新風濾網是否會死很快？

前言

本人先前關於新風濾網壽命的評論：
評論『家電好控：「新風是個好東西，但並不能取代清淨機」』

其中，關於新風濾網壽命的疑慮，是否會死很快？值得以台灣各地區實際數據進行探討。

本文

新風由室外抽氣，經過HEPA濾網過濾後將乾淨的空氣導入室內，優點可同時降低室內的PM2.5、CO2與VOC，缺點會提高或降低室內溫濕度、增加濾網負擔。然而，濾網的負擔究竟為何？又該如何估計濾網壽命？

我們首先假設，新風風量為150CMH（每小時150立方公尺），如果室外PM2.5固定為20μg/m^3，HEPA濾網100％過濾PM2.5，則1小時將有150*20=3000μg=3mg的PM2.5附著在HEPA濾網上，1天將有72mg的PM2.5附著在HEPA濾網上。

因此，室外的空氣狀況與HEPA濾網的累積過濾量，此2項因素，降決定HEPA濾網壽命的長短，如果室外空氣污染高或HEPA濾網的累積過濾量較小，都將降低濾網的使用壽命。

由於HEPA濾網的累積過濾量在HEPA濾網出廠時就已決定，因而，台灣室外空氣污染狀態，將決定新風HEPA濾網的使用時間。透過瞭解台灣各地空污狀態，可幫助推估濾網壽命。

1.台灣各地空氣污染狀態

目前要瞭解台灣的空污狀態，可以透過以幾個網站進行觀測：
空氣品質監測網
空氣盒子
Airvisual

由於PM2.5細懸浮微粒容易受到水氣影響，加上台灣潮濕，PM2.5細懸浮微粒吸水後會膨脹變大，如果以手持的雷射檢測器測量，無法排除水氣造成的影響，政府的監測站會將空氣除濕後，去除水氣，並用PM2.5採樣膜，過濾PM2.5細懸浮微粒，測量重量後，獲得過去1小時的平均PM2.5濃度，這種的測量方式準確，但無法即時反應空污狀態。

民間的空氣盒子，主要利用雷射傳感器，透過粒子散射估算粒子數量，推測PM2.5濃度，此種測量方式，可即時監測PM2.5變動趨勢，但數值並不準確，由於無法排除水氣的影響，通常會高估實際值。

根據以上說明，正確PM2.5需要根據政府監測站，但資料會延遲1小時，所以平時可透過空氣盒子瞭解趨勢，但測量出來的數值需要打點折扣。

詳細的檢測說明可參考：懸浮微粒監測方法與 PM2.5 檢測儀 

由於政府監測站的數據準確，搭配新風風量，我們可以很容易獲得，台灣各地長年使用新風下，HEPA濾網所需的累積過濾量為何。


2.新風HEPA濾網所需的累積過濾量

以本人長年居住的新北新店與台中西屯為例，2018年PM2.5月均值如下：

2018年新店站PM2.5年均值約為15μg/m^3，西屯站約為20.83μg/m^3，假設新風風量150CMH，每天24小時開啟，HEPA濾網100％過濾PM2.5時，在新店地區使用新風，經過1年，HEPA濾網的累積過濾量為19710mg，在西屯地區使用新風，HEPA濾網的累積過濾量為27375mg。以上的累積過濾量是否容易達到，將決定濾網實際的使用壽命。

資料來源：行政院環保署-細懸浮微粒


3.HEPA濾網的累積過濾量

本人這邊所說的累積過濾量與中國新國標定義的累積淨化量（Cumulative Cleaning Mass(CCM)）並不相同，CCM是指HEPA濾網的CADR下降至初始CADR的50％時，累積淨化了多少mg的PM2.5。本人所說的累積過濾量是指全年新風風量150CMH時，濾網需要檔下的PM2.5重量，2者有很大的差異。

由CCM的定義來說（CADR下降到一半），HEPA要達到2萬mg或是2.7萬mg2的累積過濾量（100％過濾），所對應的CCM會相當可觀。為何本人這樣說？這要講到濾網材質的問題。

