装置
2.1.6采用分散式净化空调系统。
a、换鞋室、更衣室、盥洗室、以及厕所、淋浴室应设通风装置，室内静压值应低于有空气洁净度要求的生产区。
b、送风、回风和排风的启闭应联锁。系统的开启程序为先开送风机，再开回风机和排风机。系统关闭时联锁程序反之。
c、非连续运行的洁净室，可根据生产工艺要求设置值班风机，并保持室内空气洁净度和 正压，防止室内结露。
d、事故排风装置的控制开关应与净化空调系统联锁，并设在洁净室外便于操作的地点。室内宜设报警装置。
2.2空调净化系统的节能
空气净化系统是药厂洁净室中主要耗能部分，必须精心设计, 达到节能的目的。
2.2.1空气净化装置的节能设计
合理组织空气净化系统中各种空气过滤器的设置，对较大型的洁净车间的净化空调系统的新风集中进行空气净化处理。其中最重要是风机，有效的风机负荷主要是根据系统的风量及静压来决定，提高节能效果的措施在于取得一个较低的总系统静压。最重要的设计决定是采用正压还是负压通风系统。对于能量效率， 负压通风系统通常达到较低系统静压。同时, 循环空气处理装置应和空调空气处理装置分开，冷却和加热盘管的静压不致影响到较大的循环空气量。风机型式和数目的选择也会影响制剂车间的能量效率。若洁净室只需要冷热的舒适感，可采用燃料节省器循环。虽然燃料节能器不能用于控制湿度的洁净室，但可利用外界冷却湿度等间接方法取得有效冷却、节约能量的目的。药厂洁净室升温,最简单的加热方法是采用电阻加热器，但其费用最贵，节能的方法是用天然气或原油燃料锅炉生产。加湿过程如果需要高负荷，选择电极锅炉加湿器可产生明显的节能效果。如果高度加热和加湿负荷时应采用一般蒸汽锅炉，因为它们通常只需很少的初期投资和操作费用。
2.2.2 空气净化系统运行的节能设计
为减少运行动力负荷应设计最佳而节能的空气净化系统运行方案，其主要内容包括：在满足药厂洁净室工艺洁净度要求下，应合理制定换气次数；能采用低阻力亚高效过滤器就不用阻力高出3~4倍的高效过滤器；对药厂洁净室应将发尘量随时间变化的信息，输入微机进行风量调节与控制；对药厂洁净室运行、维修和下班或工作任务饱满和空间的不同，通过风机台数不同进行分步控制风量，尽量减少送风量；在系统中区别空调送风和净化送风，净化风量只进行过滤处理再循环，这将大大节省输送动力；减少系统和空调器的漏风量。若将漏风率从10%，15%和20%降至2%，节省风机轴功率分别为25. 4%，43. 2%和62. 8%，还不计空气处理的耗能；合理地降低排风速度。另一方面，应减少风机、电机温升负荷。净化空调器宜把电机外置。风机、电机独立外置，对节能是有意义的。对高效过滤器、风机、电机一块的常用机组形式，应尽可能把风机、电机设计在气流之外， 这在节能上不是一个小数目。制剂车间内需要补充大量新风的主要原因之一是有局部排风，减少新风量的措施之一是减少排风量。可根据排风量变化或室内正压变化，不断调节新风量，这样能节电35%, 节冷50%, 节蒸汽83%。同时，应充分利用一次回风，这样既可减少空气处理室的风量，还能减少再加热的热量，化形状、降低阻力均可减少能量消耗。
3.气流组织
气流组织的选择应符合下列要求：
3.1洁净室的气流应满足空气洁净度和人体健康的要求，并应使洁净工作区气流流向单一；
3.2回风口宜均匀布置在洁净室下部；
3.3余压阀宜设在洁净空气流的下风侧，不宜设在工作面高度范围内。
3.4非单向流洁净室内设置洁净工作台时，其位置应远离回风口。
3.5洁净室内有局部排风装置时，其位置应设在工作区气流的下风侧。
