隨著人民生活水平的提高,人們對空氣質量的要求也逐漸提高,空氣凈化器隨之走入人們的生活。但如何評價種類繁多的空氣過濾器目前暫無統一的評價標準,檢測方法也各種各樣。最常見為模擬現場檢測法,過濾器進出口檢測法,但這些方法各有其不足之處,如實驗條件不易控制,易受現場條件影響,檢測時間長,自然消減作用大,人為影響也較大等。為排除以上影響,我們參照ANSI/AHAM AC-1-1998《美國家用便攜式家用電動式空氣凈化器檢測標準方法》,并采用“空氣過濾次數”的概念對空氣過濾器進行檢測,避免了較多的干擾因素,測試時間短,試驗數據可靠,真實反映過濾器的過濾效能。
1、材料與方法
1.1 實驗設計
在可調密閉實驗空間中,根據過濾器的風量,確定某一相適應的實驗空間,根據將過濾器檢測空間空氣過濾0、2、4、6次的過濾指標變化,計算各指標過濾率,從而評價過濾器過濾效能。
1.2 檢測指標
1.3 實驗條件
1.3.1 實驗室要求 實驗場地為一可調密閉空間,其每小時換氣率<3%,實驗空間可調為26.2、18.8、12.6、6.3 m³4種不同大小的空間。實驗室設有過濾系統及體、窗式空調各一臺,以調控溫度、濕度。排風機一臺,調控本底及實驗指標濃度。空氣攪拌器一臺,起混勻檢測指標濃度作用。實驗室兩側分別設進氣孔和檢測口,實驗樣機控制開關設于室外。實驗室內壁均采用光滑、低吸附材料。
1.3.2 污染指標本底調控 除IP、細菌總數指標外,均采用濃度為99.9%標準氣體進行本底濃度調控。
1.3.3 檢測方式 均采用實驗室外操作檢測。
1.3.4 樣機選擇 檢測樣機均采用未經使用無污染的樣機,包括靜電式空氣凈化器、機械式空氣凈化器、除塵吸附氣體式空氣凈化器三大類。分別為進口產品及國產產品,由7家生產廠家生產。
1.4 檢測儀器
選用美國Interscan數顯監測儀檢測SO2、NO2、CO、CO2,用德國默克公司生產的撞擊式空氣細菌檢測儀檢測細菌總數,用日本LD-I可吸入塵檢測儀檢測IP。
1.5 實驗步驟
1.5.1 測定試驗樣機過濾風量 s=3600v·m式中:s:過濾風量(m³/s);v:測試樣機過濾口平均風速(m/s);m:過濾器出風口面積(m²)。
1.5.2 確定實驗空間 以過濾6次時間控制在20~60 min內為宜,按實驗空間=過濾風量(m³/h)×1h,找出最接近的實驗空間。
1.5.3 計算檢測時間 時間=過濾次數×實驗空間體積(m³)/過濾風量(m³/h)
1.5.4 實驗空間溫、濕度調控 溫度控制在20~25℃,濕度控制在40%~100%。
1.5.5 污染本底制備 細菌總數:監測之前開啟門窗4 h,使實驗室空氣與外界充分混合,利用自然空氣中細菌總數進行過濾效果監測。IP:燃燒香燭10 min。CO、CO2、SO2、NO2:通過進氣孔,施放標準氣,并控制在一起的濃度范圍,開啟攪拌器,使實驗空間內測試指標濃度均勻。
1.5.6 記錄檢測指標 開啟空氣過濾器前測試各種指標,然后通過外置開關開啟過濾器進行過濾,并分別在過濾2、4、6次時間段進行檢測,空氣細菌總數只在過濾6次時測定,記錄各指標。
1.5.7 對照檢測 步驟同1.5.1~1.5.6,只是不開啟空氣過濾器。
1.6 過濾效能計算
過濾效能(%)=實驗過濾效率-自然衰減率(1)
過濾效能(%)=(a-b)×100% (2)
式中:a:實驗本底濃度-x次實驗濃度/實驗本底濃度;b:對照本底濃度-x次對照濃度/對照本底濃度。
1.7 統計分析
采用SPSS For Windows 95/NT統計軟件包對實驗結果進行多元方差分析。
2、 結果與討論
檢測結果表明CO、CO2、SO2、NO2各實驗組隨著過濾次數的增加,過濾效率不斷提高,各組過濾次數(2次、4次、6次)間均有顯著性差異(P<0.01),但各實驗組與對照組間無顯著性差異(P>0.05)。IP、空氣細菌總數過濾效率分別見表1、表2。
在排除自然衰減率后,IP實驗組與對照組將實驗空間空氣過濾2、4、6次有顯著性差異(P<0.01)。由表1可見,隨著過濾次數的增加,過濾效率不斷提高,過濾6次后可達76.6%,說明敏感指標應為IP。空氣細菌總數基本與IP成正相關(見表3)。亦可作為敏感評價指標。
IP、CO、CO2、SO2、NO25項指標中,過濾6次、4次、2次自然衰減率基本一致,如過濾6次自然衰減率為9%,過濾4次為7%,過濾2次為3%。在檢測工作中,如樣機將實驗空間空氣過濾6次、4次、2次的過濾效率分別低于上述百分比則可考慮樣機無過濾效能。
4、小結
采用本方法評價空氣凈化器過濾效能的優點:(1)實驗空間為可調空間,可針對不同樣機選擇不同檢測空間,一地多用。(2)實驗空間密閉性高,透氣率<3%,由于實驗空間不大,實驗時基本形成氣流循環,避免檢測死角產生。(3)所有檢測及控制均為外置式,最大限度避免了人為因素的影響。(4)根據樣機過濾風量選擇最適應實驗空間,將檢測時間控制在較短的時間內,將自然沉降因素降到最小。(5)本實驗方法重復性好,結果較穩定,省時,省力,易操作評價。
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