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空氣凈化系統

空氣凈化器又稱“空氣清潔器”、空氣清新機、凈化器,是指能夠吸附、分解或轉化各種空氣污染物(一般包括PM2.5、粉塵、花粉、異味、甲醛之類的裝修污染、細菌、過敏原等),有效提高空氣清潔度的產品,主要分為家用、商用、工業、樓宇。

空氣凈化器是指能夠吸附、分解或轉化各種空氣中的污染物,有效提高室內空氣清潔度的產品。在居家、醫療、工業領域均有應用,居家領域以單機類的家用空氣凈化器為市場的主流產品。最主要的功能是去除空氣中的顆粒物,包括過敏原、室內的PM2.5等,同時還可以解決由于裝修或者其他原因導致的室內、地下空間、車內揮發性有機物空氣污染問題。由于相對封閉的空間中空氣污染物的釋放有持久性和不確定性的特點,因此使用空氣凈化器凈化室內空氣是國際公認的改善室內空氣質量的方法之一。

根據空氣凈化器針對空氣中顆粒物去除技術,主要有機械濾網式、靜電駐極濾網式、高壓靜電集塵、負離子和等離子體法等。

機械過濾一般主要通過以下4種方式捕獲微粒:直接攔截,慣性碰撞,布朗擴散機理,篩選效應,其對細小顆粒物收集效果好但風阻大,為了獲得高的凈化效率,濾網的阻力較大,而且濾網需要致密導致壽命降低,需定期更換。

高壓靜電集塵是利用高壓靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法,其風阻雖小但對較大顆粒和纖維捕集效果差,會引起放電,且清洗麻煩費時,易產生臭氧,形成二次污染。

靜電駐極式濾網,相對機械式過濾能僅可有效地去除10微米以上的顆粒物,而當顆粒物的粒徑除至5微米,2微米甚至亞微米的范圍時,高效的機械式過濾系統就會變得比較昂貴,且風阻會顯著增加。通過靜電駐極空氣過濾材料過濾,能以較低的能源消耗達到很高的捕獲效率,同時兼具靜電除塵低風阻的優點,但無需外接上萬伏的電壓,故不會產生臭氧,且由于其組成為聚丙烯材質,很方便拋棄處理。

需要注意的是,絕大多數品牌的凈化器在銷售宣傳中都會夸大其作用,有些凈化器宣稱能“有效捕捉”幾十種顆粒。面對種類繁多的市場品牌及復雜的功用,消費者有種霧里看花的感覺。為此,專家提醒消費者在無法甄別產品功用的時候,可以在選擇的時候選品牌有保證的產品,或者根據產品的銷量來選擇。

國家《空氣凈化器》相關標準中把空氣凈化器定義為“從空氣中分離和去除一種或多種污染物的設備。對空氣中的污染物有一定去除能力的裝置。主要是指房間內使用的單體式空氣凈化器以及集中空調通風系統內的模塊式空氣凈化器。

發展歷史

空氣凈化器起源于消防用途,1823年,約翰和查爾斯?迪恩發明了一種新型煙霧防護裝置,可使消防隊員在滅火時避免煙霧侵襲。
1854年,一個名叫約翰斯?滕豪斯的人在前輩發明的基礎上又取得新進展:通過數次嘗試,他了解到向空氣過濾器中加入木炭可從空氣中過濾出有害和有毒氣體。

濾網


二戰期間,美國政府開始進行放射性物質研究,他們需要研制出一種方式過濾出所有有害顆粒,以保持空氣清潔,使科學家可以呼吸,于是HEPA過濾器應運而生。在20世紀50、60年代,HEPA過濾器一度非常流行,很受防空洞設計和建設人員歡迎。不是所有的過濾器都可以稱為HEAP的,HEPA是個過濾標準,即針對0.3微米的顆粒物,有超過99.97%的過濾效率,它講求的單次過濾效率。實際上,在空氣凈化器中,達到HEPA標準的濾網風阻太高,而并不適用,因為空氣凈化器是個循環過濾的概念,講求風阻和效率的平衡。截至2013年,市場上絕大多數的空氣凈化器,特別是萬元以下的空氣凈化器,其顆粒物濾網都不能稱之為“HEPA”。

