混合式智慧通風系統對室內空氣品質之改善

本研究以上述組尺實驗室單元空間為主體，藉由通風扇及電漿機配置之混合通風模式建構 六組智慧型混合通風系統，積極在污染物之濃度控制與有效通風換氣間找出平衡，探討室內 CO2、HCHO 污染物濃度變化特性。本研究可分為有無加入 CO2 與 HCHO 之研究組別，經由 各組別設定標準探討研究結果，可深入分析。圖 3-3-1 為 Type1(CO2 A 組-弱通風模式)與 Type2 (CO2 B 組-強通風模式)(CO2 濃度較為嚴格的標準)，皆有加入二氧化碳以模擬室內 4 人二氧化 碳排放量之組別，圖 3-3-2、圖 3-3-3 為 Type 3(HCHO A 弱電漿模式)與 Type 4(HCHO B 組-強電漿模式)未加入二氧化碳濃度(模擬室內無人情況下)，加入甲醛逸散探討混合通風效果之研 究組別，透過個別觀察與比較，對其通風效果進行探討，以更清楚瞭解污染物和連動設備的相 互關聯。

由圖 3-22 可知：室內若無除污裝置或通風設備，在污染物累積之下，四小時內濃度可高 達 1000ppm 以上(Type 0-對照組)，若啟動通風設備，在二氧化碳超標同時，對外通風扇啟動，

可立即排除有害物質(Type 1 與 Type 2)，由此可知適度室內通風換氣是必要的。透由 Type 1(CO2 A 組-弱通風模式)可發現污染物濃度在達至頂標時，透過設備運轉可有效快速降低室內環境二 氧化碳濃度至 800ppm，避免環境污染物持續累積於密閉空間。Type 2 (CO2 B 組-強通風模式) 將連動設備啟動數值更改至 900ppm，並於 700ppm 停止時，為使室內二氧化碳濃度維持於所設 定之標準值內，相較於 Type 1(CO2 A 組)僅啟動 1 次排風機制，Type2 (CO2 B 組)於實驗時間中 頻繁啟動六次排風機制。

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圖 3-22 Type 0(對照組)、Type 1(CO2 A 組)與 Type 2 (CO2 B 組)之 CO2 濃度變化圖 (資料來源:本研究整理)

圖 3-23 Type 3(HCHO A 組) CO2 與 HCHO 濃度變化圖 (資料來源:本研究整理)

第三章 研究成果

圖 3-24 Type 4(HCHO B 組) CO2 與 HCHO 濃度變化圖 (資料來源:本研究整理)

Type 3(HCHO A 組)與 Type 4(HCHO B 組))(圖 3-23、圖 3-24)為觀察加入甲醛 逸散但無人員之密閉室內空間濃度變化，此兩組設定差異為啟動甲醛連動數值，當甲 醛濃度超標至 0.08ppm 時，Type 3(HCHO A 組)及 Type 4(HCHO B 組)均會自動啟動電 漿機，當濃度降至 0.07ppm 時，Type 3(HCHO A 組-弱電漿模式)即停止設備，而 Type 4(HCHO B 組-強電漿模式)則是當室內甲醛降至 0.06ppm 時才會停止運作。藉由機械設 定，偵測設備 25 分鐘量測一次的方式，可觀察出室內甲醛量均可獲得控制，在超標數 值後下一次偵測數值均有減低。由電漿機除醛原理中可知，在電漿除醛過程中會產生 微量 CO2，Type 3(HCHO A 組)與 Type 4(HCHO B 組)研究模組為模擬室內無人員之情 況，故於室內無釋放 CO2 氣體，經實驗過程記錄可知：CO2 濃度趨勢變化不大，均維 持於 450~560ppm 間，可以得知電漿除醛過程中產生的 CO2 並不會影響室內整體 CO2 濃度。又，Type 4(HCHO B 組)將室內甲醛清除濃度設定較為嚴格(0.06ppm 時關閉電漿 機)，因此相較 Type 3(HCHO A 組)可控制室內甲醛濃度於四小時實驗中較不易超過

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0.08ppm 之法定標準數值(圖 3-23)，有較佳的室內空氣品質控管。

第三章 研究成果

圖 3-25 Type 5(CO2+HCHO A 組) CO2 與 HCHO 濃度變化圖 (資料來源:本研究整理)

圖 3-26 Type 6(CO2+HCHO B 組) CO2 與 HCHO 濃度變化圖 (資料來源:本研究整理)

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在 Type 5(CO2+HCHO A 組)與 Type 6(CO2+HCHO B 組)兩組研究組別中，為假設 空間內同時有人員及甲醛逸散之情形，將系統連動數值之二氧化 碳設定為超過 1000ppm 時啟動通風扇，並於二氧化碳濃度降至 800ppm 時停止通風扇運轉；甲醛濃 度高於 0.08ppm 時啟動電漿機，當甲醛濃度低於 0.07ppm/0.06ppm 時停止電漿機運轉。

由 Type 5(CO2+HCHO A 組)、Type 6(CO2+HCHO B 組)(圖 3-25、圖 3-26)比較可發現，

研究一開始即因甲醛超標立即啟動連動除污設備，故室內二氧化碳數值濃度爬升較為 緩慢，而室內甲醛濃度透過電漿機有效降低其污染濃度後，為控制不斷累積的二氧化 碳濃度，每隔一段時間就需啟動通風扇以降低室內 CO2 濃度。研究結果顯示：相較於 Type 5(CO2+HCHO A 組-弱電漿通風模式)，Type 6(CO2+HCHO B 組-強電漿通風模式) 可有效控制甲醛濃度在 0.08ppm 之標準值下。

第三章 研究成果