抗霾戰爭(四):如何去除PM2.5?空氣凈化器原理探秘
由上期文章《抗霾戰爭(三):不斷強大!空氣凈化器進化剖析》中,我們了解到空氣凈化器是指能夠吸附、分解或轉化各種空氣污染物,解決空氣污染問題,提高空氣清潔度的產品。本文我們繼續從下面幾個問題來探秘凈化器是如何去除空氣中污染物的。
●問題一:空氣凈化器工作原理是什么?
●答:空氣凈化器從工作原理上分為三大類,第一類是被動式凈化類(濾網凈化類)、第二類是主動凈化類(無濾網型)、第三類是雙重凈化類(主動凈化+被動凈化)。
第一類:被動凈化(濾網凈化類)
主要原理:用風機將空氣抽入機器,通過內置的濾網過濾空氣,主要能夠起到過濾粉塵,異味,有毒氣體和殺滅部分細菌。濾網也分集塵濾網,甲醛濾網,除臭濾網和HEPA濾網,其中成本比較高的就是HEPA濾網,它能起到分解有毒氣體和殺菌功能,特別是抑制二次污染。
濾網空氣凈化器
這類產品的優點是風機功率大,進風量打,適用面積較大。缺點是濾網更換時間較短,使用費用較高。這類凈化器主要代表品牌:布魯雅爾,飛利浦,霍尼韋爾等歐洲品牌。
第二類:主動凈化(無濾網型)
根據主動殺菌原理可分為銀離子技術、負離子技術、低溫等離子技術、光觸媒技術和凈離子群離子技術。這類凈化器一般不帶有濾網設計,對于空氣中的粉塵和異味沒有清除的效果。
夏普凈離子群離子技術
第一代,銀離子凈化技術。簡單地說就是把銀塊離子化吹到空氣中以起到殺菌的效果,缺點產品成本高,細菌殺滅率低,對病毒幾乎沒有殺滅特性。產品代表:早期的松下產品。
第二代,負離子技術。主要原理:運用靜電釋放負離子,吸附集中空氣中的粉塵起到降塵作用,同時負離子對空氣中的氧氣也有電離成臭氧的作用,對細菌有一定的殺滅作用,這類產品優點是產品生產成本較低。產品代表:大多數不足一千的山寨品牌和車用凈化器都是這類產品。
第三代,低溫等離子技術。主要原理:通過給氣體外加電壓至氣體的放電電壓,使氣體被擊穿,產生各種強氧化性的低溫等離子,并在極短時間內把接觸到的污染物分解掉。這種技術一般用于工業廢氣處理,化學反應后產生二次污染,若要應用到家用空氣凈化器中,需要做人體安全測試以及相應的二次污染處理技術。產品代表:亞都,松下。
第四代,光觸媒技術。光觸媒實際是利用半導體在光線的照射下,釋放強氧化力的自由基的技術。該技術的優點是產品成本較低,缺點是自由基活性導致其在空氣中停留的時間較短,對病毒及細菌的殺滅效果也有限。產品代表:大金。
第五代,凈離子群技術。夏普2000年全球專利技術。是一種將空氣中的水分子直接電離成H自由基和OH自由基,同時再包裹水分子的技術。OH自由基對病毒和細菌的殺滅率超過臭氧,在空氣中停留存在時間也比臭氧長。凈離子群離子技術使OH自由基外包裹一層水分子,保持其在空氣中的存在時間,同時利用細菌及病毒的傾水性,能夠更快速的對細菌及病毒進行殺活作業。該技術是目前國際公認的醫用空間凈化技術,也是目前唯一能對甲型H1N1,H1N5禽流感,SARS殺滅率在99%以上的空間凈化技術。產品代表:夏普。
第三類:雙重凈化類(主動凈化+被動凈化)
第三種類型是目前較為主流的形式,就是濾網和殺菌技術相結合的雙重凈化。這類空氣凈化器就能夠針對空氣中的粉塵、污染、異味和有毒氣體進行全方位的清除。另外部分凈化器還具備加濕功能,既能起到濕潤空氣的作用,對降塵也有一定效果。
●問題二:空氣凈化器的結構是怎樣的?
