無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器標(biāo)準(zhǔn)探討

1、無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器標(biāo)準(zhǔn)探討-中國(guó)空氣負(fù)離子研究學(xué)會(huì)關(guān)于無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器CADR值計(jì)算判斷標(biāo)準(zhǔn)初稿摘要：本文從分析我國(guó)空氣凈化器(GB/T18801-2015)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及歐美國(guó)家同類標(biāo)準(zhǔn)的部分內(nèi)容出發(fā)，根據(jù)負(fù)離子空氣凈化器的工作原理、性能特點(diǎn)，探討無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器的CADR(空氣凈化量)值、CCM(累計(jì)凈化量)、能效等級(jí)和噪音等標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)算、評(píng)判方法。(作者：陶明章，為負(fù)離子空氣凈化器功效評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)研討會(huì)組委會(huì)專家組成員)關(guān)鍵詞：負(fù)離子空氣凈化器 空氣凈化器 無(wú)風(fēng)機(jī)空氣凈化器 標(biāo)準(zhǔn)一、概述工業(yè)文明的高速發(fā)展帶來(lái)了社會(huì)財(cái)富的快速增加，帶來(lái)了物質(zhì)文明的極大提高，但同時(shí)也給環(huán)境帶來(lái)

2、了嚴(yán)重污染，特別是空氣污染已經(jīng)成為國(guó)人生活中不可避免的一個(gè)現(xiàn)實(shí)。環(huán)境污染治理是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，在外部環(huán)境治理短時(shí)間內(nèi)難以取得顯著成效的情況下，人們?cè)桨l(fā)重視室內(nèi)環(huán)境保護(hù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)大眾對(duì)室內(nèi)環(huán)境保護(hù)的認(rèn)知度已由1999年的29.5%上升到目前的81.5%。與之相應(yīng)空氣凈化器也成為繼電視、冰箱、洗衣機(jī)、電腦之后的又一家庭必備電器。2014年在華銷售空氣凈化器品牌數(shù)量從2012年的56個(gè)增長(zhǎng)至556個(gè)，空氣凈化器成為了整個(gè)家電行業(yè)盈利的最大突破口。無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器作為空氣凈化器行業(yè)的新興力量，以其零耗材、零噪音、超低能耗，無(wú)二次污染，凈化性能永不衰減，凈化空氣并營(yíng)造負(fù)氧離子療養(yǎng)環(huán)境等優(yōu)勢(shì)，

3、完全克服了傳統(tǒng)濾網(wǎng)式空氣凈化器的各項(xiàng)弊端，因而深受廣大消費(fèi)者青睞，近年來(lái)增長(zhǎng)勢(shì)頭更為強(qiáng)勁，在空氣凈化器市場(chǎng)所占份額大幅提升，并逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。2015年9月15日，空氣凈化器(GB/T18801-2015)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正式公布，并于2016年3月1日正式實(shí)施。根據(jù)新國(guó)標(biāo)，綜合空氣凈化器指標(biāo)是CADR(空氣凈化量)、CCM(累計(jì)凈化量)數(shù)值、能效等級(jí)、噪聲這四項(xiàng)核心指標(biāo)，成為衡量空氣凈化器好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)。尤其是CADR值，往往被媒體和廠家作為考核空氣凈化器的核心指標(biāo)。但作為無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器，沒有出風(fēng)量，無(wú)法用傳統(tǒng)方式計(jì)算其CADR值，為破解這一難題，解答消費(fèi)者的困惑，高科負(fù)氧離子研究所攜手

4、中國(guó)空氣負(fù)離子研究學(xué)會(huì)，聯(lián)合山東新活醫(yī)療科技有限公司、德國(guó)VIIYI薇伊環(huán)境技術(shù)有限公司亞太公司、法國(guó)TEQOYA、美國(guó)NanoSteps、紐來(lái)福離子健康科技有限公司、濟(jì)南森林態(tài)生物技術(shù)有限公司等多家國(guó)內(nèi)外知名無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器生產(chǎn)企業(yè)及室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域?qū)＜?，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究、深入討論，本著尊重客觀事實(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的原則，探討針對(duì)無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器的CADR值、CCM等指標(biāo)的計(jì)算方法，并在適宜時(shí)機(jī)以行業(yè)聯(lián)盟(協(xié)會(huì))之名義發(fā)布關(guān)于無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器CADR值計(jì)算判斷標(biāo)準(zhǔn)，以期破解這一困擾無(wú)風(fēng)機(jī)負(fù)離子空氣凈化行業(yè)的難題。二、無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器的概念及優(yōu)勢(shì)無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化

