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评判“三高一低”是评判空气净化器性能的重要指标

   日期:2024-01-18     浏览:249    评论:0    
       空气净化器已经家喻户晓,但是,怎么评判空气净化器的性能好坏并不是人人都知道的。“三高一低”是评判空气净化器性能的重要指标。
     “三高一低”指:高CADR值、高CCM值、高净化能效和低噪声值。
       按照最新版本《空气净化器》GB18801-2022的规定,空气净化器“三高一低”性能指标如表1所示。

01 洁净空气量CADR
       空气净化器有一个国际公认的净化性能指标-洁净空气量(clean air delivery rate,缩写为CADR)。CADR是一项反映出其净化能力的性能指标,单位为m3/h。
       空气净化器CADR不同于净化效率,它实际上是一项反映空气净化器达到目标效率的速率的指标。比如:对于一个特定的房间,不需要知道它的空间体积的大小,我们设定一个净化效率,比如90%,那么CADR就可以反映该空气净化器达到90%净化效率需要的时间。
       国际上一般认为,空气净化器在一小时内去除90%目标污染物的性能十分重要。因为当室内污染物浓度超标5~10倍的时候,去除90%就可以达标了。一小时达标的指标也很重要,因为,如果达标的时间过长,污染物对人体损害的风险会明显增加。当然,希望更短时间能够达标,即CADR足够大,但是,空气净化器的体积、噪声、耗材、电费也会相应增加。因此,采用一小时去除目标污染物达到90%的指标是评判空气净化器性能的一个重要指标。有了CADR指标,我们就可以知道该空气净化器用于多大空间的房间,可以在一小时内去除90%的污染物。
洁净空气量CADR的计算方法为:


上式简化为:

       例如:对于CADR为300m3/h的空气净化器,当用于面积为46m2、层高为2.8m的空间时,开启1小时,污染物能去除90%。
       要使室内空气质量达到一定的洁净标准,有两个必要条件。第一,必须保证室内空气达到一定的换气次数,即要求净化器内置的风机有一定的风量。第二,净化器的一次净化效率必须比较高。洁净空气量(CADR)就是能定量表征洁净器以上两个必要条件的物理量。CADR值越大,净化器的净化效率越高。利用CADR值,可以评估空气净化器在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。 
       对于消费者来说,不管是什么品牌,不管制造商宣传采用什么技术,也不用管净化器内置风机的风量大小,只要知道空气净化器的CADR与所需净化场所的空间容积,就可以方便地选择空气净化器了。
       CADR是针对空气中的某项污染物而言的。发达国家比较注重室内空气中的颗粒物,包括灰尘、香烟烟雾与花粉。表2为美国ANSI/AHAM(AC-1-2002)标准对CADR的规定。

