2017-09-10 来源于:器物与我
空气过滤器与 HEPA:
净化空气的手法五花八门,最常见的恐怕是过滤式(下一篇中会详解各种净化方式)。过滤式的空气净化器,证件名为“空气过滤器”( air filter),外号叫“滤网”,所谓 HEPA,即是高效空气过滤器(High-efficiency particulate air filter)。 除了这个尖子生之外,还有其他几个兄弟:低者有粗效、中效,高者有超高效(国标的分级)。
国标中空气过滤器(不包含 HEPA)的分类,《GBT 14295-2008 空气过滤器》 过滤器如何留住污染物?
过滤,听起来好像就是利用内部的细小缝隙来阻挡大颗的污染物,其实不然,过滤器净化空气的机制多达五种:拦截、惯性、扩散、重力和静电。
过滤器的过滤机制(未显示重力效应),《一般通风用空气过滤器性能评价》李园园
对大直径的微粒,起作用的主要是惯性效应;对小直径的微粒,起作用的主要是扩散效应;某个直径范围的微粒,是过滤器的“罩门”,通常认为这个范围在 0.3 微米左右(0.1-0.5 微米)。
过滤机制和颗粒直径的关系,《高效空气过滤器性能及其测试系统研究》苗利婷
此范围是每个过滤器的 “HARD” 模式,很多标准就是测试这个大小的微粒,就跟打游戏一样,困难模式玩的怎么样,你的水平就怎么样。
什么才算 HEPA ?
是的,什么才算 HEPA?这是一个复杂的问题。起初美国人创造 HEPA,美国人说要有标准,就有了 HEPA 标准;美国人看 HEPA 是好的,就普及了 HEPA 。这一问题的答案,在很长一段时间内,由他们说了算。 过了一些年,其他国家也开始研制 HEPA,但由于技术和国情的不同,大家的标准都不太一样。这种不同,不仅存在于测试项目、方法和设备,还存在于分级和命名等诸多方面——测试什么,如何测试?如何分级,结果与分级如何对应?对每一个小问题的回答不同,都会导致不同的答案。 标准之间的差异,人们理解的混乱,让厂商有了可趁之机。虽言区别多,但粗略的看待,可视为“测试标准”和“分级标准”的不同。我们先放结论:不谈测试标准和测试机构就吹等级、效率的厂商就是大忽悠。
测试标准有哪些?
各国都有自己的空气过滤器相关标准,如欧洲的《EN779-2011》、美国的《ANSI/ASHRAE Standard 52.2-2007》,我国的《GB/T14295-2008 空气过滤器》,以及我国制冷空调工业协会的 《CRAA 430~433-2008 空气过滤器》系列标准(其中的 CRAA432 基本等同于欧洲标准 《EN779-2002》)。标准名称后面的数字,代表更新的年份。
测什么,以及怎么测:
效率、效率,除了效率之外,还有初阻力和容尘量不容忽视的,各路标准也将这三个作为核心参数。测试的方法五花八门,有 D.O.P 法、计数法、钠焰法、油雾法、荧光法、最易透过粒径法(MPPS)等等。
不同空气过滤器的测试标准比较,《空气过滤器性能测试方法与标准浅析》何维浪
国标中对普通过滤器采用计数法,对 HEPA 主要采用钠焰法。其实目前最严格的方法是 MPPS,它通行于欧洲和美国,其他地方也在逐步向它过渡,可谓大势所趋。
所以说,不同国家和地区,甚至不同组织、协会和厂商,都可能采用不同的测试标准,然而对于同一只过滤器,按照不同的标准进行测试,结果(尤其是过滤效率)往往是不同的,这一状况让很多结果不具备可比性。
分级标准有哪些?
我国的 HEPA 分级标准,《GBT 13554-2008 高效空气过滤器》
测试的不同已经够麻烦,分级和命名的不同,更增添了过滤器的混乱。因为同一个过滤器,选用不同测试标准,测出来的结果不一样;测试出来的结果,用不同分级标准衡量,得到等级和名字又不一样。这导致的后果是:单纯看名字,你基本上不能推断出实际的情况。
比方说欧洲 EN1822 标准中 HEPA 的最低效率(H10) ,就是招美国佬取笑的 85% 。笼统而言,国际上一般把过滤效率 99.97% 以上的定为 HEPA,而按照我国最新的 HEPA 标准(《GBT 13554-2008 高效空气过滤器》),达到 99.9% 即可。 各国分级标准的侧重点不同,差异巨多,但是也存在一定的对应关系,如下图:
各国的过滤器分级标准,中国制冷空调工业协会《CRAA 430》
有没有一眼懵?没办法,大氵——厄,中国有中国的标准,欧罗巴有欧罗巴的规矩,美利坚有美利坚的方法。需要注意的是,大家在网上看到的标准对应图,多是旧国标,上面这张是新国标的。目前市面上比较普遍的是欧洲的 EN779 分级方法,也就是比较常见的 H11、H12、H13 的由来。
总结:
如前面所言,离开标准,无所谓效率和等级。对同一只过滤器采用不同标准进行测试,测得的结果不一样;对同样的结果用不同的分级标准衡量,得到的等级和名字不一样。各国家和厂商使用的标准不统一,对过滤器的解释和表达就大相径庭,厂商嘛,当然是选择对自己最有利的标准,向最“仗义”的测试机构,寄出最精心准备的样品。 不仅如此,一台过滤器实际效果怎么样,还取决于最后的检测。按理说,HEPA 应该是逐台检测,国外大厂商也是这么做的;但在国内成百上千家空气过滤器厂商中,有检测手段很少,逐台检测的更少。部分厂家生产的 HEPA 的效率和等级,或是来自经验,或者来自抽样,可靠性不言而喻。
主要信息来源:
《GBT 14295-2008 空气过滤器》 《GBT 13554-2008 高效空气过滤器》
中国制冷空调工业协会《CRAA 430》
《高效空气过滤器性能及其测试系统研究》苗利婷
《空气过滤器性能测试方法与标准浅析》何维浪
《一般通风用空气过滤器性能评价》李园园
《高效空气过滤器阻力与结构关系的实验研究》冯朝阳
包括但不限于上述资料
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