Wie kann man beurteilen, ob die Luft zu Hause gut oder schlecht ist? Sehr empfehlenswert zum Abholen!

In letzter Zeit nehmen verschiedene Atemwegserkrankungen stark zu und die Menschen achten immer mehr auf die Luftqualität. Viele Menschen haben Luftreiniger gekauft. Ist die Raumluftqualität nach der Installation eines Luftreinigers bedenkenlos? Wie kann man beurteilen, ob die Luft gut oder schlecht ist?

Tatsächlich sind die Überwachungswerte für Innen- und Außenluft völlig unterschiedlich. Abgesehen davon, dass man zur Messung in Innenräumen ein Trübungsmessgerät verwendet und erwartet, dass der Luftreiniger die tatsächliche Situation widerspiegelt, sind die meisten davon ungenau.

Wir, die wir wissenschaftliche Forschung betreiben, kommen oft mit staatlicher Laborausrüstung in Kontakt. Zufällig überwacht ein Freund in Peking die Außenluft, und damit kennt sich normalerweise jeder aus: Er kennt die Luftverschmutzungsprognose, den vom Land veröffentlichten PM2,5-Index usw. Die von ihm verwendeten Instrumente gelten als die modernsten und weisen die geringsten Fehler bei der Messung der Luftqualität auf. Anschließend stelle ich vor, wie man feststellen kann, ob die Raumluft verschmutzt ist. Gleichzeitig werde ich auf die Funktionsprinzipien hinter den Messwerten gängiger Dunstmessgeräte und Luftreiniger eingehen und kurz Luftüberwachungsmethoden auf wissenschaftlichem Forschungsniveau vorstellen.

01 Feststellen, ob die Luft verschmutzt ist - Tägliche Version

Möglicherweise haben Sie den Dunstmesser auf anderen Kanälen gesehen. Auf dem Markt gibt es viele Arten dieses Werkzeugs, die Preise reichen von einigen Hundert bis zu Zehntausenden. Es gibt sowohl Handgeräte als auch größere kastenförmige Instrumente. Normale Familien müssen dies nicht speziell kaufen, um die Qualität der Raumluft zu verstehen, aber sie können auch verstehen, wie es funktioniert.

Die Überwachungsprinzipien von Trübungsmessgeräten sind ähnlich, sie basieren hauptsächlich auf Lasersensoren und verwenden die Methode der Lichtstreuung. Der Sensor sendet Licht aus. Wenn es auf Partikel in der Luft trifft, blockiert es die Lichtausbreitung, wodurch der Lasersensor weniger Licht wahrnimmt und so die Verschmutzung ermittelt. Anhand der Lichtsensordaten lässt sich das Ausmaß der Verschmutzung natürlich berechnen.

Genau wie auf dem folgenden Bild:

Ein direkterer Satz: Du versperrst mir die Sicht ...

Interessant ist, dass unterschiedliche Instrumente trotz ähnlicher Erkennungsprinzipien völlig unterschiedliche Daten erfassen. Warum ist das so? Denn die mit der Lichtstreuungsmethode gesammelten Daten müssen einen Datenverarbeitungsprozess durchlaufen, um zu für den Laien verständlichen PM2,5- und PM10-Werten zu gelangen. Dieser Schritt ist sehr kritisch. Die Genauigkeit des Algorithmus wirkt sich direkt auf die Zuverlässigkeit der endgültigen Messwerte aus.

Hier ist ein Bild, das den Datenerfassungs- und -verarbeitungsprozess einer bestimmten Sensormarke zeigt. Die ersten beiden Schritte umfassen den Prozess der Datenerfassung und der Laserstreuung. Im dritten Schritt werden die beim Streuprozess gesammelten Daten in Signale umgewandelt, die anschließend vom Algorithmus des Mikrocontrollers verarbeitet und als für den Benutzer verständliche Daten ausgegeben werden.

Der Grund, warum der Algorithmusverarbeitungsprozess wichtig ist, liegt hauptsächlich darin, einige Stördaten zu eliminieren, wie etwa den Einfluss von Luftbedingungen wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur auf die Analyseergebnisse. Im Allgemeinen führt jeder Hersteller eine Reihe von Datenerfassungs-, Test- und Vergleichsprozessen durch, um einen Algorithmus zu entwickeln. Erst nach der Verarbeitung durch den Algorithmus können referenzwürdige Daten gewonnen werden. Dieser Datenstandard wurde von der Environmental Protection Agency (EPA) in den USA und von NPL im Vereinigten Königreich entwickelt, doch für die „PM2.5 Mass Concentration Monitoring Calibration Specifications“ Chinas werden seit 2016 Meinungen eingeholt, und die Standards wurden noch nicht offiziell veröffentlicht. Mit anderen Worten: Bislang gibt es für die Datenergebnisse verschiedener inländischer Überwachungsinstrumente auf dem Markt keine standardisierten Spezifikationen. Ist das nicht gruselig?