       很多厂家在宣传其空气净化器产品质量指标时,不按CADR值计算,而是任意夸大有效使用面积,对消费者造成误导。从表中可以看到,发达国家有适合高端市场使用的空气净化器,CADR值可以达到680~765m3/h。这种空气净化器的售价很贵,其净化的能力与质量是一般的空气净化器产品完全不能比拟的。我们认识了CADR的性能指标,才算真正了解了空气净化器。
02 净化寿命CCM,cumulate clean mass
       CCM 是指空气净化器在额定状态和规定的试验条件下,针对目标污染物如颗粒物和气态污染物的累积净化能力的参数。CCM值可以理解为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,以毫克(mg)为单位进行统计。
       CCM值由于涉及到累计净化量,因此此数值的高低和滤网的使用寿命长短是成正比的。也就是说数值越高,空气净化器滤网耗材的使用寿命越长。但同时,空气净化器滤网的使用寿命也受其他很多因素的影响。比如:空气净化器风量、风道设计等等。
       当空气净化器运行到去除某一种空气污染物的洁净空气量降低至初始值的50%时,累计使用的时间即为空气净化器去除该污染物的净化寿命,用天或月表示。
       一般空气净化器的CCM值约为6~8个月。
03 净化能效 η cleaning energy efficiency
       净化能效是指空气净化器在额定状态下单位功耗所产生的洁净空气量(CADR),单位为m3/(h.w)。
       随着国家能源政策的进一步贯彻实施与公众节能意识的普遍提高,《空气净化器能效限定值及能效等级》GB36893-2018国家标准2018年11月19正式发布,2019年12月01正式实施。该标准为强制标准。
       该标准规定对空气净化器净化颗粒物净化能效分级见表。
       空气净化器作为室内空气净化领域的一类主要的环保产品,迅速作为健康家电产品开始走进千家万户,成为人们日常使用的家用电器之一,在治理室内PM2.5、甲醛和TVOC空气污染方面发挥着积极和有效的作用。《空气净化器能效限定值及能效等级》国家标准通过研究确定与国际水平相适应、适合我国国情的空气净化器能效限定值指标和能效等级。一方面,可起到提高空气净化器的能源利用效率,引导节能技术进步,鼓励先进、淘汰落后,规范市场秩序,促进空气净化器产品的市场竞争力,提高公众的节能与环保意识的作用;另一方面,也是以标准化的技术手段有力支撑节能法、节能产品认证、能效标识、能效“领跑者”、环保装备和产品评价及财政补贴等节能环保政策和制度的贯彻实施。
       净化能效值是直接评价一台空气净化器是否节能的重要参数,在相同CADR值条件下,净化能效值越高的净化器,则代表越节能省电。空气净化器的净化能效与系统、风道、净化材料的阻力有关,近年来,随着空气净化器结构与材料的不断创新,空气净化器的净化能效指标屡创新高,有出现颗粒物与气态污染物净化能效双双超过19.0m3/(h.w)的空气净化器,这是一个十分可喜的现象。
04 噪声
       噪声是空气净化器的主要性能指标之一
       对于空气净化器的CADR、CCM、净化能效与噪声“三高一低”四个指标,CADR、CCM、净化能效都已经显示不出产品的优势,最后,可能噪声指标将显露空净设计的优势。
       噪声,对于中国消费者是一个十分重要的指标,“宁静致远”,这是国人的消费习惯,而外国人不太注重。我国的家用空调,在噪声这个指标上完胜舶来品。进口空净产品的噪声也很高,国产的空净产品在噪声指标上会完胜舶来品。
       噪声是室内环境质量的重要指标
       噪声会影响我们的睡眠质量,并会导致头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、注意力不集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀、食欲呆滞等消化道症状。营养学家研究发现,噪声还能使人体中的维生素、微量元素氮基酸、谷氮酸、赖氮酸等必需的营养物质的消耗量增加,影响健康。噪声会分散人的注意力,导致反应迟钝,容易疲劳,工作效率下降,差错率上升。
      孕妇长期处在超过50分贝的噪声环境中,会使内分泌腺体功能紊乱,并出现精神紧张和内分泌系统失调,严重的会使血压升高、胎儿缺氧缺血、导致胎儿畸形甚至流产。而高分贝噪声能损坏胎儿的听觉器官,致使部分区域受到影响。影响大脑的发育,导致儿童智力低下。
       我国GB19606-2004《家用和类似用途电器限值》规定了家用空调的噪声限值为60 dB(A)。空净属于空调类暖通产品,也属于家用电器范畴。目前商业化的空气净化器产品的噪声指标离开空调的限值标准还有很大距离。
       开发低噪声的空气净化器,为空净行业下一步发展指明了方向。今后的空净,在CADR、CCM、净化能效这个三高指标上,创新空间已经有限了,但是在低噪声指标上,还有创新开发的很大空间。将来空净性能PK,主要PK噪声指标。有一位香港媒体人在评说空气净化器“三高一低”性能指标时说:为什么说“CADR还是骗了你”?因为,迄今为止所有标称的CADR值,都是在最大档位、最大风量下的测试结果,不考虑噪声和功耗。
       但是作为家用电器,怎么可能不用考虑噪声和功耗(尤其是噪声)?
       让空气中的污染物浓度迅速降低,十分重要!空气净化器的重要功能就是一旦室内环境空气受到污染时,要求迅速去除污染物,达到有关的质量标准。一般场合要求净化的时间是1小时。以前有的测试报告,要8小时甚至更长的时间才能够有效净化达到标准,这样的测试方法已经翻篇了。在污染的环境中,污染物对健康的影响与接触的时间是成正相关的。比如,我们要求学校教室的空气质量在10分钟内就要达到相关的标准,因为一节课45分钟,如果不能迅速降低空气污染物,那么,下课了,教室内可能又将呈现污染的状态。
       空气净化器国家标准2015版,规定的噪声的上限值为70分贝。值得注意的是,空气净化器国家标准2008版,规定的噪声上限值为65分贝。国家标准重新修订,噪声指标怎么不降反而增加了呢?只要真正在家庭环境下用过空气净化器的人都知道,这种噪声是正常人难以长期接受的——通常厨房的抽油烟机开到最高速的话,噪音就在65分贝左右。你能接受客厅甚至卧室,和厨房做饭时一样吵吵么?
       那位香港媒体人说:空气净化器的本质——用噪声去除PM。但是,CADR值和噪声的矛盾难以化解,而从本质的意义上看,很多空气净化器就是用噪声去换PM。
       CADR值,代表去除空气污染的效果;噪声值,代表新增加的噪声污染。
       作为“第一性能”,关注的是如何最大速率去除空气污染的效果。作为“第二性能”,关注的是如何尽量控制新产生噪声污染的负面效应。
       可最大的问题在于“第一性能”和“第二性能”很难两全,通常CARD值大,噪声也会等比例的增大。如何在两个性能不可能两全的同时,应当将这两个数字控制在一个适当的范围内。
 
 
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