2023/2/27

維天多功能空氣品質檢測儀 AM7 Plus 空氣大師2 暖機時間的推定

AM7 Plus已使用超過5年,操作過程中,發現這台開機後「好像」要一段時間讀數才會穩定,因此這次想探討的問題就是它到底需要多久的暖機時間。文長,不想全看可以跳到最後看結論。

首先將檢測儀放在無人臥室並且關房門、塞門縫,從上午10點開始連測3小時,此時有陽光透過窗戶玻璃射入,房間正處於升溫過程。各項讀數變化如下:

由上四圖可知:

1. PM 2.5、PM 10傳感器是不用暖機的,讀數一路穩定躺平。

2. 甲醛傳感器應該也不用暖機,40分鐘後突然往上跳一格應該是房內裝潢釋放微量甲醛導致。

3. VOCs傳感器在3分鐘過後,讀數即歸零,但依據先前經驗,氣溫較低時,歸零所需時間會更長,因此推定VOCs傳感器暖機時間為5分鐘。

接著看二氧化碳及溫濕度讀數:

以上三圖顯示二氧化碳、溫濕度讀數在1小時後才趨穩定。

因為AM7 Plus使用時手感會明顯發熱,應該是塞了太多傳感器,造成產熱增加,如此可能會導致整個機體跟傳感器要經過較長時間才能達到熱平衡,進而影響溫濕度的讀數。

為了檢驗這個猜想,將檢測儀關機2小時完全冷機,再放在352 X50S空氣清淨機的出風口上面開機,以1速進行風冷:

然後一樣關房門、塞門縫,結果溫溼度讀數變化如下:

果然,由上二圖得知:

1. 在有吹風散熱的情況下,溫濕度傳感器應該是不用暖機的。在無吹風散熱的情況下,溫濕度讀數要在開機一個小時之後,等檢測儀達到熱平衡以後讀數才會穩定。

2. 注意藍線,在2.5小時之後關閉空氣清淨機停止吹風,檢測儀缺乏散熱,溫度立刻上升,且升幅至少1度以上,同一時間濕度讀數也立刻下降。

3. AM7 Plus把一堆傳感器擠在一起且缺乏散熱機制的設計是不合理的,因為晶片與電路本身的發熱會影響溫濕度讀數。溫度、濕度傳感器宜用連接線外接至機體之外,讀數才會準確。

接著來看二氧化碳:

上圖第一眼真的不知如何解釋,後來才想到臥室的下方門縫雖然用毛巾塞住,但左邊、右邊、上方的門縫還是可以通風的,在客廳有新風機維持正壓的情況下,客廳的空氣還是會不斷由門縫進入臥室內,因此客廳的二氧化碳濃度(人數多寡)還是會影響臥室內的二氧化碳濃度。藍線經過2.5小時尚未達到穩定,可能只是門縫用毛巾塞比較緊,門縫的通風量較小,內外空氣達成濃度平衡所需時間更長罷了。

因此,使用關門的臥室來推定二氧化碳傳感器暖機時間是無效的,應該要找一個二氧化碳濃度恆定的環境來測試。

AM7先關機冷卻1小時後,開機同時放在新風機出風口,夜間室外的二氧化碳濃度已知在410~420 ppm之間,半小時後關機,結果如下:

由上圖可知只要5分鐘,二氧化碳讀數即趨穩定,推定5分鐘是足夠的暖機時間。

再次關機冷卻後,開機並放入玻璃密封盒內,密封盒內是人體呼出的二氧化碳氣體(高濃度):

 

半小時後關機,結果如下:

由上圖可知在高濃度情況下,只要3分鐘二氧化碳讀數即趨穩定。隨後讀數逐漸下降,表示玻璃密封盒可能不是完全氣密,二氧化碳分子會慢慢洩漏到盒外。

結論:

AM7 Plus 除了二氧化碳與VOCs傳感器需要至少5分鐘的暖機時間,PM 2.5、甲醛以及溫濕度傳感器基本上都不用暖機。但如果在無風的情況下,機體需要1個小時左右才會達到熱平衡,此後溫濕度讀數才會穩定下來,而且可能跟環境實際的溫濕度有顯著差異(溫度讀數較高,濕度讀數較低)。

2023/2/21

靜電初效濾網層數對DIY新風機功耗、風量及能源效率(風機效率)的影響

上回將DIY新風機的風管及消音器從6寸換成8寸,結果風量大增28%,由於電腦座位剛好在客廳出風口前方3米處,進風太大會冷(室內其他地方則無感),但是新風機風速已經調到最低檔,不能再降,於是便打算在HEPA外面多包幾層靜電濾網來降低風量,所以問題來了,要多包幾層?

