Ето какво може да направи един самоделен пречиствател на въздуха, който може да се сглоби за 30 секунди

Лошият въздух определено е вреден, но пазарът на пречистватели на въздух е тотално объркан. Всеки производител използва свои собствени изключителни филтри, очевидно за да накара клиентите да се чувстват принудени да ги купуват. И откъде можем да знаем, че тези устройства изобщо работят? Малко компании публикуват лабораторни тестове. И защо някаква голяма пластмасова кутия с един вентилатор и филтър струва цели 100-300 долара?

Но има и домашни пречистватели от типа направи си сам, които най-често представляват просто филтър, залепен на вентилатор. Тази идея ми харесва, но не съм много сигурен в ефективността им. Провеждани са някои експерименти, но не достатъчно, за да ми дадат увереност. Затова реших да експериментирам сам: сглобих един подобен пречиствател, пуснах дим в него и измерих колко ефективно се справя с прочистването на фините частици.

Казано накратко, моят пречиствател на въздуха от топа Направи си сам, работи доста добре

Навярно времето ви е малко и ще обясня съвсем накратко. В резултат на проведения експеримент установих, че ако към един съвсем обикновен кухненски вентилатор прикрепя два HEPA-филтъра, той пречиства въздуха от всички измерими частици, при това по-бързо от магазинния аналог, който струва над два пъти повече.

Малка стая

Експериментът

Пречиствател на въздуха от типа направи си сам

Моят пречиствател на въздуха е съвсем опростен и включва следното:

• стандартен вентилатор за кутия (цена: $19);
• два HEPA филтъра, всеки с размери приблизително 32 x 22 cm и дебелина 5 cm (цена: $35 за двата);
• еластичен кабел за закрепване (цена: безплатно).

Цялото сглобяване отне половин минута. Трябваше само да разположа филтрите от изтеглящата страна на вентилатора и да ги закрепя с въженце. Ето какво се получи:

Тук не може да става дума за елегантност и изящество. Изтръпвам само при вида на този прегънат филтър.

Купеният от магазина пречиствател на въздуха

За да направя сравнение, купих пречиствател на въздуха за 100 долара от известен бранд, предназначен за малки пространства. Той използва един HEPA филтър с размери 25x12x5 см. Отделно един такъв HEPA филтър струва около 25 долара.

Димът

Изненадващо трудно е да се генерира многократно едно и също количество дим. Опитах се да изгоря различни предмети (хартия, картон) и установих, че количеството на произведените частици може да се различава с порядък в зависимост от процеса на горене. Този момент е труден за контролиране и всъщност се оказва доста произволен.

В идеалния случай бих предпочел да изгоря някакъв хранителен продукт, например олио, тъй като обикновено най-активният източник на замърсяване в помещението е кухнята. Но дори и тук не успях да намеря успешен метод, тъй като е необходимо да се използва едно и също количество олио, излято по един и същи начин и нагрято до една и съща температура.

В крайна сметка изборът ми падна върху благовонните ароматизиращи пръчици. Нарязах пръчиците с дължина на стандартна кредитна карта и ги прикрепих хоризонтално. Тази подредба вече даваше доста стабилни резултати. Малко по-късно ми хрумна, че изгарянето на препечен хляб в тостер би било добър вариант (но аз нямам тостер).

Измерванията

Взех назаем евтин анализатор на въздуха от един приятел, купен за $100. Мисля, че те се произвеждат някъде в Китай и след това се препродават под различни непазарни брандове. Не мога да идентифицирам оригиналния производител. Въз основа на надеждността на други въздушни анализатори, които съм виждал, не бих се доверил на абсолютните стойности, но мисля, че относителните стойности би трябвало да са наред.

Обикновено нивото на замърсяване на въздуха се определя от броя на частиците „PM 2,5“ и се измерва в µg/m3. Стойността на този показател може да се получи, като се направи следното:

• Взема се един кубичен метър въздух;
• Филтрираме всички прахови частици;
• Остават само тези частици, които са с размер 2,5 микрометра (µm) или по-големи;
• Претеглят се всички останали частици в микрограми (µg).

Как могат да се интерпретират тези стойности:

• Агенцията за опазване на околната среда (Environmental Protection Agency, EPA) посочва, че средната годишна стойност трябва да бъде под 12, а средната дневна стойност – под 35.
• Средното ниво на улиците варира от 6 във Финландия до почти 100 в Непал. В развитите страни то най-често е под 15. Най-високите нива обикновено се регистрират в Азия и Африка.
• Готвенето може лесно да доведе до покачване на PM до стотици единици. Лично съм наблюдавал това да се случва дори при съвсем малка проява на видим дим.

Регистриране на показанията

Тъй като въздушните анализатори не записват данните, използвах хитроумна алтернатива: поставих анализатора до лаптоп с работещ секундомер. След това насочих таблета към екраните на двата уреда и направих таймлапс. Накрая преписах ръчно получените данни, като преминавах през всеки минутен маркер. Процесът се оказа далеч по-трудоемък от очакваното.

Резултатът в една малка стая

Първият експеримент проведох в малка стая от 8 м³. Подозирайки, че въздушният поток от пречиствателя може да повлияе на скоростта на горене на благовонията, го поставих от другата страна на стената, на около 20 cm под тавана.