進入20世紀80年代,空氣凈化的重點已經轉向空氣凈化方式,如家庭空氣凈化器。過去的過濾器在去除空氣中的惡臭、有毒化學品和有毒氣體方面非常好,但不能去除霉菌孢子、病毒或細菌,而新的家庭和寫字間用空氣凈化器,不僅能清潔空氣中的有毒氣體,還能凈化空氣,去除空氣中的細菌、病毒、灰塵、花粉、霉菌孢子等。

空氣凈化器已經有了多種不同的設計制作方式,并且每一次技術的變革都為人們室內空氣品質的改善帶來顯著效果。而這一切目的只有一個:希望能凈化室內空氣來提高人們的生活質量。

市場上空氣凈化器大都主要構成有:機箱外殼、過濾段、風道設計、電機、電源、液晶顯示屏等。決定壽命的是電機,決定凈化效能的是過濾段,決定是否安靜的是風道設計、機箱外殼、過濾段、電機。



工作原理


空氣凈化器


空氣凈化器主要由馬達、風扇、空氣過濾網等系統組成,其工作原理為:機器內的馬達和風扇使室內空氣循環流動,污染的空氣通過機內的空氣過濾網后將各種污染物清除或吸附,某些型號的空氣凈化器還會在出風口的加裝負離子發生器(工作時負離子發生器中的高壓產生直流負高壓),將空氣不斷電離,產生大量負離子,被微風扇送出,形成負離子氣流,達到清潔、凈化空氣的目的。

其實盡管市場上所宣稱的空氣凈化器的名稱、種類、功能不盡相同,但追根溯源,從空氣凈化器的工作原理來看,主要無非三種:被動式、主動式、主被動混合式。



多類型凈化原理

一:被動吸附過濾式的凈化原理(濾網凈化類)

被動式空氣凈化器的主要原理是: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的作用。而濾網主要分為:顆粒物濾網和有機物濾網。顆粒物濾網


空氣凈化器


又分為粗效濾網、和細顆粒物濾網.

這類產品的風機以及濾網的質量決定了空氣凈化的效果,機器放置的位置以及室內的布局也會影響凈化效果。

二:主動式的凈化原理(無濾網型)主動式的空氣凈化器的原理與被動式空氣凈化原理的根本區別就在于,主動式的空氣凈化器擺脫了風機與濾網的限制,不是被動的等待室內空氣被抽入凈化器內進行過濾凈化,而是有效、主動的向空氣中釋放凈化滅菌因子,通過空氣會擴散的特點,到達室內的各個角落對空氣進行無死角凈化。

市場上凈化滅菌因子的技術主要有銀離子技術、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等,該類產品最大的缺陷就是臭氧釋放量超標的問題。

三:雙重凈化類(主動凈化+被動凈化)

這種凈化器其實就是將被動式凈化的技術與主動凈化類的技術進行結合。


原理比較

首先從空氣凈化效率來比較。被動式吸附凈化模式的空氣凈化器由于大多采用風機+濾網的模式進行空氣凈化,風利用空氣的流動就難免存在死角,因此被動式的空氣凈化大多只能在空氣凈化器放置的周圍產生一定的凈化效果,很長時間才能將室內空氣全部過濾一遍,很難對整個室內環境的凈化產生效果。而我們上文提


過濾過程


到,主動式的空氣凈化是利用空氣的彌漫性的特點將凈化因子到達各個角落進行空氣凈化,空氣能夠彌漫到的地方均可以產生凈化效果。拿負離子空氣凈化器進行比較發現,對空氣中釋放負離子后,負離子能夠主動出擊、尋找空氣中的污染顆粒物,并與其凝聚成團,主動將其沉降。僅從這一點來說,主動式的空氣凈化就有著比較明顯的優越性。

其次是對小顆粒空氣污染物的清除效果進行比較。我們知道,空氣污染物中對人危害最大的就是直徑小于2.5微米的細顆粒物(即PM2.5,醫學上叫可入肺顆粒物)。而經過實驗研究發現,對于PM2.5等這些細小顆粒物,被動式的凈化模式顯得無能為力,PM2.5等小微粒能輕易透過濾網、活性炭等物質,重新進入空氣中危害人體健康。而我們用基于主動凈化原理進行空氣凈化的負離子空氣凈化器進行對比發現,空氣中小粒徑的負離子不僅能夠輕易去除空氣中的大粒徑顆粒物,而且對于空氣凈化器直徑小于0.01洀、在工業上難以除去的微粒飄塵,有百分之百的沉降去除效果。仿大自然的生態級負離子生成技術已經問世,其特點是粒徑小、活性高,以其優異的擴散效果和保健效果達到更佳的空氣優化效果。

