Contra Wirecutter на очистителе воздуха IKEA

[ Предупреждение о содержании : полемика]

IKEA недавно сделала несколько шагов в области очистителей воздуха. Wirecutter не впечатлен.

обзор кусачек

Они допускают, что этот очиститель недорогой и красивый. Но, тем не менее, это ужасно, и вам следует вместо этого купить другой очиститель, который совершенно случайно платит комиссионные за партнерский маркетинг.

Читая этот обзор, я не мог не заметить, что он изобилует фактическими ошибками, вводящими в заблуждение утверждениями и противоречивыми экспериментами. Я также заметил, что это происходит из-за незнания фундаментальной науки, стандартов фильтрации воздуха, общедоступных спецификаций IKEA и той же логики здравого смысла, которую Wirecutter использует в других местах для других очистителей.

Проводник, позволь мне помочь тебе .

На настоящих фильтрах HEPA

Требовать:

«это не настоящий очиститель HEPA»

Они придают этому большое значение, что странно, поскольку «истинный HEPA» не имеет никакого юридического или научного значения . Между тем, они ссылаются на очиститель IKEA как на «фильтр PM2.5», что также не имеет значения.

Какой фильтр использует очиститель ИКЕА? Ну, может, нам стоит, не знаю, почитать сайт ИКЕА?

икеа страница

(Это то революционное исследование, о котором я мечтал, начиная этот блог.)

Из этих деталей мы можем быстро понять, что существует европейский стандарт фильтров HEPA с различными классами:

Учебный класс Производительность
Е10 85%
Е11 95%
Е12 99,5%
Н13 99,95%
Н14 99,995%
U15 99,9995%
U16 99,99995%
U17 99,999995%

В очистителе IKEA используется фильтр класса E12, тогда как тот, который рекомендует Wirecutter, использует фильтр класса H13 — на один уровень строже. Таким образом, кажется, что Wirecutter использует «настоящий HEPA» для обозначения «H13».

Кроме того, в чем здесь логика? Это отличие лежит в основе отказа Wirecutter от очистителя IKEA. Но нам никогда не объясняют, что H13 достаточно хорош, а E12 — нет. Наверняка дело не только в том, что чем выше число, тем лучше? Почему бы тогда не настаивать на фильтре 17-го уровня?

Они ни разу не узнают, что фильтр IKEA относится к классу E12, вместо этого используя вводящий в заблуждение термин «фильтр PM2,5» и говоря такие вещи, как:

Он предназначен для улавливания PM2,5, то есть частиц диаметром 2,5 микрона и выше, в отличие от стандарта HEPA размером 0,3 микрона.

Упаковать столько ошибок в такой маленький отрывок — это достижение.

  1. Этот отрывок подразумевает, что («настоящий»?) HEPA-фильтр предназначен для улавливания частиц размером 0,3 микрона или больше. Но фильтр H13 по определению должен улавливать 99,95% частиц всех размеров.
  2. В этом отрывке говорится, что фильтр ИКЕА предназначен для улавливания частиц размером 2,5 микрона и больше. Это тоже неправильно. Фильтр IKEA предназначен для того, чтобы соответствовать спецификации E12, в которой говорится, что он должен улавливать 99,5% частиц всех размеров.
  3. Ни один из упомянутых размеров (0,3 микрона или 2,5 микрона) не имеет никакого отношения ни к одной из спецификаций дизайна.

Это только начало наших проблем.

По физике

Требовать:

Если вы хотите улучшить качество воздуха в помещении, настоящий HEPA [является] исключительно хорошим для улавливания сверхмелких частиц дыма, по крайней мере, до 0,01 микрона в диаметре.

Неправильный.

Еще одна претензия:

[Очиститель IKEA] оптимизирован для более крупных частиц в воздухе, таких как пыльца и споры плесени, а не для очень мелких частиц, таких как дым лесных пожаров, как фильтры HEPA.

Тоже неправильно.

Физика очистителей воздуха кажется простой. Если вы создадите материал с маленькими отверстиями и пропустите через него воздух, более крупные частицы не смогут пройти через отверстия. Итак, вы ожидаете что-то вроде этого:

физика.002

Это фильтры и сита работают на вашей кухне. Похоже, что Wirecutter думает, что воздушные фильтры работают. Но это не то, как работают воздушные фильтры.