4、药厂洁净室空调系统常见问题
4.1 风量、风压设计中存在的问题
目前有些洁净空调工程设计的风压按过滤器初阻力设计，而风量按规范下限选取，这种设计虽然设备容量小，初期投资少，新建系统风量正好满足换气次数下限要求。但由于设计余压较小，给系统风量分配及压力平衡的调节造成困难，同时随着系统运行阻力的不断增加，换气次数最终会低于规定下限，导致洁净室抗污染能力减弱甚至达不到要求的洁净级别。
4.2 送回风的风管管路上调节阀设置不合理
在实际工程中发现许多干管上使用防火调节阀，其目的是既可防火又可调节风量。而实际上防火阀大多数位于风管穿越隔墙或楼板处，其位置往往不利于手动调节，而且经常进行调节很可能造成调节失灵为安全运行留下隐患。有些工程设计除空调机组送回风口及新风口设置调节阀外，其余调节阀均设于风管末端即送回风处，在各路支管的分支点处均未设置调节阀，送回风口风量完全靠设在该处的调节阀进行调节，这样作用于部分风口上的风压较大，为平衡风量需要增加阀门阻力，调节风阀后可能会产生较大的啸音，增大了系统的噪声同时给各支路阻力平衡及风量调节造成很大困难。
结语
综上，在药厂洁净室的暖通设计中，必须考虑和规划好各方面的问题，做到温湿度系统、通风系统、控制调节系统等方面的节能，并且符合GMP标准，最大限度的满足当前药品安全生产的要求。
参考文献：
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3早川一也. 洁净室设计手册. 北京: 学术书刊出版社,1989.。
4李钧主编 药品GMP实施与认证 北京: 中国医药科技出版社,2000
空气净化系统范文5
关键词：空气净化器；物联网；PM2.5；负离子净化
随着社会的发展，雾霾问题极大的影响了人类的健康，给人类的生存发展带来了不容小觑的影响。其中，导致雾霾的罪魁祸首就是PM2.5，PM2.5体积小、但活性极强并且极易携带病毒和重金属物质，被人体吸入后，给人们的健康带来了巨大的危害。针对雾霾问题所带来的问题，本文设计了一款集多功能为一体的智能PM2.5空气净化器，旨在解决雾霾问题的同时，给人们的生活带来最大化的便利。
1 系统的总体设计方案
空气净化系统主要由七个部分组成，分别是单片机控制模块、PM2.5检测模块、电机模块、风机控制模块、显示模块、按键模块和电源电路模块。
PM2.5检测模块检测空气中的PM2.5值，输出的电压信号经过内部AD转换成数字量送入单片机。单片机每隔2分钟采集一次PM2.5信号，当所检测到的值高于设定值时，则由单片机控制风机进行调速运行，共分四个档位：优，良，中，差，根据不同的污染指数，启动不同的风机转速；显示模块用于实时显示PM2.5测量的值及环境舒适度。按键模块用于单片机的开关、复位以及调节PM2.5设定值和范围。电源电路模块用于整个装置的供电。
2 系统硬件电路的设计
2.1 单片机控制模块
本设计主控Arduino具有|廉价优，函数封装简单易用等特点，在智能家居设计领域也有所使用，本设计采用其做主控芯片，尤其是PWM输出功能以及软串口功能可以很好地满足本设计需求。
2.2 PM2.5检测模块
PM2.5检测模块采用云辉 PM2.5粉尘传感器GP2Y1051AU0F，工作雾霾检测模块采用光的散射原理检测颗粒物浓度，进而换算成为质量浓度，并以通用数字接口形式输出。PM2.5模块传感器测量出的电压信号传送给Arduino的模拟输入进行AD转换成数字信号，由单片机计算出实际的PM2.5值大小并进行判断是否需要启动风机进行转动，通常希望保持环境的PM2.5的值在30%左右。