最后是對空氣處理的質量進行對比分析。研究發現,被動式的空氣凈化原理下,如果其濾網孔徑能足夠小對于空氣處理的結果只能達到凈化的目的,即只能得到“干凈”的空氣;而負離子空氣凈化器則不同,不僅能夠有效去除空氣中的顆粒污染物、分解甲醛等有害氣體,向室內環境提供干凈的空氣,還可以向室內環境提供對人體療養保健有著高效作用的空氣負離子,使室內空氣質量達到“健康空氣”的標準。

順便解釋一下臭氧凈化因子,臭氧因子主要是用來對空氣進行滅菌消毒,臭氧是一種世界公認高效的滅菌解毒氧化劑,可高效分解各類裝修污染物,快速殺滅各種病毒和細菌。能滿足剛裝修完和階段性專門靜態治理,但因為臭氧所具有的強氧化作用,會對人產生傷害,加速物體表面老化,需要提示的是這種處理方法需要人員回避,定時處理完30分鐘后自動還原為氧氣,是一種沒有任何化學殘留的綠色氧化分解劑。


產品介紹


結構解析

市面上銷售的空氣凈化器主要由馬達、風扇、空氣過濾網、智能監測系統組成,部分型號的機器配有加濕功能的水箱,或是輔助凈化裝置,如負離子發生器、高壓電路等。雖然說不是每一款產品都具備以上的結構,除去高壓靜電集塵式的空氣凈化器以外,空氣過濾網是其中的核心部件。其他的凈化裝置實際上起到的僅是輔助功能,所以空氣過濾網的好壞是直接影響是空氣凈化器效果的最關鍵因素。
馬達和風扇:馬達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。


濾網

空氣過濾器(濾網):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,而濾網主要分為:顆粒物濾網和有機物濾網。顆粒物濾網又分為粗效濾網、和細顆粒物濾網;有機物濾網分為除甲醛濾網、除臭濾網、活性炭濾網等。每一種濾網主要針對的污染源都不相同,過濾的原理也不相同。

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:一般作為輔助的凈化功能,主要是將負離子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。


適用對象

一、適用場所:

1、剛剛裝修或翻新的居所。

2、有老人、兒童,孕婦、新生兒的居所。

3、有哮喘、過敏性鼻炎及花粉過敏癥人員的居所。

4、飼養寵物及牲畜的居所。

5、較封閉或受到二手煙影響的居所。

6、酒店,公眾場所。

7、愿受高品質生活的人群的居所。

8、醫院,降低感染,阻止傳播疾病。

二、適用人群:

1、孕婦:孕婦在空氣污染嚴重的室內會感到全身不適,出現頭暈,出汗,煙干舌燥,胸悶欲吐等癥狀,對胎兒的發育產生不良的影響。患上心臟疾病的可能性是呼吸清新空氣的孕婦所生孩子的3倍

2、兒童:兒童身體正在發育中,免疫系統比較脆弱,容易受到室內空氣污染的危害,導致免疫力下降,身體發育遲緩,誘發血液性疾病,增加兒童哮喘病的發病率,使兒童的智力大大降低。

3、辦公室一族:在高檔寫字樓里上班時一份讓人羨慕的職業。但是在恒溫密閉的空氣質量不好的環境中,容易導致頭暈,胸悶,乏力,情緒起伏大等不適癥狀,影響工作效率,引發各種疾病,嚴重者還可致癌。

4、老人:老年人身體機能下降,往往多種慢性疾病纏身。空氣污染不僅引起老年人氣管炎,咽喉炎,肺炎等呼吸系統疾病。還會誘發高血壓,心臟病,腦溢血等心老血管疾病。

5、呼吸道疾病患者:在污染的空氣中長期生活會引起呼吸功能下降,呼吸道癥狀加重,尤其是鼻炎、慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫等疾病。通過呼吸純凈空氣來達到輔助且根治的治療效果。

