ВОЗДУХ, КОТОРЫМ МЫ ДЫШИМ

[О правильном выборе очистителей воздуха]

"…воздух - это пастбище жизни и
величайший властитель всего и во всём"
Гиппократ

Человек потребляет в сутки 1-2 кг пищи, 0,5-2 литра воды.

Воздуха человек пропускает через свой организм от 15 до 20 кг.

Уже тысячи лет, как пища попадает в наши желудки, будучи предварительно обработанной. Мы моем фрукты, подвергаем мясо и рыбу тепловой обработке.

Десятки лет, как мы пьём только очищенную воду.

Наш организм привык к новым условиям и его сопротивляемость к грязным пище и воде ослабла.

А воздух?

За последние столетия его качество ухудшилось. В нём появилось больше промышленной пыли и химических веществ.

Наш ослабленный организм вбирает всё больше опасных веществ путём их вдыхания.

Можно ограничить себя в пище и воде, но перестать дышать не в наших силах.

Поэтому в последнее время всё большим спросом пользуются очистители воздуха. Они появляются в наших домах, офисах, автомобилях.

Если учесть, что современный человек проводит 90% времени в закрытом помещении, интерес к очистителям воздуха понятен и оправдан.

Вопрос лишь в том, какая из множества имеющихся моделей подойдёт вам. Выбор правильного очистителя – дело далеко не простое.

Давайте сначала вспомним, от каких загрязнений необходимо очищать воздух.

Основных типов загрязнений всего три:

• 1. Пыль.
• 2. Микроорганизмы.
• 3. Химикаты.

Пыль.

Знаете ли вы, сколько частиц пыли содержится в каждом вашем вдохе?

Конечно, не знаете, потому что вопрос задан некорректно.

Прежде всего, необходимо дать определение понятию «пыль». В Википедии «пыль» определяется как твёрдые частицы, имеющие размер от 5 до 100 микрон. Диаметр человеческого волоса - 40 до 100 микрон. Но человеческий волос в лёгкие не проникнет, а вот пылевые частицы проникают легко и могут причинять неприятности: от сенной лихорадки и плохого самочувствия до серьёзных заболеваний.

Разумеется, существуют и более мелкие частицы пыли. Почему бы им не быть?

Общепринятые для воздухоочистителей нормы предусматривают очистку воздуха от частиц с размером до 0,3 микрона.

Почему за нижнюю границу принят размер в 0,3 микрона, а не, скажем, 0,02 микрона?

Основных причин две:

• 0,3 микрона – минимальный размер частиц, легко регистрируемых лазерными счётчиками.

 

• Частицы такого размера успешно фильтруются недорогими фильтрами.

 

Если вы пропустите определённое количество воздуха через луч лазера, он отразится на каждой пролетающей через него пылинке на угол, соответствующий её размеру. Луч, отражённый от крупных частиц, преломляется под большим углом и попадает на соответствующий регистратор отражений (т.е., пролетающих частиц). Современные счётчики позволяют подсчитать количество частиц определённого размера в каждом литре, кубометре и отдельном вдохе.

На фотографии вы видите шкалу лазерного счётчика частиц, откалиброванную в кубических метрах. Измерения производились в довольно чистом офисе, но с отключённым воздухоочистителем. Самых мелких частиц в кубометре счётчик насчитал более 50 миллионов, а самых крупных (5 микрон и выше) всего 17 тысяч.

Мелких частиц не только больше, они легче поднимаются в воздух и легче проникают в альвеолы лёгких.

Конечно, существуют и частицы с размером меньшим, чем 0,3 микрона. Однако их регистация и удаление намного сложнее, поэтому большинство производителей и разработчиков воздухоочистителей этой задачей просто не заморачиваются.

Хорошо бы и с этой пылью справиться.

Не будем забывать, однако, что в воздухе существует не только пыль, но и микроорганизмы. Каков же их размер?

Болшинство бактерий имеет размер порядка 2 микрон, а вирусы, в том числе, птичьего и свиного гриппа – 0,7 микрона. Вот они, красавцы:

Вирусы Эбола имеют ещё меньший размер – около 0, 2 микрон, а риновирусы и того меньше – 0,02 микрона, или 20 нанометров.

