Oczyszczacze powietrza

Tym razem o oczyszczaczach powietrza. Jest to metoda chronienia się przed smogiem w pomieszczeniach zamkniętych. Czym są oczyszczacze i jaka jest ich skuteczność? Oczyszczacze powietrza do domu / mieszkania to niedużych rozmiarów urządzenia przepuszczające  powietrze przez różnego rodzaju wymienne filtry. Ich głównym zadaniem jest wyłapywanie niepożądanych pyłów, cząstek i gazów. Udowodniona skuteczność powoduje, że coraz częściej widujemy je w mieszkaniach w zanieczyszczonych miastach.

Funkcje

Oczyszczanie: Filtry HEPA

Działanie

Standardem w dzisiejszych oczyszczaczach są filtry HEPA. To te same filtry, które są montowane w odkurzaczach, jednak ich powierzchnia w oczyszczaczach jest znacznie większa, co tym samym zwiększa ich efektywność. Zbudowane są najczęściej z miliardów mikroskopijnych włókien, które tworzą sieć mikro porów, na których pod wpływem kombinacji dyfuzji i siły bezwładności nadanej przez przepływające powietrze zatrzymują się drobne cząstki.

Oprócz pochłaniania pyłów drobnych (PM10, PM2,5) czyli głównych składników smogu, filtry HEPA wyłapują również:

• bakterie
• wirusy
• roztocza
• zarodniki pleśni
• alergeny zwierząt
• pyłki kwiatów/drzew
• kurz

Filtry HEPA nie pochłaniają gazów, zapachów, lotnych związków organicznych, chemikaliów.

Filtry posiadają różne poziomy filtracji w zależności od wielkości zatrzymywanych cząstek. Każdy oczyszczacz powietrza powinien być wyposażony w filtr poziomu przynajmniej HEPA. Wyższym poziomem jest filtr ULPA , ale na dzień dzisiejszy spotykany jest głównie w zastosowaniach przemysłowych.

W dostępnych oczyszczaczach spotykamy certyfikowane filtry HEPA oraz ich odpowiedniki wykonywane z innych materiałów i w innej technologii. Kiedyś zamienniki charakteryzowały się mniejszą skutecznością, jak również kosztem produkcji, dlatego były często spotykane w urządzeniach. Aktualnie niektóre zamienniki potrafią wychwytywać nawet mniejsze cząstki niż certyfikowane filtry HEPA, dlatego przy wyborze nie sugerowałbym się oznaczeniami, a bardziej skupił się na wiarygodnych testach porównawczych.

 Budowa i skuteczność

Czy filtry HEPA są aż tak skuteczne w wyłapywaniu smogu? Wspomniane wyżej filtry zatrzymują (wyłapują) co najmniej 99,97% cząsteczek większych niż 0,3 µm (mikrometra). Cząsteczki pyłów nisko-emisyjnych PM10 mają średnicę nie większą niż 10 µm. Natomiast pyły PM2,5 mają średnic nie większą niż 2,5 µm. Wniosek jest oczywisty: filtry HEPA potrafią wyłapać w całości pył PM10 i w zdecydowanej większości pył PM2,5.

Oczyszczanie: Filtry węglowe

Oprócz filtrów HEPA spora część oczyszczaczy oferuje posiada również filtr węglowy. Filtr ten jest zbudowany z węgla aktywnego, który pochłaniania szkodliwe lotne związki organiczne oraz zapachy (np. dym tytoniowy, zapach zwierząt, odpadków, perfum).

W zależności od modelu, filtr węglowy może być osobnym demontowanym filtrem bądź być wbudowany w gruby wkład, na który składa się kilka filtrów. W drugim przypadku nie ma możliwości wymiany pojedynczych filtrów, musimy zakupić cały nowy wkład. Taka wymiana na pewno jest droższa.

Nowy filtr przez pierwsze kilka dni oddaje specyficzny zapach, który następnie zanika. Jest to naturalny proces.

Oczyszczanie: Filtry wstępne / Inne

Niektórzy producenci jako pierwszy montują filtr wstępny. Ma on za zadanie zatrzymać kurz oraz włosy / sierść, które nagromadzone w dużej ilości zmniejszają przepływ powietrza. Częste czyszczenie takiego filtra pozwala zachować wysoką sprawność oczyszczacza bez konieczności wymiany filtrów głównych.

