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    空氣凈化器中的HEPA高效空氣過濾網詳解
    發布時間:2016-01-11 14:43:54   瀏覽:6285

    空氣凈化器主要由濾芯和殼體兩部分組成?;疽笫沁^濾效率高、流動阻力低、能較長時間連續使用以降低后期耗材成本。其中濾芯即是指空氣過濾器,高效空氣過濾器在空氣凈化行業中起著至關重要的作用。

    HEPA高效空氣過濾網

     

    高效空氣過濾器主要用于捕集0.5um以下的顆?;覊m及各種懸浮物。采用超細玻璃纖維紙作濾料,膠版紙、鋁膜等材料作分割板,與木框鋁合金膠合而成,采用特殊硅橡膠作,無氣味,表面不會硬化,時間長也不會有裂紋,化學性能穩定,耐腐蝕,可吸收熱脹冷縮產生的應力而不會開裂,軟硬度適中,彈性恢復好。每臺均經鈉焰法測試,具有過濾效率高、阻力低、容塵量大等特點。

     

    高效空氣過濾器可廣泛用于光學電子、LCD液晶制造,生物醫藥、精密儀器、飲料食品,PCB印刷等行業無塵凈化車間的空調末端送風處。高效和超高效過濾器均用于潔凈室末端,以其結構形式可分為有:有隔板高效、無隔板高效、大風量高效,超高效過濾器等。

     

    空氣凈化器中的HEPA高效空氣過濾器和一般的高效空氣過濾器并沒有什么兩樣,下面就由iwuchen整理了空氣凈化器中常用的HEPA高效空氣過濾器知識供大家參考。


     

     

     

    過濾器還分那么多級別呢?

    有的愛思索的人會想到,高效空氣過濾器,“高效”這兩個字就純粹是個修辭的廣告語吧?有沒有“低效空氣過濾器”呢?

    還真有,同樣是濾網,會有不同的用途,自然也是有不同的過濾等級。其中目前我們常用的有歐洲標準和中國標準的等級劃分。

     

     

     

     

    中國標準把過濾器分為粗效(不叫低效,很多人習慣寫成初效,但國標的寫法是粗效)、中效、中高效、亞高效、高效、超高效等幾個檔次。

    歐洲的標準更為人們所常用,從歐標EN 779-1993、EN 1882-1998開始,體系劃分為G1-G4、F5-F9、H10-H14、U15-U17共4個檔次,17個等級。

    G-F-H-U分別對應粗效、中效-中高效、亞高效-高效以及超高效這么幾個檔次。

    從G1(5微米以上粗中顆粒物過濾率50%以上)直到U17(對MPPS也就是0.012微米能過濾99.999995%)。

     

     

     

     

    細心的讀者將會注意到,在HEPA之上,還有普通家庭用戶用不到的ULPA——超高效濾網,Ultra low particulate air。

    從這些認知開始,你將打開另一扇廣闊得多的大門。

     

     

     

     

    對了,還有一個不太常用的美國劃分法MERV(Minimum Efficiency Reporting Value,最低效率報告值),因較少引用,常被商家在宣傳上用來攪混水。

    MERV劃分為20個等級,其中M15或H15大致相當于歐標F9~H10,M17或者UH17大致相當于歐標H13。

     

     

     

     

    為什么要劃分這么多層次?

    因為完整的工業凈化,需要不同效率來實現組合級數,達到送風量、凈化效率、維護便利與經濟性、總體性能和成本的統一。

     

     

     

     

    初效板式過濾器

    初效過濾器在空凈系統中作為預過濾器,保護后級的中、高效過濾器。真正的高效過濾器沒有初效、中效過濾器的保護的話,報廢時間將極短。

    中效布袋式過濾器

    中效過濾器作為中間過濾器,減少高效過濾器的負荷,延長其使用壽命。

    亞高效過濾器用途類似,另外在低級凈化系統中,這一級已可做終端過濾器使用。

     

     

     

     