Отсюда следует простой вывод: хороший очиститель воздуха должен успешно удалять и крупные, и мелкие частицы, а также удалять или убивать различные микроорганизмы.

Американский стандарт MIL STD 282 определяет норму фильтрации частиц с размером, меньшим 0,3 микрона, не менее 99,97%. То есть, из 50 миллионов мелких частиц через такой фильтр должно просочиться не более 15 тысяч. Все сертифицированные фильтры проходят проверку в специальных лабораториях вот на таких установках:

Воздухоочиститель расположен в середине (к нему идёт белый провод), а сверху подаётся тщательно загрязнённый воздух, содержащий 150,000 частиц специальной пыли (Arizona Road Dust) в кубическом футе. Внизу виден счётчик, подсчитывающий количество прошедших через фильтр частиц.

«Вот и отлично! - воскликнет сметливый обыватель, - я теперь знаю, какой воздухоочиститель лучше. Чем выше процент очистки, тем и лучше».

Купит сметливый обыватель новый очиститель воздуха и будет счастлив. Сметливый будет, а дотошный – не сразу. Дотошный обыватель раздобудет где-нибудь лазерный счётчик частиц, да измерит количество пыли прямо на выходе очистителя воздуха. И в большинстве случаев обнаружит, что его надули. Вместо заявленных 99,97% окажется 95%, или 90%, или даже 80% фильтрации, т.е. пыли на выходе новенького сертифицированного очистителя будет, соответственно, в 150, 300, а то и в 600 раз больше, чем ему пообещали.

Как же так, обман? Да нет, чистая правда, просто в рекламе написано, что очиститель содержит фильтр со степенью очистки 99,97%, а сам прибор сконструирован так, что через фильтр проходит только часть воздуха. Остальной воздух минует фильтр и остаётся неочищенным и необеззараженным.

Фильтры HEPA (High Efficiency Particulate Air) изготовляются из плотного волокнистого материала, сложенного гармошкой. Для того, чтобы продуть воздух через этот фильтр, требуется довольно мощный мотор. А мощный мотор – это и стоимость, и электроэнергия, и шум.

Вот и идут производители на уловки, чтобы привлечь покупателя низкой стоимостью и бесшумностью.

Но коэффициент фильтрации – это не самое главное. Важным показателем является количество воздуха, которое очиститель способен отфильтровать в течение определённого времени.

Что лучше: фильтровать малое количество воздуха с высоким процентом фильтрации или большое количество с плохим?

Ответ простой: оба хуже.

Поэтому американская Association of Home Appliance Manufacturers (AHAM) выработала комбинированный показатель качества воздухоочистителей и назвала его – CADR (Clean Air Delivery Rate). Этот показатель означает, сколько чистого воздуха может выработать воздухоочиститель.

Например, воздухоочиститель пропускает через себя 100 кубических футов воздуха в минуту и очищает его от пыли на все 100%. Такой очиститель имеет CADR = 100.

Другой очиститель пропускает 200 кубических футов в минуту, но задерживает только 50% пыли. Его CADR равен всё тем же 100 = 200 * 0,5.

Специалисты из AHAM пошли дальше и предложили простую формулу для определения нужного потребителю CADR.

Площадь комнаты, которую вы хотите содержать в чистоте, нужно разделить на коэффициент «полтора».

Если вы очищаете воздух в помещении (спальне, столовой, кухне, кабинете) площадью 200 квадратных футов (18 м²), то для неё подходит очиститель с CADR, не меньшим, чем 200/1.5.

Теперь вы идёте в магазин и требуете от продавца, чтобы он показал вам сертификат. CADR нужного вам очистителя должен быть не менее 130.

Всё, что вам требуется? Ан, нет, далеко не всё.

Вспомним, какие очистители воздуха предлагаются вашему вниманию. А предлагаются они следующих пяти типов:

1. Озонаторы воздуха, вырабатывающие озон и пахнущие, как воздух после грозы, или бельё, внесённое в комнату с мороза.

2. Ионизаторы, вырабатывающие «витамины воздуха», т.е., отрицательные ионы.

3. Ультрафиолетовые обеззараживатели, деактивирующие микроорганизмы.

4. HEPA фильтры, прогоняющие воздух через мелкоячеистое волокно и задерживающие всю грязь внутри приборов.

5. Электростатические очистители, фильтрующие воздух путём осаждения частиц на электродах.