5、器是一種無(wú)需借助風(fēng)機(jī)外吹和濾網(wǎng)過(guò)濾，利用自身產(chǎn)生的空氣負(fù)離子對(duì)空氣進(jìn)行凈化、除塵、除味、滅菌的環(huán)境優(yōu)化電器，其核心功能是生成空氣負(fù)離子，利用空氣負(fù)離子本身具有的自然擴(kuò)散性擴(kuò)散到空間中、凝聚沉降顆粒污染物，分解甲醛等有害氣體，殺菌消毒并營(yíng)造負(fù)氧離子療養(yǎng)環(huán)境的特性來(lái)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行優(yōu)化。其與傳統(tǒng)的空氣凈化器的不同之處是以負(fù)氧離子作為凈化因子，主動(dòng)出擊捕捉空氣中的有害物質(zhì)，而傳統(tǒng)的空氣凈化器采用被動(dòng)吸附過(guò)濾式的凈化原理，通過(guò)風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，利用濾網(wǎng)被動(dòng)吸附過(guò)濾來(lái)凈化空氣，需要根據(jù)濾網(wǎng)的飽和程度(凈化效果衰減程度)更換濾網(wǎng)，否則容易導(dǎo)致二次污染，而無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器則無(wú)需風(fēng)機(jī)和濾網(wǎng)，真正做到零耗材，零噪

6、音。在實(shí)際應(yīng)用中，傳統(tǒng)濾網(wǎng)凈化器的濾網(wǎng)過(guò)濾不了危害更大的微小顆粒，無(wú)法全效去除物理污染(顆粒物)、化學(xué)污染(甲醛、苯、裝修污染)、微生物污染(細(xì)菌病毒)三態(tài)污染，濾網(wǎng)的存在讓消費(fèi)者糾結(jié)于何時(shí)更換濾網(wǎng)，且濾網(wǎng)更換成本過(guò)高，一旦產(chǎn)品更新?lián)Q代，甚至出現(xiàn)買不到濾網(wǎng)的情況。此外，傳統(tǒng)濾網(wǎng)式凈化器風(fēng)機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)致功率大、耗電多、不節(jié)能，無(wú)法24小時(shí)開機(jī)全天持續(xù)凈化。而無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器則有效規(guī)避了這些困擾消費(fèi)者的問(wèn)題。無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器釋放的負(fù)氧離子可以有效凝聚沉降PM2.5及更微小的細(xì)微顆粒物，將甲醛、苯等有毒氣體分解成二氧化碳和水等無(wú)害物質(zhì)，破壞微生物體內(nèi)的電平衡，將物理污染(顆粒物)、化學(xué)污

7、染(甲醛)、微生物污染(細(xì)菌病毒)三態(tài)污染一網(wǎng)打盡，且無(wú)需耗材，后期維護(hù)費(fèi)用為零，消費(fèi)者無(wú)需糾結(jié)何時(shí)更換濾網(wǎng)以保持凈化效果，有效規(guī)避了二次污染。因?yàn)闆]有風(fēng)機(jī)，特別是納子富勒烯等超導(dǎo)材料的使用，使得無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器功率降到10瓦以下，支持24小時(shí)開機(jī)，實(shí)現(xiàn)365天持續(xù)凈化。除此之外，負(fù)離子空氣凈化器還能向空氣中補(bǔ)充空氣維生素負(fù)氧離子，充分利用負(fù)氧離子廣譜高效的醫(yī)療保健作用，有效抗氧化，消減自由基，提高人體免疫力和自愈能力。三、負(fù)離子空氣凈化器的分類根據(jù)生成空氣負(fù)離子的技術(shù)不同，負(fù)離子空氣凈化器一般分為以下幾種：1.雙極電暈放電技術(shù)2.普通單極放電技術(shù)3.納子富勒烯電極放電技術(shù)4.負(fù)離子轉(zhuǎn)

