一台智能空气净化器的成本估算

一台智能空气净化器的成本估算

雾霾天影响了人们的出行，但也催生了一种叫“雾霾经济”的生意经。这不，口罩、空气净化器在北方地区都卖疯了。今天我们就来介绍一下空气净化器。

空气净化器是相对标准化的硬件产品，目前产品技术、结构、原件都已经相对比较成熟。空气净化器普遍使用的是两种技术：静电吸附技术和 HYPE 过滤技术。其中前者是利用高压静电，捕捉空气中的粉尘带电颗粒，除尘净化；后者通过风机带动 HYPE 滤网吸附粉尘和甲醛等污染物。前者往往宣传不用更换滤芯，但在使用过程中会产生大量的有毒气体臭氧，危害人体健康。后者则需要频繁更换滤芯，后续的使用成本较高。

目

前

也有很多产品是采用了静电加滤网的双重净化技术。但目前市面上大部分的空气净化器采用的都是 HYPE 过滤技术。接下来我们也主要围绕这类空气净化器展开。

HEPA 过滤型的空气净化器的成本和关键主要在于四个方面：风机、风道、滤芯、传感器。

（1）风机

风机是主要的动力来源，决定着出风量的大小，价格也从几十块钱到几千块钱不等，但并不是越贵越好，还需要根据不同的设计方案的选用相匹配的的风机。

常见的风机主要有三种，离心风机、轴流风机、贯流风机。贯流就是风从风扇经过，同时又从风扇旁边经过，最常见的就是空调风机。但这种风机不常用于空气净化器。所以，我们重点看下另外两种。

轴流风机，就是空气与风叶的轴方向相同的风机，比如电风扇、空调外机的风扇，采用这样的风机气体会平行与风机轴流动，风量和压力都比较小。比如上图左面的轴流风机，在 0 压力下，最大出风量是 1250 立方，但在 800pa 的压力下，就不能出风了。

离心风机工作时，气流由风机轴进入叶片空间，空气被甩出去，风轮里面形成真空，把空气吸进来，这个原理有点像龙卷风。使用离心风机风量和压力都会比较大，比如上图的离心风机，而在 0 压力下出风量有 1100 立方，在 100Pa 下也能有 1000 立方左右，同时也能做消声处理，所以是最常使用的风机。目前只有很少空气净化器在轴流风机，比如滤网过滤级别很低的 Blueair503。

其实，这也不是意味着风机的速率越大越好，有的高速离心风机，能达到 2500 转 / 分钟，但高转速也会带来高噪音，同时还会造成高静压（静压 = 风机抽不动风时的风压），所以在设计、选取风机时都需要看压力曲线图，在风机、噪音之间求得平衡。风机是决定净化器的 CADR 值的重要关键因素，因此在产品规划初期，就基本上能预测出产品的 CADR 值区间、适应的净化面积、成本控制目标等重要信息，然后根据以上信息综合评测风机，以选择最佳方案的风机装配。

（2）风道

空气净化器的风道的效果就像龙卷风一样，把灰尘吸进来，一般是用阿基米德螺旋线或者对数螺旋线做出来的。好的风道设计，就能做到吸力大、噪音低。

影响风道的一个因素就是风道的长短，比如从侧面进侧面出，风道就会很短；下进上出，就有可能加大滤网的压力；侧进上出风道就会比较长，但是地板上的一些灰尘就有可能无法被吸附过滤掉。所以风道的设计也需要与产品设计、功能匹配。

其实，空气净化器的内风道之外，还有一个可能隐形的外风道，就是风从空气净化器出来之后的走向。这就决定了空气净化器的循环是小循环还是大循环。

此外，风道的设计还有不少小细节需要考虑，比如是否镂空，是否防水等，镂空就有可能造成物体掉落进去损毁风机。

风道往往要和风机配合测试好使用，一来保证风速和风压，空气能有效在通过滤网；二来还要考虑运行的噪音以及灯光污染等细节。比如，有些机器是侧面进风，经过过滤后由上部出风口输出净化空气，这种风道几乎无特别设计。但如果此机器安装了 UV 灯杀菌，那么在最后一层的 UV 灯很容易在夜间露光，这不只是影响夜间的光线和睡眠，还有可能对眼睛造成伤害。

