全球VOC空氣污染影響人們生活，成為人們?nèi)諠u關(guān)心的問(wèn)題。在肯尼亞等非洲貧困地區(qū)，由于不恰當(dāng)?shù)墓I(yè)廢物處理方法以及居民采用低技術(shù)的明火燃燒，室內(nèi)VOC的污染更加嚴(yán)重，是世界衛(wèi)生組織提出的重點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)肯尼亞全年氣候條件溫暖，光照充足太陽(yáng)能資源取之不盡，近年來(lái)光催化凈化空氣技術(shù)受到研究者重視日漸成熟。基于這些背景，本小組研究一款基于太陽(yáng)能光催化的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，能夠有效利用當(dāng)?shù)靥烊毁Y源優(yōu)勢(shì)解決室內(nèi)空氣污染問(wèn)題。

本項(xiàng)目根據(jù) Global Building Network 公司的需求，考慮當(dāng)前空氣中污染物、尤其是揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）類(lèi)型的污染物日益嚴(yán)峻的情況，擬開(kāi)發(fā)一種太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)，能夠有效減少空氣中污染物的含量， 并通過(guò)低成本傳感器評(píng)估空氣凈化的效果。

具體技術(shù)方案為設(shè)計(jì)一種綜合太陽(yáng)能光催化空氣凈化、太陽(yáng)能光伏發(fā)電的空氣凈化系統(tǒng)，光催化用于氧化空氣中 VOC 轉(zhuǎn)變?yōu)樗c CO₂，光伏發(fā)電用于驅(qū)動(dòng)氣流的流動(dòng)并為傳感器供電。

對(duì)納米流體層進(jìn)行了輻射傳遞方程模型求解，得到了TiO₂納米流體層在不同體積分?jǐn)?shù)、納米流體層厚度、納米顆粒大小、入射光余弦對(duì)納米流體層吸收和透射光譜的影響，并對(duì)系統(tǒng)納米流體層設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。

完成對(duì)該系統(tǒng)在技術(shù)層面上進(jìn)行全面的數(shù)值建模，綜合考慮傳熱傳質(zhì)催化等過(guò)程，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)如面積、封裝材料及厚度、空氣流速等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終得出對(duì)不同情況下系統(tǒng)工作優(yōu)化的參數(shù)。

完成對(duì)空氣凈化系統(tǒng)開(kāi)展基于實(shí)際材料或組件性能的綜合設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。設(shè)計(jì)傳感器系統(tǒng)、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)等，并且基于上海和肯尼亞實(shí)際天氣的凈化效果進(jìn)行實(shí)例分析。