Разбираемся в качестве воздуха, которым мы дышим. Подкаст «Ценная инфа»

Тема очередного выпуска – воздух, которым мы дышим. Разобрался, как устроены HEPA фильтры, как правильно читать их маркировку, что такое «респираторная» пыль в квартире, и как с ней справиться. Гость выпуска – директор департамента по развитию продуктов компании ТИОН Михаил Амелькин. Полную версию слушайте в подкасте «Ценная инфа» (iOS, Android).

— Сколько лет вы уже занимаетесь чистым воздухом?

— Уже больше 13 лет. Компании ТИОН уже 16 лет, а я работаю в ней почти с самого начала. По образованию я биофизик, и мне было интересно погрузиться в эту тему.

— Давайте погружаться в тему. Что мы понимает под фразой «чистый воздух»?

— Тема гораздо глубже и сложнее, чем люди интуитивно понимают. Воздух может ничем не пахнуть, никак не проявлять себя, но чистым его не назовешь. Существуют три главных параметра чистоты воздуха. Это механические загрязнители. То есть частички пыли, шерсть животных, пыльца, аэрозоли и тому подобное.

Есть газовые загрязнители. Газы растворены в воздухе, их поймать гораздо сложнее. Основные загрязнители воздуха — угарный газ, оксид азота, оксид серы, фенолы, формальдегиды и так далее.

И третий параметр чистоты воздуха — это микробиологические загрязнители. Бактерии, вирусы, споры плесени. Надо отметить, что вирусы и бактерии не летают сами по себе, им нужен носитель. Мокрота, вода или частички пыли. То есть они ведут себя как механические частицы, но мы всё равно выделяем их в отдельный класс загрязнителей воздуха.

— Если вирусы и бактерии ведут себя как механические частицы, то их можно поймать с помощью фильтра?

– Есть два способа. Можно поймать их с помощью фильтра, и убить их там прямо на фильтре. А можно воздействовать на воздух, например, кварцеванием, и уничтожить их прямо в воздухе. Второй способ легче, но при таком способе уже мертвые вирусы и бактерии всё равно могут быть аллергенами для чувствительных людей. И, что немаловажно, если бактерия сидит на пылинке, она может экранировать ультрафиолетовое излучение. То есть при кварцевании или аэрозольном способе уничтожения вирусов и бактерий результат может быть далеко не 100%.

— А когда фильтры ловят вирусы и бактерии, что с ними дальше происходит? Они там накапливаются, их становится всё больше, или они погибают?

— Они не размножаются. В наших фильтрах TION IQ есть антибактериальная пропитка, и они не размножаются.

— Можно пояснить этот момент? Они погибают или остаются живыми, но не размножаются?

– С точки зрения тестов – это одно и то же. Мы делали смывы с фильтров во время тестов, и смотрели, какая органика там растёт. Ничего не растёт. А живая бактерия или мертвая на фильтре в этом случае — неважно.

Это то, что касается бытовых фильтров HEPA для наших очистителей серии TION IQ. А для медицинский учреждений мы делаем серию TION Clever, там более продвинутые технологии. В них происходит полное уничтожение всей заразы. Испытания показали, что TION Clever уничтожает вирус Эбола, чуму, сибирскую язву, грипп, коронавирус и так далее.

— А вот в китайских очистителях ставят ультрафиолетовые лампы размером с колпачок от ручки. Они что-нибудь уничтожают?

— С точки зрения физики – нет. Даже те очистители, что стоят в поликлиниках, парикмахерских и других местах, они работают так, что часть вирусов не погибает. Как делали в СССР — ставили кварцевую лампу на 15 минут, и выгоняли всех из палаты или комнаты. Почему именно 15 минут? Ровно столько нужно, чтобы полностью уничтожить все вирусы и бактерии в помещении.

А как выглядит очистка сейчас? Взяли эту же лампу, поместили ее в коробку, поставили вентилятор. И прогоняют через лампу воздух. Сколько по времени занимает воздействие такой лампы на патоген? Долю секунды. И в результате мы получаем, что, например, споры плесени выживают на 100% при работе таких очистителей.

В обычном бактерицидном рециркуляторе мощность лампы подбирают по золотистому стафилококку. А по другим микроорганизмам нужно в 2-5-10 раз больше. А плесени нужно в 1000 раз больше воздействия ультрафиолета, чем стафилококку.

