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空气净化系统

空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机、净化器,是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物(一般包括PM2.5、粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等),有效提高空气清洁度的产品,主要分为家用、商用、工业、楼宇。

空气净化器是指能够吸附、分解或转化各种空气中的污染物,有效提高室内空气清洁度的产品。在居家、医疗、工业领域均有应用,居家领域以单机类的家用空气净化器为市场的主流产品。最主要的功能是去除空气中的颗粒物,包括过敏原、室内的PM2.5等,同时还可以解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内挥发性有机物空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性和不确定性的特点,因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法之一。

根据空气净化器针对空气中颗粒物去除技术,主要有机械滤网式、静电驻极滤网式、高压静电集尘、负离子和等离子体法等。

机械过滤一般主要通过以下4种方式捕获微粒:直接拦截,惯性碰撞,布朗扩散机理,筛选效应,其对细小颗粒物收集效果好但风阻大,为了获得高的净化效率,滤网的阻力较大,而且滤网需要致密导致寿命降低,需定期更换。

高压静电集尘是利用高压静电场使气体电离从而使尘粒带电吸附到电极上的收尘方法,其风阻虽小但对较大颗粒和纤维捕集效果差,会引起放电,且清洗麻烦费时,易产生臭氧,形成二次污染。

静电驻极式滤网,相对机械式过滤能仅可有效地去除10微米以上的颗粒物,而当颗粒物的粒径除至5微米,2微米甚至亚微米的范围时,高效的机械式过滤系统就会变得比较昂贵,且风阻会显著增加。通过静电驻极空气过滤材料过滤,能以较低的能源消耗达到很高的捕获效率,同时兼具静电除尘低风阻的优点,但无需外接上万伏的电压,故不会产生臭氧,且由于其组成为聚丙烯材质,很方便抛弃处理。

需要注意的是,绝大多数品牌的净化器在销售宣传中都会夸大其作用,有些净化器宣称能“有效捕捉”几十种颗粒。面对种类繁多的市场品牌及复杂的功用,消费者有种雾里看花的感觉。为此,专家提醒消费者在无法甄别产品功用的时候,可以在选择的时候选品牌有保证的产品,或者根据产品的销量来选择。

国家《空气净化器》相关标准中把空气净化器定义为“从空气中分离和去除一种或多种污染物的设备。对空气中的污染物有一定去除能力的装置。主要是指房间内使用的单体式空气净化器以及集中空调通风系统内的模块式空气净化器。

发展历史

空气净化器起源于消防用途,1823年,约翰和查尔斯•迪恩发明了一种新型烟雾防护装置,可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭。
1854年,一个名叫约翰斯•滕豪斯的人在前辈发明的基础上又取得新进展:通过数次尝试,他了解到向空气过滤器中加入木炭可从空气中过滤出有害和有毒气体。

滤网


二战期间,美国政府开始进行放射性物质研究,他们需要研制出一种方式过滤出所有有害颗粒,以保持空气清洁,使科学家可以呼吸,于是HEPA过滤器应运而生。在20世纪50、60年代,HEPA过滤器一度非常流行,很受防空洞设计和建设人员欢迎。不是所有的过滤器都可以称为HEAP的,HEPA是个过滤标准,即针对0.3微米的颗粒物,有超过99.97%的过滤效率,它讲求的单次过滤效率。实际上,在空气净化器中,达到HEPA标准的滤网风阻太高,而并不适用,因为空气净化器是个循环过滤的概念,讲求风阻和效率的平衡。截至2013年,市场上绝大多数的空气净化器,特别是万元以下的空气净化器,其颗粒物滤网都不能称之为“HEPA”。

进入20世纪80年代,空气净化的重点已经转向空气净化方式,如家庭空气净化器。过去的过滤器在去除空气中的恶臭、有毒化学品和有毒气体方面非常好,但不能去除霉菌孢子、病毒或细菌,而新的家庭和写字间用空气净化器,不仅能清洁空气中的有毒气体,还能净化空气,去除空气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等。