8、換器技術(shù)5.離子變換器技術(shù)6.生態(tài)負(fù)離子生成芯片技術(shù)7.具有污染物收集功能的生態(tài)負(fù)離子釋放技術(shù)以上多種技術(shù)的負(fù)離子空氣凈化器產(chǎn)品，我國(guó)都已經(jīng)開發(fā)成功并具有生產(chǎn)能力。雙極電暈放電技術(shù)是指分別在兩個(gè)電極上加載正高壓和負(fù)高壓，在兩電極之間形成不均勻的電場(chǎng)，從而產(chǎn)生電暈放電，使流過(guò)的空氣電離，產(chǎn)生空氣離子。目前市場(chǎng)上很多負(fù)離子發(fā)生器采用雙極電暈法產(chǎn)生負(fù)離子，此方法的不足之處是所產(chǎn)生的負(fù)離子濃度一般不高，且以大粒徑的重離子和中離子為主，擴(kuò)展性能差，并伴隨有正離子和臭氧產(chǎn)生。普通單極放電技術(shù)一般采用單極負(fù)高壓作為電子釋放源，電子釋放電極采用針狀金屬尖端或者普通碳纖維尖端，通過(guò)釋放電極向空間源源不斷的釋放電

9、子，電子與空氣中的氧氣分子相結(jié)合生成負(fù)氧離子。此方法產(chǎn)生的負(fù)氧離子濃度一般較高，擴(kuò)散性能良好，但會(huì)產(chǎn)生一定臭氧和氮氧化合物。納子富勒烯電極放電技術(shù)，是指利用納子富勒烯作為放電電極，富勒烯是采用納米技術(shù)制造的電觸媒材料，是一種接近超導(dǎo)的材料，電阻幾乎等于零。在電離子通過(guò)該材料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的共振效應(yīng)，極利于電離子的游離析出，不像傳統(tǒng)的離子釋放材料(普通碳纖維或金屬等)需要很強(qiáng)的電流才能輸出較高濃度離子。它只需比較微弱的電流即可釋放大劑量、高純度的負(fù)氧離子，可在空間形成純凈的生態(tài)負(fù)氧離子浴環(huán)境。同時(shí)沒有臭氧、氮氧化合物等衍生污染物產(chǎn)生。負(fù)離子轉(zhuǎn)換器技術(shù)：負(fù)離子轉(zhuǎn)換器是一種應(yīng)用于空氣負(fù)離子生成設(shè)備上

10、的轉(zhuǎn)換裝置，可將人工生成的負(fù)離子轉(zhuǎn)換成等同于大自然的小粒徑負(fù)離子。小粒徑空氣負(fù)離子活性高、遷移距離遠(yuǎn)，在不使用風(fēng)機(jī)外吹的情況下，空氣負(fù)離子就擴(kuò)散至45米的距離，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品“零”噪音運(yùn)行。離子變換器技術(shù)：離子變換器是負(fù)離子轉(zhuǎn)換器的升級(jí)版，在制造工藝和性能上較負(fù)離子轉(zhuǎn)換器更加高效穩(wěn)定，其實(shí)質(zhì)是應(yīng)用于負(fù)離子生成系統(tǒng)的脈沖頻率增強(qiáng)器。脈沖頻率增強(qiáng)器能有效提高負(fù)離子的脈動(dòng)能量，使利用此技術(shù)的空氣負(fù)離子功能電器能產(chǎn)生等同于大自然的小粒徑、高活性的生態(tài)級(jí)負(fù)氧離子。生態(tài)負(fù)離子生成芯片技術(shù)：生態(tài)負(fù)離子生成芯片是將壓電陶瓷負(fù)離子發(fā)生器和離子變換器高度集成。壓電陶瓷負(fù)離子發(fā)生器可以抑制和消除傳統(tǒng)的負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生正

