本项目的技术核心在于创新性地构建屋顶空调单元（RTU）与直接空气碳捕集（DAC）的集成系统，将传统 RTU 技术与 DAC 技术有机融合。通过优化系统设计，利用 RTU 自带的大流量风机和空气过滤装置，为 DAC 提供预处理后的稳定气流，减少单独安装风机、过滤器的成本，提升空间利用率；采用新型 MOFs 吸附剂，在低热（45°- 50°）条件下利用废热实现吸附剂再生，降低能耗；设计波浪型滤网，提高杂质过滤效率和空气捕获率；增加二氧化碳传感器实时监测浓度，结合动态再循环调控，精准控制室内空气质量与碳捕集效率，实现建筑节能与低碳排放的双重目标，为解决室内空气质量提升和二氧化碳排问题开辟新路径。

设计技术原理：

1、气流协同原理：

将传统 DAC模块与 RTU - DAC 模块置于同一恒温恒湿环境（恒温恒湿箱），注入标准 CO₂气体使箱内初始 CO₂浓度稳定在 400±10ppm，并对模块进行再生处理以保证初始吸附能力一致。实验时，控制空气泵流速为 10L/min，同步开启 CO₂传感器、流量计、电能表，记录进气口与出气口的 CO₂浓度差值、实时气体流量、模块能耗等数据。待装置运行至模块饱和（CO₂捕获效率下降至初始值的 80%），记录时间。通过对比传统 DAC 模块和 RTU - DAC 模块单位时间捕获量及能耗效率，验证 RTU - DAC 模块在气流协同方面的优势，即借助 RTU 强大的空气循环效果，提升 DAC 对二氧化碳捕集效率和总捕获量。

2、波浪型滤网设计原理：

在风洞测试段分别安装波浪型滤网（实验组）和相同材质、面积的平面滤网（对照组），向风洞上游通入混合污染物（PM2.5 浓度为 1000μg/m³，花粉颗粒浓度为 200 粒 /m³）。使用颗粒物计数器在滤网前后采样，每 10 分钟记录一次颗粒物浓度。由于空气成分复杂，杂质会影响 DAC 捕集效率和使用寿命，波浪型滤网通过独特的波浪形结构，在有限空间内增加过滤面积，从而提高对杂质的吸附率和过滤程度，保障装置高效运行。

3、二氧化碳传感器工作原理：

采用 NDIR（非色散红外）传感器作为核心检测单元，其工作基于 CO₂分子对特定波长红外光的吸收特性。传感器内置双波长光学系统，即参考光束（4.0μm）和测量光束（4.26μm）。红光源发射特定波长范围的红外光，当红外光在空气中传播遇到二氧化碳分子时，部分光会被吸收。探测器负责捕捉经过空气吸收后的剩余红外光强度，依据朗伯 - 比尔定律，在一定条件下，二氧化碳对红外光的吸收程度与二氧化碳的浓度成线性关系，通过比较两束光的强度差建立数学模型，实现 0 - 5000ppm 量程范围内 ±30ppm 的高精度测量，进而精确计算出当前空气中二氧化碳的浓度数值。传感器内部由红外光源、气室、滤光片、探测器和信号处理电路组成，各部分协同工作，完成从红外光发射、与气体相互作用、。信号检测到浓度计算输出的过程。

4、动态再循环调控原理:

动态再循环调控通过实时监测室内 CO₂浓度与室外环境参数来维持室内空气质量并节能。设定目标 CO₂浓度（如 600ppm ）并开启动态再循环模式后，模拟人员活动使 CO₂浓度波动（至 800ppm、1000ppm ）。系统重点关注传感器响应时间（＜10 秒）、调控动作触发逻辑（风阀开度和再循环比例调整符合预设）和稳态误差（＜±50ppm）。一旦 CO₂浓度因吸附剂饱和上升，系统便调整风阀开度与再循环比例。如下午 5 点吸附剂饱和时增加新风供给，90% 再循环时利用渗透效应补偿浓度峰值、减少新风需求，精准调控空气质量，满足用户需求并节能。