Wenn wir von dem Standard für die Luftqualität in Innenräumen sprechen, auf den sich Verbraucher am häufigsten beziehen – die Luftqualitätsdaten von Luftreinigern –, liegt der Hauptgrund, warum Luftreiniger über solche digitalen Anzeigen verfügen, tatsächlich in den eingebauten Sensorkomponenten. Tatsächlich haben auch viele Hersteller von Luftreinigern erkannt, dass diese Nachfrage bei den Verbrauchern besteht. Daher verfügen viele Geräte mittlerweile über Anzeigewerte, die eine klare Bedienung ermöglichen. Auch wenn Sie die Luftverschmutzung in Innenräumen weder sehen noch riechen können, können Sie die Qualität der Luft im Raum anhand der sich ändernden Zahlen auf dem Gerät erkennen und dann den Reinigungseffekt durch die ständig sinkenden Zahlen spüren. Sie müssen nicht das Gefühl haben, Ihr Geld zu verschwenden. Aus dieser Perspektive verlangen die Hersteller von Luftreinigern, dass dieser Messwert genau ist, und Sie können selbst eine Beurteilung vornehmen.

Viele vorsichtige Verbraucher orientieren sich jedoch weiterhin an den Messwerten, um den geeigneten Reinigungsmodus auszuwählen. Auch im Automatikbetrieb ist der Betrieb der Maschine selbst eng auf die vom Sensor ausgelesenen Daten abgestimmt. Natürlich unternehmen viele gewissenhafte Hersteller noch immer größere Anstrengungen, um die Überwachungsgenauigkeit von Luftreinigern zu verbessern.

Zum Beispiel:

Verwenden Sie mehrere Sensoren: Wenn einer nicht ausreicht, fügen Sie einen weiteren hinzu. Das Hinzufügen weiterer Sensorkomponenten ist immer die beste Option. Mehrere Sensorelemente überwachen unabhängig voneinander und anschließend werden die Daten als Ganzes verarbeitet, wodurch die Empfindlichkeit der Überwachung erhöht und die Authentizität der Daten verbessert werden kann.

Führen Sie eine gründlichere Kalibrierung des Algorithmus durch: Die Empfindlichkeit des Sensorelements selbst ist natürlich wichtig, aber wie oben analysiert, kann der Algorithmus eine entscheidendere Rolle für die Genauigkeit des endgültigen Messwerts spielen. In dieser Hinsicht kann eine kontinuierliche Kalibrierung zwischen den Messwerten und denen nationaler professioneller Geräte dazu beitragen, strengere Algorithmen abzuleiten, und die endgültigen Überwachungsergebnisse werden näher an der Überwachung auf wissenschaftlichem Forschungsniveau liegen. Natürlich sind auch die Faktoren, die bei der Kalibrierung berücksichtigt werden müssen, sehr komplex, wie etwa unterschiedliche Wetterbedingungen, unterschiedliche regionale Umgebungen usw., und die Investition erfordert im Allgemeinen viel Zeit, sodass nicht viele Hersteller entsprechender Geräte diesen Schritt gründlich durchführen können.

Detailliertere Luftdaten erfassen: Auch das ist die Verbesserungsidee vieler Hersteller. Früher konnte man für die Luftverschmutzung oft nur einen Gradindex oder einen umfassenden Index angeben. Da sich die Menschen jedoch zunehmend der Luftqualität bewusst werden, ist es notwendig geworden, auf verschiedene Indikatoren zu achten.

Am intuitivsten lässt sich Luftverschmutzung im Allgemeinen in Partikelverschmutzung und Gasverschmutzung unterteilen. Zu den ersteren zählen die bekannten PM2,5- und PM10-Stoffe, zu den letzteren zählen gasförmige Stoffe wie Stickoxide.

Unterschiedliche Schadstoffe erfordern natürlich unterschiedliche Behandlungsmethoden. Handelt es sich um eine Partikelverschmutzung, ergreifen Sie Maßnahmen wie beispielsweise eine Filterung. Handelt es sich um eine Gasverschmutzung, verwenden Sie eine Aktivkohleadsorption.