空气净化器已经有了多种不同的设计制作方式,并且每一次技术的变革都为人们室内空气品质的改善带来显著效果。而这一切目的只有一个:希望能净化室内空气来提高人们的生活质量。

市场上空气净化器大都主要构成有:机箱外壳、过滤段、风道设计、电机、电源、液晶显示屏等。决定寿命的是电机,决定净化效能的是过滤段,决定是否安静的是风道设计、机箱外壳、过滤段、电机。



工作原理


空气净化器


空气净化器主要由马达、风扇、空气过滤网等系统组成,其工作原理为:机器内的马达和风扇使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤网后将各种污染物清除或吸附,某些型号的空气净化器还会在出风口的加装负离子发生器(工作时负离子发生器中的高压产生直流负高压),将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的。

其实尽管市场上所宣称的空气净化器的名称、种类、功能不尽相同,但追根溯源,从空气净化器的工作原理来看,主要无非三种:被动式、主动式、主被动混合式。



多类型净化原理

一:被动吸附过滤式的净化原理(滤网净化类)

被动式空气净化器的主要原理是:用风机将空气抽入机器,通过内置的滤网过滤空气,主要能够起到过滤粉尘、异味、有毒气体和杀灭部分细菌的作用。而滤网主要分为:颗粒物滤网和有机物滤网。颗粒物滤网


空气净化器


又分为粗效滤网、和细颗粒物滤网.

这类产品的风机以及滤网的质量决定了空气净化的效果,机器放置的位置以及室内的布局也会影响净化效果。

二:主动式的净化原理(无滤网型)主动式的空气净化器的原理与被动式空气净化原理的根本区别就在于,主动式的空气净化器摆脱了风机与滤网的限制,不是被动的等待室内空气被抽入净化器内进行过滤净化,而是有效、主动的向空气中释放净化灭菌因子,通过空气会扩散的特点,到达室内的各个角落对空气进行无死角净化。

市场上净化灭菌因子的技术主要有银离子技术、负离子技术、低温等离子技术、光触媒技术和净离子群离子技术等,该类产品最大的缺陷就是臭氧释放量超标的问题。

三:双重净化类(主动净化+被动净化)

这种净化器其实就是将被动式净化的技术与主动净化类的技术进行结合。


原理比较

首先从空气净化效率来比较。被动式吸附净化模式的空气净化器由于大多采用风机+滤网的模式进行空气净化,风利用空气的流动就难免存在死角,因此被动式的空气净化大多只能在空气净化器放置的周围产生一定的净化效果,很长时间才能将室内空气全部过滤一遍,很难对整个室内环境的净化产生效果。而我们上文提


过滤过程


到,主动式的空气净化是利用空气的弥漫性的特点将净化因子到达各个角落进行空气净化,空气能够弥漫到的地方均可以产生净化效果。拿负离子空气净化器进行比较发现,对空气中释放负离子后,负离子能够主动出击、寻找空气中的污染颗粒物,并与其凝聚成团,主动将其沉降。仅从这一点来说,主动式的空气净化就有着比较明显的优越性。

其次是对小颗粒空气污染物的清除效果进行比较。我们知道,空气污染物中对人危害最大的就是直径小于2.5微米的细颗粒物(即PM2.5,医学上叫可入肺颗粒物)。而经过实验研究发现,对于PM2.5等这些细小颗粒物,被动式的净化模式显得无能为力,PM2.5等小微粒能轻易透过滤网、活性炭等物质,重新进入空气中危害人体健康。而我们用基于主动净化原理进行空气净化的负离子空气净化器进行对比发现,空气中小粒径的负离子不仅能够轻易去除空气中的大粒径颗粒物,而且对于空气净化器直径小于0.01洀、在工业上难以除去的微粒飘尘,有百分之百的沉降去除效果。仿大自然的生态级负离子生成技术已经问世,其特点是粒径小、活性高,以其优异的扩散效果和保健效果达到更佳的空气优化效果。

最后是对空气处理的质量进行对比分析。研究发现,被动式的空气净化原理下,如果其滤网孔径能足够小对于空气处理的结果只能达到净化的目的,即只能得到“干净”的空气;而负离子空气净化器则不同,不仅能够有效去除空气中的颗粒污染物、分解甲醛等有害气体,向室内环境提供干净的空气,还可以向室内环境提供对人体疗养保健有着高效作用的空气负离子,使室内空气质量达到“健康空气”的标准。

