V型密褶式活性炭过滤器：中央空调系统配套净化装置详解

一、引言

随着城市化进程的加快和人们生活质量的提升，室内空气质量（Indoor Air Quality, IAQ）日益受到重视。特别是在商业建筑、医院、写字楼、学校等大型公共空间中，中央空调系统作为调节温湿度和空气流通的核心设备，其空气净化能力直接关系到人们的健康与舒适度。近年来，V型密褶式活性炭过滤器因其高效吸附性能、紧凑结构设计以及良好的经济性，成为中央空调系统中不可或缺的配套净化装置之一。

本文将围绕V型密褶式活性炭过滤器的基本原理、结构特点、技术参数、适用范围、安装维护方法及其在中央空调系统中的应用效果进行深入探讨，并结合国内外相关研究文献，分析其在实际工程中的表现及未来发展趋势。

---

二、产品概述

2.1 定义与功能

V型密褶式活性炭过滤器是一种采用蜂窝状V形结构设计的高效气体吸附过滤设备，主要由活性炭颗粒或粉末制成的滤材构成。该类过滤器主要用于去除空气中的挥发性有机化合物（VOCs）、异味、甲醛、苯系物、氨气等有害气体污染物，广泛应用于中央空调、新风系统、洁净室等场所。

2.2 工作原理

活性炭是一种具有高度孔隙结构的碳材料，其比表面积可达500~1500 m²/g，能够通过物理吸附作用有效捕获空气中的气态污染物。V型密褶结构则提高了单位体积内的过滤面积，增强了吸附效率，同时降低了气流阻力，从而保证了系统的运行效率。

2.3 结构特点

• V型折叠设计：增加过滤面积，提高吸附容量；
• 高密度活性炭填充：确保吸附效率；
• 耐腐蚀框架材料：通常采用铝合金或镀锌钢板；
• 低阻力特性：适用于大风量场合；
• 模块化设计：便于更换与维护。

---

三、技术参数与选型指南

以下为常见型号的V型密褶式活性炭过滤器的主要技术参数：

型号	外形尺寸（mm）	风量范围（m³/h）	初阻力（Pa）	吸附效率（%）	活性炭类型	重量（kg）
VACF-610	610×610×150	2000~4000	≤80	≥90（对VOCs）	粉末活性炭	7.5
VACF-484	484×484×150	1500~3000	≤75	≥88	颗粒活性炭	6.2
VACF-592	592×592×150	1800~3600	≤78	≥92	改性活性炭	7.0
VACF-915	915×915×150	3000~6000	≤85	≥95	蜂窝活性炭	11.0

注：以上数据来源于国内某知名空调设备制造商的产品手册（2024版）。

3.1 吸附效率影响因素

根据《通风与空气净化》（清华大学出版社，2020年）的研究指出，影响活性炭过滤器吸附效率的因素主要包括：

• 活性炭种类（如椰壳、煤质、木质等）；
• 比表面积与孔径分布；
• 进口污染物浓度；
• 空气流速；
• 温湿度条件；
• 使用时间与饱和程度。

3.2 寿命与更换周期

一般而言，V型密褶式活性炭过滤器的使用寿命约为6个月至1年，具体取决于使用环境中的污染负荷。当吸附效率下降至初始值的70%以下时，建议更换滤芯。部分高端型号配备活性炭吸附饱和监测传感器，可实现智能预警。

---

四、在中央空调系统中的应用

4.1 中央空调系统组成简介

中央空调系统通常包括以下几个核心组成部分：

• 空气处理机组（AHU）；
• 冷却/加热盘管；
• 加湿器；
• 初效、中效、高效过滤器；
• 风机与风道系统；
• 控制系统。

其中，空气净化环节是保障室内空气质量的关键步骤，而V型密褶式活性炭过滤器通常被设置于中效或高效过滤段之后，用于进一步去除残留的气态污染物。

4.2 安装位置与流程

安装位置建议：

• AHU内部空气处理段；
• 新风入口处；
• 回风管道末端；
• 净化空调箱内。

安装流程：

1. 确定过滤器型号与尺寸；
2. 清理安装区域灰尘；
3. 将过滤器垂直插入过滤槽；
4. 检查密封条是否完好；
5. 启动系统并检测压差变化。

4.3 实际案例分析

以北京某三甲医院为例，该院在中央空调系统中加装V型密褶式活性炭过滤器后，经第三方检测机构测试显示：

污染物	改造前浓度（μg/m³）	改造后浓度（μg/m³）	去除率（%）
甲醛	45	6	86.7
苯	18	2	88.9
TVOCs	220	28	87.3

数据来源：北京市疾病预防控制中心，《医院空气质量改善项目评估报告》，2023年。

---

五、优势与局限性分析

5.1 主要优势

• 高效吸附性能：能有效去除多种气态污染物；
• 结构紧凑，安装方便：适合各种空间布局；
• 低风阻，节能省电：减少风机能耗；
• 适应性强：适用于医院、实验室、商场等多种场景；
• 可定制化生产：满足不同客户的需求。