Вы бы поверили мне, если бы я сказал, что они так работают?

физика.003

Я думал, что нет, поэтому вот несколько цифр из Heimbuch et al. (2007) , Фиск и др. (2001) , Christopherson et al. (2020) и Википедия :

геймбух фиск
Кристоферсон википедия

Воздушные фильтры не работают как сита . Это сложные материалы, которые создают лабиринт запутанных путей для прохождения воздуха. Есть два разных механизма:

Столкновение/перехват : Когда более крупные частицы проходят, они иногда «не могут сделать поворот» и застревают. Но вы не должны думать об этом как о частице, «затыкающей дыру» — это скорее статистическое явление, и оно все еще происходит с частицами, намного меньшими, чем поры в фильтрующем материале.

Диффузия : более мелкие частицы имеют меньший импульс и поэтому не могут легко сопротивляться движению воздуха. Но по той же причине их окружают случайные флуктуации, известные как броуновское движение. Это также может привести к застреванию частиц в фильтрующем материале. Это особенно хорошо работает для мельчайших частиц.

Получи это? Воздушные фильтры легко улавливают как крупные, так и мелкие частицы. Это промежуточный режим, где все сложно. Размер, при котором фильтр работает хуже всего , называется размером наибольшей проникающей частицы (MPPS). Обычно это около 0,15 мкм.

В спецификации фильтра EU HEPA, которую вы можете загрузить сегодня по выгодной цене 1148,24 доллара США , говорится, что фильтры должны соответствовать своим гарантиям при их MPPS . Фильтр E12 должен задерживать 99,5 % частиц при наихудшем размере частиц, а фильтр H13 должен задерживать 99,9 5 %.

Так что глупо утверждать, что фильтр H13 лучше справляется с очень мелкими частицами, чем фильтр E12. Их легко поймать, потому что они находятся в режиме диффузии, поэтому фильтры E12 и H13 заблокируют почти все из них.

О фильтрах

Теперь, насколько нас должна волновать разница между фильтром E12 и фильтром H13?

Вот мысленный эксперимент: возьмем комнату площадью 1000 кубических футов и очиститель, который обрабатывает 100 кубических футов воздуха в минуту. (Я следую Wirecutter в использовании вульгарных имперских единиц.) Предположим пессимистично, что все частицы имеют наихудший размер. Если вы используете этот очиститель с фильтром E12, доля частиц, которые останутся через одну минуту,

0,1 × (1–0,995) + 0,9 = 0,9005.

Это связано с тем, что 10% воздуха проходит через очиститель и удаляет 99,5% частиц, а 90% воздуха вообще не проходит через очиститель.

Между тем, если вместо этого вы запустите этот очиститель с фильтром H13, то доля оставшихся частиц будет

0,1 × (1–0,99 9 5) + 0,9 = 0,900 0 5.

Если вы заметили, что 0,9005 и 0,90005 почти идентичны, поздравляю — вы разбираетесь в воздушных фильтрах лучше, чем Wirecutter. И 99,5 %, и 99,95 % достаточно близки к 100 %, поэтому производительность почти полностью определяется объемом обрабатываемого воздуха .

(Подробнее)

Многие частицы будут находиться далеко от MPPS и поэтому будут одинаково хорошо блокироваться каждой из них. Но давайте будем пессимистами и сосредоточимся на наихудших частицах. Насколько нас должна волновать разница 99,5% и 99,95%?

Ответ: не так много.

Эти более высокие оценки в основном имеют значение, если вы будете пропускать через них воздух только один раз, например, в медицинском приложении, в чистом помещении или что-то в этом роде. Для очистителя воздуха, находящегося в комнате, воздух будет проходить через него снова и снова. Если вы пропустили какую-то крошечную часть частиц в первый раз, вы получите их в следующем цикле. Важно то, как быстро вы прогоняете воздух через фильтр.

Вот простой смоделированный эксперимент. Мы берем два фильтра, один блокирует 99,5% частиц, а другой блокирует 99,95%. Затем мы поместили их в комнату объемом 700 кубических футов (19,8 кубических метра) с разной скоростью воздуха. Здесь будет доля частиц, оставшихся через 30 минут:

фильтры

Если это выглядит как две кривые друг над другом, ну… да. 99,5% и 99,95% очень близки к 100%. Для любого из них ограничивающим фактором будет скорость, с которой вы проталкиваете через них воздух, а не крошечная доля частиц, которые они пропускают.

