空气净化器PM2.5和甲醛适用面积选型

DST2020 发表于 2020-5-11 10:26

人们在室内工作和生活通常占80%以上时间,保持良好的室内空气质量必不可少。当室外发生灰霾污染时,配置空气净化器是有效防控PM2.5污染室内的一种方法。近年空气净化器新国标已发布,向消费者重点强调参数选型的 “3高1低”,包括:高CADR(洁净空气量)、高CCM(累积洁净空气量)、高能效、低噪声值。尽管如此,这些专业术语对于消费者还是陌生,对不同房间如何选配空气净化器仍存疑惑。

按房间适用面积选型,对消费者选配空气净化器比较便捷。但空气净化器厂家一般不做此标识,这主要因为净化器的适用面积需要根据使用空间大小和密闭条件进行计算。

净化适用面积的计算依据空气污染物的质量守恒原理。根据选配的滤网,空气净化器可以滤掉室内的PM2.5、PM10、以及甲醛等气体污染物。以最常见的PM2.5净化为例,通过PM2.5质量守恒模型,需要综合考虑室外颗粒物浓度、室内颗粒物源散发强度、室内自然通风或渗透作用、自然沉降等因素,通过实验或经验设定各类参数做相应简化,最后确定空气净化器的CADR(可简单视为:循环风量×过滤效率)。

净化气态污染物(如甲醛)也有相应的CADR值,室内甲醛等污染主要来源于家居建材人造板、装饰材料粘结剂等,受室外条件干扰较小。有天津大学学者提出甲醛质量浓度平衡模型,假设室内气态污染物质量浓度均匀,且净化器吸附气态污染物后不发生脱附,忽略气态污染物在室内的吸附以及与其它化学物质的反应。

为方便消费者选择合适的空气净化器产品,作者应用相关计算模型和一般假设条件,作了房间适用面积与空气净化器的CADR(由厂家标识)的对应表格,分别给出用于PM2.5污染、甲醛的房间空气净化器选型。

1)净化PM2.5适用面积选型

设定条件:室内PM2.5浓度设计限值25μg/m3(WHO推荐值),穿透系数P=0.8/h,室内PM2.5的沉积率k=0.09h-1,房间高度H=2.7m,室外PM2.5设计污染浓度C=300μg/m3,住宅密闭性:良好密闭条件(适用于新住宅、北方住宅) 换气次数ACH=0.3/h,一般密闭条件换气次数ACH=0.6/h(适用于南方老式住宅)。以下估算不同建筑功能区面积与空气净化器PM2.5洁净空气量(CADR)匹配表。

按房间面积配置空气净化器CADR(净化PM2.5

2)净化甲醛适用面积选型

设定条件:室内甲醛浓度限值:0.08mg/m3(按GB 50325限值),忽略甲醛在室内的吸附以及反映沉积率,房间高度H=2.7m,计算室内甲醛污染浓度:0.32mg/m3(4倍限值),住宅密闭性:良好密闭条件(适用于新住宅、北方住宅) 换气次数ACH=0.3/h,一般密闭条件换气次数ACH=0.6/h(适用于南方老式住宅)。以下估算不同住宅功能区面积所需空气净化器甲醛洁净空气量(CADR)。

按房间面积配置空气净化器CADR(净化甲醛)

上述2个表格,为方便消费者给出了设定PM2.5、甲醛污染强度下的空气净化器CARD的对应选型值。对于空气净化器的优劣,还要参考空气净化器的噪声、能效和CCM滤材寿命等。

实际使用空气净化器中,另外还有几点需注意:1)应根据室内实际空气污染水平,调节空气净化器的风量档位;2)净化器的回风口不应遮挡,以免风机出力不足;3)净化器的滤材寿命有限,应定期打开净化器机盖,观察滤网的受污程度,或者定期(如半年)进行滤网更换。

另外还需注意,空气净化器一般只处理室内循环风,对室内人员呼吸产生的CO2没有稀释作用,要解决这类问题,还需要及时开窗通风,或使用新风实施。

附术语说明

洁净空气量(clean air delivery rate)CADR:表示空气净化器提供洁净空气的速率,m3/h,一般指净化能力;

累计净化量(cumulate clean mass)CCM:表示空气净化器的洁净空气量衰减至初始值50%时,累积净化处理的目标污染物总质量,mg,一般指寿命;

净化能效(cleaning energy efficiency)η:空气净化器在额定状态下单位功耗产生的Q,m3/(w·h),指节能效果;


参考文献

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 《空气净化器》标准,GB/T 18801-2015.

[2] 刘俊杰,尹晓彤.空气净化器适用面积指标的理论分析,天津大学学报2017年第50卷第1期.

[3] 李睦,莫金汉,朱焰等. 我国室内空气净化器去除细颗粒物适用面积估算方法,家电科技策划.

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