空气净化器原理范文
时间:2023-03-18 05:55:39
导语:如何才能写好一篇空气净化器原理,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1、常规型净化器的机器内的微风扇(又称通风机)使室内空气循环流动,污染的空气通过机内的空气过滤器(两次过滤)后将各种污染物清除或吸附,然后经过装在出风口的负离子发生器(工作时负离子发生器中的高压产生直流负高压),将空气不断电离,产生大量负离子,被微风扇送出,形成负离子气流,达到清洁、净化空气的目的。
2、其实尽管市场上所宣称的空气净化器的名称、种类、功能不尽相同,但追根溯源,从空气净化器的工作原理来看,主要无非三种:被动式、主动式、主被动混合式。
(来源:文章屋网 )
篇2
近年来,空气污染日益严重,“雾霾”一词成为全民关注的热点,《2014中国环境状况公报》显示,全国开展空气质量新标准监测的161个城市中,仅有16个城市空气质量达标。持续恶化的空气污染严重危害人类的身体健康,这也使得人们对空气质量问题的关注不断提高,能净化室内空气的空气净化器逐渐受到人们青睐,空气净化器在我国将会有广阔的市场前景。本文尝试基于TRIZ理论分析空气净化器的发展与演变,探索空气净化器的发展方向。
二、空气净化器的发展历程
国家空气净化器相关标准中把空气净化器定义为“从空气中分离和去除一种或多种污染物的设备,对空气中的污染物有一定去除能力的装置。空气净化器进化过程如图1所示。
最早的空气净化器概念产品出现于16世纪,是一种用于人的面罩呼吸器,可以过滤掉烟雾和粉尘。18世纪,莱昂纳多・达・芬奇发现用浸湿的精织布料可以过滤掉武器发射时所产生的有毒粉末。
1.第一代空气净化器―机械滤网式空气净化器
最初的空气净化器源于消防。1823年,约翰和查尔斯・迪恩共同研发了一款新型防护装置用于消防人员。1854年,约翰斯・滕豪斯用木炭填充过滤网来过滤空气,使得净化空气的效果显著提高。二战期间,一种新型过滤网―HEPA诞生,后来广泛应用于空气净化器中。该技术最初是用于核能研究防护,确保科学家的呼吸安全,HEPA对直径0.3μm 以上的微粒去除效率可达到99.7%以上,可以过滤烟雾、灰尘以及细菌等污染物。但采用这种过滤器的空气净化器产生的噪音大,滤网需要频繁更换,维护成本高,且只能滤除悬浮微粒、无法滤除有害气体。此时的空气净化器多为箱式结构,且产品体积大、机身沉重。
2.第二代空气净化器―组合式空气净化器
到了20世纪80年代,空气净化器开始应用于家庭,随着空气污染逐渐加重,人们对空气净化器的净化能力要求越来越高。空气净化器设计重心转移到空气净化技术的研发,在此期间多种净化技术应运而生,广泛应用到空气净化器中。第二代空气净化器是在原有的过滤网基础上结合了静电集尘、活性炭吸附等技术,提高第一代空气净化器去除颗粒污染物功效的同时,还增加去除花粉、细菌等功能。此时的空气净化器仍处于被动净化空气状态,存在净化面积小、噪音大、需要定期更换滤网等不足之处。
3.第三代空气净化器―主动式空气净化器
离子化技术的诞生将空气净化器从被动净化空气转变到可以主动净化空气,利用空气的弥漫性可以净化整个室内的空气,不再局限于产品摆放位置,净化效果也得到极大的提高,但容易产生臭氧。随后光触媒技术的出现解决了这一问题,因为其反应过程中本身不发生变化和损耗,安全无毒,降低了产品成本,也更迅速地杀灭空气中的各种病毒、细菌等。由于主动式空气净化器(图2a)的内部没有过滤网和风机,因此在噪音和耗电量方面都非常低。与此同时,这类产品也无需更换过滤网,但在使用一段时间之后,这类空气净化器的电极部分仍需要水洗。第二、第三代空气净化器比较见表1。
4.第四代空气净化器―复合式空气净化器
随着空气污染源逐渐增多,人们发现单一的空气净化技术并不能完全去除空气中的污染物质。复合式空气净化器应用多种技术和材料结合来达到功能最大化的目的。例如德国生产AGS-S6-幕尚S系列(图2b)采用一体成型环保PP网、冷触媒滤网和高效复合固化结晶活性炭滤网结合净化空气,一体成型环保PP网能有效阻隔如皮屑、毛发、尘土等较大颗粒物,冷触媒滤网和高效复合固化结晶活性炭滤网则可以有效捕捉并分解空气中的甲醛、苯、TVOC等有害物质,将被动净化方式和主动净化方式结合一起,实现了强大的空气净化功能。
5.第五代空气净化器―多功能空气净化器
随着人们对生活质量的不断关注,对空气净化器的功能要求已经不仅仅是净化空气,同时还需要提供健康的空气。于是在传统净化器的基础上设计师为其添加了空气加湿、定时和空气检测等功能,空气净化器开始趋于多功能化。例如飞利浦的一款空气一体机内置智能控制系统,具有智能检测空气质量和湿度的功能,可根据室内环境净化空气和调节湿度,同时还能提供健康空气。空气净化器的形式也不再局限于家庭用电器形式,例如清华大学所设计的“核孔膜防雾霾窗纱”(图2c),其核心技术就是“核孔膜”,这些小孔是利用高能加速器加速原子核产生的强大穿透力制作而成,孔径只允许分子通过,因此PM2.5等细小颗粒物会被薄膜挡住,这款窗纱对PM2.5的有效阻挡率达到98%以上。德国Trittec AG公司的第五代微尘过滤窗纱,采用具有高静电效能的纤维材料制成,风拂过窗纱,就会因摩擦而产生不被人感知的静电,并长时间维持,当微尘靠近就被迅速阻隔。
三、TRIZ理论在空气净化器发展中的应用
目前我国空气净化器日趋完善,设计师们在设计空气净化器时使用了很多TRIZ理论中的发明创造原理,有效解决了设计中所遇到的问题。TRIZ理论在空气净化器中的应用见表2。
在空气净化器外观上,早期空气净化器以板式和箱式为主,这类产品占据空间较大,样式单一,为了解决这一问题,设计师利用TRIZ理论的曲面化原理,设计出了圆柱式空气净化器,没有棱角,增加安全性,给人温和的感觉。同时减小了净化器体积,并且圆柱式结构可承载更多滤网,使得过风距离和停留时间大幅增加,净化效率更高,合理节省使用空间。随着人们生活质量的不断提高,以往产品的简单造型和配色已经不能满足人们的审美要求,设计师为了使产品更时尚美观,运用TRIZ理论中非对称和改变颜色的原则设计出各种异形空气净化器,色彩绚丽、造型独特,摆放在室内不仅仅是空气净化设备,还是一件装饰品,美观实用。
在空气净化器功能方面,最初的空气净化器仅能过滤空气中的颗粒物,随着空气污染物的增加,净化器的功能也在不断增加,在增加了过滤花粉、细菌、有毒气体等净化功能的同时还增加了空气加湿、定时等功能,这则是运用TRIZ理论的多功能原则,多种功能合为一体,增大产品的竞争力和价值,满足消费者更多需求。空气净化器的净化功能不断完善,但并不能根据室内环境情况调节净化功能,使用者也不能直观地感受空气净化器的净化功效,设计师则利用TRIZ理论动态化原则设计出智能空气净化器,在产品中加入智能控制系统检测室内空气质量,并随室内空气质量情况调整工作状态,节约资源,快速有效,还可以通过指示灯显示室内空气质量,让使用者随时感受到空气净化器的显著功效。
在空气净化器净化技术方面,空气净化器最初的单层滤网式过滤,净化效果差,设计师为使其能净化更多污染物,在原有的基础上增加多层过滤网,例如飞利浦空气净化器AC4372拥有4层过滤网,将净化能力提升到可以过滤0.02微米的微尘。这便是利用了TRIZ理论中的向另一维度过渡的原则,利用多层结构代替单层结构,提高产品性能。