Более строгие спецификации наиболее полезны для таких ситуаций, как чистые помещения или медицинские приложения, где вам необходимо убедиться, что весь воздух, пересекающий границу, является чистым. Это далеко не «автоматическое увольнение», если вы просто очищаете воздух, а затем циркулируете его обратно в комнату, как это делает автономный очиститель воздуха, разница между очистителями E12 и H13 не имеет значения.

О слабости

Второй — и, казалось бы, более обоснованный — недостаток очистителя IKEA касается его мощности.

со скоростью подачи чистого воздуха (CADR) всего 82,4 кубических фута в минуту, Förnuftig подходит только для очень маленьких помещений

Наш выбор среди очистителей для небольших помещений […] и имеет CADR 135.

CADR — это объем воздуха, который проходит через очиститель в минуту, умноженный на долю удаленных из него частиц. Очиститель, который прогоняет 100 кубических футов воздуха, но удаляет 50% частиц, имеет CADR 50, точно так же, как очиститель, который проходит через 50 кубических футов воздуха, но удаляет все частицы.

(Технически CADR должен рассчитываться для частиц заданного размера , но Wirecutter — и большинство производителей — и я — склонны пренебрегать этим.)

Таким образом, CADR — хороший способ измерить мощность очистителя. И очиститель ИКЕА не супермощный. Но давайте проведем еще один мысленный эксперимент:

  • Скажем, у вас есть спальня размером 10 на 7 футов с потолками высотой 10 футов.
  • В этой комнате довольно сквозняк, поэтому через 30 минут половина воздуха заменяется воздухом снаружи.
  • Вы живете в умеренно загрязненном городе, где уровень содержания частиц PM2,5 в наружном воздухе составляет 30 мкг/м³.

Если вы запустите очиститель IKEA, это даст вам устойчивый уровень

2,39 мкг/м³

в то время как более мощный рекомендуемый очиститель приведет к уровню

1,38 мкг/м³.

(математика)

  • Возьмите спальню 10 на 7 футов с высокими потолками 10 футов. Это 700 кубических футов пространства.
  • Скажем, период полураспада вентиляции в этой комнате составляет 1 час, что означает, что в течение 1 часа половина воздуха заменяется воздухом снаружи. (Это относительно быстро, поскольку все идет своим чередом.)
  • Допустим, вы живете в городе с умеренным уровнем загрязнения, где уровень атмосферного воздуха PM2,5 составляет 30 мкг/м^3 частиц. (Та же логика работает и для более мелких частиц.)

Если половина воздуха меняется на улице за час, то около 1,149% воздуха меняется за минуту. (Поскольку (1-0,011486)⁶⁰=0,5). Скажем, воздух начинается на уровне L. Теперь подождите одну минуту. Приток наружного воздуха изменит уровень на L + 0,011486 × (30-L).

Между тем, 82,4 CADR удалит долю 82,4/700=0,117 частиц. (Технически все это происходит одновременно, но это хорошее приближение, поскольку мы рассматриваем короткий временной интервал.) Таким образом, L будет устойчивым состоянием, если (L + 0,011486 × (30-L)) × (1-0,117) = L, что решается как L = 2,39.

С другой стороны, если мы использовали БОЛЕЕ МОЩНЫЙ очиститель с CADR 135, он удалит долю 135/700 = 0,192857 частиц. Таким образом, L будет устойчивым состоянием, если (L + 0,011486 × (30-L)) × (1-0,192857) = L, что решается как L = 1,376.

Это ниже, но нас это волнует? Первый уровень уже сравним с наименее загрязненными городами планеты . И у большинства людей, читающих это, вероятно, меньше сквозняков в окнах или более чистый воздух снаружи.

Это означает, что в небольших помещениях скромного CADR часто вполне достаточно для снижения уровня частиц почти до нуля.

О чем еще мы можем заботиться, кроме уборки?

На деньги

Требовать:

Наш выбор среди малогабаритных очистителей […] ненамного дороже

Давайте проведем небольшое сравнение.