11、離子等不利影響，并極大減小了負(fù)離子發(fā)生器的體積和厚度。使用生態(tài)負(fù)離子生成芯片技術(shù)不僅能夠產(chǎn)生大劑量、高純度、小粒徑、高活性的生態(tài)負(fù)離子，而且極大縮小了負(fù)離子產(chǎn)品的體積，更加節(jié)約空間且便于移動(dòng)。具有污染物收集功能的生態(tài)負(fù)離子生成機(jī)：是指在使用負(fù)離子轉(zhuǎn)換器技術(shù)或生態(tài)負(fù)離子生成芯片技術(shù)的負(fù)離子生成機(jī)的基礎(chǔ)上，增加具有污染物收集功能的收集器，負(fù)離子釋放到空間后，迅速和污染物結(jié)合，一部分凝聚成大顆粒而沉降，另一部分結(jié)合了負(fù)離子而帶負(fù)電因正負(fù)相吸的原理，被吸附到污染物收集器上，由此極大地提高了負(fù)離子發(fā)生器的凈化效率。四、無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器的CADR值計(jì)算方法CADR是國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)空氣凈化效能的主

12、要指標(biāo)，是(Clean Air Delivery Rate)的縮寫,也叫做潔凈空氣輸出比率。CADR是美國(guó)家電制造協(xié)會(huì)(AHAM)按照嚴(yán)格的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試得出的空氣凈化器輸出潔凈空氣的比率。根據(jù)空氣凈化器(GB/T18801-2015)規(guī)定，CADR值是指空氣凈化器輸出潔凈空氣的比率，即1小時(shí)產(chǎn)生潔凈空氣的體積，主要衡量空氣凈化器的凈化效率。CADR值越高意味著凈化器的凈化效能越高。需要注意的是，CADR值是指產(chǎn)生潔凈空氣的體積，傳統(tǒng)濾網(wǎng)式空氣凈化器過(guò)濾空氣需要考慮兩個(gè)因素，一是濾網(wǎng)越細(xì)密，對(duì)空氣中粉塵顆粒等污染物的攔截率越高，但相應(yīng)的潔凈空氣輸出量越少，為提高空氣凈化效率而增加濾網(wǎng)的細(xì)密度

13、，則需要提高風(fēng)機(jī)功率，而此舉帶來(lái)的不良后果是噪音大，耗電多。于是，很多空氣凈化產(chǎn)品偷換概念將風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)量等同于CADR值。二是空氣中的粉塵顆粒等污染物被濾網(wǎng)攔截后會(huì)附著在濾網(wǎng)上，如果不能適時(shí)更換濾網(wǎng)，會(huì)造成二次污染，影響對(duì)空氣的凈化效果。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，CADR值要求必須保證適用面積內(nèi)空氣達(dá)到一定的凈化次數(shù)，即空氣凈化器內(nèi)置的風(fēng)機(jī)有一定的風(fēng)量，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是要求保證在適用面積里每小時(shí)凈化5次，即每12分鐘完全循環(huán)凈化一次，更明了一點(diǎn)講就是：每12分鐘輸出的潔凈空氣量體積等同于適用面積的房間容積。針對(duì)目前市面上很受歡迎的無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器，因?yàn)闆]有風(fēng)機(jī)，出風(fēng)量幾乎為0，如果采用傳統(tǒng)計(jì)算方法，則CA

14、DR值為0，即無(wú)任何凈化效果，這顯然與事實(shí)不符。為此，高科負(fù)離子研究所攜手中國(guó)空氣負(fù)離子研究學(xué)會(huì)及室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域?qū)＜乙黄穑ㄟ^(guò)對(duì)市面上主流無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試、研究探討，推算出無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器的CADR值計(jì)算公式：CADR值(m³/h)=每12分鐘能完成的凈化面積()×房間高度H(m)×5(次/h)并根據(jù)新近由中國(guó)空氣負(fù)離子研究學(xué)會(huì)和零點(diǎn)市場(chǎng)研究公司聯(lián)合發(fā)布的2015年度中國(guó)市場(chǎng)專業(yè)空氣負(fù)離子產(chǎn)品調(diào)研報(bào)告，以及研討小組的一致推舉，選取采用生態(tài)級(jí)負(fù)離子生成專利技術(shù)并增加有污染物收集功能的中德合資產(chǎn)品VIIYI薇伊森肽基牌生態(tài)級(jí)空氣負(fù)離子