    高效過濾器單元

    高效、超高效過濾器,是高級別、超高級別潔凈室中必須使用的終端凈化設備。

     

     

     

     

    設計時,應首先根據最終的潔凈程度要求,確定末級主過濾器的效率;然后選擇起保護作用的預過濾器,如果這級過濾器亦需保護,再在它的上風端增設初級過濾器。

    一般情況下,最末一級主過濾器決定送風的潔凈程度,上游各級過濾器起保護作用。末級過濾器的性能要可靠,預過濾器和初級過濾器的效率規格要合理,維護要方便。

    通過在前級布置過風量高,容塵量大,尤其是易檢修、更換的低效預過濾器,吸附大部分的粗顆粒(粒徑5μm以上)塵埃;

    從而保護后級的高效主過濾器持續工作,延長其使用壽命,減少其更換頻次,從而保證生產的連續運作。這是一個在工程上合理的系統配置做法。

     

     

     

     

    濾網級別很重要?

    既然大家知道了濾網的分級別等級,自然希望自己買到的空氣凈化器過濾能力越強悍越好。

    H11、H13、HEPA,高效過濾器,也成了很多空凈器發燒友掛在嘴邊彰顯專業的術語。“盡量選擇H13等級的濾網/凈化器”也成了發燒友們的追求。

    所以,在網上常見對某型號空凈器的HEPA等級探詢和對廠商“偷工減料”的擔心。甚至有的廠家如實公布了濾網等級,反而因“等級太低”遭來質疑。

     

     

     

     

    但是,但是,如果我把真相說出來,大家會不會虎軀一震?

    真相之一,就是絕大多數廠商用的并不能叫做HEPA……!

     

    先看看如實公布的幾家

     

    的確,目前國內凈化器市場相當混亂,凈化器生產廠商只是一味的宣傳凈化效率99.9%,而對其采用的濾網規格普遍采取回避態度。

    少數幾家如實標注濾網級別的廠家,反而遭來了質疑。我們先來看這些廠家和他們公布的濾網等級。

     

     

     

     

    比如說某米,H11。

     

     

     

     

    比如說某普,H10。

     

     

     

     

    還有一家,另外一個米,說自己標配采用的是M14,結果被細心的網友發現,這個美標換算之后,等級不要說H10,就連F9都不到,大致只相當于F8。以致于在自己的論壇上遭到了網友的圍攻而難以回應。

     

    懂一點專業的網友們紛紛憤慨,這是偷工減料??!無良無德??!

     

    10、11、12級都不應叫HEPA了

     

    但事實是——別說相當于F8的M14不屬于HEPA,就是所謂的H10、11、12級,都不該叫HEPA了。

     

    因為在歐洲新標準EN 779-2011、EN 1822-2009中,這三個規格的等級和命名都也變了,現在是E10~E12。此外,F5 和F6也變成了M5 和 M6。

     

     

     

     

     

    這下來,歐標體系變成了:

     

    粗效G1-G4,中效M5-M6,中高效F7-F9,亞高效E10-E12,高效H13-H14,超高效U15-U17。

     

    不但歐洲的標準如此劃分,世界上絕大部分其他標準也都規定,HEPA的最低效率、入門門檻是99.95%。低于這個規格的不配叫高效過濾器。

     

    主流的過濾器制造商、工程設計師和絕大多數工業用戶也都是這么認為和劃分的。

     

    所以,效率85~95%的10級,95~99.5%的11級,效率99.5~99.95%的12級,這幾個級別,應該按新版歐標叫做EPA,翻譯過來是“效率空氣過濾器”。

     

    而中文語言更準確——“亞高效過濾器”。

     

     

     

     

    當然,除了粗效過濾器以無紡布為主要材質,以“篩子效應”為主,攔截5μm以上的粗粒子外;中效以上直至超高效的過濾器,基本都是超細纖維過濾,工作模式都是以吸附為主,主要對付5μm以下的細微粒子,在原理上沒有區別,差異在于過濾率。

    文字游戲?