目前主流的HEPA濾網，其材質為PP/PET，透過駐極PP靜電吸附的能力，提高HEPA濾網的單次過濾效率。然而，此種靜電吸附能力，隨濾網的髒汙逐漸增加時，靜電不斷被消耗，濾網的單次過濾效率會逐漸下降。

根據Joey的奮鬥2018年3月至6月的資料顯示(另一半米皮新風之小米濾芯過濾效果衰退事件簿)，在3月到4月這段期間，小米原裝濾網搭配3M靜電初濾時，99％的單次0.3微米粒子過濾效率，大約可以支撐20天，另一半副廠濾網 搭配3M靜電初濾，99％的單次0.3微米粒子過濾效率，大約可以支撐35天。J大設定小米風量在16～19平方公尺至24～27平方公尺來說，其平均風量約為180CMH，台北市在2018個監測站點3月至4月PM2.5濃度約為20μg/m^3來說，小米原裝濾網的累積過濾量為1710mg，另一半副廠濾網的累積過濾量約為2992mg，這數字與新店全年所需的2萬mg或是西屯全年所需的2.7萬mg相差甚遠。

如果利用小米原裝濾網的實測CCM，P4等級約為1.2萬mg對應1710mg的累積過濾量進行估計，2萬mg的累積過濾量需要的HEPA濾網CCM約為14萬mg，2.7萬mg累積過濾量需要的HEPA濾網CCM約為19萬mg，由以上資料來看，不論是使用20天的小米原裝濾網或使用35天的另一半副廠濾網，新風濾網的使用壽命，似乎真如家電好控所說：濾網會死很快，但事實真的是如此？還是以上推估有所瑕疵？

2018年5月至7月，J大進行串接測試，大部分的時間米皮均能維持在99％以上的過濾效率，2018年8月開始J大進行豹米米皮測試，目前經過8個多月使用後，效率仍可維持在99.5％。同時本人也在2018年10月底更換新的小米HEPA後，對HEPA濾網的效率進行長期監測，詳細資訊在此，小米原裝HEPA濾網，在過去半年中，0.3微米粒子的單次過濾效率始終維持在99％以上。

根據風量與監測期間室外污染狀態估計，J大的豹米新風，在約200CMH的風量下，於2018年8月至2019年3月這8個月中，累積過濾量約為1.6萬mg。按照先前推估，1.6萬mg累積過濾量需要對應的HEPA濾網CCM約為11.2萬mg，對應豹米官方提供的CCM為3.6萬mg來說，豹米HEPA濾網明顯無法支撐8個月的長期使用。

這中間的原因為何？

J大在開始使用豹米新風之後，於新風風管進風處與HEPA濾網前，安置雙重初濾，透過雙重初濾，大幅提高了HEPA濾網的壽命。

以本人測試的西屯地區來說，過去半年室外PM2.5約為24μg/m^3，米皮新風累積過濾空氣約452,743m^3，計算後得到的累積過濾量約為10865mg，同樣大幅超過前述的1710mg，本人也是藉由初濾達到延長HEPA濾網的效果，只不過本人只有在HEPA濾網前使用初濾。

討論至此，我們大概可以得知，新風使用時，除了HEPA濾網外，一定需要額外搭配初濾，才能有效延長HEPA濾網的壽命。在初濾的保護下，本人使用的小米原裝HEPA濾網，在經過6個月的使用後，單次0.3微米粒子的過濾效率約98％。

4.使用成本
小米原裝HEPA的成本約為700NTD，初濾成本受到初濾種類不同有所影響（詳細的初濾成本資訊），以最經濟的A7初濾或是雙層可藍來說，每月的初濾成本約為40NTD左右，半年初濾成本約240NTD，總和起來半年的濾網費用約為940NTD。

結論

由於新風HEPA需要長時間維持較高的單次過濾效率，若以當前主流HEPA材質，PP/PET濾網，直接與室外空氣對抗，HEPA濾網的壽命不長，很有可能每個月都需要更換HEPA濾網。

如能在HEPA濾網前增加初濾，可以大幅延長HEPA濾網的壽命，因此，在使用新風上，必須另外安置初濾，以節省HEPA濾網的消耗。根據本人的使用經驗，每2週更換一次初濾，便能有效維持HEPA濾網的效率，並延長HEPA濾網的壽命。

延伸閱讀：

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