自从人们将设计重心转移到空气净化技术,便有大量的研究成果运用到空气净化器中,活性炭便是其中之一。为解决空气净化器对气态污染物净化能力差的问题,设计师运用TRIZ理论中多孔材料原则,利用活性炭这种多孔材料净化空气,因其与空气有极大的接触面积,所以能有效净化空气中的气体污染物。可是活性炭存在吸附饱和的缺点,不及时更换容易产生二次污染。活性炭―纳米二氧化钛复合光催化技术的出现解决了这一问题,活性炭可快速吸附空气中极低浓度的污染物加快光催化作用,二氧化钛的光催化作用则促使活性炭吸附的污染物向二氧化钛转移,实现活性炭的原位再生,使空气净化器无需更换活性炭,从而降低成本,方便使用。这个过程运用的就是TRIZ理论中的自我服务原则。
四、空气净化器未来发展趋势分析
通过分析空气净化器的发展历程,预测空气净化器的未来发展趋势有以下几点:
1.智能化
智能家居是生活发展的大趋势,空气净化器作为家居系统中的重要组成部分,必将顺应发展趋势,逐渐完善其智能性(图3a)。这将使空气净化器使用更便捷舒适、更人性化,人们可以随时掌握和操控家居环境。
2.模块化
近年来人们对家居产品的需求愈发纷繁庞杂,并且追求个性化,传统意义上的空气净化器总也难以满足所有用户的各类差别化需求。所以说,模块化(图3b)将是空气净化器的发展趋势之一,未来空气净化器可将滤网及功能模块化,用户可自主选择滤网及功能,满足其个性化需求,提高产品满意度。
3.多功能化
空气净化器从净化空气到向空气中提供负离子,增加空气加湿等功能,消费者在购买产品时也更青睐于多功能空气净化器。这无不体现着空气净化器多功能化的发展趋势(图3c)。也许在未来你可以在健身的同时来净化家中的空气。
五、结论
在空气净化器的发展过程中,人们运用了许多TRIZ理论。相信TRIZ理论在空气净化器未来的发展中也会起到重要作用。空气净化器在我国有着广阔的市场前景,智能化、模块化和多功能的空气净化器将会是未来发展趋势,更加人性化的空气净化器将会为人们提供更为清洁健康的空气环境,提升人们生活质量,服务人类。
责编/刘红伟
参考文献
[1] 赵新军.技术创新理论(TRIZ)及应用[M].北京:化学工业出版社.2004(5).
[2] 邱麦平.空气净化器的分类[J].现代家电.2014(14).
[3] 高立新.室内空气净化器的现状及改进措施[J].哈尔滨工业大学学报.2014(2).
[4]数据参考:
篇3
空气净化器在中国起步于2002年左右,最初定位是消除室内甲醛及挥发性有机物。从2010年起全国大范围雾霾天气持续严重,成为激活这一产业的契机,商家纷纷打出“消除PM2.5”牌。现在有近千家厂商在售卖空气净化器,价格从几百元至上万元不等。
其实,空气净化器并不是专为灰霾研发。世界第一台空气净化器是1823年诞生于消防事业。当时这种新型烟雾防护装置,可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭。“二战”期间,美国政府投资研制出可过滤有害颗粒的HEPA过滤器――像纸一样的、由叠片状硼硅微纤维制成的一种干型过滤器。
与呼吸到雾霾,国人才想到空气净化器不同,国外的空气净化器主要用于除味、消除细菌以及挥发性有机物等,每种都标明了重点消除的污染物,比如主要用于甲醛、微生物及病菌的,会叫做空气消毒机。这些产品在韩国的普及率高达70%,美国为27%,欧洲42%,日本17%。
商家们宣传PM2.5去除率高达99%。从技术原理看,空气净化器对去除颗粒物有一定效果,但局限性在于,只在特定的适用面积及时间内有效。
目前的主流空气净化技术主要有两种:滤网过滤和静电吸附。国内以PM2.5为营销概念的空气净化器,基本采取的是过滤式技术,配置有过滤网、风机,外配机器外壳。工作原理是:机器内的微风扇搅动室内空气,在风机作用下,将颗粒物吸附在过滤网上,使空气中的颗粒物递减,达到清洁目的。
滤网一般由多层过滤材料组成:前置过滤网,用于吸附空气中较大的灰尘和毛发颗粒等;活性炭滤网,主要用于吸附和去除有机物质、甲醛、微生物、病毒和一定量的重金属,以及脱色、除臭等;HEPA滤网,即高效率空气微粒滤芯,这层网就像更细密的针织网,也是整台机器最贵的核心部件,面积越大、密度越细,吸附颗粒物的效果越好。产品价格的差异,就取决于过滤网配有几层,以及材质的优劣。
HEPA孔径微小,吸附容量大,净化效率高,对≥0.3微米颗粒的捕捉能力很强,是国际公认的高效滤材。但其致命的弱点――容尘量有限。在过滤和吸附过程中慢慢的就会饱和,直至失去效力,如果不能及时更换滤网,反而会加重室内空气污染。至于更换的频率,则必须根据使用环境、空气质量等具体问题具体分析。一般情况下,更换周期在四个月到一年之间不等。
静电吸附类空气净化器是利用高压静电吸附的原理。在前端设置高压电极丝,将通过的空气中的微小颗粒带上电荷,然后在后端设置负吸附电极板,将空气中带有正电荷的微粒吸附在负极板上,以达到净化空气的作用。它的优点是,不用更换滤网,运行噪音小,且可静电灭菌。缺陷是,对苯、甲醛等有害化学物过滤效果较差,同时会因高压放电而产生臭氧,造成二次污染。
空气净化器每小时输出的洁净空气容量,即CADR值很重要,一般厂商都会在产品的介绍、包装和机身上提到。这个值越高,封闭环境内空气循环经过滤网的次数越多,空气净化的效率也就会相对更高。目前国内市场上有些品牌空气净化器标注的适用面积数值往往不够严谨,而空气净化器的适用面积一般是通过CADR值计算得出的。
国际上认可的标准一般要求空气净化器在工作时,房间内的空气循环次数每小时不能低于5次,CARD=2.3×房间容积/时间。比如,一间房的室内面积为15平方米,房间高度约为3米,那么,此房间空气净化器的CARD值应达到100以上。否则就不能达到应有的效果。
是不是这样就能达到市面上宣传的“PM2.5净化率达到99%”呢?一位环境领域教授认为,净化器确实对PM2.5值甚至以下的粉尘、悬浮颗粒有一定过滤作用,尤其是对空气中漂浮的肉眼可见的颗粒物净化效果较好,但能否去除大部分PM2.5还很难说。
篇4
“12月8日早晨,我醒得早,拿起手机看新加的朋友圈朋友,发现其中一位颇具科学精神:她购买了四五个牌子空气净化器,贵的有blue air,便宜的有smart air,然后借了专门的测试表测试效果,并跟大家汇报。”12月9日,执行雾霾红色预警的第二天,童书出版人三川玲在自己的公众微信号发表文章,以人妻、人母视角记录一个普通家庭在雾霾红警之下,度过的真实一天。
作为典型北漂,三川玲一家一直没有固定居所,常因不得已的原因搬家,之前她实在不想在添置了若干加湿器、电油汀后,又买一堆搬家时候头疼的空气净化器。
“但是,从这一天,从某种意义上,我们都承认,雾霾已经成为我们生活常态的这一天,我必须为家人的健康负责。”于是,在看完朋友的测评后,她选择了四台smart air,花了1500元。smart air,中文译作“聪明空气”的品牌,创始人是个外国小伙子,他发现空气循环机加上过滤网,就可以净化空气。最初,三川玲觉得这听起来有点像玩笑,她想不到自己会成为支持者。
三川玲自认并不悲观,她曾是广东省抗非典英雄,但面对雾霾,她有些无奈,“我希望在孩子还没有长大时,就能迎来一直持续的美好蓝天。我们还可以做些什么,让变化的那一天,早点到来?”
