每到冬季,很多城市都會(huì)遭遇較為嚴(yán)重的霧霾,一時(shí)間街頭巷尾都是戴著口罩的行人。為了保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量,更多家庭都開始考慮購(gòu)入空氣凈化器抵御霧霾的入侵,而隨著小米、錘子等互聯(lián)網(wǎng)品牌的加盟,空氣凈化器似乎成為了和PC、手機(jī)一樣的全民消費(fèi)品。問(wèn)題來(lái)了,市面上空氣凈化器的技術(shù)原理和價(jià)格相差很多,我們又該如何選擇呢?

價(jià)差迥異的空氣凈化器
隨著消費(fèi)者對(duì)呼吸健康的關(guān)注,空氣凈化器順勢(shì)崛起,幾乎每款產(chǎn)品都在主打超過(guò)99%的凈化數(shù)據(jù),而空氣凈化器的價(jià)格也從數(shù)百元到數(shù)千元不等(圖1)。作為一種過(guò)濾空氣的設(shè)備,它們之間的差異主要體現(xiàn)在哪里呢?
除了品牌因素影響外,不同的技術(shù)流派,以及各種附加的增值功能,則是此類設(shè)備身價(jià)不一的主要原因。目前消費(fèi)級(jí)空氣凈化器領(lǐng)域主要以兩大技術(shù)流派為主:HEPA過(guò)濾式和靜電集塵式,下面我們就從這兩種技術(shù)流派談起。

HEPA過(guò)濾式技術(shù)流
在國(guó)內(nèi),HEPA過(guò)濾式技術(shù)是空氣凈化器市場(chǎng)的絕對(duì)主流,原因就是這種流派的準(zhǔn)入門檻最低。此類空氣凈化器的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,一套外殼、一個(gè)風(fēng)機(jī)、一張HEPA(High-Efficiency Particulate Air,高效率空氣微粒子過(guò)濾網(wǎng))即可。小米、飛利浦、松下、三星旗下的產(chǎn)品大都采用了這一技術(shù),價(jià)格從幾百元到近萬(wàn)元不等。
HEPA過(guò)濾式技術(shù)的工作原理是一種被動(dòng)吸附式的凈化模式,通電開機(jī)后內(nèi)部風(fēng)機(jī)啟動(dòng)開始抽風(fēng),氣流帶動(dòng)空氣中的雜質(zhì)和PM2.5顆粒撞擊并吸附在HEPA過(guò)濾網(wǎng)上,最后吹出純凈的空氣。
HEPA的過(guò)濾機(jī)制
HEPA濾網(wǎng)的過(guò)濾機(jī)制主要分為四個(gè)步驟:首先是物理層面的攔截機(jī)制,像寵物毛發(fā)等較大的雜物和顆粒物會(huì)直接被HEPA濾網(wǎng)攔截;受重力影響,一些體積較小而密度高的顆粒在經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度會(huì)降低,也能自然沉降在HEPA濾網(wǎng)上。
由于HEPA濾網(wǎng)編織不均勻,所以在氣流影響下會(huì)形成大量的空氣漩渦,更小的顆粒物受到氣旋帶來(lái)的影響被吸附在HEPA上;對(duì)超微顆粒物(如PM0.1)而言,它們?cè)诓祭蔬\(yùn)動(dòng)的作用下撞擊到HEPA濾網(wǎng)纖維上,受到范德華力的影響最終會(huì)被靜電吸附所過(guò)濾(圖2)。

不可忽視過(guò)濾網(wǎng)的成本
HEPA過(guò)濾式的空氣凈化器可以輕松做到千元以內(nèi),動(dòng)手能力強(qiáng)的用戶甚至可以用閑置風(fēng)扇+自購(gòu)HEPA濾網(wǎng)+大小適中的包裝箱自己DIY出一臺(tái)凈化器。但是,HEPA濾網(wǎng)本身卻是一種消耗品(圖3),它好比噴墨打印機(jī)的墨盒,需要定期更換。視不同品牌和型號(hào),HEPA濾網(wǎng)的價(jià)格普遍在百元到數(shù)百元不等,在選擇空氣凈化器前,一定要將更換HEPA濾網(wǎng)的后續(xù)開銷考慮進(jìn)去,否則長(zhǎng)年累月下來(lái)的總體成本就會(huì)失控。
可能有用戶會(huì)問(wèn)了,如果不按時(shí)更換HEPA濾網(wǎng)會(huì)怎樣?答案是很悲劇,一方面濾網(wǎng)縫隙已經(jīng)被顆粒物填滿而影響凈化效率,另一方面是濾網(wǎng)只能吸附病毒和細(xì)菌而無(wú)法徹底殺死它們。如果室內(nèi)環(huán)境潮濕會(huì)引起濾網(wǎng)內(nèi)細(xì)菌滋生,容易造成室內(nèi)環(huán)境的二次污染。

