برای کمک به ما در انتخاب دستگاه‌های تصفیه هوا، ۱۴ مدل از محبوب‌ترین مدل‌ها را در مرکز آزمایش محصولات CNET Labs در لوئیزویل، کنتاکی جمع‌آوری کردیم، جایی که آنها را در همان مجموعه آزمایش‌های دقیق قرار دادیم. با همکاری اریک اسنایدر، یکی از همکاران وفادار آزمایشگاه، هدف ما این بود که مشخص کنیم کدام تصفیه‌کننده‌های هوا بهترین عملکرد را از نظر راندمان حذف ذرات، مصرف انرژی و بی‌صدا ارائه می‌دهند، در حالی که ویژگی‌های آنها و ارزش مربوطه آنها را ارزیابی می‌کنیم. ما را همراهی کنید تا از علم پشت فرآیند تفکر خود پرده برداری کنیم.
تست حذف ذرات
همانطور که قبلاً می دانید، هوایی که ما تنفس می کنیم فقط هوا نیست. اگر نیمه‌های شب بیرون بروید و چراغ قوه را روشن کنید، شاهد دنیایی از تکه‌های ریز می‌شوید که شناور هستند و باد آنها را حمل می‌کند. اصلا این چیه؟
در حقیقت، این ترکیبی از ذرات انسانی (تولید شده توسط انسان) و ذرات طبیعی است. اولین مورد عمدتاً از انتشار هیدروکربن‌ها، اکسیدهای نیتروژن و محصولات جانبی احتراق در شهری، صنعتی و خودرو تشکیل شده است و دومی عمدتاً توسط دود آتش‌سوزی جنگل‌ها، سولفات‌ها، دوده و مواد حاصل از فعالیت‌های آتشفشانی در سراسر جهان نشان داده می‌شود. ما مخلوطی از همه اینها را همیشه تنفس می کنیم.
به گفته آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده، برخی از این جامدات میکروسکوپی و قطرات مایع، که می توانند از صدها ماده شیمیایی مختلف تشکیل شوند، آنقدر ریز هستند که استنشاق آنها تقریباً اجتناب ناپذیر است. PM10 و PM2.5 که به ترتیب ذراتی با قطر کمتر از 10 و 2.5 میکرومتر هستند، بیشترین خطر را برای سلامتی انسان ایجاد می کنند، زیرا پس از استنشاق، در اعماق ریه ها و حتی در ریه ها پخش می شوند و در نتیجه عملکرد صحیح را مختل می کنند از سیستم ریه ها و قلب
قرار است تصفیه‌کننده‌های هوا با حذف این نوع ذرات از هوا به ما در بهبود شرایط کیفیت هوای داخل خانه کمک کنند – اما چقدر موفق هستند؟ اینجاست که تیم CNET Labs ما وارد می شود. به بیان ساده، مأموریت ما ایجاد محیطی بود که در آن هر دستگاه تصفیه هوا را در معرض هوای اشباع شده با ذرات تقریباً یکسان قرار دهیم تا ارزیابی کنیم که آنها چقدر سریع و مؤثر هوای قابل تنفس را ایجاد می کنند. مقررات.
برای رسیدن به این هدف، ما نیاز به یافتن راهی برای تولید مقدار کمی و نسبتاً تکرارپذیر از ذرات داشتیم. یک محیط یا “محفظه آزمایش” که در آن این ذرات و واحدهای تصفیه هوا قرار می گیرند. و یک شمارنده ذرات دقیق که به عنوان دستگاه کنترل ما عمل می کند و به ما امکان می دهد این داده ها را تجسم کنیم. در اینجا چیزی است که ما پیدا کردیم:
بمب های دودی سفارشیاز 50% نیترات پتاسیم (KNO3)، 40% ساکارز (قند) و 10% بی کربنات سدیم (جوش شیرین) و یک فیوز ایمنی برای احتراق ایمن از راه دور تشکیل شده است. شکر به عنوان منبع سوخت ما عمل می کند، در حالی که نیترات پتاسیم به عنوان یک عامل اکسید کننده عمل می کند و جوش شیرین تضمین می کند که مخلوط خشک ما از سوختن آهسته و یکنواخت پشتیبانی می کند.
ما محفظه تست دستگاه تصفیه هوا توسط اریک و خودم طراحی و ساخته شد. از ویژگی‌های آن می‌توان به پنل جلویی پلکسی شفاف و دسترسی برای دست‌های دستکش در سمت راست اشاره کرد که به ما امکان می‌دهد دستگاه‌های تصفیه هوا را دستکاری کنیم، یک پشتیبانی ضد ذرات برای دستگاه کنترلی ما، دو فن که ترکیب خوبی از هوا و دود را در داخل تضمین می‌کند. محفظه، دریچه های دریچه ای که اطمینان می دهد مقدار کمی هوای تازه همیشه وجود دارد، یک درگاه احتراق برای احتراق بمب های دود از خارج از دکل و یک خروجی درگاه احتراق که پس از هر آزمایش با خیال راحت دود باقی مانده را از محفظه و ساختمان خارج می کند. محفظه هوابند نیست، اما به اندازه کافی محکم است تا اطمینان حاصل شود که هیچ مقدار خطرناکی از دود به منطقه اطراف خارج نمی شود.