    說到這里,定會有讀者心生疑惑,“高效”“亞高效”,單純地追著這些概念不放,這不是咬文嚼字,佶屈聱牙么?

    其實,概念和定義的游戲倒在其次。關鍵的還在于接下來的下一個真相:

    家用空氣凈化器,別說HEPA毫無必要,就是EPA也都不是必須的。

    這第二個真相,應該是徹底顛覆了目前市面上所有的宣傳材料,但在空氣凈化的專業人士那里,這是個常識……

    張口閉口HEPA,專業人士聽著心里就發笑呢……

    專業領域都用不著……

    我們先來看看專業的超凈室所需要的主過濾器配置:

     

     

     

     

    如果大家對上一篇文章還有印象的話,30萬級凈化室,入門級別,潔凈程度相當于自然界中最好的空氣。

    它所要用的末端過濾器不得低于什么等級呢?F6~F8。當然最好是F8。

    再往上一級,10萬級凈化室,塵埃數要減少到1/3。所要用的是F9。

     

     

     

     

    繼續往上,萬級凈化室,在10萬級的基礎上直接減少到1/10,相當于自然界最好空氣的1/300,這時才需要用到H11也就是E11。

    直到要求很高的百級凈化,10萬級再砍去2個0,相當于自然界最好空氣的1/30000,真正的HEPA,也就是H13才成為必須……

    這些都是開不得玩笑的專業領域……

     

     

     

     

    當然,由于其實這些過濾材料的價格差并不大,提升一級甚至兩三級配置的實例很常見,這是放大設計裕量。但上述列舉的等級都是能滿足基本要求的。

     

     

     

     

    內循環過濾器,單次過濾效率更沒那么重要

    另外,家用空凈器相對專業凈化層級,還有一個優勢。

    工業專業凈化主要是是單向送風,最末一級主過濾器直接決定送風的潔凈程度,單次過濾效果是多少就是多少,單次效率值要足夠高才能保證安全。

    而家用空氣凈化器是內循環過濾器,空氣在室內反復地通過空凈器濾網進行循環,講究的不僅僅是單次過濾效果,還有循環效果和次數。

     

     

     

     

    做個簡單的數學題(抽象情形),一個效率90%的濾網,多循環一次,再來一個90%過濾,兩次凈化效率也就變成99%了……

    循環,就意味著有2個指標,一個是單次效率,一個是循環次數。

    單次過濾效率當然不能過低,否則次數再多效率也提升不起來。而如果影響了循環次數,機器過濾效果同樣也不理想。

    所以,對于內循環凈化器,濾網的過濾效率只是影響凈化效果的一個方面,能否產生足夠的循環風量和次數,對凈化效果也有直接的影響。

    HEPA級濾網并不適用于家用空凈器

    濾網按過濾能力的高低有規格之分,但并不是一味采用高規格濾網的產品就能獲得好的凈化效果。

    從下面的圖表提到,濾網的規格每增大一級,其產生的風阻將會增大很多。

     

     

     

     

    如果濾網風阻過大,導致風量下降,空氣流動緩慢,凈化能力反而會降低,得不償失。

    要是為了提升風量,保證循環次數,就得克服濾網風阻,要采用大功率風機,相應的能耗、噪音也會增高。

    所以,其實家用凈化器根本不需要使用HEPA級別的濾網!那樣只會增加阻力、噪音、功耗、體積。

    市場上真正使用H13級別的濾網的機器雖然也有,但是都是體積比較大的個別品牌的型號。而且功耗可以高達160瓦以上,長期運作耗電高,很不環保。

     

     

     

     

    高等級濾網帶來的高風阻,是家用空凈器不必、不宜使用HEPA的原因。

    有的愛動手的“發燒友”,自己動手把機器原配的所謂“低效率”H11/E11濾網換成了H13濾網,以為效果提升了,但其實他所不知道的是——這反而降低空氣凈化器對整個室內的凈化效果。

     

     

     

     