2.3 风机调速模块
风机调速模块主要由编码器和电机组成，利用Arduino单片机PWM调速产生的脉冲宽度信号驱动风机，风机根据不同的脉冲宽度信号解码之后产生不同的风机转速，用来吸进雾霾和小颗粒污染。
2.4 PM2.5显示模块
PM2.5显示模块的主要功能是显示雾霾的实时指数，但它与按键模块相结合还有一个重要功能，由于不同的下环境所要求的粉尘环境是不同的，可以利用按键模块进行调节粉尘的限值，而显示模块则用于调节过程中的显示。此外，根据实际所采用的雾霾或粉尘的指数，也利用按键模块进行上下限范围的设定。
2.5 无线模块
Arduino单片机将利用ESP8266串口转Wifi模块将所采集的PM2.5数据通过无线上传到yeelink云平台，在yeelink云平台上将形成室内空气指数的历史曲线，同时所采集的地点也会被记录，由于yeelink有移动端的APP程序，所以我们可以随时随地的查看和了解环境的PM2.5指数。
3 软件程序设计
本项目采用C语言程序编写，程序包括系统初始化，开启负离子净化功能，检测污染指数，判定空气质量所属范围，然后调节风机转速，空气净化系统的程序流程图如图2所示。
4 结束语
本设计与传统净化器设计相比，该平台实现了自动控制、节约能源、实时反馈的作用，净化效果优良，将智能控制，物联网融入其中，该系统使用操作简单，人性化程度高。经过测试，具有良好的实用性和智能性，达到了较好的空气净化效果。
参考文献
[1]马 ，等.基于信息融合技术的空气质量检测系统[J].电子器件，2013，36（4）：554-558.
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[6]李学海，等.Arduino集成开发环境工具栏命令详解[J].电子制作，2013（17）：72-74.
空气净化系统范文6
外面的世界很精彩
随着全球环境的不断恶化，空气污染已经成为威胁人类健康的头号杀手，家电企业纷纷推出空气净化器，据不完全统计，2012年全球空气净化器容量已经攀升至2000万台。
早在70年前，美国就已经着手PM2.5的治理与研究，在PM2.5方面治理已经相当成熟。目前美国的空气净化技术集中在除尘，60%的整机为静电集尘吸附，40%的为HEPA滤网整机。因此，美国是全球最大的空气净化器消费国，其中50%的容量为滤网更替，市场容量相当可观，且成稳步上升，增长可观。
专注于空气质量改善的家电品牌艾美特，自2001年起就为日、韩、欧、美等国家的空气净化器OEM与ODM生产的艾美特商品部负责新产品开发的朱映泽部长年初刚刚走访了日本市场，并对日本市场进行了从产品到消费等多层面的调研。
他告诉记者，日本多年前就开始对大气环境治理与防治。数据统计显示，空气净化器在日本家庭中的普及率非常高，并且是按照房间来配置：家庭的客厅、卧室都会使用空气净化器，酒店的房间以及走廊都配备空气净化器，很多公司的办公室也都会配备空气净化器。也就是说，日本的空气净化器家用和商用市场都非常发达。
2012年以来，受中国PM2.5雾霾的影响，很多日本人开始担忧中国的粉尘会飘到日本，因此，日本市场空气净化器呈现爆发性增长，2012年达到250万台。2013年中国持续的阴霾，使得年初起日本市场的空气净化器销售仍保持较大增幅。
由于地域生活习惯，欧洲人喜欢饲养宠物，这导致了其居室存在一定的异味。所以，HEPA产品更加适合在欧洲市场的主消费群，年规模可达到150万台，未来欧洲市场稳中增长，市场容量可观。