ИКЕА очиститель ИКЕА+угольный фильтр Выбор кусачки
Первоначальная стоимость 70 долларов $86 100 долларов
КАДР 82,4 70,6 135
Использование электроэнергии 16 Вт 14 Вт 45 Вт
Стоимость электроэнергии в год 21,02 доллара США $18,40 $59,13
Сменные фильтры 10 долларов 26 долларов 30 долларов

Очиститель IKEA потребляет гораздо меньше энергии. Выше я рассчитал затраты на электроэнергию, предполагая, что каждый очиститель работает на высокой мощности круглый год при средних ценах на электроэнергию в США. (Да, энергопотребление снижается, когда вы добавляете дополнительный угольный фильтр в очиститель IKEA. Я лично убедился в этом с помощью измерителя мощности. Физика странная.)

(математика)

Если вы используете очиститель IKEA (без угольного фильтра) на высокой мощности круглый год, а ваша электроэнергия стоит 0,15 доллара США за киловатт-час, это будет стоить вам

(16 Вт) × (365 дней в год) × (24 часа в день) × (0,15 доллара США/1000 Втч) = 21,02 доллара США в год.

Если бы вы сделали то же самое при использовании угольного фильтра, стоимость составила бы 18,40 долларов. Для выбора Wirecutter стоимость составит 59,13 доллара.

А фильтры? Что ж, IKEA рекомендует заменять их каждые 4 месяца, а Wirecutter рекомендует делать это каждые 6 месяцев.

Лично я подозреваю, что эти рекомендации (обе) консервативны. Индикатор «заменить фильтр» почти всегда просто подсчитывает прошедшие дни, но фильтры на самом деле не «устаревают», они «заполняются». Компания Smart Air провела эксперименты [ 1 2 3 ], которые показали, что эффективность снижается только после того, как фильтры выглядят тревожно грязными, что заняло около шести месяцев даже с настоящим (сильно загрязненным) пекинским воздухом. Я использовал некоторые очистители IKEA в небольших комнатах почти год с одним и тем же фильтром и заметил небольшое снижение производительности.

Мы хотели бы знать, сколько частиц может поглотить каждый фильтр за доллар. Это сложно, хотя некоторые очень грубые оценки размера / веса различных сменных фильтров предполагают, что вы получите по крайней мере столько же за свои деньги с фильтрами IKEA.

(грубые оценки)

Это немного сложно, потому что рекомендация Wirecutter представляет собой комбинированный фильтр частиц и угля, но фильтр частиц IKEA за 10 долларов имеет площадь поверхности, аналогичную рекомендации Wirecutter, а угольный фильтр IKEA за 26 долларов сам по себе весит почти столько же, сколько весь фильтр за 30 долларов. . Оба они предполагают, что вы получаете «столько же за свои деньги» с фильтрами IKEA, хотя это определенно не последнее слово. (Кроме того, наличие отдельных сажевых и угольных фильтров избавляет вас от необходимости замены обоих, когда израсходован только один из них.)

Фильтр твердых частиц IKEA представляет собой прямоугольник площадью 155 дюймов ^ 2.

  • Фильтр твердых частиц IKEA весит 6 унций.
  • Угольный фильтр ИКЕА весит 14 унций.
  • У медиатора Wirecutter есть цилиндрический фильтр, площадь которого, по моим оценкам, составляет 148 дюймов ^ 2, исходя из общего размера и тригонометрии.
  • Отмычка Wirecutter (сочетающая в себе слои сажевого и угольного фильтров) имеет общий вес 17,6 унций.

Таким образом, очиститель IKEA дешевле, потребляет гораздо меньше энергии и, вероятно, требует меньше денег на фильтры (особенно если вы не используете угольный фильтр).

На тестах

Окончательная жалоба основана на некоторых тестах, которые они сделали. Они создали частицы в спальне площадью 1600 футов³ и проверили, сколько из них можно удалить за полчаса. Они испытали каждый очиститель на частицах двух разных размеров и запустили очистители на двух разных скоростях. Вот что они сообщают:

Скорость Размер частицы ИКЕА Выбор кусачки
средний 3,0 мкм 73,6% удалено «практически все»
высокая 3,0 мкм 85,2% удалено «практически все»
средний 0,3 мкм 53,5% удалено удалено 92,6%
высокая 0,3 мкм 64,5% удалено удалено 97,4%

Эти тесты… не заслуживают доверия.