不少空气净化器过多关注风机、滤网、CADR 值、外观等，忽视风道这方面的细节，往往最后用户体验都会受影响。

（3）滤芯

滤芯就像是人的肺部，主要用来过滤粉尘、甲醛等污染物。滤芯的衡量单位是面积，原则上来说，是越厚越好，褶皱越多越好。

如果需要达到过滤粉尘、甲醛的效果，至少需要 6 层材料：粗效滤网（过滤毛发和大的颗粒物）、功能性滤网（去除细菌）、粗滤 HEPA（过滤 PM10 粉尘）、精滤 HEPA（过滤 PM2.5 粉尘）、甲醛专用层（过滤甲醛）、活性炭层（吸附各种异味）。一般情况下，空气如果从侧面经过这样六层滤网，然后从空气净化器上方流出，一般就会比较洁净。使用了上述 6 层滤芯，整个滤芯的成本大约会达到 100 元以上。

为了除甲醛，除了活性炭层，有些空气净化器还增加了光触媒网，防止活性炭吸附的甲醛再次挥发，也能最大限度度的去除甲醛。一般在有光触媒网层的净化器里，还会再加一个 UV 灯，通过一个待定的波长来杀灭空气中的有害病菌和孢子。理论上，如果包括光触媒和 UV 灯，可以形成一个 8 级净化杀菌的效果。

除了滤芯的厚度、层数、面积，滤芯材料的质量同样重要。以精滤 HEPA 为例，3M 是最知名的品牌之一。但 3M 的滤网同样是有级别的，最好的 HEPA 滤网等级是 H14，而最低标准是 H10。此外，有些厂商声称自己使用了 3M 的滤芯，但也有可能并非是 3M 正品。此外，HEPA 网市面上采用的多是化学纤维，但也有玻璃纤维的产品，后者的成本更高一些，但净化效果、防止病菌附着等方面效果要更好。不过，目前化学纤维的 HEPA 还是占据了主流。

HEPA 滤网都有使用寿命，一般以北京为例，使用寿命差不多在 3-6 个月不等。如果不及时更换，就会造成净化效果打折，净化器的 CADR 值衰减很快，甚至开机等天白费电的程度。所以，除了空气净化器的价格，还需要考虑后续更换滤芯的价格和频次，才能做出最理性的决策。

（4）传感器

当前空气净化器主打智能功能，肯定少不了传感器。一般的空气净化器都装配了几种传感器，有粉尘传感器、二氧化碳传感器、VOC传感器，目前粉尘传感器一般分为红外粉尘传感器和激光粉尘传感器。红外粉尘传感器往往测量一个数值区间，而非精确的数据，只能通过算法进行模拟。

激光粉尘传感器利用的是激光散射的原理，通过激光去扫描匀速通过的空气，根据激光反馈的电流电压等的变化来识别空气中的颗粒物直径大小，再通过精准的算法，考虑进温度湿度等因素，将颗粒物的浓度个数转换成重量（千克）。测量数值精确，但是价格也会相对较高。

采用激光粉尘传感器测量的数值，可以做到根据空气检测传感器的数值，为电机自动变换转速，调整风量，快速净化、换风；根据空气净化器的数值，检测 CADR 值的衰减程度，自动提醒用户更换滤网等。

炜盛科技推出的一款ZH03激光PM2.5传感器，是一个通用性、小型化模组。相对于红外粉尘传感器而言，激光粉尘传感器结构比较复杂，其利用了激光散射原理，对空气中存在的粉尘颗粒物进行探 测，具有良好的选择性、稳定性。

Winsen传感王

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