洁净空气:自己DIY?
有所行动的人不在少数。
比如三川玲最终选定的净化器品牌smart air的创始人――在中国生活的美国博士Thomas Talhelm,就是其中之一。
2013年1月的那场雾霾,让身在北京的Thomas开始质疑“市面上的空气净化器为何如此高价?”经过一番研究,他用在淘宝上买的“高效空气过滤”滤网(以下简称HEPA),绑在一个家用电风扇上,制成简易空气净化器。此后,他和几位朋友合作,于2013年9月创办smart air网站。
在其官网首页,有这样一段话:“清洁空气只要200RMB”。 但就像三川玲对smart air最初表示怀疑一样,当一台几千甚至上万元的净化器和一台DIY产品同样摆在你面前,你很难肯定,它们会有同样效果。
为证明自己,在2014年一场关于空气净化器研讨会上, Smart air团队也曾现场展示试验效果――根据放置在同一屋内民用PM2.5检测仪记录的数据,Smart air产品开机两个多小时后,PM2.5降低90%以上,且整个晚上都维持在很低水平。
但并非所有人都对这样的结果表示认同。著名科普网站知乎上,就有人提出Smart Air对去除效率的测试并不严谨。而2014年那场研讨会上,也有相关专业人士表示,PM2.5指的是直径2.5微米以下的颗粒物,但Smart air试验测试的则是2.5微米以上颗粒物。另外,现场试验没有设置对照组,不知是不是门窗自然换气导致净化。
但这些争论似乎并没有影响Smart air“粉丝”数量增加。毕竟,对于乱花渐欲迷人眼的空气净化器市场,价格是很多人首要考量的标准。
然而DIY产品毕竟还属小众。对大多人而言,小米净化器才是行业价格方面真正的挑战者。2014年末,定价899元的小米空气净化器甫一上市,就在净化器市场上激起千层浪。彼时,小米空气净化器负责人在接受采访时表示,小米就是要挑战净化器行业“天然的、不可侵犯的高毛利”。
净化器价格为何几百至上万不等,原因不一而足。
据悉,市售空气净化器主要围绕两种技术制造―― “筛”与“吸”,即过滤与静电吸附。
前文提到的Smart air、小米,以及市售大多数品牌,都属于过滤原理净化器。价格之所以存在很大差距,某种程度上和不同产品使用的过滤材质及工艺不同相关。
也有一些业内人士认为,“外壳+滤网+风机”的复杂程度远小于冰箱和空调。一些DIY净化器的拥趸者甚至表示,拆开一台价值5000元以上的名牌空气净化器,其结构看上去同样简单――一个滤网加一个电风扇。
据业内人士介绍,大多数滤网式净化器所采用的 “高效空气过滤”,也就是HEPA,是净化效果的关键因素之一。HEPA不同于普通滤网,它最早是美国科学家为“曼哈顿计划”而研制出来,目的是过滤实验室空气中的放射性颗粒物。HEPA技术必须能把直径在0.3微米以上的颗粒物过滤掉99.97%,并且要经过美国能源部的认证。而有些公司故意偷换概念,声称自己生产的是“HEPA类滤网”或“仿HEPA滤网”。
从原理上讲,HEPA滤网的物理缝隙比0.3微米大很多,否则风阻太大,通风量会受到影响。而这种滤网之所以还能阻挡0.3微米级颗粒物,是因为一些特殊的物理结构和材料的化学性质所致,因此HEPA滤网通常不能重复清洗,使用一定时间必须换新,而这就会增加空气净化器使用成本。若不按要求更换滤网,很可能造成“二次污染”。
HEPA滤网究竟何时更换?
在空气净化器业内,测评标准更是五花八门。有人表示,净化器市场之所以如此混乱,正源于标准这把尺子尚未到位。
2015年9月,国家标准委批准了新修订的GB/T 18801-2015《空气净化器》国家标准。该标准将于2016年3月1日正式实施。其实,早在2008年,国家就颁布了GB/T18801-2008版《空气净化器》国家标准。虽然新旧两版均为推荐性标准,但不可否认,标准的实施,势必会把关于净化器效果的评价逐步拉到同一把标尺下。
参与此次标准修订的中国家用电器研究院副总工程师鲁建国表示,随着标准的普及,消费者能够依据标准更理智地选购空气净化器,也可以倒逼企业,迫使更多企业执行标准。这对于一些仅仅“标注PM2.5去除率达到99%”的市售净化器而言,无异于规范与约束。
鲁建国介绍,此次新标准明确了空气净化器的基本技术指标为 “洁净空气量”(简称CADR值)和“累计净化量”(简称CCM值)。洁净空气量是指单位时间内,空气净化器能够净化的空气体积。累计净化量则是指空气净化器究竟能净化多少物质(包括灰尘、固体颗粒物等)。前者表示净化能力,即空气净化器能管多大面积,是空间指标;后者表示净化持续性,也就是使用寿命,是时间指标。CCM值正与滤网使用更换时间相关。
在鲁建国看来,面对净化器厂商纷繁宣传语,公众无需太过纠结某些新功能或智能化指标,从实际效果而言,应首要关注洁净空气量和累计净化量两个核心指标。在价格相同的情况下,洁净空气量和累计净化量两个指标越高,空气净化效果越好。相反,如果这两个指标相同,价格越低的产品,性价比相对较高。
在两个核心标准之外,公众可以再根据一些个性化要求考虑各项指标的协调性,如净化器外形、操作是否方便、使用噪声,等等。
净化器――眼花缭乱怎么选?