HEPA濾網(wǎng)存隱秘
問(wèn)題來(lái)了,為什么HEPA濾網(wǎng)的價(jià)格會(huì)出現(xiàn)云泥之別呢?除了品牌溢價(jià)的因素外,這種消耗品的背后也存在不少隱秘呢。
比如,HEPA濾網(wǎng)本身只能去除雜質(zhì),對(duì)室內(nèi)的甲醛等有害氣體卻無(wú)能為力。所以,在HEPA濾網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加活性炭等復(fù)合濾芯,就能減免異味、甲醛、甲苯和部分細(xì)菌病毒的侵襲了。
然而,這些都不是最重要的。很多人都以為PM2.5只是一種有害的顆粒物,而現(xiàn)實(shí)中它卻是一種非常寬泛的概念,其組成部分中還有一種名為“PM0.3”的可入肺顆粒物(圖4)。與只能通過(guò)呼吸入肺、阻塞肺泡的PM2.5相比,PM0.3在傳播通道上才詮釋了什么叫做“無(wú)孔不入”(圖4)。
由于PM0.3的粒徑只有頭發(fā)絲的1/200,所以它能輕易穿越肺泡并進(jìn)入人體的血液組織中,且永久不能去除,危害與防范難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)概念上的PM2.5:含有重金屬的PM0.3會(huì)破壞人體的呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及循環(huán)系統(tǒng),含有甲醛、苯等物質(zhì)的PM0.3則是白血病、鼻癌、結(jié)腸癌的根源。

對(duì)HEPA濾網(wǎng)而言,能否阻擋PM0.3入侵其實(shí)才是最核心的指標(biāo)。在眾多“PM”顆粒物家族中,PM0.3是最具穿透力的粒子,它不受范德華力和靜電引力的影響,很容易突破HEPA濾網(wǎng)的堵截并避開靜電吸附。目前市面上空氣凈化器的HEPA濾網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)多在H10到H14之間(圖5),而其中唯有高于H12標(biāo)準(zhǔn)才能較好地防范PM0.3,只是標(biāo)準(zhǔn)越高的HEPA濾網(wǎng)售價(jià)也就越高。endprint
此外,濾芯材料的供應(yīng)商和最大展開面積也是影響成本的指標(biāo)。前者決定品質(zhì),后者影響可以過(guò)濾顆粒物和甲醛等有害氣體的總量(圖6)。

理性看待CADR值
回到HEPA過(guò)濾式空氣凈化器自身的層面上來(lái),各品牌型號(hào)間之所以價(jià)差較大,除了HEPA濾網(wǎng)差異外,CADR值(Clean Air Delivery Rate)也是衡量空氣凈化器性能的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo),而且是一項(xiàng)可以被具體量化的數(shù)字。
CADR值的單位為m3/h,特指單位時(shí)間通過(guò)空氣凈化器過(guò)濾后所輸出的潔凈空氣總量(數(shù)字越大越好)。一些復(fù)合式的HEPA過(guò)濾式還會(huì)將顆粒物和甲醛對(duì)應(yīng)的CADR值分別標(biāo)注,比如某品牌凈化器的性能指標(biāo)是顆粒物CADR值為800m3/h,甲醛CADR值為300m3/h,意思就是該產(chǎn)品1小時(shí)能凈化800立方米的空氣的可吸入顆粒物和300立方米的甲醛。