6、司機:車內缺氧,汽車尾氣污染嚴重。


優勢分析

對于空氣凈化器,有關負責人介紹道,伴隨時代的發展需求,該產品越來越先進。顧客的需求是“希望盡快完成空氣凈化”。因此空氣凈化器的空氣吸力,也就是“風量”越來越大。

高壓靜電集塵

“高壓靜電集塵”是一種既能確保風量又能吸附微細顆粒的方式。這是在顆粒經過濾芯之前



凈化器


通過加載高電壓使其帶電,使顆粒在電的作用下“容易吸附”到濾芯上的方式。與只配備濾芯的產品相比,這種方式可以使用大網眼的濾芯,確保長時間大風量。但是,由于在結構上需要配備使顆粒帶電的電極部分,這種方式存在裝置體積大的缺點,以及臭氧釋放量容易超標的風險。
高壓電集塵部分原本是向兩個電極施加高電壓,在兩極放電之時,使通過的塵埃帶電。如果空氣凈化器兩個電極的距離過近,就會激發電火花,而非緩慢的“放電”,無法令塵埃帶電。因此,電極與電極之間需要5-10mm的距離,這對于空氣凈化器的厚度有影響。采用“利用樹脂固定單側電極”的模制技術,實現了兩個電極即使接近也不產生電火花的機制,把電極的距離減少到2mm。

大部分灰塵原本都是中性或帶弱電荷,因此,濾芯只能過濾到比網眼大的灰塵。但縮小濾芯的網眼又會造成阻塞,導致更換時間提前,也得不到滿意的風量。高壓靜電集塵方式能夠令塵埃帶電,在電的作用下,吸附到經過特殊加工、永久帶電的濾芯之上,因此,即使濾芯的網眼偏大(粗),也能夠確實捕獲到塵埃。

高壓電集塵方式不僅能提高空氣凈化速度。采用電集塵能夠降低濾芯阻塞的幾率,還能延緩濾芯集塵效率降低的速度。與單獨利用濾芯集塵相比,高電集塵方式的濾芯10年后的集塵效率仍然約是前者的1.4倍。但是臭氧釋放量超標,是高壓靜電集塵不可避免的問題,這也是為何該種技術始終不能成為主流的原因。

從上世紀90年代后期開始,隨著除菌除臭需求增加,空氣凈化器領域掀起了一股“抗菌熱”。空氣凈化器也在1996年采用光催化劑濾芯提高了除菌除臭性能。

在2002年以后,受到SARS的蔓延、新型流感流行等影響,人們對空氣凈化器抗病毒的需求越來越大。開發并為空氣凈化器配備了“流光能”技術。該技空氣凈化器術是利用分解(氧化)濾芯捕捉細菌和病毒。

2008年,在清除空氣中有害物質的對策之外,為了滿足消除房間干燥的需求,空氣凈化器又增加了“加濕功能”。
緊湊化、省維護化、大風量化乃至清除病毒和花粉,空氣凈化器通過順應各個時代的需求,進化到今天的形態。


選擇建議

根據凈化需求來分,空氣凈化器可以分為:

如果位于室內濕度較適中的地區,或者對空氣質量要求不太高,則選購純凈化型的空氣凈化器就滿足需求了。

如果是位于較干燥的地區、經常開空調被空調抽濕而造成室內空氣干燥、或者對空氣質量要求較高,則選購一臺帶有加濕凈化功能的空氣凈化器,將是最適合的選擇。

如果喜歡自動化操作、智能監控空氣質量、或者體現高貴品味、或者用來送禮需要更體面,則選購一臺智能型的空氣凈化器便是最佳選擇。
如果是用于轎車內空氣凈化,需要專門凈化汽車異味、汽車甲醛等車內污染,并能夠專門放置于車內的空氣凈化器,所以,最優選擇為車載型空氣凈化器。