作为一个三岁孩子的母亲,李叶和三川玲一样,至少在2015年以前从没有认真考虑过购买净化器这件事。直到2015年11月底那次“霾锁京城”,在外奔波一天的她,明显感到呼吸不畅。回到家,看到弱小的女儿,她忽然一阵难过。
李叶所代表的,是一个养育者最普遍的心理。整个晚上,她都混迹在各种微信“妈妈群”,她发现“雾霾”、“净化器”成了群里最热的两个词。她也看到有妈妈提到,自己跟着网上视频,用电风扇加过滤网制作了“空气净化器”。净化效果暂时不提,但大功率风扇的嗡嗡响动,确实不适合孩童。
李叶决定放弃自己动手。
只是,出手购买同样让人纠结。原因在于,目前市场上有超过300个品牌的空气净化产品。如何在种类繁多的空气净化器中挑选出净化效果最强、性价比最高的产品,成了李叶心头的疑问。
由于女儿睡眠不好,李叶对净化器静音效果极为苛求。“妈妈群”有人向她推荐静电吸附式产品,也就是目前净化器市场上另一类主流产品。
所谓静电吸附,是通过产品附加电场释放大量正电荷,正电荷与空气中的污染物碰撞,使之带有正电。净化器集尘板带有负电,带有正电荷的污染物向集尘板运动。带有正电荷的污染物遇到带有负电集尘板后正负相抵,污染物被吸附在集尘板上。另外,除静音外,这种净化器没有滤网,吸尘板可以清洗之后重复使用,因此不需更换滤网从而避免二次消费。
但这类净化器也非十全十美,比如臭氧问题,就让很多人对其本身的安全性存疑。
当李叶用“净化器”+“臭氧”+“超标”几个关键词在网上进行搜索时,类似“部分空气净化器抽检,臭氧超标10倍有害健康”、“网上热销小型空气净化器,臭氧释放量超标伤害人体”这样的标题让她心塞。
不过,在中国家用电器研究院副总工程师鲁建国看来,臭氧并不可怕,并且适当的臭氧对人体是有利的。
持同样看法的还有2013年将艾奥尼克(lonicpro),这个美国著名空气净化器品牌引入国内的专业人士刘文祥。在他看来,讨论臭氧,一定要清楚何为“安全范围”,即适当的臭氧能够使人舒服,只有当臭氧浓度超标时,人们才会不适。“当每立方米不流转空气中的臭氧浓度到达0.1mg时,我们的喉头、鼻腔等器官就会感受刺激。而当这个浓度到达0.2mg/m3时,呼吸道疾病就会加剧,双眼也会感受到刺激。”
1992年旅居美国的刘文祥,既是艾奥尼克的引入者,也是该产品超过十余年的使用者,他一直用其对付自己的花粉过敏。在他看来,国外空气净化器非常普及。“你知道哪个国家空气净化器家庭占有率最高?瑞典。他们的空气非常好,大家使用净化产品的理念在于,要让家里的空气和大自然的空气一样好。”刘文祥发现,如今中国人对于空气净化器的认知还停留在“紧急救火”阶段。“雾霾天和晴天拨打我们咨询电话的顾客比例达到7:1”,“其实如果看天气预报会发现,即使是晴天,空气也是轻度或中度污染。当PM2.5指数为50到60时,大家就会认为空气很不错,其实PM2.5数值为10,空气质量才算真的好,但平日空气质量很难达到这个效果。”
如何把臭氧控制在安全范围内,则需要专业性和技术积淀。刘文祥因此认为,虽然静电吸附式净化器的强大之处显而易见,比如终身不需换滤芯、易清洁、省电、无噪音,但存在技术壁垒。“采用静电集尘的空气净化器,如果电压过低那么净化效果非常有限,但是如果电压过高的话就可能产生很多臭氧。”
刘文祥强调,在选择静电吸附式净化器时,要了解臭氧排放标准,同时关注技术检测报告。除了外界普遍提及的臭氧技术壁垒,刘文祥认为静电吸附式净化器相对于滤网式,由于静电集尘主要靠静电吸附,不使用风扇电机,这使得其短时间难以快速实现净化,需要一定时间,网上就有体验者表示,基本半小时起效。刘文祥因此建议若遇到极端天气,普通家庭其实可以静电式搭配滤网式一起使用,“首先用滤网式净化器将空气指数快速降下来,同时用静电吸附式保证效果持久。
李叶判断空气质量好坏,是每天出门时抬头望望远处的北京西山。空气良好,西山遥遥可见;轻度污染,西山变得朦胧;重度污染,西山消失不见。但无论西山“在”还是“不在”,她都会每天为女儿开着最终选定的净化器。
篇5
瑞士人的雾霾检测器
在京东金融的页面上,镭豆智能空气检测仪已经众筹了66047元人民币,项目成功。在这个众筹项目里,共有911名支持者。在项目的话题里面,有不少网友留言询问镭豆的购买方式。据创始人Liam Bates表示,“镭豆”的初始销量很不错,产品需求更在今年11月底――也就是北京爆发严重雾霾时猛增。目前“镭豆”的现货已经售罄,要到明年1月初才能开始交付那些延期的订单。
玛丽娜・德罗内是那些焦急等待的人之一。来自法国、已在中国生活七年的德罗内花费数千美元为家中购买了六台空气净化器。她说:“我跟其他所有人一样购买了空气净化器,但想要确定它们是否表现良好。”驻北京的医生圣西睿智在测试了“镭豆”的准确性后竖起了大拇指。
创始人Liam Bates是一名27岁瑞士小伙儿,因深受雾霾困扰,发明了名为“镭豆”的雾霾监测装置。
Liam Bates中文名叫李牧,他说一口流利普通话,曾在中国的电视台工作。他的妻子由加拿大搬到北京时开始出现哮喘症状,从那时起这对夫妇对污染监测产生了兴趣,开始研究空气净化器。
他们自己设计和生产,并在2014年创办了原点生活(北京)科技有限公司。首批产品“镭豆”和一款标价700美元、名为OxyBox的空气净化器已于今年夏天上市。这两款产品都在中国制造,所用的组件则来自世界各地。
据美国《洛杉矶时报》报道,该装置跟一个大橙子差不多大,能用于室内、车内等空间。
室内空气检测装置并不新鲜,但“镭豆”时尚的设计和79美元的标价使它受到欢迎。该装置由一块可充电电池供电,通过一个小口吸入空气,随后空气会经过一道激光束,激光束在碰撞到污染颗粒物时会发生折射。传感器会对这些折射进行测量。结果会显示为标准空气质量指数0-500范围的数字读数。用户可以在手机上安装一款可监控多台“镭豆”的应用程序,并在空气质量开始变差时发送警告。
按照李牧的设想,在网上收集来自数千台“镭豆”装置的数据,便可以告诉人们哪些餐馆和商店的空气质量最好,哪些不去为妙。
他发现自己家中的污染水平会在每天中午左右上升,因为邻居正在做饭,油烟通过一个共用的排风口渗入他家的厨房。
因为镭豆的畅销,李牧收到了来自于世界各地(包括印度、德国甚至美国加州)的询价。“我们制造它的时候,觉得‘这是一款只在中国有用的产品’。但显然完全不是这样。”他说道。
荷兰人的雾霾净化塔
1979年出生于荷兰的设计师丹・罗斯加德(Daan Roosegaarde)几年前来到北京参加设计周活动,正好遇到了严重雾霾,他被眼前的景象所震动,决定以设计师的方式来改变现状。
罗斯加德于是召集自己的团队,设计一个超大的空气净化塔,用来净化空气,吸收雾霾。