15、生成機(jī)來(lái)舉例：按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，須在適用面積里每小時(shí)凈化5次只需每12分鐘對(duì)適用面積有效凈化1次VIIYI薇伊森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)采用的是無(wú)風(fēng)機(jī)的主動(dòng)式凈化方式，不存在最大出風(fēng)量，在計(jì)算中只需知道VIIYI薇伊森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)12分鐘可為多大面積的房間有效凈化1次即可。(此處所指的有效凈化是指:把所針對(duì)的污染物濃度凈化降至符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)良空氣等級(jí)值，例如：PM2.5，達(dá)到30g /m³以下)經(jīng)過(guò)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出，VIIYI薇伊森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)12分鐘可對(duì)面積為27左右，層高為2.8米的房間有效凈化1次，即適用面積約為27。根據(jù)V=Sh(S為底面積，h為高)的常規(guī)體積公

16、式，潔凈空氣量V(體積)=S(適用面積)×H(層高)可得出VIIYI薇伊森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)每次凈化所得的潔凈空氣體積為：27×2.8m76m³綜上，根據(jù)每小時(shí)須凈化5次的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可得出VIIYI薇伊森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)的CADR值=76m³×5次/h=380m³/h需要特別指出的是，傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)+濾網(wǎng)的空氣凈化器由于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)磨損、功耗大、能耗高，再加上節(jié)能的考慮，基本不支持24小時(shí)開機(jī)。但無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器因?yàn)闆]有轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦機(jī)電件而更為節(jié)能，完全可以支持24小時(shí)開機(jī)。在充足的凈化時(shí)間下，不僅能保證更好的凈化效果，而且變相提高了

17、適用面積，初步估算，適用面積至少可以增加一倍，大大提高了產(chǎn)品性價(jià)比。五、無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器的其他指標(biāo)測(cè)算除了CADR值，我們還根據(jù)空氣凈化器(GB/T18801-2015)新國(guó)標(biāo)對(duì)無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器的CCM(累計(jì)凈化量)數(shù)值、能效等級(jí)、噪聲等三項(xiàng)核心指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)算。根據(jù)新國(guó)標(biāo)定義，CCM(累計(jì)凈化量)代表污染物凈化能力，指CADR值衰減到50%時(shí)，累積凈化污染物(顆粒物或甲醛)的總重量，單位為mg。因?yàn)闉V網(wǎng)吸附污染物有飽和度上限，在吸附一定污染物后會(huì)逐漸接近飽和度，濾網(wǎng)的凈化效果便會(huì)相應(yīng)有所衰減。而無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器是利用凈化因子-負(fù)氧離子凝聚沉降污染物或者增加可反復(fù)沖洗的污

18、染物收集器來(lái)收集污染物，沒有濾網(wǎng)，其CADR值是穩(wěn)定無(wú)衰減的，因而CCM值可以認(rèn)定為無(wú)上限。凈化能效定義是指CADR值(潔凈空氣量)與額定功率的比值，CADR值一定的前提下，額定功率越小，凈化能效越高，或者額定功率一定時(shí)，CADR值越大，凈化能效越高。目前市面上的無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器功率普遍較小，一般都在10瓦以下，一些技術(shù)領(lǐng)先的生態(tài)級(jí)負(fù)離子發(fā)生器甚至在5瓦以下，如VIIYI薇伊森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)的功率為3瓦，瑞士班泰克斯負(fù)離子空氣處理器的功率小于2瓦，森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)的功率僅需1.2瓦。以森肽基負(fù)離子空氣凈化機(jī)為例，即使24小時(shí)開機(jī)每個(gè)月僅需10.5度電，每年合計(jì)電費(fèi)6元錢。它的耗電量不足傳統(tǒng)凈化器的十分之一。無(wú)風(fēng)機(jī)式負(fù)離子空氣凈化器不需借助風(fēng)機(jī)，機(jī)器在運(yùn)作時(shí)不產(chǎn)生噪音污染，真正實(shí)現(xiàn)零噪音。一般3040分貝的聲音是比較安靜的正常環(huán)境，超過(guò)50分貝就