Озонаторы.

Озон это трёхатомный кислород, имеющий химическую формулу О₃ и обладающий высокой химической активностью. Озон быстро разлагается при обычных атмосферных условиях, но перед тем, как разложиться, успевает среагировать со всем, чем удаётся вступить в контакт, в том числе, с живой материей.

Озон обладает бактерицидным действием, благодаря чему применяется при обеззараживании воды.

Изготовители озонаторов воздуха пользуются этим фактом и утверждают, что бытовые озонаторы так же эффективны для дезинфекции воздуха. Вам забывают сообщить, что эффективная концентрация озона во много раз превышает допустимые для человека нормы.

Человек – существо более хрупкое, чем бактерии.

Поэтому к озонаторам относятся осторожно, а в Калифорнии они вообще объявлены вне закона.

Ими разрешается пользоваться только обученным специалистам и только для кратковременного обеззараживания помещений или удаления запахов. В последнем качестве озонаторы применяются в отелях для уничтожения последствий курения.

Ионизаторы.

Ионизаторы, интересом к которым мы обязаны исследованиям Александра Чижевского, являются удобными и компактными очистителями воздуха. Если вы поместите такой ионизатор в комнате и начнёте измерять содержание пыли в ней, то с удивлением обнаружите, что концентрация пыли значительно уменьшится уже в течение первого часа. То есть, маленький и почти не потребляющий энергии ионизатор обладает вполне реальным CADR.

Пыль останется на низком уровне и в последующие часы, вызывая у дотошного пользователя законное недоумение: а куда же она девалась?

И только через пару дней загадка получит разрешение в виде характерного тёмного пятна на ближайшей к ионизатору стене.

Часть заряженной пыли осядет на стене, часть – на полу и потолке, но значительная часть - в ваших лёгких.

Не говоря уже о том, что целительное действие как отрицательных, так и положительных ионов далеко неоднозначно.

Ультрафиолетовые очистители.

Ультрафиолетовые обеззараживатели не убирают пыль вообще. Лучи ультрафиолетовой лампы предназначены для уничтожения микроорганизмов. Эти же лучи способны повредить ваше зрение, поэтому лучше на них не смотреть.

Этот факт ограничивает применение ультрафиолета. К тому же, как известно микробиологам, коротковолновое облучение не обязательно убивает микроорганизмы. В некоторых случаях они просто деактивируются на время с тем, чтобы по истечении определённого срока воспрянуть ото сна и возобновить свою разрушительную деятельность.

Кроме того, батериям и вирусам, не попавшим в зону прямого освещения, никакого вреда причинено быть не может в принципе. Микроорганизмы, спрятавшиеся под кроватью, под одеялом, в ящике стола и др., чувствуют себя в полной безопасности.

HEPA фильтры.

HEPA фильтры действительно очищают воздух, если их CADR соответствует размеру помещения.

Вся пыль осаждается на вполне реальных фильтрах и остаётся в них, а не на стенах или в лёгких потребителя.

Возьмём, к примеру, комнату площадью в 150 квадратных футов и потолками в 8 футов. Объём воздуха такой комнаты составляет 1200 кубических футов. Здесь требуется воздухоочиститель с CADR, равным 100 = 150/1,5. Работающий очиститель прогоняет через свои фильтры весь комнатный воздух 5 раз в час. Каждые 12 минут весь воздух проходит через мелкопористые фильтры и оставляет на них свою пыль.

А почему же нужно прогонять воздух постоянно, разве не достаточно сделать это один раз и выключить очиститель воздуха, тем более, что он производит довольно неприятный шум?

Работающий на полной мощности воздухоочиститель имеет громкость 60-70 децибелл. Это примерно соответствует стрёкоту швейной машинки или громкому разговору.

Но выключить очиститель воздуха не означает оставить воздух в помещении на низком уровне запылённости. В любой комнате находится множество вещей, активно генерирующих пыль. Пыль поднимается с ковров, мебели, стен и потолков, наконец, от нас с вами: с нашей одежды, наших волос и кожи. Смотрите, что происходит с уровнем пыли в довольно чистом американском офисе:

Уровень пыли при включении очистителя воздуха составлял 80 тысяч частиц на литр. Довольно быстро, в течение 15 минут после включения очистителя, уровень пыли опустился до очень низкого. Воздух в офисе стал чище, чем на самом замечательном горном или морском курорте. Он оставался таким же чистым в течение 600 минут. После этого очиститель был выключен и ... уровень пыли сам по себе и очень быстро поднялся до прежнего уровня.