韩国作为亚洲的发达国家之一，长期进行空气治理，技术成熟，空气净化器的家用保有量在70%左右。韩国品牌的空气净化器市场成熟，产品以HEPA滤网为主，市场中150万台市场容量中就有100万台的更换滤网。另外，韩国商家还在营销方面大胆创新，推出净化器租赁方式，循环使用，节能环保，市场增长，不容小觑。
看不见的污染与看得见的技术
与看不见的污染相比，空气净化器的净化技术是比较成熟的，过滤的效果也是可以感知的。目前，国内外空气净化器采用的主要技术包括：吸附式过滤系统（活性炭、HEPA），目前市面上约有50%的空气净化器采用了该技术；离子净化系统，包括银离子、负离子、等离子等，目前市面上约有35%的空气净化器采用了该技术；触媒净化系统，主要指光触媒技术。目前市面上约有7%的空气净化器采用了该技术；另外有近10%的空气净化器采用了臭氧、紫外光技术。
朱部长介绍说，日本的空气净化器技术几乎主要是HEPA滤网过滤，且无需更换滤网，使用寿命长，市售产品5年保修。由于日本特定的大气环境，每年春秋都是花粉过敏症人群发病高发时段，在日本市场上在售的产品主推过滤花粉，辅以防病毒、杀病菌等功能。
艾美特商品部的朱映泽部长告诉记者，为了过滤掉空气中的复杂成分，国内很多品牌的空气净化器都采用了多重过滤技术，既有吸附式和离子净化技术，还有活性炭、光触媒等技术。其中，HEPA吸附式+离子过滤技术属于主流技术，八成品牌的产品都采用了以上技术。
艾美特今年起由OEM代工转型，致力于自有品牌空气净化器的推广。朱部长介绍说，艾美特的空气净化器采用了最为大众所接受的吸附式+离子净化技术，气流离子除菌结构，可以电解雾离子除菌、气化加湿水膜除菌，等离子除菌；空气净化器的多重立体净化结构包括8种滤网全方位净化和四位立体循环气流；微粒智能感知结构，可以自动感知粉尘微粒和异味颗粒；同时还引进最新专利技术Nano-mist纳米水离子净化科技。因此艾美特的产品可以抗过敏、抑病毒、除粉尘、毛屑、抑菌和除异味。
朱部长同时强调，空气净化器是一个系统集合的产品，但决定其产品质量的有两大关键技术，一是HEPA滤网，一个是电机。HEPA滤网是一种经过溶喷图层的无纺布。质量好的HEPA滤网不但过滤效果好，而且风阻小。目前国内外HEPA滤网的成本相差四五倍左右，过滤效果在95%～99.97%之间。很多投机品牌为了获取暴利使用了低价低质的产品。艾美特空气净化器选用了与夏普同一个品牌的日本进口的HEPA，过滤效果达到国际最高的99.97%。电机决定了空气净化器的安静度。艾美特的电机具有BMC静音技术，使用寿命长、稳定性高等特点。
台湾元山集团是拥有尚朋堂商标所有权的台湾上市公司。元山集团的顺德公司总经理黄道铭在分析国内的空气净化器行业时说，缺乏检测手段是国内空气净化器市场鱼目混杂的主因之一。目前国内能够准确检测空气净化器效果的只有上海某专业检测机构。台湾的元山集团是宝马的配件供应商，掌握了电机的多项核心技术。基于此，台湾市场销售空气净化器产品已经多年，其关键滤材选用美国产品。在台湾元山集团本部，建有国际一流、行业认证的CADR实验室，因为检测设备先进，技术过硬，经过该检测室检测的空气净化器是被行业认可的优质产品，保证了元山及尚朋堂两大品牌的空气净化器产品的可靠性和稳定性。目前元山和尚朋堂的空气净化器在CADR检测室内测试，每小时的过滤指数为350，与飞利浦和伊莱克斯等品牌一致。而行业内该指数最高的产品是安利创造的，过滤指数为420。