即放置于桌面,凈化桌面周圍一定范圍內的空氣,保護桌面附近人的健康的空氣凈化器。如果經常坐在電腦前、辦公桌前、或者書桌前,但是所處的室內面積不小,或者是公共場所,自己掏錢買一臺大型的空氣凈化器并不劃算,也不時尚,則桌面型的空氣凈化器就是較好的選擇。
主要適用于面積較大的室內場合,如家內大廳、高級銀行辦公室、高級行政辦公室、重要的演講廳會議廳、高級酒店、醫院、美容院、幼兒園等場合。

主要適用于安裝了中央空調的室內或交通工具內部空氣凈化的情況。在中央空調的回風口或出風口嵌入式安裝是這類產品的特點,所以不需要改變建筑裝修和空調結構、外觀。

按照應用領域可以分為:家用空氣凈化器、車載空氣凈化器(又稱車用空氣凈化器)、醫用空氣凈化器、工業用空氣凈化器和工程類空氣凈化器等。


選購方法

1、選對購買渠道

購買空氣凈化器時,建議盡量在大型商場、電器商店、品牌專賣店和主流電子商務網站等正規渠道購買。
截至2013年,空氣凈化器品牌、功能、性能、外觀設計和價格都有很大的區別,讓人眼花繚亂。建議消費者根據自身實際需求選購產品,并不是功能越多越好。如,對于需要防護PM2.5的消費者,建議選擇PM2.5凈化能力突出的空氣凈化器。新裝修家庭可以側重去除甲醛和甲苯能力突出的空氣凈化器。

2、過濾技術

顆粒污染物過濾技術主要是HEPA濾網,HEPA濾網質量參差不齊,一些小品牌的濾網雖然具有較高的過濾效率,但是阻力大,能效比比較低,而且很容易堵塞,壽命較短,一般建議選用帶有靜電駐極的深度容塵HEPA濾網,靜電駐極技術使得無紡布纖維帶有正負電,有效捕捉空氣中的顆粒物,很多HEPA濾網都號稱具有靜電駐極技術,但是由于技術原因很多濾網的駐極電荷在較短的時間內會衰減的很快,導致過濾效率降低。可以選擇市面上的如3M靜電駐極的HEPA濾網,與3M口罩采用同樣靜電駐極技術,永久保證駐極效率不衰減。

3、關注適用面積或顆粒物潔凈空氣量(CADR)
空氣凈化器凈化能力的強弱,主要是由適用面積和顆粒物潔凈空氣量(CADR:提供的潔凈空氣的速率)決定,兩者之間的關系為:適用面積=CADR×0.1。對其它污染物的凈化能力,應和適用面積相結合。

4、能效比和能效等級
空氣凈化器通常是長期連續使用的,能效比作為衡量空氣凈化器凈化能力與電力消耗的重要指標,值得大家關注。能效比和能效等級越高,代表空氣凈化器越節能,使用成本越低。

5、臭氧釋放量
臭氧作為強氧化劑具有一定的凈化能力,但對人體是有傷害的。國家對空氣凈化器臭氧釋放量有強制性安全要求,限定在≤5×10-6%(臭氧具有魚腥味)。


挑選攻略

首先,應當考慮使用環境和要達到的效果。一般室內空氣污染為:1、粉塵、病毒、細菌、霉菌和蟲螨等過敏原;2、可吸入的有機揮發氣體,如甲醛、苯、氨等;3、地層和建筑裝飾材料釋放的氡氣及其子體造成的放射性污染。所以,選用空氣凈化產品,應綜合考慮其功能和效果。

其次,應當考慮空氣凈化器的凈化能力。如果房間較大,應選擇單位時間凈化風量較大的空氣凈化器。一般來說體積較大的凈化器凈化能力更強,例如,30平方米的房間應選擇120立方米/小時的空氣凈化器。選購時可參考樣本或說明書中的介紹來選擇。

第三,應當考慮凈化器的使用壽命,維保是否簡便。如有一些產品由于采用過濾、吸附、催化原理的凈化器隨著使用時間的增加、器內濾膽趨空氣凈化器于飽和,設備的凈化能力下降,需要清洗、更換濾網和濾膽,用戶應選擇具有再生能力的凈化過濾膽(包括高效催化活性碳),以延長使用壽命;也有些靜電類產品無需更換相關模塊,只要定期清潔。

第四,應綜合考慮房間的格局與凈化器的匹配。空氣凈化器進出口風的設計有360度環形設計的,也有單向


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