Возьмите 3,0-микронные тесты на среде, где Wirecutter утверждает, что «практически все» частицы были удалены. Если мы примем это за 99%, это означает, что CADR составляет 236,2. (Математика ниже.) Это на 75% выше заявленной производителем производительности на высоких частотах .

Это также противоречит собственным тестам Wirecutter. , они протестировали тот же очиститель на среде в (меньшем) помещении объемом 1215 т³ и обнаружили, что было удалено только 92% частиц. Это подразумевает (правдоподобный) CADR всего 98,1.

Таким образом, мы можем либо (а) признать, что производительность очистителя случайным образом изменяется более чем в 2,4 раза, либо (б) заключить, что Wirecutter выполнял эти тесты крайне некачественно.

Но как бы то ни было, я преобразовал все приведенные выше числа в подразумеваемые значения CADR:

Скорость Размер частицы ИКЕА Выбор кусачки
средний 3,0 мкм КАДР 72.2 ???
высокая 3,0 мкм КАДР 102.4 ???
средний 0,3 мкм КАДР 41.8 КАДР 138.0
высокая 0,3 мкм КАДР 56.3 КАДР 190.1

Если бы мы все же почему-то считали эти тесты осмысленными, что тогда?

Что ж, IKEA заявляет CADR 82,4 на высоком уровне и 53,0 на среднем. Таким образом, даже если принять за чистую монету, это говорит о том, что IKEA работает немного выше спецификации для частиц размером 3,0 микрона и немного ниже спецификации для частиц размером 0,3 микрона. (Это при условии, что при тестировании очистителя IKEA не использовался угольный фильтр, что Wirecutter никогда не уточняет.)

(математика)

Во-первых, возьмем «практически все» утверждения. Если вы удалили 99% за полчаса на среднем уровне в помещении площадью 1600 фут³, это эквивалентно утверждению, что

(1-C/1660)³⁰ = (1-0,99),

где C — CADR. Это уравнение решается как C = 236,2. Это противоречит заявленному производителем CADR 135.

Между тем, возьмите другой тест, который удалил 92% за полчаса на среде в комнате 1215 ft³. Это равносильно тому, чтобы сказать, что

(1-С/1215)³⁰ = (1-0,92),

который решается C = 98,1.

Теперь о очистителе ИКЕА на высокой скорости для частиц размером 0,3 микрона.

  • Он удалил 64,5% частиц за полчаса.
  • Это эквивалентно выражению (1-C/1660)³⁰ = (1-0,645)
  • Это решается C = 56,32

Для очистителя ИКЕА на среде для частиц размером 0,3 микрона

  • Он удалил 53,5% частиц за полчаса.
  • Это эквивалентно выражению (1-C/1660)³⁰ = (1-0,535)
  • Это решается C = 41,8,

Таким же образом можно получить и другие значения.

(Технически я приближаю вещи, дискретизируя до минутных интервалов, но это нормальное приближение, и это значительно упрощает понимание математики.)

Даже если бы мы приняли все эти результаты испытаний (а мы этого не делаем), это показало бы, что отмычка Wirecutter обеспечивает примерно в 3,3 раза больше очистки в секунду.

Хорошо бы больше уборки. Но кирка Wirecutter также стоит дороже, потребляет в 3 раза больше электроэнергии и требует более дорогих фильтров. В реальной жизни более высокий CADR оказывает быстро уменьшающееся влияние, поскольку после того, как вы удалили все частицы, вам больше нечего делать. Даже если предположить, что эти (невероятные) тесты были правильными, очиститель IKEA все равно был бы лучшим выбором для многих небольших комнат.

О логике

Может быть, мы должны быть щедрыми и игнорировать все ошибки и искажения выше. Может быть, нам просто следует подумать, что Wirecutter по какой-то причине отдает предпочтение высокопроизводительным очистителям.