4月，国内两季产品知名品牌联创还推出了“水洗空气净化”原理研发的空气净化器。年初加盟联创的梁志坚介绍，联创一直以来以空调扇为主打产品，他们在研发的过程中发现，空调扇的电机在工作向空气中吹送凉风的同时，室内空气也得到了循环净化。在这个过程中，空气中的各种大小颗粒污染物可以被水溶合沉淀到空调扇的水箱里，达到净化空气的作用。于是，联创利用水洗空气的特点，将空调扇多年来强调吹凉风的主要功能，变为将水洗空气作为核心功能。其工作原理是电机将室内的脏空气从后面的进风口吸进来，空气中的各种大小颗粒污染物（包括PM2.5）在通过机器内湿膜滤芯形成的水墙时，都会被水溶合成泥浆吸附到滤芯上，然后被水泵抽到滤芯上面的水淋下来将泥浆冲到水箱里，这样从机器前面出风口吹出来的风不仅凉快，关键是风被水洗净化后更洁净了。这种方式最大的好处是可以有效降低产品的制造和使用成本，不用更换滤网，真正让空气净化器变为大众老百姓都能买得起了，在中国市场肯定能获得部分消费者的认可，更可能救活空调扇行业。尤其是以房间数量为家庭拥有量的趋势下，综合使用成本很可能会阻碍很多消费者更换耗材的频率。据透露，目前韩国市场也有基于类似技术的产品推出。
中国市场迎来战国时代
多类品牌同竞家用市场
国内的空气净化器品牌分为两类，一类是专业化品牌，如3M、远大等；一类是家电品牌延伸到空气净化器行业，如夏普、美的、艾美特、尚朋堂等品牌。专业化品牌在技术上占有较明显的优势，产品线少而精，但在销售模式上的弱势也是非常明显的。TCL小家电市场部邹华经理认为，以3M、远大为代表的专业品牌在核心技术上都接近工业级技术，即产品强。他们的弱势在于对中国市场销售模式的不适应。以远大为例，以工程为主的远大在进入家用市场的初期，曾经在全国多个城市的百货商场里投资建设品牌销售区，但是因为缺乏渠道和终端的运营管理能力，目前远大的家用市场基本处于停摆状态。很多国内产品都是以外观作为吸引消费者的噱头，渠道政策灵活，但是产品的专业化程度低。如果两类品牌相互借鉴各自的优势，空气净化器市场的发展会更加良性健康。
去年冬季以来，持续的阴霾天气，使得北京等城市的空气净化器一度断货。据不完全统计，目前，飞利浦、松下、夏普、3M和大金等外资品牌占据了近八成的市场份额，其中飞利浦就占有主流市场三成的份额。对此，TCL小家电市场部邹经理认为，虽然在专业化程度上，国外的品牌更有优势，但是外资品牌的产品是建立在空气质量较好的国外市场中。而中国的空气污染情况复杂，还沿用国外的产品显然是有一定欠缺的。
夏普是最早在国内推广空气净化器的品牌之一，也是最早入驻天猫的空气净化器品牌。早在天猫没有空气净化器品类的时候，夏普就在自己的品牌专区中展示销售这个产品。经过了十余年的市场教育，夏普空气净化器技术成熟，产品稳定，成了国内市场行业美誉度最高的品牌。一直以来，夏普以外观精致、净化效果树立了行业高端品牌的地位。但是，在走访日本市场时发现，夏普在日本市场畅销的多款空气净化器，在国内市场是找不到的。因此，中国的空气净化器市场无论是品牌还是技术以及推广手段还比较初级。而消费者对于该品类的认知也是非常低的。
差异化推广与消费教育