– Каким должен быть воздух в квартире с точки зрения безопасности для проживающих там людей?

– Основной городской загрязнитель – это микрочастицы 2.5 PM. Название отражает типовой размер частиц (аэрозоля) – 2.5 микрона и более. Мы эти частицы не видим, они слишком мелкие. Для сравнения – обычная домашняя пыль, которая накапливается на столе, размером больше 10-15 микрон.

А вот эта мелкая пыль размером меньше 2.5 микрона — очень вредная. По-научному она называется «респирабельная фракция». Такая пыль легко проходит через все наши «фильтры» – нос, бронхи, лёгкие и всасывается в кровь. И нагружает иммунную систему, а также провоцирует сердечно-сосудистые заболевания

Норма по таким частицам в жилом помещении – 25 мг на кубометр. Вот от этой цифры нужно отталкиваться. Но помимо частиц 2.5 PM нужно следить за газами, и в первую очередь за уровнем углекислого газа. Норма по углекислому газа такая – 1000 – 1500 ppm.

И третья опасная вещь — это летучие органические вещества (ЛОВ) . Десять наиболее опасных — акролеин, формальдегид, бензол, гексахлоробутадиен, ацетальдегид, 1,3-бутадиен, бензилхлорид, 1,4-дихлорбензол, тетрахлорид углерода, акрилонитрил и винилхлорид.

Эти вещества содержатся в обычных вещах, которые нас окружают. В мебели, в обоях, стенах, любых других предметах. Например, вы налили в сковороду подсолнечное масло, и нечаянно его перегрели. В результате выделились акролеин и формальдегид.

Адсорбционные фильтры, в том числе в наших приборах, существенно снижают концентрацию ЛОВ. Но полностью избавиться от любых газов невозможно, поэтому наиболее надежные пути борьбы с такими загрязнителями в помещении -– использование «чистых» материалов при строительстве хорошая вентиляция помещений. Это основные способы борьбы с ЛОВ.

— Научите правильно выбирать очиститель для дома. Например, что означает маркировка CADR 180 кубических метров в час? Или вот фильтр HEPA H13 – как понять эту информацию?

— CADR (говорят так – «кадр») — это очень важный параметр для очистителя. Этот параметр означает, сколько чистого воздуха ваш очиститель подаёт в помещение в час. Например, вы живете в комнате размером 15 кв. метров, потолки 3 метра. Получается примерно 50 кубов.

Значит, если ваш очиститель способен прогнать 180 кубом за час, он три раза очистит воздух в комнате. И это хороший уровень очистки. То есть CADR должен быть в три раза больше объёма комнаты. Тогда очиститель будет выполнять свою работу.

Что будет, если вы купили очиститель с каким-нибудь самым лучшим фильтром в мире, но CADR у него будет 30 кубов? А комната у вас 50 кубов. Очиститель не будет успевать очищать пространство, если в помещении есть источники загрязнения. А если источников нет, на очистку потребуется несколько часов.

Бывает, что производитель не указывает параметр CADR. Тогда посчитайте его самостоятельно. Возьмите производительность вентилятора (её указывают в паспорте или на упаковке) и умножьте ее на эффективность очистки.

Например, производительность прибора 150 м3/час, эффективность фильтра 99%, тогда CADR — 148м3/час. Если же эффективность фильтра, допустим, 50%, то CADR = 150*0,5 = 75 м3/час. Теперь этот параметр сравните с объёмом комнаты. Хорошее соотношение 3 к 1, минимум – 1 к 1. Чем больше, тем лучше – очистка будет быстрее и эффективнее.

Теперь о фильтрах HEPA. Что означает H13? Это 13 класс фильтра. Классы фильтров HEPA (EPA) начинаются с 10 класса, всё, что ниже — это не фильтры HEPA (EPA) . Фильтр 11 класса должен задерживать 95% всех частиц ~ 0.3 микрона, фильтр 12 класса задерживает 99,5% частиц, 13 класс – 99.95%. Частицы размером менее и более 0.3 микрона задерживаются с ещё большей эффективностью.

