文:滿迪
汽車空調(diào)濾芯與車載空氣凈化器的效果對比
文:滿迪
隨著國人對生活環(huán)境的關(guān)注以及各種各樣關(guān)于環(huán)境與健康的報道、訪談和科普迅速擴散,社會對于環(huán)境與健康的關(guān)注度持續(xù)走高。其中,對于人們健康息息相關(guān)的空氣質(zhì)量的關(guān)注度也持續(xù)走高。隨之而來的,便是一個細(xì)分市場的銷售熱潮馬上登上一個新臺階,這就是空氣凈化器。
對于絕大部分存量住宅房來說,帶有過濾和凈化作用的新風(fēng)系統(tǒng)還遠(yuǎn)未普及,所以各大電商網(wǎng)站的室內(nèi)空氣凈化器都持續(xù)熱賣,一起進(jìn)入高熱的,還有車載空氣凈化器。
但是由于車載空調(diào)本身帶有濾芯,很多汽車廠商還在宣傳中極力強調(diào)自家的空調(diào)濾芯效果如何好,所以很多消費者對于車載空調(diào)和空氣凈化器之間的權(quán)衡都感到一頭霧水。本文在此就對比一下兩者之間的異同,以便讓消費者做出更適合自己的選擇。
在比較兩者異同之前,先簡單了解一下車內(nèi)空氣環(huán)境。
我們首先需要想清楚,空調(diào)濾芯和空氣凈化器,都是為了凈化空氣而存在的,那么車內(nèi)空氣中的哪些東西是需要被凈化掉的呢?
來自車外的污染物主要就是灰塵顆粒以及汽車尾氣;車內(nèi)產(chǎn)生的污染物除了同樣含有大量灰塵顆粒之外,還包括車內(nèi)部件釋放出來的有害氣體,如甲醛、苯、甲苯及氨等。另外,還包括用車過程中產(chǎn)生的一些污染物,如吸煙后殘留的煙堿、焦油及甲醛,食物殘渣轉(zhuǎn)化成的可揮發(fā)性有機物等。
在這些污染物之中,含量最高、最難以避免的便是灰塵顆粒物,如現(xiàn)在已經(jīng)被大眾所熟知的PM2.5、PM10,以及大到肉眼可見的各種固體顆粒物。這些顆粒物的特點是歷史悠久、無處不在、防不勝防,因此也是空氣凈化器這個大類產(chǎn)品在設(shè)計之初最主要針對的污染源。目前的空氣凈化技術(shù)已經(jīng)能夠做到對PM2.5以及更大尺寸的顆粒做出有效過濾了,例如HAF(高空氣流速)、HEPA(高效空氣過濾器)等技術(shù)的濾材都可以將大部分固體顆粒物中的大部分過濾掉。
另外一類重要污染物就是有害氣體,最典型的就是諸如甲醛、苯及甲苯這樣的揮發(fā)性有機物(VOC)。這類污染物的特點是會從車內(nèi)部件中源源不斷地釋放若干年,所以近幾年關(guān)于活性炭這類能夠利用超大比表面積吸附有害氣體的材質(zhì),以及負(fù)氧離子發(fā)生器這種利用負(fù)離子將有機氣體氧化分解的技術(shù),都被大量地應(yīng)用在空氣凈化器中了。
空調(diào)的主要功用,是對車內(nèi)空氣環(huán)境從風(fēng)速、溫度乃至濕度等方面做整體的調(diào)節(jié),其核心部件包括壓縮機、控制單元、散熱器、蒸發(fā)器及整個風(fēng)道系統(tǒng)。絕大部分在售乘用車出廠時都配備了可以更換的空調(diào)濾芯。空調(diào)在工作的時候,可以將車內(nèi)或車外的風(fēng)吸入鼓風(fēng)機,再通過風(fēng)道送往車內(nèi)各個出風(fēng)口,驅(qū)動整個駕駛室內(nèi)的空氣循環(huán)(圖1)。