    IQ Air標配的H11級濾芯,現在得叫E11,屬于EPA了

    家用空凈器的核心是總體凈化能力,而不是單次效率

    所以在設計空氣凈化器的時候,并不需要過濾網滿足多少單次效率,而是需要以提高整機空氣凈化量——CADR值為核心目標。

    (至于專業的CADR值參數,會在以后的文章里詳細解釋的,這里只是提前用到這一概念)

    整機各配件的搭配才是最重要的,設計凈化器需要做到風機能力-過濾網效率的合理平衡。

    嚴謹的設計,一般都是需要根據選定的風機能力,設計幾套不同效率的濾網,再放到CADR實驗室,現場檢測數值。根據數值,再結合材料成本,整體結構,最終確定產品用料。

    總之一句話,以數據說話,實踐出真知。

     

     

     

     

    所謂高端品牌IQ Air標配的11級濾芯,也只是"亞高效濾網"

    F8甚至F6就夠了

    而無論是根據理論推算、工業領域的經驗參考還是實測結果,從過濾性能上來說,F8級別(效率不低于90%)的濾網對于家用空氣凈化器已經非常夠用了。

    因為還記得上一篇文章MPPS概念的讀者都能知道,這里的效率問題是有原因的。

    是在對付0.3微米左右的最易穿透粒徑時出現的部分區間效率下降。準確地說,是一個局部的”效率凹陷“而已。

     

     

     

     

    所以,甚至F6(效率不低于60%,現在叫M6,不過大家都習慣了叫老名字)這樣的材料也是能滿足需求的。

    這些“低效率”濾網,出現的主要“漏洞”,也就是集中在0.3微米區間附近,只不過其MPPS的范圍比高精度濾網大,性能下降的程度要深。如上圖所示。

     

     

     

     

    只不過,從F6直到H11(E11或者中國行業標準的Y11,效率不低于95%),風阻和價格相差都并不多,選用高級濾網自然好處更多。

    但是,如果要提升到H12(99.5%)、H13(99.95%),在數字漂亮的同時,風阻就立刻拉上去了,壞處就開始顯現了。

    所以,主流的家用空氣凈化器,F7、F8、F9、E10(H10)、E11(H11)這些效率從80%到99%的濾網都是可行的。

    H12也不是不可以,至于用H13的必要性,我看不出來。

     

     

     

     

    因為關鍵在于與風機能力和其他性能的協調配合。

    少數高端廠商的確采用了H13,名副其實的HEPA級濾網,帶來的代價就是風阻的提高,噪音和功率的提升。

     

     

     

     

    IQ Air的高級版12-13級濾芯,直接代價就是功率增加到215瓦,是普通空凈器的10倍!但知識告訴我們,這里的初級F8就夠了

    至于那些宣傳上的噱頭——“公認最好的H13級濾網”、“級別更高的美國H15級濾網”。

    這在專業人士看來真是太可笑了。我想問,你知道什么是U17、UH20么?知道什么是Ultra low particulate air么?知道什么是99.999995%么?知道什么是逐臺檢測么?知道什么是百級、十級、一級、ISO 1 超凈室么?

     

     

     

     

    虛假宣傳?還是原諒他們吧。

    雖然這篇文章幾乎把大部分家用空氣凈化器的廠家宣傳都揭了個底。但必須承認,在濾網過濾效率上,大部分廠商的標注還是比較誠實的。

    例如99.9%,99%,97%,93%,不低于90%,等等等等。

     

     

     

     

    沒辦法,市場環境使然,當大家都在聲稱自己的濾網是“高效過濾器”的時候,有誰愿意主動承認自己和大家用的其實都是“亞高效過濾器”甚至只是“中高效過濾器”???

     

    講到這里,已經是一次正常深度閱讀的極限了。

     

    聽到這里,濾網的知識上,你不但已經比所有的廠家促銷員懂得多了,比此前網上所有能見到的“科普材料”也幾乎是顛覆了。即使廠家的技術員出馬,也很難忽悠倒你了。

     

    原文來源:http://www.judi36.com/article/20160111144517.html

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