Направих експеримента три пъти: без пречиствател на въздуха, с купен пречиствател на въздуха и с направения от мен пречиствател на въздуха. Ето ги и резултатите:

В началото показанията изглеждат объркващи, вероятно заради дима, който обикаля стаята, докато се разпредели равномерно. Без филтъра се наблюдава скок до 1000 µg/m3 – максималната стойност, която уредът може да покаже.

Ако направим оста y логаритмична, става ясно, че самоделният филтър пречиства въздуха по-ефективно.

Като се съсредоточим върху прага на EPA от 12 µg/m3 , виждаме, че домашният филтър достига тази стойност за 15 минути, докато комерсиалният филтър я достига за 25 минути.

Резултатите в една голяма стая

Слава Богу, прекарвам по-голямата част от времето си не в тази малка стаичка. Проведох втория етап на експеримента в голяма стая с обем около 100 кубически метра. Тук няма стена между благовонията и пречиствателя. Вместо това поставих пречиствателя на около един метър от анализатора и димящите пръчици.

Ето какви са резултатите:

В началото има още по-голяма неопределеност, която вероятно се дължи и на дима, който се носи наоколо. Въз основа на обема на помещението очаквах пиковата концентрация без използването на филтър да бъде около 80 µg/m3 = 1000 µg/m3 * (8/100). Доволен съм, че това предположение почти съвпадна с действителното наблюдение.

Самоделният пречиствател на въздуха се представи малко по-добре от закупения. Ако използваме логаритмична скала, става по-очевидно, че всъщност той се справя по-ефективно.

Херметизация чрез подлепване

Обикновено при изработването на такива самоделни филтри се препоръчва да се уплътни периметърът на филтъра, така че въздухът да преминава само през него. Струва ми се, че това би трябвало да помогне, но е трудно да се каже със сигурност: като възпрепятствате въздушния поток, забавяте работата на вентилатора, което може да доведе до намаляване на ефективността.

Поне в този случай практическият експеримент е по-лесен от теорията. В крайна сметка взех малко тиксо и внимателно залепих пролуката по периметъра на филтъра откъм засмукващата страна.

Ето какво стана след това подлепване:

Нищо ли!?

Неочаквано. Мислех, че тиксото ще помогне, но всъщност очаквах, че това може и да навреди. Всъщност наблюдаваме почти паритет. Познанията ми в областта на газовата динамика не са достатъчни дори да предполагам за процесите, които протичат тук, така че няма да спекулирам.

Може би има някаква особеност в начина, по който проведох експеримента. Това не означава непременно, че всички препоръки за уплътняване на пролуките около филтъра са погрешни. Но също така не съм виждал и експерименти, които да потвърждават ефикасността на това действие.

Размисли

Разходи. Домашно сглобеният пречиствател от типа направи си сам не е много по-евтин от закупения, но мисля, че в неговия случай филтрите ще трябва да се сменят много по-рядко. Търговските устройства използват един филтър с площ 300 cm2 , докато самоделният използва два с обща площ около 1400 cm2 и те са и по-дебели. Разумно е да се предположи, че домашните пречистватели могат да премахнат около 4 пъти повече частици, преди да се наложи смяна на филтрите.

Дълготрайност. Един от проблемите е, че боксовите вентилатори е, че те не са предназначени да се използват заедно с филтри и могат да се повредят по-бързо. Звучи логично. Въпреки това те са много по-евтини от търговските решения, а аз използвам този конкретен домашен с различни филтри в продължение на няколко години без никакви проблеми. По-сериозният проблем обаче може би е, че натрупването на топлина на едно място може да доведе до пожар, а това вече е опасно. Освен това има предположения, че нагряването на електрическите компоненти може да доведе до изпаряване на токсични частици, които представляват заплаха за птиците. Не знам доколко тази заплаха може да се счита за сериозна.

Електричество. Друг фактор са разходите за електроенергия. Типичните кухненски вентилатори консумират около 55 вата, а търговските почистващи машини – около 30-45 вата. При цена на електроенергията от 0,13 долара за киловат, работата на един боксов вентилатор 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата ще струва 62 долара годишно, а 30-ватовата почистваща машина – 34 долара годишно. Очевидно е, че по-малко активното използване ще излезе по-евтино. Някои (по-скъпи) търговски устройства са оборудвани със сензори за качеството на въздуха, които регулират включването/изключването им.

MERV или HEPA? Повечето от хората, които сглобяват подобни пречистватели използват филтри MERV, които са предназначени за сушилни. Търговските устройства, от друга страна, използват HEPA филтри. Грубо казано, последните са „по-добри“, тъй като са проектирани да отстраняват по-голям процент частици при еднократно преминаване. Не е известно обаче дали те действително ще работят по-добре, когато се използват с вентилатор. Филтър, който улавя по-малко частици наведнъж, може да е по-добър, понеже пропуска повече въздух.

Пречиствателите на въздух и здравето

Ако въздухът в района, в който живеете, не е замърсен, не е нужно да бързате да купувате подобен пречиствател. Но бих препоръчал да внимавате, когато готвите в кухнята. С помощта на анализатор на въздуха можете да наблюдавате от първа ръка, че дори малки количества дим могат да предизвикат гигантски скокове в нивата на частиците. За повечето хора най-добрата стратегия за противодействие би била изобщо да не създават тези частици. Опитайте да готвите без дим. Ако имате аспиратор, използвайте го! Ако не можете да се справите без дим, веднага отворете прозорците. Тези малки частици са наистина вредни за вашето здраве.

Ароматните свещички и другите благовония: Според мен тяхното влияние е пагубно! Никога не бих ги използвал.