顺便解释一下臭氧净化因子,臭氧因子主要是用来对空气进行灭菌消毒,臭氧是一种世界公认高效的灭菌解毒氧化剂,可高效分解各类装修污染物,快速杀灭各种病毒和细菌。能满足刚装修完和阶段性专门静态治理,但因为臭氧所具有的强氧化作用,会对人产生伤害,加速物体表面老化,需要提示的是这种处理方法需要人员回避,定时处理完30分钟后自动还原为氧气,是一种没有任何化学残留的绿色氧化分解剂。


产品介绍


结构解析

市面上销售的空气净化器主要由马达、风扇、空气过滤网、智能监测系统组成,部分型号的机器配有加湿功能的水箱,或是辅助净化装置,如负离子发生器、高压电路等。虽然说不是每一款产品都具备以上的结构,除去高压静电集尘式的空气净化器以外,空气过滤网是其中的核心部件。其他的净化装置实际上起到的仅是辅助功能,所以空气过滤网的好坏是直接影响是空气净化器效果的最关键因素。
马达和风扇:马达风扇作为空气净化器最核心也是必不可少的配件,主要作用是控制空气进行循环流动。将带有污染物的空气吸入后经过过滤后再将清洁的空气吹出。


滤网

空气过滤器(滤网):市面上大多数空气净化器都主要通过滤网的过滤来实现净化空气的目的,而滤网主要分为:颗粒物滤网和有机物滤网。颗粒物滤网又分为粗效滤网、和细颗粒物滤网;有机物滤网分为除甲醛滤网、除臭滤网、活性炭滤网等。每一种滤网主要针对的污染源都不相同,过滤的原理也不相同。

水箱:随着空气净化器越来越受到消费者的关注,空气净化器的功能也不仅仅局限于空气的净化而已,通过增加水箱结构设计,空气净化器在完成基本使命的同时还能够对空气起到加湿的作用。

智能监控系统:智能监控系统简单理解为空气质量的监督员,通过内置的监测设备可以实时对空气的质量做出优良中差的判断,消费者可以根据空气质量情况选择使用空气净化器。另外智能监控系统还能对滤网到的寿命,水箱的水位等进行监控,方便用户了解空气净化器的工作状态。

负离子发生器与高压电路:一般作为辅助的净化功能,主要是将负离子随清洁的空气一起送出。负离子具有镇静、催眠、镇痛、增食欲、降血压等功能。雷雨过后,人们感到心情舒畅,就是空气的负离子增多的缘故。空气负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧(氧自由基)、减少过多活性氧对人体的危害。


适用对象

一、适用场所:

1、刚刚装修或翻新的居所。

2、有老人、儿童,孕妇、新生儿的居所。

3、有哮喘、过敏性鼻炎及花粉过敏症人员的居所。

4、饲养宠物及牲畜的居所。

5、较封闭或受到二手烟影响的居所。

6、酒店,公众场所。

7、愿受高品质生活的人群的居所。

8、医院,降低感染,阻止传播疾病。

二、适用人群:

1、孕妇:孕妇在空气污染严重的室内会感到全身不适,出现头晕,出汗,烟干舌燥,胸闷欲吐等症状,对胎儿的发育产生不良的影响。患上心脏疾病的可能性是呼吸清新空气的孕妇所生孩子的3倍

2、儿童:儿童身体正在发育中,免疫系统比较脆弱,容易受到室内空气污染的危害,导致免疫力下降,身体发育迟缓,诱发血液性疾病,增加儿童哮喘病的发病率,使儿童的智力大大降低。

3、办公室一族:在高档写字楼里上班时一份让人羡慕的职业。但是在恒温密闭的空气质量不好的环境中,容易导致头晕,胸闷,乏力,情绪起伏大等不适症状,影响工作效率,引发各种疾病,严重者还可致癌。