空气净化塔的灵感来源于已被医院普遍使用的基于离子技术的净化装置,该装置中包含有一系列连接到高压电源的电极,在地面占据几立方厘米的空间。设备会将正电荷渗透到周围的空气和烟雾颗粒中,形成微弱的静电场。吸尘器地面设备再将微粒吸到地面上,随后就能像清理普通垃圾一样,处理这些微粒。
在经过长期的研究和尝试后,2015年,罗斯加德终于与他的团队设计出了目前世界上最大的“电子真空吸霾器”。
它的外观是白色百叶窗结构的大型空气净化塔,可以吸入被污染的空气,经过净化后再将干净的空气排出。按照设计,这个塔状的机器有6.5米高,每小时能吸收3万立方米空气中的灰尘。通过“空气净化塔”,路人和附近的居民都能享用它带来的新鲜空气。
罗斯加德表示,这一名为“零雾霾计划”的项目“可以在一天之内安装完毕,由于采用轻型材料,因此运输也相对方便和快捷”。
这个荷兰人发现,开机4小时后,收集的灰尘当中40%的成分都是碳,于是他突发奇想,将它们压缩做成黑色“钻石”,并做成戒指,时刻警醒人们。制作一颗这么大的“钻石”,大概需要净化1000立方米的空气。
这些制作精美的“雾霾戒指”募资将用作改进空气净化塔,还将用于建造北京第一个空气净化公园。
目前,罗斯加德的团队在国外众筹网kickstart上发起了“共建空气净化塔”项目,目标是筹集5万欧元,让他意想不到的是,仅仅三天就募集到了82760欧元。
美国人DIY廉价空气净化器
年轻的美国人、芝加哥大学行为科学助理教授Thomas Talhelm DIY空气净化器的文章就在网上疯转。
他认为,空气净化器的制作很简单:有风+滤网。自己如果DIY,买原材料100-300多元就能做出价格1000-10000元的空气净化器。
DIY空气净化器的第一步是了解空气净化器的原理,Thomas研究发现,可以用于适合DIY空气净化器的过滤装置有三种,分别是紫外线过滤器、活性炭和HEPA网。其中紫外线过滤器只针对细菌,而且效果并不理想;活性炭善于过滤的是有机碳基杂物,对颗粒污染无效;HEPA网则可以过滤PM2.5甚至更小的颗粒污染,因此首选是HEPA网。
过程非常简单,Thomas购买的是58元的电风扇和108元的HEPA滤网,将电风扇的保护罩和开关旋钮拆掉后,将HEPA网固定在风扇上,简易的空气净化器就做好了,总共花费166元人民币。
Thomas用不同的风扇DIY空气净化器进行尝试,最让他得意的一款,他命名为“大炮”。
Thomas使用Dylos DC1100 Pro Air Quality Monitor对它的实际效果进行了测试。
Thomas的测试表明DIY的空气净化器对PM2.5的净化率超过90%,开启之后PM2.5数值直线下降,开启3小时后效果达到最佳,屋内PM2.5数值降至50以下。
如果选用更强力的风扇,不仅PM2.5的净化率超过90%,PM0.5的净化率同样超过90%。
Thomas还将DIY的空气净化器和市面上Blue Air 203/270E、Philips AC4072进行了比较,这两款产品售价分别为3600元和2700元,实测显示,DIY的空气净化对PM2.5和PM0.5的净化效果并不比数千元的产品差。
篇6
近年来,全国各地多次遭受雾霾侵袭,各地空气污染严重。如何改善空气质量越来越受到国人的关注,与此同时,空气净化器的市场和需求迎来爆炸式的增长,空气净化器等空气清洁产品的销量大增,空气净化器被家电业界誉为“明星产品”。
一组来自中国电子信息产业发展研究院的数据足以佐证“明星产品”的说法――2013年,空气净化器全国销售量接近240万台,同比增长90.5%;零售额达到56亿元,同比增长105.9%。
“近几年随着国内居民消费水平的逐渐提高,以及人们对空气质量和环境污染的高度重视,空气净化器也受到了人们的追捧,但是我国空气净化器市场依然处于起步阶段。从市场发展潜力来看,目前我国空气净化器的普及率还不足0.5%,而有些发达国家空气净化器的普及率已经很高(基本达到20%以上),由此看来,我国空气净化器市场发展潜力是巨大的。”万家乐空气净化器事业部负责人刘诗锋在接受《广告主》杂志采访时如是说。
根据中怡康的监测数据显示,2013年1月~8月,国际品牌的占比达到84.1%,国内品牌只有15.9%。所以国内品牌在空气净化器领域还有很大的提升空间。奥维咨询(AVC)数据同样显示亮眼:2013年,空气净化器的市场规模为120亿元左右,预计2014年将会超过200亿,到2020年将会超过1500亿。未来空净市场将随着高增长形成一个非常庞大的市场。
以市场需求为导向,进军空气净化器市场
据了解,万家乐于2013年底推出了自己的空气净化器。谈起万家乐进军空气净化器市场的原因,刘诗锋表示公司是多层方面考虑后做出的战略布局。
首先,在战略层面,万家乐“百亿”工程规划中,家居健康类产品是一个重要的增长模块,公司致力于清洁能源应用、打造家庭舒适环境的技术方向,一直在开展空气污染解决方案方面的研究和准备;其次,从环境背景上,近两年,“雾霾”这个名词频繁出现在大众眼前,据权威数据显示,2013年全国平均雾霾日数为29.9天,较往年同期偏多10.3天,达到52年来的峰值,这个数值引起的万家乐的关注。此外,在市场方面,2013年空气净化器销量大约240万台,同比增长90.5%。尽管空气净化器市场异常火爆,但国内净化器的普及率仍较低。据了解,国内净化器家庭普及率仅为美国的百分之一,日本的七十分之一……这意味着,谁能抓住市场需求,在市场上占有一席之地,谁就能开拓广阔的市场蓝海,成为行业的领导者。稳坐小家电市场龙头的万家乐向来对行业发展有着先天的敏锐嗅觉,T6的上市正是最有利的佐证。
“T6此款产品主要面对的是家庭消费群体。”刘诗锋表示,万家乐产品能够同时满足消费者基本需求和深层次需求的,能够给使用者带来超出预期的舒适体验,满足消费者在功能和操控体验层面的双重需求。正是基于对消费者需求和市场调研,万家乐适时的推出了T6这款产品。此产品主要适用于50m2以下的空间,能够以大风量去除甲醛,秒除雾霾;同时万家乐首创“智能净”模式,智能自学习用户行为,依据用户的使用习惯智能运行,通过机器的高灵敏度灰尘传感器判断空气质量,自动用最适合的模式智能运行。
值得一提的是万家乐首创了“智能净”模式,智能自学习用户行为,依据用户的使用习惯智能运行;连续记忆您家21天的动态净化空气记录,自动精确判断用户的生活习惯,适时自动预先净化空气,睡眠时自动进入睡眠状态,在即将回家时预先净化空气,为用户量身定制健康舒适的呼吸生活。自适应节能系统提供两全其美的节能方案,特有动态净化系统,不拔插头也省电的模式,让用户在享受舒适健康空气的同时不必为高耗能烦恼。
以互联网方式营销产品