決定CADR指標(biāo)的硬件單元就是風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和功率越高,自然就能獲得更高的CADR性能。
可惜,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與功耗和噪音成正比,一般800m3/h CADR性能的空氣凈化器全速工作時(shí)的噪音多在70分貝左右(圖7),這相當(dāng)于一臺(tái)洗衣機(jī)在全速工作的感覺。因此,在關(guān)注凈化器CADR性能的同時(shí)留意對(duì)應(yīng)的噪音值可是相當(dāng)有必要的。對(duì)絕大多數(shù)普通家庭用戶而言,靜音往往比更高的CADR性能還要重要。
靜電集塵式流派
靜電集塵式是一種主動(dòng)的凈化模式,此技術(shù)最早來(lái)源于美國(guó),主要原理是利用正負(fù)電荷相吸的特性,通過(guò)高壓形成強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生大量的電子和離子,也就是所謂的“離子風(fēng)氣流”,與空氣的顆粒物(如PM2.5)碰撞并附著,自動(dòng)捕捉空氣中的灰塵、細(xì)菌等微粒子,將微粒子完全吸附在集塵片上,完成細(xì)菌分解和抑菌殺菌的過(guò)程,達(dá)到除塵凈化空氣的目的(圖8)。采用此技術(shù)的凈化器品牌主要以遠(yuǎn)大、希科普、朗風(fēng)、艾奧尼克等品牌為主,價(jià)格均在2000元以上。
靜電集塵的工作流程
首先,靜電集塵式凈化器通過(guò)高壓依附在內(nèi)置的鎢絲上產(chǎn)生電暈,釋放大量的正電荷,正電荷與空氣中的污染物碰撞,使之帶有正電;同時(shí),凈化器內(nèi)置的集塵板帶有負(fù)電,帶有正電荷的污染物會(huì)自動(dòng)向集塵板運(yùn)動(dòng),因此我們才可以感受到由此帶來(lái)的微風(fēng)。
此時(shí),當(dāng)帶有正電荷的污染物(包含PM2.5、PM0.3、花粉、煙塵、粉塵、螨蟲、細(xì)菌、霉菌、寵物毛等)遇到帶有負(fù)電集塵板后正負(fù)相抵,污染物被吸附在集塵板上,釋放出新鮮空氣,同時(shí)集塵板上的高壓可完成細(xì)菌分解和抑菌殺菌的過(guò)程;由于靜電集塵式凈化器能產(chǎn)生大量的負(fù)離子,從而給人帶來(lái)一股雷陣雨過(guò)后的那種清新的味道。
和HEPA過(guò)濾式相比,靜電集塵式空氣凈化器最大的特色就是實(shí)現(xiàn)了免維護(hù):在整個(gè)空氣凈化的過(guò)程中,凈化器自身并不需要風(fēng)機(jī),也不需要濾網(wǎng),集塵板只需要經(jīng)常擦拭干凈(圖9),保養(yǎng)得當(dāng)就可以長(zhǎng)期使用。所以雖然靜電集塵式凈化器的價(jià)格普遍在2000元以上,但長(zhǎng)期使用下來(lái)的總成本卻是低于絕大多數(shù)HEPA過(guò)濾式空氣凈化器的。
此外,此類設(shè)備的最大功耗普遍只有10W左右,和過(guò)濾式凈化器動(dòng)輒數(shù)十瓦甚至上百瓦相比微乎其微,更適合24小時(shí)不間斷使用。由于集塵板可以直接殺死吸附在上面的細(xì)菌病毒,所以不存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)PM0.3的過(guò)濾效果也要優(yōu)于絕大對(duì)數(shù)HEPA濾網(wǎng)。
靜電集塵的先天缺陷
問(wèn)題來(lái)了,就好比無(wú)需耗材的打印機(jī),肯定會(huì)吸引很多理性用戶的消費(fèi),哪怕主機(jī)貴上一些。然而,靜電集塵式空氣凈化器在國(guó)內(nèi)的銷量卻并不理想,甚至還會(huì)被不少用戶抵制,這背后又有什么原因嗎?
這種技術(shù)流的凈化器之所以沒能成為市場(chǎng)主流,除了存在一定的技術(shù)門檻以外,最大的問(wèn)題就是電離空氣的過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生臭氧,雖然少量的臭氧對(duì)人體有益(除菌消臭),但一旦超標(biāo),就會(huì)刺激和損害鼻粘膜和呼吸道、血液、甲狀腺、神經(jīng)系統(tǒng)和視力。所以,對(duì)患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來(lái)說(shuō),必須謹(jǐn)慎選擇靜電集塵式空氣凈化器。

如何杜絕臭氧隱患
對(duì)靜電集塵式凈化器而言,不同設(shè)備之間所比的,就是誰(shuí)家能將排放臭氧的指標(biāo)降到更低標(biāo)準(zhǔn)。
一般來(lái)說(shuō),只要凈化器可以調(diào)節(jié)脈沖寬度,配備高品質(zhì)穩(wěn)定輸出電壓的電源大都可以將臭氧控制到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的可控范圍內(nèi)。問(wèn)題是,誰(shuí)也不能保證對(duì)人體有害的臭氧臨界值到底還有沒有隱患,所以隨后還衍生出了諸如離子風(fēng)、ESP多級(jí)、ifD等技術(shù)流派,主要目的就是有效保留單次凈化效率,同時(shí)降低擊穿空氣電離的強(qiáng)度,減少臭氧的產(chǎn)生,并借助新的催化材料和技術(shù),想辦法將臭氧還原為氧氣。
比如,很多靜電集塵式凈化器內(nèi)部會(huì)額外添加活性酶(圖10),會(huì)將產(chǎn)品最后釋放的微量臭氧轉(zhuǎn)化為純氧,雖然不可能實(shí)現(xiàn)完全杜絕臭氧,但卻足以符合美國(guó)安全要求標(biāo)準(zhǔn)(少于十億分之五十),也就是UL867標(biāo)準(zhǔn)。

有必要為增值功能買單嗎
無(wú)論是哪種技術(shù)流派,哪怕性能指標(biāo)相近,但價(jià)格還是容易出現(xiàn)巨大的落差,原因就是凈化空氣之余的增值功能了。
比如,有些凈化器會(huì)配備屏幕(圖11),并內(nèi)置可以檢測(cè)PM2.5的傳感器,我們可以更直觀地了解工作狀態(tài)和當(dāng)前環(huán)境的空氣質(zhì)量。再比如,很多品牌的凈化器主打智能屬性,內(nèi)置無(wú)線模塊和智能系統(tǒng),可以和手機(jī)端的APP聯(lián)動(dòng)(圖12),遠(yuǎn)程檢測(cè)空氣質(zhì)量、遙控開關(guān)機(jī)等。此外,還有一些高端產(chǎn)品會(huì)采用HEPA過(guò)濾式+靜電集塵式的組合(圖13),同時(shí)內(nèi)置HEPA濾網(wǎng)和集塵板,做到兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。至于選擇哪類凈化器,有沒有必要為增值功能買單,就看你的實(shí)際預(yù)算和需求了。