Darüber hinaus verfügen viele Luftreiniger auch über Optionen wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur, was sie noch umfassender macht.

02 Feststellen, ob die Luft verschmutzt ist – Professionelle Version

Schließlich sind die oben genannten Haushaltsluftreiniger für Familien gedacht, sodass sowohl die Überwachungsbedingungen als auch die Überwachungstechnologie natürlich auf zivilem Niveau sind und hauptsächlich als Referenz verwendet werden.

Wenn Sie wirklich an professionellen Tests interessiert sind, dann muss ich, um es ganz vulgär auszudrücken (tut mir leid), sagen, dass die Tests ziviler Geräte im Vergleich zu professionellen Geräten und Technologien immer noch einen größeren Placeboeffekt haben.

Zunächst einmal verwenden die meisten Luftreinigungsmonitore auf dem zivilen Markt tatsächlich einen Detektor, um alle Indikatoren zu erkennen. Die professionelle Überwachung erfolgt nicht auf einmal, sondern für jedes Projekt separat.

Obwohl einige Geräte, wie bereits erwähnt, detailliertere Angaben liefern, werden professionelle Tests zu bestimmten Zwecken durchgeführt und sind klar unterteilt.

Um beispielsweise PM2.5 zu erkennen, müssen Sie ein proprietäres Gerät verwenden (wie unten gezeigt).

Zwei Nachweismethoden (Schwingwaagenmethode, Betastrahlenmethode)

Zweitens gibt es auch für die Detektionstechnologie verschiedene Indikatoren und Anforderungen. Die folgende Tabelle stellt die Analysemethode zur Luftüberwachung dar, die im nationalen Standard GB3095-2012 „Ambient Air Quality Standard“ formuliert ist. Sie werden feststellen, dass zu den gängigen Methoden Ultraviolettfluoreszenz, Differenzialabsorptionsspektroskopie, chemische Richtermethode, andere filtratbezogene Infrarotabsorptionsmethoden und andere professionelle Methoden gehören, die viel komplizierter sind als die oben beschriebenen Erkennungsmethoden von Trübungsmessern oder Reinigersensorelementen.

Darüber hinaus unterscheidet eine professionelle Luftüberwachung auch zwischen Überwachungsorten wie Baustellen, Verkehrsknotenpunkten, Fabrikgeländen und anderen unterschiedlichen Orten. Auch Art und Schwerpunkt der Monitoringprojekte sind unterschiedlich.

03 Professionell VS Täglich

Nachdem Sie so viel gelesen haben, glaube ich, dass Sie auch die Technologie und die Schwierigkeiten einer wirklich professionellen Überwachung verstehen. Diese professionellen Überwachungsgeräte kosten Zehntausende oder sogar Hunderttausende von Dollar und benötigen zudem viel Platz und Platz. Für normale Menschen ist es natürlich unmöglich, es zu halten, und es besteht auch keine Notwendigkeit dafür.

Andererseits machen sich die Menschen, mit Ausnahme von neu renovierten Häusern, besonders Sorgen wegen Formaldehyd. Generell ist es nicht erforderlich, genaue Kenntnisse über die Luftqualität in Innenräumen zu haben. Solange die Messwerte der Geräte nicht besonders hoch ausfallen, können sie grundsätzlich als Referenz verwendet werden.

Natürlich wäre es am besten, wenn die Anzeige möglichst genau wäre, insbesondere die Messwerte des Luftreinigers. Schließlich handelt es sich hierbei um eine Konfiguration, die mittlerweile von vielen Herstellern von Luftreinigern in die Geräte integriert wird und die für viele Menschen allmählich zu einer direkten quantitativen Referenz für die Beurteilung der Qualität der Raumluft geworden ist. Daher wird die Genauigkeit der Messwerte für Familien mit Kindern, ältere Menschen oder Menschen mit Allergien immer wichtiger. Ein weiterer Grund besteht darin, dass die automatischen Modi vieler Luftreiniger auf der Grundlage von durch Sensoren berechneten Messwerten funktionieren. Wenn die Messwerte ungenau sind, funktionieren sie nicht, wenn sie sollten, oder sie reinigen weiterhin mit voller Kraft, wenn nichts wichtig ist, was ein wenig peinlich ist.

Schließlich hoffen wir natürlich auch auf die möglichst baldige Einführung nationaler Kalibrierungsstandards zur Regulierung verschiedener Haushaltsdetektoren und Luftreinigersensoren.