4、老人:老年人身体机能下降,往往多种慢性疾病缠身。空气污染不仅引起老年人气管炎,咽喉炎,肺炎等呼吸系统疾病。还会诱发高血压,心脏病,脑溢血等心老血管疾病。

5、呼吸道疾病患者:在污染的空气中长期生活会引起呼吸功能下降,呼吸道症状加重,尤其是鼻炎、慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病。通过呼吸纯净空气来达到辅助且根治的治疗效果。

6、司机:车内缺氧,汽车尾气污染严重。


优势分析

对于空气净化器,有关负责人介绍道,伴随时代的发展需求,该产品越来越先进。顾客的需求是“希望尽快完成空气净化”。因此空气净化器的空气吸力,也就是“风量”越来越大。

高压静电集尘

“高压静电集尘”是一种既能确保风量又能吸附微细颗粒的方式。这是在颗粒经过滤芯之前



净化器


通过加载高电压使其带电,使颗粒在电的作用下“容易吸附”到滤芯上的方式。与只配备滤芯的产品相比,这种方式可以使用大网眼的滤芯,确保长时间大风量。但是,由于在结构上需要配备使颗粒带电的电极部分,这种方式存在装置体积大的缺点,以及臭氧释放量容易超标的风险。
高压电集尘部分原本是向两个电极施加高电压,在两极放电之时,使通过的尘埃带电。如果空气净化器两个电极的距离过近,就会激发电火花,而非缓慢的“放电”,无法令尘埃带电。因此,电极与电极之间需要5-10mm的距离,这对于空气净化器的厚度有影响。采用“利用树脂固定单侧电极”的模制技术,实现了两个电极即使接近也不产生电火花的机制,把电极的距离减少到2mm。

大部分灰尘原本都是中性或带弱电荷,因此,滤芯只能过滤到比网眼大的灰尘。但缩小滤芯的网眼又会造成阻塞,导致更换时间提前,也得不到满意的风量。高压静电集尘方式能够令尘埃带电,在电的作用下,吸附到经过特殊加工、永久带电的滤芯之上,因此,即使滤芯的网眼偏大(粗),也能够确实捕获到尘埃。

高压电集尘方式不仅能提高空气净化速度。采用电集尘能够降低滤芯阻塞的几率,还能延缓滤芯集尘效率降低的速度。与单独利用滤芯集尘相比,高电集尘方式的滤芯10年后的集尘效率仍然约是前者的1.4倍。但是臭氧释放量超标,是高压静电集尘不可避免的问题,这也是为何该种技术始终不能成为主流的原因。

从上世纪90年代后期开始,随着除菌除臭需求增加,空气净化器领域掀起了一股“抗菌热”。空气净化器也在1996年采用光催化剂滤芯提高了除菌除臭性能。

在2002年以后,受到SARS的蔓延、新型流感流行等影响,人们对空气净化器抗病毒的需求越来越大。开发并为空气净化器配备了“流光能”技术。该技空气净化器术是利用分解(氧化)滤芯捕捉细菌和病毒。

2008年,在清除空气中有害物质的对策之外,为了满足消除房间干燥的需求,空气净化器又增加了“加湿功能”。
紧凑化、省维护化、大风量化乃至清除病毒和花粉,空气净化器通过顺应各个时代的需求,进化到今天的形态。


选择建议

根据净化需求来分,空气净化器可以分为:

如果位于室内湿度较适中的地区,或者对空气质量要求不太高,则选购纯净化型的空气净化器就满足需求了。

如果是位于较干燥的地区、经常开空调被空调抽湿而造成室内空气干燥、或者对空气质量要求较高,则选购一台带有加湿净化功能的空气净化器,将是最适合的选择。

如果喜欢自动化操作、智能监控空气质量、或者体现高贵品味、或者用来送礼需要更体面,则选购一台智能型的空气净化器便是最佳选择。
如果是用于轿车内空气净化,需要专门净化汽车异味、汽车甲醛等车内污染,并能够专门放置于车内的空气净化器,所以,最优选择为车载型空气净化器。

