空气净化器滤芯寿命(气态污染物)在线计算器

计算器功能:已知气态污染物(甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC、氨等,默认甲醛)累积净化量CCM值、房间面积,计算空气净化器的滤芯寿命。

气态污染物指室内空气环境中对人类或生物有害的多组分或单一成分的气态化学物质。 计算器的默认气态污染物为甲醛,也可用于计算其它气态污染物,如是其它气态污染物(如苯、甲苯、二甲苯、TVOC、氨等),请依次替换相应的基本参数,再做计算。

空气净化器计算器AC8

计算滤芯寿命(气态污染物,默认甲醛)

空气净化器每日工作时间长度,用户可以根据实际使用情况设定,默认值取12h。

参考资料:
[1] GB/T 18801-2022. 空气净化器[S].

室内气态污染物初始稳定浓度的定义:在关闭门窗、空气净化设备及新风系统至少12小时的情况下,室内气态污染物的稳定浓度。

房子装修后会有很多种气态污染物存在,比较常见的气态污染物有:甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC(总挥发有机物)、氨等。

本计算器对“室内气态污染物初始稳定浓度”按照距离新房装修完成后的时间长短分别取GB/T 18883规定值的2.5倍(对应“新房装修完成后0-1年”)、2倍(对应“新房装修完成后1-3年”)、1.5倍(对应“新房装修完成后3年以上”)

表1 室内气态污染物浓度限值[1]及初始稳定浓度
室内气态污染物浓度限值

长期居住在气态污染物浓度超标的环境中,人体健康会受到很大伤害。以甲醛为例,现代科学研究表明,室内甲醛浓度达到0.1mg/m3时,就有异味和不适感;达到0.5mg/m3时,可刺激眼睛引起流泪;达到0.6mg/m3,可引起咽喉不适或疼痛;浓度更高时,可引起恶心呕吐,咳嗽胸闷,气喘甚至肺水肿;达到30mg/m3时,可导致死亡。一般住宅新装修后,甲醛的峰值浓度在0.2mg/m3左右。[2]

对于甲醛,“初始稳定浓度”的推荐值如下:
新房装修完成后0-1年:输入0.2
新房装修完成后1-3年:输入0.16
新房装修完成后3年以上:输入0.12

甲醛的室内初始稳定浓度的默认值取0.16 mg/m3

参考资料:
[1] GB/T 18883-2022. 室内空气质量标准[S].
[2] 张伟. 室内空气中主要污染物的测试分析及其对室内空气品质的影响[D].山东大学,2009.

“室内气态污染物浓度限值”的定义:室内气态污染物浓度的最大允许值。

国家标准GB/T 18883规定了室内空气质量指标和要求,对常见的气态污染物甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC(总挥发有机物)、氨等的室内质量浓度要求如下[1]:

甲醛:≤0.08 mg/m3
苯:≤0.03 mg/m3
甲苯:≤0.20 mg/m3
二甲苯:≤0.20 mg/m3
TVOC:≤0.60 mg/m3
氨:≤0.20 mg/m3

以甲醛为例,“气态污染物浓度限值”应输入0.08。

参考资料:
[1] GB/T 18883-2022. 室内空气质量标准[S].

当主要污染源来自室外时(例如:雾霾天气),用户会关闭门窗,使用空气净化器。在未知房间换气次数的情况下:北方地区换气次数可取0.6h-1;南方地区建筑气密性较差,换气次数一般比北方高,可取1.0h-1。[1]

在已经测得房间实际换气次数的情况下,可以输入实际值。

本计算器房间换气次数的默认值取0.6h-1

参考资料:
[1] GB/T 18801-2022. 空气净化器[S].

 

显示计算器数学公式

室内气态污染物污染(例如:甲醛)的质量传递过程满足质量守恒,见下式[1]:

空气净化器

式中:c——室内气态污染物浓度,mg/m3;Pp——气态污染物从室外进入室内的穿透系数;cout——室外气态污染物浓度,mg/m3,对于常见气态污染物(如:甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等)cout=0;E’——室内气态污染物产生速率,mg/h;k0——气态污染物自然衰减率,h-1,对于常见气态污染物(如:甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等)k0=0;kv——房间换气次数,h-1;CADR——气态污染物洁净空气量,m3/h;S——房间面积,m2;H——房间高度,m。

对于常见气态污染物(如甲醛、苯、甲苯、二甲苯、TVOC等),cout=0,k0=0,上式可简化如下:

空气净化器  cadr

根据上式,在不使用空气净化器时,稳态条件下气态污染物发生源的产生速率为:

空气净化器  cadr

式中:c0——在不使用空气净化器时,室内关闭门窗的情况下,气态污染物的初始稳定浓度,mg/m3

可得出在稳态条件下,空气净化器工作t小时,净化器过滤的气态污染物质量:

空气净化器  cadr

式中:mAC——空气净化器工作t小时过滤的气态污染物的质量,mg;c——空气净化器运行一段时间后,室内气态污染物的稳态质量浓度,mg/m3

室内气态污染物的稳态质量浓度c应低于室内气态污染物的浓度限值clmt,由此可得:

空气净化器  cadr

式中:clmt——室内气态污染物的浓度限值,mg/m3

空气净化器的滤芯净化寿命(颗粒物)为:

空气净化器  cadr

式中:Life——空气净化器的滤芯净化寿命(甲醛),d(日);CCM——空气净化器的累积净化量(甲醛),mg。

参考资料:
[1] GB/T 18801-2022. 空气净化器[S].

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