Spotykane są również następujące filtry:

• antybakteryjny / anty-pleśniowy - montowane najczęściej wraz z nawilżaczem
• elektrostatyczne - elektrycznie naładowany filtr gromadzący kurz i pyłki, montowane w połączeniu z jonizatorem; nie są to typowe filtry mechaniczne (HEPA)
• ultrafioletowe - oparte na napromieniowaniu światłem UV zabijającym mikroorganizmy

Jonizacja powietrza

Coraz więcej nowych oczyszczaczy posiada wbudowany jonizator powietrza. Ma on za zadanie poprawić efektywność filtrowania powietrza. W dużym uproszczeniu zasada działania polega na tym, że kiedy jonizator jest włączony, napięcie podawane jest na zestaw igieł tworząc na nich elektrony. Są one następnie rozładowywane do przepływającego powietrza. Elektrony łączą się z cząsteczkami tworząc ujemnie naładowane jony. Następnie jony przywierają do kurzu, zanieczyszczeń, dymu papierosowego, alergenów formując większe cząstki. Sam filtr jest naładowany dodatnio, przez co cząsteczki tym łatwiej do niego przywierają.

Zbyt mocne albo źle skonstruowane jonizatory powietrza mogą wytwarzać ozon. Dotyczy to szczególnie urządzeń produkowanych kilkanaście lat temu. Aktualnie sytuacja jest lepsza, i producenci dostrzegli problem. Dla chcących upewnić się, że dane urządzenie posiada certyfikat potwierdzający wytwarzanie ozonu w granicach normy, w źródłach jest link do strony amerykańskiej agencji ochrony środowiska, która na bieżąco zajmuje się badaniem dostępnych na rynku urządzeń i udostępnia listę przebadanych jednostek.

Często poddaje się dyskusji czy jonizatory w ogóle poprawiają jakość powietrza bądź efektywność filtracji. Na załączonym obrazku widać, że kurz osiadł na grzebieniu tworząc charakterystyczny wzór. Świadczy to o tym, że jonizator ładuje przepływające powietrze. Natomiast na pewno trudniej stwierdzić, czy poprawia to w dalszych etapach przywieranie cząsteczek do filtra. W oczyszczaczu, który posiadam, przy każdym czyszczeniu / wymianie filtra, czyli po kilkunastu tygodniach działania, widzę na wewnętrznych bocznych ścianach urządzenia warstwę mocno przylegającego kurzu.  Może to świadczyć o tym, że cząsteczki dzięki jonizacji jednak mają lepsze właściwości elektrostatyczne.

Nawilżanie powietrza

Kolejną funkcją oferowaną przez producentów oczyszczaczy jest nawilżanie powietrza. Najczęściej realizowane jest to przez ewaporacje (parowanie). Mechanizm jest identyczny jak w nawilżaczach ewaporacyjnych, czyli opiera się na naturalnym odparowaniu wody z parownika wspomaganym poprzez ruch obrotowy chłonnej maty, która następnie oddaje wodę do przepływającego przez nią powietrza.

Jestem zwolennikiem posiadania nawilżacza i uważam, że jest przydatny, jednak wyłącznie jako osobne urządzenia. Uważam, na podstawie mojej zgromadzonej wiedzy, iż nawilżacz w połączeniu z oczyszczaczem się nie sprawdzi. Z przeczytanych wielu opinii i ocen użytkowników filtrów połączonych z nawilżaczem powietrza wnioskuję, że taki nawilżacz nie spełnia swojej funkcji, gdyż ma bardzo niską wydajność. Po drugie w szybkim tempie dochodzi do jego zanieczyszczenia i zagrzybienia. Wymaga to stałej kontroli i częstszego czyszczenia. W przeciwnym razie możemy oddawać do powietrza więcej zarodników pleśni niż wyłapywać na filtrze HEPA.

Jak wybrać oczyszczacz powietrza

Poniżej przedstawiam kilka porad, w jaki sposób wybrać odpowiadający naszym potrzebom oczyszczacz powietrza do mieszkania.