即放置于桌面,净化桌面周围一定范围内的空气,保护桌面附近人的健康的空气净化器。如果经常坐在电脑前、办公桌前、或者书桌前,但是所处的室内面积不小,或者是公共场所,自己掏钱买一台大型的空气净化器并不划算,也不时尚,则桌面型的空气净化器就是较好的选择。
主要适用于面积较大的室内场合,如家内大厅、高级银行办公室、高级行政办公室、重要的演讲厅会议厅、高级酒店、医院、美容院、幼儿园等场合。

主要适用于安装了中央空调的室内或交通工具内部空气净化的情况。在中央空调的回风口或出风口嵌入式安装是这类产品的特点,所以不需要改变建筑装修和空调结构、外观。

按照应用领域可以分为:家用空气净化器、车载空气净化器(又称车用空气净化器)、医用空气净化器、工业用空气净化器和工程类空气净化器等。


选购方法

1、选对购买渠道

购买空气净化器时,建议尽量在大型商场、电器商店、品牌专卖店和主流电子商务网站等正规渠道购买。
截至2013年,空气净化器品牌、功能、性能、外观设计和价格都有很大的区别,让人眼花缭乱。建议消费者根据自身实际需求选购产品,并不是功能越多越好。如,对于需要防护PM2.5的消费者,建议选择PM2.5净化能力突出的空气净化器。新装修家庭可以侧重去除甲醛和甲苯能力突出的空气净化器。

2、过滤技术

颗粒污染物过滤技术主要是HEPA滤网,HEPA滤网质量参差不齐,一些小品牌的滤网虽然具有较高的过滤效率,但是阻力大,能效比比较低,而且很容易堵塞,寿命较短,一般建议选用带有静电驻极的深度容尘HEPA滤网,静电驻极技术使得无纺布纤维带有正负电,有效捕捉空气中的颗粒物,很多HEPA滤网都号称具有静电驻极技术,但是由于技术原因很多滤网的驻极电荷在较短的时间内会衰减的很快,导致过滤效率降低。可以选择市面上的如3M静电驻极的HEPA滤网,与3M口罩采用同样静电驻极技术,永久保证驻极效率不衰减。

3、关注适用面积或颗粒物洁净空气量(CADR)
空气净化器净化能力的强弱,主要是由适用面积和颗粒物洁净空气量(CADR:提供的洁净空气的速率)决定,两者之间的关系为:适用面积=CADR×0.1。对其它污染物的净化能力,应和适用面积相结合。

4、能效比和能效等级
空气净化器通常是长期连续使用的,能效比作为衡量空气净化器净化能力与电力消耗的重要指标,值得大家关注。能效比和能效等级越高,代表空气净化器越节能,使用成本越低。

5、臭氧释放量
臭氧作为强氧化剂具有一定的净化能力,但对人体是有伤害的。国家对空气净化器臭氧释放量有强制性安全要求,限定在≤5×10-6%(臭氧具有鱼腥味)。


挑选攻略

首先,应当考虑使用环境和要达到的效果。一般室内空气污染为:1、粉尘、病毒、细菌、霉菌和虫螨等过敏原;2、可吸入的有机挥发气体,如甲醛、苯、氨等;3、地层和建筑装饰材料释放的氡气及其子体造成的放射性污染。所以,选用空气净化产品,应综合考虑其功能和效果。

其次,应当考虑空气净化器的净化能力。如果房间较大,应选择单位时间净化风量较大的空气净化器。一般来说体积较大的净化器净化能力更强,例如,30平方米的房间应选择120立方米/小时的空气净化器。选购时可参考样本或说明书中的介绍来选择。

第三,应当考虑净化器的使用寿命,维保是否简便。如有一些产品由于采用过滤、吸附、催化原理的净化器随着使用时间的增加、器内滤胆趋空气净化器于饱和,设备的净化能力下降,需要清洗、更换滤网和滤胆,用户应选择具有再生能力的净化过滤胆(包括高效催化活性碳),以延长使用寿命;也有些静电类产品无需更换相关模块,只要定期清洁。

第四,应综合考虑房间的格局与净化器的匹配。空气净化器进出口风的设计有360度环形设计的,也有单向


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