Фильтры HEPA — вещь дорогая, всего несколько производителей в мире умеют делать ткань HEPA. Производители фильтров закупают эту ткань, и делают из неё гармошку. Почему именно гармошку? Дело в том, что важный параметр такого фильтра — это площадь фильтрующей поверхности. Площадь фильтра определяет такие параметры , как ёмкость и сопротивление воздушному потоку (перепад давления на фильтре). Если фильтр дешевый, площадь маленькая, он может создать избыточное сопротивление, вентилятор «продавит» меньше воздуха, значит CADR станет меньше, а с ним и эффективность очистки помещения.

Например, если развернуть HEPA фильтр для наших бризеров TION, то длина фильтра составит около 12 метров. И вот такой объём нужно вместить в устройство. Поэтому делают гармошки.

На Aliexpress вы вряд ли купите настоящие фильтры HEPA по цене 500-800 рублей. По документам это может быть и НЕРА, но кто знает, какой класс там на самом деле и какой перепад давления, такой фильтр может оказаться «дырявым» или существенно снизить CADR прибора.

— А как очиститель понимает, что фильтр HEPA уже стал грязным?

— Тут важно понять, если на устройстве загорелась лампочка замены фильтра, это не значит, что фильтр HEPA перестал работать, и стал пропускать пыль и вредные вещества.

Изначально вентилятор рассчитан на определенное сопротивление. То есть он продавливает воздух через фильтр, и датчик следит за перепадом давления. Как только перепад давления достигает определенного показателя, загорается лампа замены фильтра. Фильтр продолжает свою работу, но его CADR, о котором я говорил выше, начинает падать. И чем дальше, тем больше. Фильтрация происходит в меньшем объеме.

— От сигаретного дыма HEPA фильтра может спасти?

— Не полностью. Он может удалить вредные вещества, которые содержатся в сигаретном дыме, и запахи, которые содержатся на аэрозольных частицах (например, сажа) сигаретного дыма. Для того, чтобы убрать запах в газовой фазе, нужен адсорбционный фильтр. Чаще всего используют уголь. Но его должно быть много. Несколько килограмм. Так что обычные очистители не спасут от табачного запаха на 100%, но при хорошем фильтре НЕРА и ёмком адсорбционном фильтре существенно снизят уровень запаха и уберут частицы дыма, который не будет осаждаться на стены и мебель. Однако, по сей день лучший способ борьбы с любыми запахами – вентиляция.

— Если очиститель не спасает от запахов, то бризер TION может помочь от того же табачного запаха?

– Не на 100%. Если ваш сосед будет вредным, и будет специально пускать дым в заборное отверстие, то тут никакой фильтр не поможет на 100%. А если он просто курит на балконе, а заборное отверстие от него на расстоянии 2-3 метров, то поможет.

Ведь бризер для чего придуман? Для жизни в помещении с пластиковыми окнами. Закрыв такие окна, мы получили вожделенную тишину и отсутствие сквозняков, но вместе с ней и духоту. А бризер — это устройство приточной вентиляции с фильтрацией и подогревом воздуха. Для крупного города это один из лучших вариантов создания здорового микроклимата в квартире.

— Понятно. И последний вопрос тогда. Сейчас любую бытовую технику стараются интегрировать в “умный дом”. Как обстоят дела с этим у TION?

— Мы на это дело смотрим чуть шире. У нас есть система Magic Air, с её помощью мы научились управлять нашими устройствами в квартире в автоматическом режиме. Датчики качества воздуха Magic Air передают информацию в облако, обратно идёт команда очистителю или бризеру изменить режим работы.

Но при этом мы отказались от идеи создавать свой протокол для соединения устройств в системе “умного дома”. Мы решили, что нам выгоднее встраивать наши устройства в чужие экосистемы, оставляя за собой разработку нетривиальных алгоритмов по управлению микроклиматом. Например, мы провели переговоры с Apple, и они уже были согласны поставлять нам свои чипы Home Kit для установки в устройства TION. Но в феврале по известным причинам переговоры прекратились.

Будем пока заниматься тем, что у нас хорошо получается – алгоритмами управления микроклиматом в плане энергоэффективности и комфорта. Тут много нетривиальных задач, и мы будем идти в этом направлении.

Полную версию слушайте в подкасте «Ценная инфа» (iOS, Android). Становитесь резидентами подкаста в Boosty.

Подробнее о продуктах Tion на официальном сайте tion. ru

По промокоду blog2022 при покупке любого бризера – фильтр в подарок!