在現(xiàn)代人的用車習(xí)慣中,空調(diào)最常用的功能是調(diào)節(jié)溫度。但空調(diào)中的一個關(guān)鍵部件—空調(diào)濾芯,卻經(jīng)常會被大多數(shù)車主所忽略(圖2)。這是由于其安裝位置位于風(fēng)道內(nèi),平時是看不到的,而在中國這樣一個尚處于成長階段的汽車市場中,大部分車主所關(guān)心的還集中在肉眼能夠直接看到的位置,所以很多人都不會意識到,汽車空調(diào)濾芯還有過濾這樣一個功能。當(dāng)然,由于車載空氣凈化器僅能夠作用于車內(nèi)空氣,所以在討論空調(diào)時也只討論其內(nèi)循環(huán)狀態(tài)下的空氣凈化功能。
空氣凈化器的作用則單純得多,其最核心的部件就是鼓風(fēng)機和濾芯,通過鼓風(fēng)機驅(qū)動氣流通過濾芯,再使用濾芯將這些氣流中的污染物去除。除此之外,一些高端的產(chǎn)品還會在產(chǎn)品中通過改進(jìn)風(fēng)道設(shè)計和增加部件來提高氣流量和影響空間大小,以及帶入氧化分解功能等。
有了這樣的初步了解,要比較兩者異同變得容易一些了。
對車內(nèi)空氣的凈化是一個十分復(fù)雜的過程,要想精確量化地評估和對比也需要十分復(fù)雜的測量和計算。而由于車型、空調(diào)工況、空氣凈化器的品牌、型號、設(shè)計、參數(shù)及工作位置千差萬別,單純地測量一組數(shù)據(jù)意義不大。所以這里先做一下簡單的定性對比。
空氣凈化的效果由過濾器部位的空氣流量(與鼓風(fēng)機的空氣流量和過濾器的風(fēng)阻都有關(guān))、過濾效率、影響的空間大小、使用部位的空氣循環(huán)路徑等因素決定。其中最重要的就是流量和過濾效率,對空調(diào)來說,空氣循環(huán)路徑無法改變,只有濾芯的風(fēng)阻會對其產(chǎn)生影響,而過濾效果完全由濾芯決定,所以主要能夠討論的內(nèi)容就是濾芯。車載空氣凈化器卻可以安裝在不同位置,其通風(fēng)效果也可以通過改進(jìn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)來改善,因此,現(xiàn)在各大空氣凈化器廠商都在花很大力氣,去優(yōu)化產(chǎn)品空氣流通效率和濾芯凈化能力。
首先從過濾能力方面比較:汽車空調(diào)的濾芯種類千差萬別,各個車型使用的濾芯形狀都不同。相同車型的濾芯又分單效雙效,不同品牌的濾芯又使用了不同的濾材,這就造成了其價位差距非常大,低到汽配城里單價十幾塊錢的,高到電商網(wǎng)站單價也要賣到一兩百的,讓大部分消費者都無所適從。于是,在這樣的情況下,大部分的車主都選擇了“絕不花冤枉錢”這樣的選購原則。
不過其實,價格過于低廉的空調(diào)濾芯通常都不能保證其過濾材料的性能和過濾效果,也就不放在今天的討論范圍內(nèi)。我們只討論那些能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),或者說能夠達(dá)到行業(yè)中上游水平的濾芯。
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首先是過濾器的工作效率。從測試方法來說,國內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)中要求汽車空調(diào)濾芯的體積不應(yīng)小于800 cm3(約20 cm×20 cm×2 cm),這是出于與空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量相匹配的考慮。畢竟出風(fēng)量與出風(fēng)面積息息相關(guān),而要保證過濾器的效果夠好,壽命夠長,濾芯中的濾材也必須達(dá)到一定的體積。所以只要車型不是過于奇特,其空調(diào)濾芯都是能達(dá)到這個最小值的。但空氣凈化器濾芯卻沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)去規(guī)定其最小體積,有些老型號空氣凈化器的濾芯體積只有空調(diào)濾芯的一半大小。再考慮到其中需要包含顆粒過濾部分和活性炭部分,其容納能力和壽命可想而知。