То есть, для того, чтобы эффективно чистить воздух, воздухоочиститель должен работать постоянно. Но, очищая воздух от пыли, мы наполняем его шумом. А шум ведь тоже вреден для здоровья.

Чем лучше воздухоочиститель фильтрует воздух, тем более плотный фильтр он использует. Такому фильтру требуется мотор повышенной мощности и ... громкости.

Лучший из всех испытанных автором очистителей оказался настолько шумным, что рядом с ним просто невозможно было находиться. Его мотор ревел, как паровоз.

Зададимся теперь вопросом: а куда же девается вся пыль, если её источник нескончаем?

Она осаждается в порах фильтра и ... забивает их. Через довольно короткое время, неделю или две, множество пор оказывается забитыми настолько, что производительность воздухоочистителя снижается. Он начинает прогонять через ещё незабитые поры всё меньше и меньше воздуха, а через месяца 3-4 пользователь должен фильтры менять.

Старый фильтр вынимается и выбрасывается, взамен приобретается новый. Стоит он почти столько же, сколько воздухоочиститель: десятки, а то и сотни долларов..

Но что поделаешь? С постоянным шумом и материальными издержками приходится мириться, если вы решили дышать чистым воздухом.

Электростатические очистители.

Электростатические очистители известны более сотни лет и с успехом применяются в промышленных масштабах.

Если заглянуть внутрь такого прибора, можно обнаружить странно выглядящий коронирующий электрод, выполненный в виде тонкой проволоки или множества острий. Этот электрод излучает ионы, которые прилипают к частицам пыли и электрически заряжают их. Заряженные частицы притягиваются к осадительному электроду, который выглядит, как ряд параллельных пластин.

На этих пластинах пыль и ионы оседают. Заряд ионов возвращается к источнику питания, а пыль остаётся на пластинах.

Чистый воздух и, что очень важно, не содержащий ионов, наполняет помещение.

В этом заключается принципиальное отличие электростатических очистителей от ионизаторов и «люстр Чижевского».

В них вся работа по очистке воздуха совершается внутри, а наружу поступает только очищенный и нейтральный воздух.

Через определённое время (несколько недель или месяцев) загрязнённые пластины извлекаются и пыль с них смывается струёй воды или с помощью специального моющего средства. Электроды вновь готовы к употреблению. Дёшево и сердито.

В некоторых видах электростатических очистителей ионы притягиваются к осадительному электроду с такой силой, что успевают разогнать воздух, образуя лёгкое, но вполне ощутимое движение, способное, например, погасить свечу.

Не требуется никакого вентилятора, ничто не движется, кроме воздуха. Очиститель потребляет мало электроэнергии и работает совершенно бесшумно.

Однако, и здесь не всё гладко. После первого впечатляющего успеха фирмы "Sharper Image", выпустившей на рынок миллионы электростатических очистителей, названных "Ionic breeze", фирма столкнулась с журналом "Consumer reports". Приглашённые журналом эксперты пришли к заключению, что "Ionic breeze" обладают очень низким CADR (17-20) и воздух в нормальном помещении не очищают вовсе. Более того, приборы эти генерирует озон в количестве, превышающем существующие нормативы, т.е., более 50 молекул озона на миллиард молекул воздуха.

Фирма не согласилась с экспертами, вступила с журналом в судебную тяжбу, которую проиграла и в результате - обанкротилась.

Тем не менее, идея электростатических очистителей, бесшумных и эффективных, продолжает привлекать потребителей.

Подобные воздухоочистители выпускает российская фирма "ЭОЛ" (г. Королёв, Московская обл.) и с ними можно онакомиться на сайте www.tree-air.com.

Есть надежда, что и более мощные устройства скоро появятся в продаже.

Они обладают внушительным CADR (100-200), не вырабатывают сколько-нибудь заметного количества озона и избавляют помещение от практически всех микроорганизмов (бактерий и вирусов).