Dobór filtrów

Filtr HEPA wydaje się być naturalnym wyborem. Na rynku jest kilka modeli, których proces oczyszczania opiera się na innych zasadach (np. wyłącznie elektrostatyce), ale nie miałem okazji ich testować, jak również nie dotarłem do wiarygodnych testów na ich temat. Dlatego osobiście pozostaję przy sprawdzonym filtrze HEPA.

Drugim, moim zdaniem obowiązkowy filtrem, jest wkład z węgla aktywnego. Szczególnie przydatny np. w warunkach krakowskich, gdzie spora część zanieczyszczeń to lotne związki organiczne, wytwarzane m.in. podczas spalania śmieci w kotłach węglowych.

Żywotność filtrów

Każdy z producentów podaje informację, jak często powinniśmy zmieniać filtry. Ciężko jednoznacznie stwierdzić, jaka wartość jest optymalna. Wymiana filtrów to na pewno spory zarobek dla producentów. Osobiście nie jestem zwolennikiem urządzeń w których filtr HEPA należy wymieniać co rok bądź dłużej. Nie wydaje mi się możliwe, żeby po roku taki filtr nie stracił na skuteczności.

Wartość podaną przez producenta powinniśmy dostosować do skali zanieczyszczenia w miejscu, gdzie mieszkamy oraz tego z jaką częstotliwością używamy oczyszczacza. Moje urządzenie ma zalecaną wymianę co 6 miesięcy. Ale z powodu, że mieszkam w Krakowie oraz pracuję w mieszkaniu przez co oczyszczacz chodzi 24h na dobę, filtr w okresie jesień-zima-wiosna wymieniam co 3 miesiące.

Należy też zwrócić uwagę, że większe oczyszczacze (do większej kubatury mieszkania) często posiadają zamontowane po 2-3 filtry tego samego typu, aby poprawić powierzchnie filtracji. To dodatkowy koszt przy wymianie. Ale w takiej sytuacji producent przeważnie sprzedaje zestaw, który wychodzi taniej niż gdybyśmy kupowali je osobno.

Powierzchnia / Kubatura mieszkania do filtracji

Maksymalna powierzchnia do filtracji

Producenci podają maksymalną powierzchnię pomieszczenia do jakiej nadaje się urządzenie. Przeważnie ta wartość odnosi się do największych dostępnych obrotów wentylatora. Osobiście polecam kupować oczyszczacz przeznaczony do działania na trochę większej powierzchni. Pewien zapasa mocy daje nam możliwość ustawienia prędkości obrotów na niższe wartości dzięki czemu urządzenie pracuje ciszej.

Osobiście stosuję zasadę, że mnożę powierzchnie 1,5 raza i pod taką wartość szukam jednostki. Dodatkowe zwiększenie wydajności pozwala walczyć ze smogiem bardziej efektywnie przy jednoczesnym generowaniu mniejszego hałasu.

Stopień przepływu powietrza

Drugą wartością, którą często spotkamy w specyfikacji jest stopień przepływu powietrza.

Oczyszczacz powinien być w stanie wymienić  powietrze w pokoju pięć razy w ciągu godziny, przynajmniej w trybie najszybszej pracy wentylatora. Gdy producent podaje jedną wartość, jest to najprawdopodobniej maksymalny przepływ jaki uzyskuje oczyszczacz. Gdy mamy zakres, dolna wartość odpowiada najwolniejszej (nocnej) pracy urządzenia. W takim przypadku liczymy objętość pomieszczenia, mnożymy razy pięć i otrzymujemy wartość którą powinien zapewnić nam oczyszczacz. Sam jeszcze dodaje do tego 50%, podobnie jak w przypadku wyliczania metrażu.

Dobrze wybrać jeszcze mocniejszy model w sytuacji gdy urządzenie ma stać w pomieszczeniu z  dużymi otwartymi przejściami (np. salon) bądź z wydajną wentylacją (np. biuro). Należy wziąć pod uwagę fakt, że czym wydajniejszy oczyszczacz tym prawdopodobnie będzie większy, cięższy i głośniejszy, a filtry droższe.