当下,业内对互联网思维推崇备至,以小米手机为代表的“互联网模式”更是成为众多企业争相学习的榜样,特别是小米的“饥饿营销”更是成为当下营销的重要方式。传统企业开始大举进军互联网,万家乐无疑走在了前列。
“在互联网盛行的时代下,随着用户购买习惯的改变,我们已经进入了信息化营销时代,使我们的营销理念有了全新的演绎。”刘诗锋表示,“在销售渠道上,我们融合线下销售与B2B、B2C、O2O等线上模式,整体规划,统一布局信息流、资金流和物流,打造一套以用户购买行为为服务核心的‘无边界'销售模式。”
在互联网时代,万家乐敏锐地意识到,企业不能仅卖硬件,还要经营用户。“在品牌推广方面,我们意在让更多的媒体朋友熟知万家乐,让更多的消费者通过不同的信息渠道了解万家乐。因此,针对不同消费群体的信息获取渠道,我们除了传统媒体外,还采用微博、微信等新媒体传播形式,通过传统媒体与微博营销矩阵打造多元化传播渠道,以及微信平台的品质服务。万家乐在不断扩大消费者的服务平台,与万家乐产品各阶层用户互动交流,倾听用户对万家乐产品最真实的声音。”
行业洗牌在即,
空气净化器行业发展驶入分水岭
纵观中国空气净化器行业,环境问题的日益突出以及消费水平的不断提升,都有力地促进了空气净化器市场的蓬勃发展,但整个空气净化器行业仍然处于一个比较“年轻”的阶段。相关业内人士指出,像电视、洗衣机、冰箱这样的大家电,顾客都很熟悉,购买时主要是选渠道、比价格、看品牌,已经有了一个成熟的品牌筛选和评估机制。而对于空气净化器而言,活性炭、超滤膜、反渗透等技术原理常常让消费者一头雾水。
更为严重的是,由于行业门槛的缺失和暴利的存在导致多数家电厂商趋之若鹜,粗制滥造的产品充斥市场。一些空气净化器企业急于牟利,概念炒作严重,很多不知名品牌所生产的劣质空气净化器,不仅不能有效地净化空气,而且让消费者对空气净化器失去信心。这些都严重阻碍了中国空气净化器市场的持续健康发展。而要解决这些问题,不但需要空气净化知识的进一步普及,更需要企业打造差异化的竞争优势,真正实现做大、做强。
尚普咨询在《2013-2017年中国空气净化器市场分析及投资策略研究报告》中则提到,我国的空气净化器行业还处于高速增长期,整体利润都很高,已经进入暴利行业的队列,由于市场竞争格局将和小家电相似,开始会有很多企业涌入。并指出,由于国内缺乏空气净化器的相关行业标准,使得一些品牌的产品存在价格虚高的问题,不利于行业长期发展。《报告》预计经过大概3年的市场竞争,只有少数几家企业能够沉淀下来。
篇7
多重过滤确保净化效果
纵观2013年空气净化器行业产品的流行趋势,从技术层面来说,目前,空气净化器成熟技术包括等离子技术、紫外光技术、可见光技术、负离子技术、光触媒技术、吸附技术、静电技术、臭氧技术、氧化技术、催化技术、吸收技术等。现在市场上的主流品牌主要依靠过滤网过滤技术实现净化空气的功能,并同时辅以分解或离子净化的特性对空气质量进行优化。有的外资品牌以四重过滤系统为卖点,其多重过滤可过滤掉过敏原和大于20纳米的微小颗粒,包括细菌和部分病毒。第一重:预过滤网经过抗菌物质处理,可滤除头发、宠物毛发等较大颗粒。第二重:多重过滤网可过滤甲醛及有害气体。第三重:活性炭过滤网能够有效去除异味和有害气体。第四重:HEPA(高效空气净化器)过滤网具有抗菌涂层,可有效去除细小的灰尘和烟气,同时有机抗菌材料的抗菌和防霉功能也可以消除细菌和霉菌。
加湿功能锦上添花
还有某些日资空气净化器品牌,其加湿空气净化器采用了三维空间内产生大量高速等离子放电技术。该产品的工作原理是采用吸入式净化方式,将污浊空气吸入空气净化器内部,经多层滤网吸附,同时集中进行氧化分解,去除空气污染物。该产品可以分解包括细菌、病毒、甲醛以及过敏原等在内的多种有害物质。也有一些品牌产品采用离子群净化技术,与前置滤网、除臭活性炭滤网、除甲醛滤网、集尘HEPA滤网等多重滤网相结合,达到吸附甲醛、异味、粉尘、油烟、尘螨等污染物的作用。
另外,随着天气变冷,北方室内开始取暖,房间通常处于密闭状态之下带加湿功能的空气净化器不仅满足了净化空气的需要,同时也可以帮助房间提高湿度,减少暖气造成的室内干燥对人体的影响。
新风系统多一种选择
通过空气净化器来改善室内空气质量,是目前的主流,但也存在着一定的局限就是不能提供新鲜的空气,并且运作费用也比较高。业内人士认为,目前改善室内空气质量最好的方法是将室外空间经过过滤后送到室内。而且必须是双向换气,连续置换24小时连续运行,可以让室内空气的含氧量接近室外2 1 %,这就是最近几年消费者比较关注的新风系统。
篇8
关键词:EMP7128;CPLD;空气净化;控制系统
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)02-347-02
Designing of the Control System Based on the CPLD for A Photocatalytic Air Purifier
YAN Chao-wen1, ZHANG Li2, SUN Dong-ning1
(1.School of Information & Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China; 2.Institute of Marine Material Science & Engineering, Shanghai Maritime University, Shanghai 200135, China)
Abstract: A new control system of a photocatalytic air purifier based on the CPLD of EMP7128 was designed. The functions and design principles of the control system was firstly discussed. Then details of the hardware circuit was given. Finally the specific modules inner the CPLD on the workbench of Quartus Ⅱwas programmed and simulated. As practice proved, this air purifier can work well and the control system showed high reliability and good applicability.