●答:目前市場上大部分空氣凈化器主要由微風扇、空氣過濾器(濾網)、水箱、智能監測系統、負離子發生器、高壓電路等組成。
微風扇:
風扇作為空氣凈化器最核心也是必不可少的配件,主要作用是控制空氣進行循環流動。將帶有污染物的空氣吸入后經過過濾后再將清潔的空氣吹出。
空氣過濾器(濾網):
目前市面上大多數空氣凈化器都主要通過濾網的過濾來實現凈化空氣的目的,而濾網又分為:集塵濾網、去甲醛濾網、除臭濾網、HEPA濾網、活性炭濾網等。每一種濾網主要針對的污染源都不相同,過濾到的方法也不相同。其中相對成本略高的就是HEPA濾網,這也是目前市面上大多數空氣凈化器都采用的凈化技術,它能起到分解有毒氣體和殺菌作用,特別是抑制二次污染。
水箱:
隨著空氣凈化器越來越受到消費者的關注,空氣凈化器的功能也不僅僅局限于空氣的凈化而已,通過增加水箱結構設計,空氣凈化器在完成基本使命的同時還能夠對空氣起到加濕的作用。
智能監控系統:
智能監控系統簡單理解為空氣質量的監督員,通過內置的監測設備可以實時對空氣的質量做出優良中差的判斷,消費者可以根據空氣質量情況選擇使用空氣凈化器。另外智能監控系統還能對濾網到的壽命,水箱的水位等進行監控,方便用戶了解空氣凈化器的工作狀態。
負離子發生器與高壓電路:
高壓電路與負離子發生器,主要是將負離子流隨清潔的空氣一起送出。負離子具有鎮靜、催眠、鎮痛、增食欲、降血壓等功能。雷雨過后,人們感到心情舒暢,就是空氣的負離子增多的緣故。空氣負離子能還原來自大氣的污染物質、氮氧化物、香煙等產生的活性氧(氧自由基)、減少過多活性氧對人體的危害。
●問題三:空氣凈化器最關鍵指標CADR值是什么?
●答:CADR值是國際權威機構評價空氣凈化效能的主要指標,是潔凈空氣輸出比率(Clean Air Delivery Rate) 的縮寫。空氣凈化機的性能好壞,主要由潔凈空氣輸出比率(CADR值)決定的,潔凈空氣輸出比率越大,凈化器的凈化效率越高。
凈化效率(CADR)值有三項指標:
1、塵埃(Dust);
2、二手煙(Tobacco Smoke);
3、花粉(Pollen)。
由于一般的空氣凈化器對于粗顆粒粉塵的去處效果非常明顯,而對除菌和去除揮發性有機物和甲醛的效果等則不如粉塵, 所以很多商家僅標示粉塵的CADR。
空氣凈化器兩個必要的硬性指標:
1、必須保證室內空氣達到一定的換氣次數(國際是5次),即要求空氣凈化器內置的風機有一定的風量。國際標準是要保證在:適用面積里每小時換氣5次。
2、空氣凈化器的一次凈化效率必須比較高,凈化效率(CADR)越高,表明空氣凈化機就越好。
對于市場上的空氣凈化器,用以上兩個條件去衡量,就可以評判空氣凈化器質量水平了。
●問題四:空氣凈化器真的能去除PM2.5嗎?
●答:PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物,也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發絲粗細的1/20。在西方國家,90%以上的空氣凈化裝置針對過敏患者,也就是對花粉、寵物毛、煙霧、霉菌和灰塵產生嚴重不適的人。而中國人更多的需求是過濾空氣中的廢棄顆粒物,很多廢棄顆粒尤其是PM2.5比花粉、灰塵等顆粒物直徑要小很多,因此,在西方國家效果很好的凈化裝置在中國未必適用。
中國質量認證中心聯合國家室內環境與室內環保產品質量監督檢驗中心發布了《空氣凈化器環保認證規則》,對凈化器的凈化性能及除菌性能等指標都作了明確規定,通過檢驗的產品方可允許使用環保認證標識,給空氣凈化器設置了基本的性能門檻。但是,《規則》中列出的檢測方法,只有針對PM10顆粒物濃度進行的檢驗,并沒有針對PM2.5的規定。
市面上所售的空氣凈化器使用的多層過濾網,對顆粒、灰塵、病菌、甲醛等有害物質具有一定的凈化效果,對PM2.5可能也有一定范圍的凈化作用。根據室內環境檢測委員會的檢測數據顯示,目前尚沒有哪種凈化產品能“通殺”所有有害物質,只能在改善空氣質量方面有所提升,起到輔助的功能,空氣凈化器宣稱的能完全去除空氣中PM2.5的說法是站不住腳的。