За исключением того, что мы не можем этого сделать: вот цитата с другой страницы их сайта, в которой обсуждается другой (оплачиваемый партнером) очиститель:

Хотя эти модели не являются нашим первоочередным выбором из-за более низкой скорости уборки, мы можем смело рекомендовать их за их исключительную энергоэффективность и соответствующие низкие эксплуатационные расходы в долгосрочной перспективе. […] Таким образом, общие пятилетние эксплуатационные расходы составляют всего 200 долларов, что примерно на 60% меньше, чем затраты [Выбор Wirecutter # 1]. Добавьте к этому бесшумную работу и красивый внешний вид [Wirecutter Pick #2], и они станут привлекательным вариантом для небольших помещений.

Так что очиститель ИКЕА дешев и привлекателен и имеет низкие затраты на электроэнергию, но это фигня и никто не должен его покупать, потому что он слабее и что-то «настоящее НЕРА» мям-мам-мям. Вместо этого им следует купить [Выбор Wirecutter Pick #1]. Но в то же время [Wirecutter Pick #2] слабее, чем [Wirecutter Pick #1], но все равно купите его, потому что он дешевый, привлекательный и имеет низкие затраты на электроэнергию.

Может ли здесь быть противоречие?

(Если вам интересно, по сравнению с Wirecutter Pick # 2, очиститель IKEA имеет немного более низкую производительность, немного более высокое энергопотребление, гораздо более дешевые фильтры и стоит вдвое меньше.)

Вывод

Иногда вам нужен большой мощный очиститель, которого нет у очистителя ИКЕА. У меня на кухне стоит большой мощный очиститель, который я включаю по мере необходимости. (Помните: приготовление пищи создает много частиц !) Но для небольших помещений (с низкой скоростью инфильтрации и менее загрязненным воздухом) вам не нужно много, чтобы свести частицы к нулю. В этих случаях очиститель ИКЕА:

  • Довольно.
  • Поставляется с очищаемым предварительным фильтром, который продлевает срок службы фильтра.
  • Имеет сажевые/угольные фильтры, которые можно заменять отдельно.
  • Использует минимум энергии.
  • Дешево.
  • Имеет дешевые фильтры твердых частиц.
  • Имеет дешевые угольные фильтры.
  • Дешевый.

Так что, если у вас мало места и вам нравится очиститель IKEA, берите его. Это может быть самый рентабельный очиститель на рынке, и доказательства, которые Wirecutter использует, чтобы раздраженно отвергнуть его, плохо информированы, вводят в заблуждение и противоречивы.

Приложение: Об ошибках

Вот список самых больших ошибок в обзоре Wirecutter:

  1. Они неправильно называют фильтр IKEA «фильтром PM2,5», подразумевая, что существует качественная разница с фильтром «настоящий HEPA», который они рекомендуют. На самом деле фильтр IKEA — это фильтр E12, спецификация которого лишь немногим менее строга, чем фильтр H13, который они рекомендуют.

  2. Они ошибочно заявляют, что очиститель ИКЕА с трудом удаляет любые частицы размером менее 2,5 микрон. Но спецификация E12 не имеет ничего общего с 2,5 мкм. Это говорит о том, что фильтр должен удалять 99,5% частиц всех размеров.

  3. Они ошибочно заявляют, что рекомендуемый ими очиститель справится с задачей гораздо лучше, чем очиститель IKEA, удаляя очень мелкие частицы размером около 0,01 микрона. Это противоречит основной физике очистителей воздуха. Эти крошечные частицы очень легко удалить, потому что они находятся в режиме диффузии, и фильтры E12 и H13 улавливают почти все из них.

  4. Их результаты испытаний рекомендованного очистителя не заслуживают доверия: они намного превышают заявленный производителем показатель CADR. Они также превосходят собственные испытания того же очистителя более чем в 2,4 раза.

  5. Их экономическая логика противоречива. С одной стороны, очиститель IKEA отвергается как относительно слабый, и вместо него рекомендуется более мощный очиститель, игнорируя тот факт, что очиститель IKEA дешевле и гораздо более энергоэффективен. Однако на другой странице они рады порекомендовать другой очиститель, который также слабее, потому что он энергоэффективен, хотя стоит в два раза дороже, чем очиститель IKEA.

Приложение: Раскрытие информации

Люди с подозрением относятся к мотивам онлайн-обзоров (почему это может быть?), так что просто скажу прямо: я не зарабатываю денег. Я не привязывался ни к каким очистителям, да и партнерской программы у ИКЕА нет. Единственным мотивом здесь является негодование.

Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.