استفاده كردن شمارشگر ذرات Temptop PMD331ما توانستیم تأیید کنیم که فقط 5 گرم از مخلوط بمب دود خشک ما تقریباً بین 590 تا 610 میلیون ذره در هر متر مکعب تولید می کند. این دستگاه قابلیت شمارش ذرات با اندازه های مختلف از جمله PM2.5 و PM10 را دارد و هر 15 ثانیه این داده ها را ثبت می کند. اگرچه می‌توانیم ذرات با اندازه‌های مختلف را به‌صورت جداگانه بشماریم، این تعداد کل ذرات است که مورد علاقه ماست. یعنی مجموع تمام ذرات با اندازه های مختلف.
پس از درک اصول اولیه، روش آزمایش ما به شرح زیر است: شمارنده ذرات را روشن می کنیم و اجازه می دهیم به طور مداوم کار کند. یک بمب دودی 5 گرمی تهیه می کنیم که پس از نصب دستگاه تصفیه هوا و اطمینان از آب بندی خوب از طریق درگاه احتراق مشتعل می شود. هنگامی که هوای اتاق با ذرات اشباع شد (بیشتر از 580 میلیون ذره در متر مکعب)، دستگاه تصفیه هوا را روشن می کنیم. داده‌های استخراج‌شده از Temptop به ما اجازه می‌دهد تا تأثیر دستگاه تصفیه هوا بر تعداد ذرات را در زمان واقعی نظارت کنیم.
در شرایط عادی، یعنی زمانی که هیچ دودی در محفظه آزمایش وجود نداشت، تعداد کل ذرات گزارش شده توسط Temptop حدود 10 میلیون بود، بنابراین این را “خط پایان” این مسابقه برای از بین بردن ذرات در نظر بگیرید. در منطق آزمایش ما، هرچه دستگاه تصفیه هوا سریعتر تعداد ذرات را به زیر 10 میلیون ذره در متر مکعب برساند، بهتر است. ما این آزمایش را دو بار برای هر دستگاه تصفیه هوا انجام می دهیم، یکی در پایین ترین تنظیم فن و دیگری در بالاترین تنظیم فن برای تجسم محدوده عملکرد هر واحد. نتایج هر واحدی را که در تنظیمات فن کم و زیاد آزمایش کردیم در GIF های زیر بررسی کنید:
تست سطح نویز
این یک تست ساده اما آشکار است. با استفاده از دسی بل متر، سطح صدای دستگاه های تصفیه هوا را در تنظیمات فن کم، متوسط و بالا اندازه گیری می کنیم. اگر قصد دارید دستگاه تصفیه هوای خود را در اتاق خواب خود داشته باشید و آن را در تمام طول شب بدون مزاحمتی در خواب خود بگذارید، این موضوع بسیار مهم است.
ما این آزمایش را در استودیوی تقویت صدا انجام می دهیم تا مطمئن شویم که دسی بل متر فقط محرک های امواج صوتی را از تصفیه کننده های هوا دریافت می کند، به استثنای سایر منابع احتمالی. هرچه این عدد کمتر باشد، دستگاه تصفیه هوا بی صداتر عمل می کند. می‌توانید نتایج را برای خودتان در نمودار زیر مشاهده کنید: هر واحدی که ما آزمایش کردیم در دمای پایین حدود 35 دسی‌بل ساعت داشت، اما در تنظیمات متوسط و بالا تفاوت بیشتری دیدیم.
مصرف انرژی
اگر شما هم مثل من هستید و آلرژی‌هایتان بدترین دشمن شماست، ترجیح می‌دهید که دستگاه تصفیه هوا همیشه کار کند. تنها نگرانی این است که قبض انرژی شما قطعا افزایش می یابد، اما چقدر؟
برای پاسخ به این سوال، ما از دستگاهی به نام Kill-a-Watt استفاده می کنیم و اندازه گیری می کنیم که هر دستگاه تصفیه هوا در تنظیمات مختلف فن چقدر برق مصرف می کند. از آنجا، می‌توانیم این را با میانگین هزینه ماهانه کارکرد مداوم واحد مرتبط کنیم. تنها چیزی که باید بدانید هزینه انرژی به ازای هر کیلووات ساعت در ایالت شما است. فرمول زیر آن را به بهترین شکل توصیف می کند:
هزینه متوسط برای راه اندازی مداوم یک دستگاه تصفیه هوا به مدت یک ماه = وات مصرف شده / 1000 * 24 ساعت * 30 روز * متوسط هزینه آب و برق به ازای هر کیلووات ساعت در ایالت شما
جدول زیر نشان می دهد که هر دستگاه تصفیه هوا که ما آزمایش کردیم برای یک ماه کامل با تنظیم فن بالا در حالت های مختلف با نرخ انرژی متفاوت چقدر هزینه دارد.