根据中华商务网《空气净化器行业深度调查报告》，空气净化器在美国的普及率达到27%，日本17%，欧洲42%，韩国70%，而中国却不到0.2%。夏普数据显示全球空气净化器年销量超过1000万台，2010年中国销量约100万台。日本2002年的空气净化器销量就达到185万套，对应日本空调销量为700～800万台，日本的空气净化器与空调的销量比大约是1：4，但是中国目前大约为1：60！艾美特进入空气净化器有着自己天然的优势：自有品牌，自有渠道，自有产能和自有技术。与其他品牌研发相比，艾美特早就建立了与美国CADR同一等级的专业测试实验室，一方面提升产品研发的进程，也让产品的技术水平保持在领先的地位。针对国内空气净化器的现状，倡导行业的健康发展，并加入了空气净化器行业联盟。后续，艾美特重点投入于不同类型空气净化器的开发，以期在行业中占有一席之地。在推广上，艾美特也与市面上普遍除甲醛的功能做差异化，主打抗过敏。近日，为了推广空气净化器，艾美特官网上正推出“清新奶爸、奶妈比一比”活动，主要分享家有过敏儿的照顾经验，藉由此活动引导出消费者对艾美特空气净化器的需求。
TCL小家电邹经理认为，与其他产品相比，空气净化器仍属于靠天吃饭的产品，季节性相对敏感。但大气污染的形成不是一天或者一个企业的问题，整治大气污染也是需要很长的一段时间的。有数据显示，北京的空气污染需要二十到三十年持续不懈的努力才能有一定的效果。因此，空气净化器市场会走出一个持续增长的行情。他认为，尽管大家对于雾霾非常敏感，但是空气净化器市场仍处于市场教育阶段。TCL小家电事业部也会集中资源，在净水和净化空气两大市场推出专业化的产品。目前，TCL空气净化器呈现200%的增长态势，未来TCL将通过一揽子的营销计划，为消费者送去多重健康选择。
价格平民化趋势明显
因为外资品牌主导市场，所以，国内的空气净化器均价处于较高的水平，产品的畅销价位段在3000～5000元之间。然而，艾美特朱部长认为，未来，空气净化器的价格必然回归理性。2013年以来，中低价位产品的份额在不断扩大，这一点从飞利浦的市场占比得到了印证。从产品的成本看，家用的空气净化器的价格下探的空间还很大。未来，随着市场竞争的加剧，产品成本的降低，2000元左右的产品将成为市场主流，这也将是国内品牌集中竞争的价位段。
很多消费者认为外资大品牌的产品价格高，所以技术肯定过硬，过滤效果肯定好。其实，这是因为国内没有空气净化器检测的标准。一般意义上，产品质量与价格没有直接关系，外资品牌高高在上的价格并不意味着高净化率，只能说明品牌的高溢价能力。所以，国内亟待出台相关的行业标准，规范同时，让消费者购买到物美价廉的空气净化器。
联创总经理梁志坚说，尽管PM2.5缩短了空气净化器的市场教育过程，但高价格仍是空气净化器走进大众家庭最大的障碍。联创正是看中了价格这一最为敏感的市场因素，推出了最能被消费者接受的价位段产品。他认为，大多数消费者是愿意购买过滤效果低5%的、但是价格减少三分之二的产品。如果联创空气净化器的过滤效果是95%，而价格在几百元，市场的接受度肯定会大大提高，不但会提高家庭的空气净化器的保有量，也会推动全面净化室内空气的进程。在渠道方面，为了迅速切入市场，联创空气净化器将从线上推广为主。因为价位极具诱惑力，京东商城、苏宁易购、易迅等B2C平台都会此产品表示了推广的兴趣。
从去年起，国外专业品牌陆续进入中国市场，很多国内传统家电品牌也开始推出空气净化器。一些专业人士笑称此举为“玩票”。这些品牌具有较高的知名度和认可度，哪个产品热度高，就做哪个产品。但是，国内很多品牌专业度低，不会花费很大的代价去研发和生产，而是以代工为主，借助品牌力占领市场份额，获得一定的利益。一旦这个冷下来之后，他们很可能会退出市场。
黄道铭更是断言，2013年的秋季，空气净化器市场必将迎来一场恶战。千元以下的产品将充斥市场，价格战的背后将是以牺牲产品质量为代价的。所以，希望相关主管机构尽快出台行业标准，促进行业健康发展。