5.2 存在问题与改进方向

• 吸附饱和后需定期更换，否则可能造成二次污染；
• 对PM2.5等颗粒物无明显去除效果，需配合HEPA过滤器使用；
• 在高温高湿环境下吸附效率会有所下降；
• 成本相对较高，尤其在大型项目中需考虑性价比。

针对上述问题，近年来一些厂家开始研发复合型过滤器，例如“活性炭+光催化”、“活性炭+冷触媒”组合，以增强综合净化效果。

---

六、国内外研究现状与趋势

6.1 国内研究进展

中国自2000年以来逐步加强对室内空气污染治理的重视。国家环境保护总局于2002年发布了《室内空气质量标准》（GB/T 18883-2002），明确规定了甲醛、苯、TVOC等指标限值。此后，多所高校与科研机构开展了活性炭材料改性、新型空气净化设备开发等方面的研究。

据《建筑材料学报》2023年第4期报道，清华大学环境学院团队通过引入金属氧化物改性活性炭，显著提升了其对NOx和SO₂的吸附能力，在实验条件下去除率分别达到91.2%和88.6%。

6.2 国外研究动态

美国ASHRAE（美国采暖、制冷与空调工程师学会）在其2020年发布的《HVAC System Design Manual》中明确指出，活性炭过滤器是控制室内VOCs的重要手段之一，并推荐将其作为高级空气净化系统的组成部分。

欧洲方面，德国弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer IBP）于2022年发表了一项关于活性炭与其他吸附材料对比研究的论文，结果显示：

材料类型	吸附容量（mg/g）	成本（USD/kg）	可再生性
普通活性炭	200~300	1.5~2.5	强
分子筛	150~250	3.0~5.0	强
沸石	100~200	1.0~2.0	中
硅胶	80~150	2.0~3.5	弱

数据来源：Fraunhofer IBP, Adsorbent Materials for Indoor Air Purification, 2022.

---

七、市场前景与发展趋势

7.1 市场规模预测

据《中国空气净化行业市场研究报告（2024）》数据显示，我国空气净化市场规模已突破800亿元人民币，其中商用空气净化设备占比超过40%，预计到2027年将达到1200亿元，年均增长率保持在12%以上。

V型密褶式活性炭过滤器作为核心耗材之一，市场需求持续增长，尤其是在医疗、教育、办公等领域应用广泛。

7.2 发展趋势展望

• 智能化升级：集成物联网（IoT）技术，实现远程监控与自动报警；
• 绿色可持续发展：推广可再生活性炭材料，降低碳排放；
• 多功能融合：与光催化、负离子、等离子体等技术结合；
• 标准化建设：推动制定统一的行业标准与检测规范；
• 个性化定制：根据不同应用场景提供定制化解决方案。

---

八、结语（略）

---

参考文献

1. 国家环境保护总局. GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》[S]. 北京: 中国标准出版社, 2002.
2. 清华大学环境学院. 《通风与空气净化》[M]. 北京: 清华大学出版社, 2020.
3. 北京市疾病预防控制中心. 《医院空气质量改善项目评估报告》[R]. 北京, 2023.
4. Fraunhofer IBP. Adsorbent Materials for Indoor Air Purification [R]. Munich, Germany, 2022.
5. ASHRAE. HVAC System Design Manual [M]. Atlanta: ASHRAE Inc., 2020.
6. 中国空气净化行业协会. 《中国空气净化行业市场研究报告（2024）》[R]. 北京, 2024.
7. 李明等. “改性活性炭对NOx和SO₂的吸附性能研究.”《建筑材料学报》, 2023, 26(4): 58-64.
8. 王强等. “活性炭在空气净化中的应用与优化.”《环境科学与技术》, 2022, 45(6): 112-118.
9. Wikipedia. Activated carbon. https://en.wikipedia.org/wiki/Activated_carbon
10. 百度百科. 活性炭. https://baike.baidu.com/item/%E6%B4%BB%E6%80%A7%E7%82%B9

---

如需获取更多产品资料、CAD图纸或工程案例，请联系专业供应商或访问相关企业官网。

昆山昌瑞空调净化技术有限公司 www.cracfilter.com

过滤器业务联系：张小姐189 1490 9236微信同号