Górnictwo: Ta instalacja sprawdzi się m.in. w transporcie ludzi skupionych na małej przestrzeni, np. w kopalni

Drugim najbardziej dochodowym kierunkiem studiów jest górnictwo i geologia. Absolwenci AGH nie mają powodów do narzekań

Struga czystego powietrza opływa człowieka znajdującego się w pomieszczeniu, usuwa to wydychane przez niego, a do tego tworzy barierę przed powietrzem zasysanym z zewnątrz – to zasada działania prototypowej instalacji zaprojektowanej przez naukowców z AGH, która ma zadanie chronić osoby na stanowiskach pracy w warunkach narażenia na zachorowanie na Covid-19, m.in. w kopalniach. Prace prowadzone na Wydziale Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami AGH realizowane są w ramach grantu uczelnianego - informuje uczelnia.

AGH przypomina, że pandemia Covid-19, która wybuchła pod koniec 2019 r. w chińskim mieście Wuhan, nadal dezorganizuje życie społeczno-gospodarcze. Oprócz wciąż kontynuowanych prac nad opracowaniem skutecznych terapii i szczepionek, w celu jej zahamowania niezbędna jest odpowiednia profilaktyka. Istotna jest w tej kwestii m.in. odpowiednia wentylacja pomieszczeń.

Inżynierowie z Zespołu Wentylacji i Klimatyzacji Obiektów AGH, który działa na Wydziale Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami, postanowili w innowacyjny sposób zmierzyć się z tym problemem.

- Pracują nad systemem oczyszczania powietrza, który w odróżnieniu od tych, które aplikuje się w ogólnych systemach wentylacji i klimatyzacji, jest przeznaczony dla pojedynczego człowieka. Testowane rozwiązanie składa się z wentylatora nawiewnego, filtru elektrostatycznego zatrzymującego i neutralizującego drobnoustroje, instalacji nawiewnej oraz dyfuzora sufitowego wykonanego z elastycznego i łatwego do dezynfekcji materiału PET-G. Dyfuzor ma za zadanie wytworzyć strugę nawiewną, która usuwa wydychane powietrze ze strefy pomieszczenia zajmowanej przez użytkownika i jednocześnie nie dopuszcza do zasysania do niej powietrza z zewnątrz - czytamy w informacji prasowej.

– Pomysł powstał w wyniku naszych obserwacji i potrzeb przemysłu, gdzie istnieje konieczność pracy osób w bliskim kontakcie ze sobą bądź transportu ludzi skupionych na małej przestrzeni, np. w górnictwie. Nie można tam pozwolić sobie na taki komfort, żeby przewozić wagonami pojedyncze osoby. Wytworzenie takiego nawiewu umożliwi zminimalizowanie narażenia ludzi na działanie wirusa w opisanych sytuacjach – tłumaczy w komunikacie biura prasowego dr hab. Marek Borowski, prof. AGH, odpowiedzialny za koordynację prac.

Opracowane przez badaczy z AGH rozwiązanie będzie można przeprojektować, np. stosując inny typ nawiewnika, tak by tworzyło barierę ochronną nie wokół pojedynczego człowieka, ale określonej grupy osób. Wyzwaniem, z którym zmagają się projektanci i producenci systemów HVAC jest zapewnienie optymalnej funkcjonalności urządzeń przy zachowaniu maksymalnego komfortu użytkownika. 

Jednym z istotnych elementów instalacji, który ma wpływ na profil strugi powietrza i komfort użytkownika, jest skrzynka rozprężna. To ta część, do której przyłączony jest dyfuzor i przez którą przepływa powietrze tuż przed tym, nim trafi do pomieszczenia.

– Skrzynka rozpręża strugę powietrza i powoduje, że jej prędkość obniża się, zanim spłynie przez nawiewnik, gdzie poprzez kierownice czy inne odpowiednie elementy nadawany jest jej odpowiedni profil. Ponadto, obniżając prędkość powietrza, redukuje też poziom hałasu – wyjaśnia prof. Borowski. – Dlatego badania nad kształtem skrzynki, kierunkiem skąd doprowadzane jest do niej powietrze oraz jego prędkością są bardzo istotne i prowadzone od wielu lat. Ciągle dążymy do optymalnego kształtu, bo nie zawsze w warunkach zabudowy instalacji istnieje możliwość, żeby można było zastosować idealne rozwiązania.

AGH informuje, że badania nad prototypową instalacją prowadzone są w laboratorium Zespołu Wentylacji i Klimatyzacji Obiektów, które dysponuje niezbędną w tym celu infrastrukturą.

Prof. Borowski opowiada: – W naszym laboratorium możemy stworzyć warunki panujące w rzeczywistym pomieszczeniu, gdyż mamy podwieszany sufit, który można umieścić na różnej wysokości i zabudować nawiewnikami w różnej konfiguracji. To ma znaczenie, ponieważ przepływy powietrza są również zależne od układu ścian bocznych czy stropu. Powietrze, wykorzystując tzw. efekt Coandy, potrafi się „przykleić” do danej płaszczyzny, dzięki czemu taką strugę możemy przemieścić w pomieszczeniu na większą odległość. Strugi generowane przez sąsiadujące ze sobą nawiewniki również ze sobą oddziałują. 

Podczas prac naukowcy skupiają się obecnie na znalezieniu optymalnego kształtu nawiewnika. W tym celu prowadzą dokładne badania prędkości powietrza rozchodzącego się z dyfuzora przy użyciu termoanemometrów. Podczas eksperymentów opierają się na siatce punktów pomiarowych, wyznaczonych wcześniej podczas prób dymowych.

Oprócz prędkości, analizowane są również inne parametry mogące mieć wpływ na komfort użytkownika, jak wilgotność czy temperatura powietrza. Badania obejmują również stężenie pyłów w powietrzu przed i za filtrem elektrostatycznym.

– Wyniki pomiarów powinny być gotowe wraz z końcem roku i wówczas będziemy chcieli opublikować je w czasopismach naukowych – deklaruje koordynator projektu. Dodaje, że planowana jest również komercjalizacja projektowanego rozwiązania i twórcy pozostają w kontakcie z firmami, które są nim zainteresowane.

Krakowska uczelnia informuje, że projekt pod tytułem System oczyszczania powietrza w warunkach narażenia na działanie wirusa Covid-19 do zastosowania na stanowiskach pracy, w tym w górnictwie sfinansowany został z grantu uczelnianego w ramach programu Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza, AGH 2020–2022, POB-2.