再看看濾芯對2種污染物的阻隔能力。對絕大多數(shù)消費者來說,空氣凈化器在這一方面的宣傳也是最令消費者心動的。即便是免耗材的空氣凈化器,對PM2.5的過濾效率也能夠輕松達(dá)到95%的級別,而空調(diào)濾芯上則很少見到這樣的字樣,即便有,通常也只是90%上下??墒窍M者們往往不太清楚的一點,是這2個數(shù)據(jù)的測試方法其實區(qū)別還是很大的。
按照國家標(biāo)準(zhǔn),即便是對風(fēng)阻要求最低的過濾A級,其對直徑3 μm的顆粒過濾效率也必須達(dá)到60%,過濾效率要求高而風(fēng)阻要求稍低的C級濾芯,對3 μm的顆粒過濾效率則必須達(dá)到90%。雖然與絕大部分所標(biāo)稱的PM2.5過濾效率動輒95%以上空氣凈化器相比,在數(shù)值上低了一點,但其實專業(yè)人士一看2種產(chǎn)品對應(yīng)的測試方法就明白了。其測試條件的苛刻程度是相差非常多的。
空調(diào)濾芯的測試標(biāo)準(zhǔn)中,風(fēng)量規(guī)定在300 m3/h;而空氣凈化器的測試標(biāo)準(zhǔn)中,封閉空間內(nèi)用凈化器自己的風(fēng)扇做循環(huán),風(fēng)量充其量也就在20~30 m3/h。因此,空調(diào)濾芯的空氣流量大了一個數(shù)量級,相對應(yīng)的風(fēng)壓和對已經(jīng)吸附灰塵的擾動都有非常大的差異。所以,僅以一個PM2.5過濾比例有差異,顯然是不能夠就此判定空調(diào)濾芯不如空氣凈化器的。不過要想定量地比較兩者過濾能力到底孰優(yōu)孰劣,就需要將兩者的濾材做成同樣形狀,按同樣的檢測方法去比較數(shù)值才能準(zhǔn)確判斷了。
空氣凈化器對于有害氣體的過濾能力,也是所有產(chǎn)品的重要宣傳點之一,平均甲醛去除率基本都在90%以上,甲苯去除率更是很多都能夠達(dá)到99%。而回頭看看空調(diào)濾芯,其中單效,或者說顆粒式過濾器,對有害氣體根本就沒有過濾功能。雙效,或者叫做組合式過濾器,雖然能夠過濾有害氣體,但所有見過這種濾芯的人都知道,濾芯的質(zhì)量很輕,與普通的單效過濾器差不太多,體積也是完全一樣,那么其濾材中活性炭的含量也就可想而知。活性炭含量少,雖然在初始狀態(tài)下對有害氣體的過濾能力還是不錯的,但是由于相同體積的濾芯中既要分給顆粒濾材,又要留一些給活性炭層(圖3),所以對兩種污染物的容納能力就都會受到制約。換句話說,其實際壽命也就會相應(yīng)地縮短。
另外,有些空氣凈化器會在濾材中采用類似于催化氧化等技術(shù),使濾芯帶有一定的催化能力,這樣的能力可以使濾材中收集的一部分有害氣體甚至細(xì)菌等被氧化分解。這種功能給過濾器帶來的最大好處就是,可以對活性炭部分做一定程度的自我清潔,從而提高濾芯的實際容量和使用壽命。這又無形中增加了車載凈化器對傳統(tǒng)空調(diào)濾芯的優(yōu)勢。
再從空氣循環(huán)量方面比較:通常轎車空調(diào)的鼓風(fēng)機使用的是12 V×4.5 A的接口,其鼓風(fēng)機的送風(fēng)量最大可以達(dá)到近100 m3/h。就算分配到車內(nèi)空調(diào)的各個出風(fēng)口,也不用擔(dān)心風(fēng)力不足的問題。而且其出風(fēng)口分布在車內(nèi)的各個部位,即便沒有后排出風(fēng)口,其下部出風(fēng)口加前排上部出風(fēng)口的風(fēng)量也足夠使氣流的湍流帶動整個后排座位空間的氣流,擾動范圍足夠大。不過大部分車型內(nèi)循環(huán)的進(jìn)風(fēng)口只有一個,而且通常位于手套箱下部。在這么大的進(jìn)風(fēng)量下,腳墊中沉積的大顆?;覊m很容易被帶入空調(diào)系統(tǒng)中,大量沉積在濾芯上,從而影響到其使用壽命。這點對于空氣的循環(huán)是個不利的影響。