Key words: EMP7128; CPLD; air purifier; control system
自20世纪以来,随着人类的生产、生活活动加剧,全球范围内的大气污染日益严重,因空气污染所产生的年疾病率已占全球疾病率的4%,居疾病负担的危险因素第四位,因此,世界各国都在大力研究发展各种能够治理解决空气污染的空气净化技术,多种类型的室内空气净化器也已纷纷面市。其中,新型光催化技术是近年来迅速发展起来的一种被称为“绿色友好”的高级氧化空气净化技术,该技术是利用一定能量的光照射光催化剂所产生具有强氧化作用的的羟基自由基来迅速降解去除有机污染物。在治理室内的有毒有害挥发性有机物(VOCs)以及各种致病霉菌、真菌和病毒等方面新型光催化技术展现了巨大的优势,成为近年来的热点技术[1-3]。而对采用光催化技术的空气净化器来说,在实际应用中其空气处理效果的好坏,除了与其采用的光源和光催化剂的工作效率有关,还与其整个硬件控制系统对其工艺参数如作用时间、运行模式等的精确控制与否直接相关。
该研究即围绕设计新型光催化空气净化器的控制系统开展,研究了基于CPLD的光催化空气净化器控制系统的功能以及设计原理,并进行了控制系统的硬件电路设计和调试。CPLD器件最大的优点在于可现场编程[4-5],改变逻辑关系时,无需更改外部线路板,只需用图形语言程序或硬件描述语言程序来改变电路,生成下载编辑软件,通过下载电缆输入CPLD器件即可,非常方便,特别有利于新产品试制,所以使用CPLD作为空气净化器的控制系统应是一个较可行的选择。
1 控制系统功能介绍
该控制系统是由按键和空气质量传感器来控制的,可在手动和自动模式下运行。当系统处于手动运行模式时,可通过按键控制紫外光灯的打开和关闭,并设定其工作时间。当系统处于自动运行模式时,它可通过空气质量传感器测得的空气质量的好坏自动开关机工作。具备监视功能:系统运行时,室内空气质量情况和系统的运行状态可在液晶显示屏上显示。液晶显示屏可根据空气质量的污染程度分别显示绿、黄两种不同的底色。该光催化空气净化器的控制系统结构框图如图1所示。
2 控制系统硬件设计
光催化空气净化器的控制系统硬件原理图如图2所示,其核心为EMP7128SLC84-15。EMP7128SLC84-15是Altera公司的MAX7000S系列CPLD,它采用CMOS工艺,并以第二代矩阵结构为基础,实际上也是一种基于E2PROM的器件。EMP7128SLC84-15有84个引脚,其中5根用于ISP(In System Programmable)下载,可方便地对其进行在系统编程。此器件内集成了6000门,其中典型可用门为2500个,有128个逻辑单元,60个可用I/O口,可单独配置为输入、输出及双向工作方式,2个全局时钟及一个全局使能端和一个全局清除端。EMP7128SLC84-15支持多电压工作,其传输延时为7.5ns,最高工作频率高达125MHHz,并支持多种编程方式,同时可利用Altera公司的开发软件Quartus Ⅱ方便地进行仿真、综合和下载[7]。
手动模式下我们可以通过键盘设定工作时间,设定的时间在液晶屏上显示出来并进行倒计时,一旦超过设定时间,EMP7128SLC84-15将控制空气净化器停止工作。并且我们可以通过按键对真空紫外光灯进行开关。
自动模式下我们采用空气质量传感器来控制其工作,空气质量传感器是选用日本进口的QS-01空气质量传感器。QS-01是一种二氧化锡半导体气体传感器,可以检测香烟、NH3、酒精、CO等多种空气中的污染气体,灵敏度高,并且响应时间很快,传感器采用塑料外壳,3个引脚,可在极低的功耗情况下获得极好的感应特性,非常适合应用于空气品质控制系统、排风电扇和空气清新机。传感器原理图如图3所示。空气质量传感器的用法如系统硬件原理图所示,使用时将端子1接电源5V正极,端子3接电源5V负极。端子2接EMP7128SLC84-15的I/O口。通过测量电阻R1的电压值能够判断空气质量的好坏。我们利用A/D转换功能测量电阻R1的电压。设定允许A/D转换,并对A/D转换的结果设定为左或右调整:设定VDD和VSS为参考源;经内部A/D转换后,存入A/D结果寄存器中,再经过软件处理。由试验和空气质量传感器的特性得知:空气质量的污染程度与电阻R1的电压值成正比例关系,即R1电压值越高,污染程度越高。空气质量良好时,系统通过EMP7128SLC84-15去控制停止风机和紫外光灯工作,且液晶显示屏的底色为绿色;当污染程度偏高时,EMP7128SLC84-15控制打开风机和紫外光灯用来净化空气,并且液晶显示屏的底色为黄色。
3 CPLD软件设计
CPLD具有用户可编程、时序可预测、速度高和容易使用等优点。上至高性能CPU,下至简单的74电路,都可以用CPLD来实现。而且CPLD的可编程性,使修改和产品升级变得十分方便。用户可以根据原理图或硬件描述语言自由地设计一个数字系统,然后通过软件仿真,事先验证设计的正确性。采用VHDL语言进行软件编程,利用Altera公司的CPLD开发软件Quartus Ⅱ进行设计输入、项目处理、项目校验及器件编程等。设计输入可采用原理图输入、文本输入、波形输入或第三方EDA工具生成的设计网表文件等输入方法;设计校验包括功能仿真、时序仿真和定时分析;器件编程是用经过仿真确认的配置文件配置CPLD器件;在线校验是对编程后的CPLD器件加入实际的激励信号进行测试,检查是否可完成预定功能;最后完成整个系统设计。
CPLD软件设计主要基于模块化设计思想。将控制系统根据功能不同分成若干模块,并分别对这些模块在Quartus Ⅱ开发平台上进行编程设计仿真,当每个模块都设计正确时,在Quartus Ⅱ开发平台上将给个模块连接成顶层设计原理图仿真,验证设计的正确性。现可将光催化空气净化器控制系统主要分为键盘扫描电路、键盘消抖电路、分频器、计数器、状态机子模块。其顶层设计原理图如图4所示。
图4 顶层设计原理图
4 结束语
该文介绍了使用CPLD在相应开发软件Quartus Ⅱ软件支持下,使用原理图方式和VHDL硬件描述语言结合实现光催化空气净化器控制系统的设计;利用CPLD芯片EPM7128SLC84-15设计了硬件电路并制作成实际的系统进行了测试。这种设计方法使设计人员摆脱了电路细节的束缚,设计效率高、成本低,电路制作简单、可靠性好,并且各模块均可进行功能仿真,便于发现错误和进行修改,特别有利于新产品试制,大大缩短了开发周期;CPLD还具有保密性强、受外界干扰影响小,电磁兼容(EMC)性能好、价格大众化等特点,体现了EDA技术及CPLD器件的优越性和广阔的应用前景,所以使用CPLD作为光催化空气净化器的控制系统是一个很好的选择。
参考文献:
[1] 丁震,陈晓东.纳米光催化空气净化器对甲醛及总挥发性有机物净化效果的实验研究[J].中国卫生工程学,2004,3(3):136-138.
[2] 张亚莉,马骊,薛磊等.纳米光催化空气消毒机对高压氧舱内空气消毒效果观察[J].中华医院感染学杂志,2008,18(8):1118-1119.
[3] 鹿院卫,李文彩,盛建平等.污染物传质作用下的室内光催化空气净化研究[J].工程热物理学报,2007,(5):868-870.
[4] 黄任.VHDL入门、解惑、经典实例、经验总结[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.
[5] 江思敏.VHDL数字电路及系统设计[M].北京:机械工业出版社,2006.
篇9
“PM2.5:一个‘慢半拍’的环保话题”、“管不了大气PM2.5,那就想办法净化室内空气”、“活过2012年靠啥? PM2.5终极防护装备揭秘”、“PM2.5将引爆中国‘空气革命’”、“ 空气净化生意,百亿市场暗流涌动”……
这是自2011年10月以来,各大媒体上关于PM2.5以及空气净化市场的主要报道。
PM2.5,一个直径还不到人头发丝粗细1/20的2.5微米的颗粒物,半年来从全民热议到加入国标,它所带来的不仅是人们对空气质量关注意识的提高,更让低迷许久的空气净化市场开始“大翻身”。
从2003年的SARS,2008年奥运外国运动员拒赛,到2011年日本核泄露事件,空气净化市场一直依靠突发事件来刺激产品销售与技术研发,此次PM2.5给空气净化市场带来的究竟是“一笑而过”的短暂辉煌?还是产业的进一步升级?
小颗粒带来大生意
阿基米德说过:“如果给我一个支点,我可以撑起整个地球。”现在可以用这句话来形容PM2.5,因为它“撑”起了一直打不开销路的空气净化市场。
“PM2.5污染自2011年下半年被广泛关注以来,确实对远大净化机的销售起到了较大的推动作用,尤其是在北京等地更是带来了数倍的增长。”远大空品上海事务所总经理蔡佳对《中国地产总裁》杂志记者说。同时,他还表示,PM2.5也使得更多人关注到空气净化产业,使远大的经销网络得到了快速发展和健全,为持续稳定的销售量增长打下了更坚实的基础。
美埃净化科技(上海)有限公司总经理陈民达也表示,“半年来,向我们咨询、购买、应用空气净化器的客户越来越多。”由于美埃在空气净化市场已耕耘数十年,产品在设计之初就考虑到对PM2.5的去除效率,所以美埃还适时拿出了国家权威部门对PM2.5去除效率的检测报告。“我们借此加大了市场推广力度,向设计院、房地产商、暖通领域的企业推广我们的品牌、理念以及控制方案,现在我们迎来了一次发展良机!”