Głośność

Do mieszkania nieustannie dostaje się "świeże" powietrze przez różnego rodzaju szczeliny w oknach / drzwiach, przez wentylację czy choćby mikro rozszczelnienie nowoczesnych okien. Przy dużym zanieczyszczeniu powietrza urządzenie powinno pracować całą dobę. Jest to szczególnie istotne w nocy, gdy zanieczyszczenie przeważnie jest największe. Dlatego urządzenie powinno być na tyle ciche, aby dało się spać przy włączonym wentylatorze. Producenci przeważnie podają zakres, który odpowiada najwolniejszej (tryb nocny) oraz najszybszej prędkości wentylatora. Dobrze, gdy dolna wartość nie przekracza 40 dB. Wartości poniżej dają możliwość komfortowego snu przy włączonym urządzeniu. Dla porównania nowoczesne lodówki generują hałas właśnie w okolicach 40 dB.

Zużycie energii

Większość dzisiejszych oczyszczaczy ma zużycie energii na poziomie od kilkunastu do kilkudziesięciu wat w zależności od obrotów wentylatora. Odpowiada to jednej zapalonej żarówce. Czyli nie jest to parametr, który powinien być decydujący przy wyborze oczyszczacza.

Dodatkowe funkcje

Droższe modele wyposażone są w pilota, który pozwala regulować obroty oraz zdalnie włączać / wyłączać urządzenie.

Ciekawą funkcją w najdroższych egzemplarzach jest automatyczne włączanie bądź regulacja obrotów wentylatora w zależności od nagromadzenia zapachów i/lub pyłów. Nie posiadam takiego urządzenia, ale z tego co czytałem, podczas gdy  funkcja wykrywania nieprzyjemnych zapachów działa względnie dobrze, tak funkcja wykrywająca pyły w ogóle nie radzi sobie z odpowiednim ustaleniem poziomu smogu (cząstek PM10 i PM2,5). Co nie powinno dziwić, bo ceny średniej klasy czujników PM10 / PM2.5 zaczynają się od kilku tysięcy złotych. Nie jest więc możliwe aby w oczyszczaczu było zamontowane precyzje urządzenie. Dlatego preferuję manualną regulację obrotów.

Niekiedy większe i cięższe urządzenia posiadają kółka. Bardzo przydatna funkcja gdy stać nas na zakup tylko jednego urządzenia. Pozwala bezproblemowo przesuwać  jednostkę pomiędzy sypialnią a pokojem dziennym.

Podsumowanie

Użytkowanie

Obsługa

Stosuję kilka prostych reguł. Mają zastosowanie do urządzenia bez trybu automatycznego (bądź z włączonym manualnym):

1. Gdy wychodzę z domu na dłużej wyłączam urządzenie
2. Po powrocie do domu włączam wentylator na maksimum obrotów na kilkanaście minut. Pozwala to na jednokrotne przefiltrowanie całej objętości powietrza. W tym czasie i tak ogarniam dom (jedzenie, sprzątanie itp) więc hałas urządzenia mi nie przeszkadza.
3. Gdy jestem w domu oczyszczacz pracuje cały czas. Ale nie na pełnej mocy, żeby nie męczyć uszu.
4. Gdy przychodzi dzień, kiedy stężenie pyłów na zewnątrz jest krytyczne, odpalam mocniejszy bieg. W Krakowie praktycznie większość zimy mamy stężenie krytyczne, więc trzeba to samemu wybalansować 😉
5. W nocy urządzenie jest zawsze włączone - w końcu to pora o największym nagromadzeniu smogu.
6. Gdy wietrzę mieszkanie, na te kilkanaście minut wyłączam jednostkę. Pozwala to zmniejszyć szybkość zapychanie się filtra.

Raz na kilka tygodni czyszczę odkurzaczem (jeśli jest w zależności od modelu) filtr wstępny, bądź filtr węglowy, który w wielu urządzeniach jest za filtrem wstępnym. Szybko osadza się na nim gruba warstwa kurzu, co zmniejsza efektywność przepływu powietrza.

Umiejscowienie

Ciężko tu napisać coś odkrywczego. Najlepiej gdyby oczyszczacz powietrza był umiejscowiony na środku pokoju. Oczywiście w większości przypadków to niemożliwe, dlatego dobrze go ustawić w takim miejscu, aby cyrkulacja powietrza w pomieszczeniu była jak największa. Czyli wlot jak i wylot powietrza nie powinien być przysłonięty większymi przedmiotami (szafa, komoda, regał).

 

---

Źródła w dziale Linki / Źródła