再看空氣凈化器,目前這類產(chǎn)品基本都是連接點煙器作為電源,功率基本在6~7 W,最高也不會超過10 W,所以其風(fēng)扇的風(fēng)量比起車載空調(diào)也就差得遠(yuǎn)(圖4)。不過作為外部設(shè)備,凈化器有一個最大的優(yōu)勢就是安裝位置靈活,可以放在諸如儀表臺、中控臺、后排座椅乃至前排頭枕后方等位置,這樣就可以根據(jù)實際需求自由地調(diào)整其對空氣的擾動范圍,使其發(fā)揮最大功效。
除了上述2點以外,還有一個特性是兩者都需要考慮的,那就是濾芯的更換。雖然市面上已經(jīng)出現(xiàn)了一些免耗材的空氣凈化器,但實際上其收集器部分也都是需要經(jīng)常拿出來清潔的。
空調(diào)濾芯的更換因車而異,很多日系車空調(diào)濾芯的更換比較簡單,只需要把手套箱拉出來,摘掉一個蓋板就行了,完全可以在1~2 min內(nèi)完全以純手工完成(圖5)。但有些美系車的濾芯就會比較麻煩,要用改錐等工具拆掉很多蓋板,有些還在非常別扭的部位,拆起來十分麻煩。但空氣凈化器的濾芯無一不是更換起來十分方便的(圖6)。在這一點上,空氣凈化器有著天生的優(yōu)勢。
既然說到濾芯的更換,就免不了要討論一下,這東西大概多久需要更換一次呢?
通常情況下,空調(diào)濾芯會在使用約6個月后達(dá)到污染物儲存量的高點,雖然很多4S店和維修廠用壓縮空氣吹掃的方式對表面進(jìn)行簡單清潔,但事實上其內(nèi)部的容納能力基本已經(jīng)飽和,通過吹掃也很難將其清潔出來了。因此,幾乎所有車型的空調(diào)濾芯建議更換周期都在半年上下。更換的成本方面,大品牌的空調(diào)濾芯價格有一大部分集中在50~100元,雙效濾芯價格稍高一些。至于車載凈化器,其濾芯更換就要看實際使用的小時數(shù)了。有些機器會在使用到一定程度時發(fā)出提示并罷工,直到更換上新的濾芯才會繼續(xù)工作,周期通??梢宰屍胀ㄜ囍鏖_到4~6個月。不過這個濾芯的更換成本可就跟空調(diào)濾芯差得多了:一款凈化器通常只對應(yīng)一款濾芯,價格最便宜也要100多元,貴的要300~400元,即便更換周期和空調(diào)濾芯相同,在半年左右,更換成本也要高出不少。雖然很多人覺得空調(diào)濾芯又貴又沒用,為了省錢經(jīng)常2年甚至更長時間才換一個,可凈化器不一樣,要是不換濾網(wǎng)它就罷工,所以再不肯花錢的車主也不得不去換了。
另外需要補充的是,很多凈化器上還加入了離子發(fā)生器、活化催化等新技術(shù),可以在原有基礎(chǔ)上提高空氣凈化器的壽命、直接分解有害氣體中的一部分,乃至殺菌抑菌,還能部分地把濾芯中積存的有害氣體分解掉,從而直接改善凈化器出風(fēng)的直觀感受,并提高濾芯有效壽命。這些技術(shù)在空調(diào)濾芯上是無法使用的,所以這些技術(shù)也使得空氣凈化器在單一功能上與車載空調(diào)徹底地差異化開了(圖7)。
綜上所述,空調(diào)雖然對空氣有凈化功能,但由于絕大部分車主都不會及時更換濾芯,所以其凈化作用在多數(shù)時候都很難發(fā)揮作用。而空氣凈化器作為提供單一功能的設(shè)備,對于那些要求車內(nèi)空氣更加清潔和清新的車主來說,則是一個非常必要的補充。