想趁PM2.5这股东风顺势而起,扩大战略版图的企业并不仅仅远大和美埃,据了解,目前以飞利浦、松下、夏普为代表的国外品牌,和以美的、海尔等知名家电品牌也在积极寻求机会进入空气净化行业。目前中国从事空气净化器制造的企业已经骤增至数百家。
根据国家室内环境和环保产品监督检验中心预估,“十二五”末中国室内环保产业规模将达到1000亿元,此前这一预估数字仅为800亿元。室内环保产业包括室内检测、净化(净化剂、净化器),其中净化器比重较大,有数百亿规模。
百亿市场局面混乱
远大蔡佳回忆起空气净化产业的发展历程,印象最深的就是2003年的SARS,2004年的禽流感,2008年奥运外国运动员拒赛,还有2011年日本核泄露事件,他表示:“任何一个新产业的发展,都需要有刺激增长点,空气净化亦是如此。”
上述事件虽然都对空气净化机的市场起到了阶段性的催化作用,但这些事件都是突发性的,并且问题的症结也很快愈合。“而PM2.5是长期、普遍存在的环境问题,它的爆发不是偶然的,存在也不是短期的,必然它的影响也不可能是短暂的。因此,才有了各级政府对此作出的长期治理规划。然而,大环境的治理并非一日之功,老百姓和媒体也会持续关注,空气污染与人体健康的关联日益凸显,加之净化机使用人群的增加而口碑相传,必将带来中国空气净化行业的持续、快速发展。”远大蔡佳表示。
数百亿的产业规模,巨大的市场需求,数百家从事空气净化器制造的企业,较低的市场准入门槛,这些连接到一起,展现在大众面前的就是一个混乱的产业局面,以及一个产品同质化严重的市场竞争状态。
“目前市场上70%的净化机都是采用密度过滤、吸附的原理,2至3层滤纸叠加,加上塑料的风机和机壳便组成了净化机,这样做是没有生命力的。”远大蔡佳介绍。
远大抛弃了这一简易做法,经过近5年的潜心研制,开发出了静电式空气净化产品,这项技术对于消除PM2.5等粉尘类污染效果极佳,同时远大空气净化机还兼顾了灭菌、除醛和缺氧检测等功能,能全面消除室内空气污染,彻底走出了同质化的怪圈,走在了空气净化技术的前沿。
面对产品同质化的问题,美埃则以数十年的空气净化经验为基础,依托三效(传统物理、静电、化学)的技术积累,现在可以做到对PM2.5称重法测量一次性通过效率达到95%以上,同时还可以去除TVOC、臭氧,而且阻力控制在50Pa以内。“我们将大力研发去除PM2.5的设备,进一步提高PM2.5的去除效率,同时控制臭氧和阻力,专注去除PM2.5。”美埃陈民达表示。
建筑内空气净化 势在必行
如何在SOHO大楼内控制PM2.5,美埃提出的净化空气的方案在众多空气净化企业中脱颖而出,最终拔得头筹。
“目前我们和SOHO中国的合作方案虽然通过了业主的认可,但最终鉴于具体项目的施工进展,方案还没有实施。”美埃陈民达介绍到,我们提出的方案是新风采用高效净化,去除90%以上的PM2.5;室内回风采用中效净化,循环处理室内回风;移动式净化,循环处理死角位置的空气和过渡季节的室内空气;另外加装在线监测设备,实时监测空气质量。
“这一套完整的方案,如果完全实施,将可以使SOHO建筑室内的空气质量达到WHO的标准,确保30年不会落后。而且这个方案完全可以复制,只要其他的开发商有SOHO中国这样前沿的意识和理念。”美埃陈民达表示。
Soho中国引入新风解决方案,在建筑大楼内进行空气净化 ,这无疑起到了一定的表率作用,但要普及推广,还尚待时间。美埃陈民达介绍,目前国内房地产领域,近五年新建成的建筑,中央空调加装空气净化的不到10%;而现在正在建设的建筑,要加装空气净化的应该能达到20%;在设计的建筑,要加装空气净化的能达到30%,“所以目前空气净化的普及率还是比较低的。”
“作为开发商,做建筑内空气净化势在必行,但决不能流于形式、只做概念,空气净化的效果必须量化,持久;净化产品也必须是节能、优质并方便长期清洗维护的。否则就会让建筑自身‘心肺衰竭’。”远大蔡佳介绍,远大的热回收新风净化机有“建筑之肺”之称,能够引进室外的新鲜空气并将其净化100倍以上再送到室内,同时排出室内的脏空气;当室内外温差较大时自动回收热量,极为节能;此外人体感应启停、明装以便维护、低耗电耗材等都是远大新风机独有的优势特点。
篇10
孙宁远是北京八中少年班的学生,从小好奇心强,思维活跃。2015年的一天,孙宁远留意到家里的空气净化器运行得越来越不对劲儿了,经过检查,他发现净化器的过滤网完全黑掉了。原来,由于当时北京的雾霾天气很严重,仅仅一两个月过滤网就会变得很黑,影响净化功能,而积聚在过滤网上的灰尘、霉菌等会给室内造成二次污染。如果频繁更换过滤网,不仅麻烦,更换费用也是不菲的,而且净化器还有一个弊端,就是只能过V室内的空气,不能从室外采集新风。
孙宁远当时就开动脑筋,想着如何改进一下净化器,让它免于频繁更换过滤网并且更环保一点儿。于是他拆开净化器,用了好几种方案进行改进,可是没有什么效果,这让他颇为沮丧。
一天,突然下起了倾盆大雨,雨过天晴,整个城市的空气变得清新,孙宁远突然脑洞大开:既然下雨能让空气变清新,那是否可以用水过滤空气中的雾霾从而实现空气净化呢?
孙宁远对于其中的科学原理还不是很明白,于是他带着这个问题向他所在班级的赵昕老师寻求帮助。赵昕老师对他乐于探究的创新精神大为赞赏,指导他查阅相关的文献,还把他推荐给清华大学机械工程系的林峰教授,让他得到进一步的指导。
在两位老师的帮助下,孙宁远了解到空气中的PM2.5和PM10污染物大部分是溶于水或者具有亲水性的,于是孙宁远决定设计一种装置,用水作为过滤介质,过滤空气中的雾霾。虽然有老师的帮助,但是从头设计一个净化装置不是一件容易的事,其间孙宁远遇到重重困难,多次测试失败,但他一直努力坚持着。
孙宁远最终在净化装置中采用“水中曝气”和“空气淋水”两种方法,让水雾化的同时用纱布来代替过滤网分割空气,使空气与水充分接触,捕获污染物中亲水和溶于水的物质,从而达到净化空气的目的。孙宁远用3D打印技术制作该净化装置,然后通过实验仪器测试净化效果。测试结果显示,在雾霾严重的北京地区PM2.5和PM10去除率达到70%以上,在实践中有很大的应用价值。
这种水滤空气净化装置结构简单,不需更换过滤网,维护费用低,无二次污染,可以从室外采集新风,比起传统的空气净化器更绿色环保、经济实用。