索性花時間將包裹0~4層初效濾網時的新風機在不同風速檔位下的功耗、風量及能效全測了。風速測量使用GM816A,採5點測量,總共測量100次,原始數據在此,上圖:

由上圖可知初濾層數對新風機功耗幾乎沒有影響。

 

接著來看風量:

由上圖可知初濾層數越多,新風機風量越低,而且看起來初濾層數對風量的影響是線性的,因此作線性回歸如下圖:

由上圖可知:不論在哪個風速檔位下,初濾層數對新風機風量的影響都是線性的,而且R²值很高。

 

 

接著來看能效曲線:

由上圖可知初濾層數越多,能效曲線越趴,風機效率越低。

回歸分析如下圖:

由上圖可知:不論在哪個風速檔位下,初濾層數對新風機能效的影響都是線性的,而且R²值很高。不過值得留意的是四條回歸線的斜率不太一樣,特別是風速1檔的回歸線斜率明顯較大,可見在低風速的情況下,初濾層數對能效的影響較高。

數據分析後,打算包4層初效濾網,讓1檔風量降到164 CMH,但發現包了4層,噪音較明顯,所以就折衷改包3層。結果1檔風量是194 CMH,風量少掉32.7 CMH,能源效率降至29.3 CMH/W,仍然超高,約臺灣1級節能空氣清淨機標準的2.9倍(假設新風機風量與其CASR相近)。

計畫在客廳裝台冷暖空調,來徹底解決冷風問題...

PS:

1.沒測包5層的原因是,包4層時初濾的長度已經有點勉強,包5層肯定捉襟見肘。而且線性關係良好,多包一層,風量下降約30 CMH,沒有必要一直測下去。

2.使用的靜電初效濾網是snaildream X50專用,實測長寬86x40 cm,實測厚度66.3g/m²,4層都是全新未用。

相關文章: 

352、土豆、米家、智米、秒新、台達電及DIY新風機於不同風速檔位下的能源效率(風機效率)

2023/2/20

2023年生效的空氣清淨機能源效率分級標準

民國110年06月11日經能字第11004602570號公告,112年1月1日生效的「空氣清淨機容許耗用能源基準與能源效率分級標示事項、方法及檢查方式」,首先規定了要成為一台合格的空氣清淨機,能源效率的最低基準(將單位換算為CMH/W並用紅字標示):


作為對比,中國即將於2023年5月1日實施的空氣淨化器國家標準GB/T 18801-2022規定的基準是4 CMH/W,較為嚴格:


 

其次是能源效率分級標準:

 

作為對比,中國於2019年12月1日實施的《空氣淨化器能效限定值和能效等級》GB 36893-2018分級如下:

因此,要進入中國能效等級1級或2級困難許多,臺灣的2~5級大概只等同中國的3級。

至於全熱交換器與新風機能效,目前還處於無政府監管狀態,消費者需自求多福。

PS: 今年5月中國將要實施的國標GB/T 18801-2022有許多變動,到時候應該會有UP主拍片介紹。

2023/2/19

352、土豆、米家、智米、秒新、台達電及DIY新風機於不同風速檔位下的能源效率(風機效率)

上回整理了67台全熱交換器與29台新風機的能源效率數據,但全都是用最大風量下的功耗去計算能效,對新風機來說,代表性明顯不足,原因是在實際使用時,新風機很少會用最大風量持續運作,因此在網路上查了其他網友實測的不同風速檔位下的功耗數據。如果網友同時也有實測風量,則以實測為準,否則以官方標示的各檔位風量進行計算。

數據來源:

352 G45
https://joeyhc.blogspot.com/2019/09/352-g45.html

土豆
https://post.smzdm.com/p/agq889dm/

米家
https://joeyhc.blogspot.com/2019/08/blog-post_31.html

智米
https://post.smzdm.com/p/699306/

秒新(使用舊的濾網)
https://zhuanlan.zhihu.com/p/160812844

台達電 VDB40AGXT-F(官方數據,非實測)
https://www.deltaww.com/zh-TW/products/Fresh-Air-System/4036

作為對比,找了能效表現位於全熱交換器中前段班的三菱LGH-25RVX-E (官方數據,非實測)


 

直接上圖(如果圖片沒有正常顯示,請按F5重新載入網頁):


 

心得:

1. 即使挑了全熱中的資優生當代表,全熱交換器的能效曲線仍然最趴,其他中後段班學生就別提了。這種劣勢是雙風機(為了熱交換)、高靜壓(為了用風管送風)所造成的,屬先天體質問題,很難克服。

2. 除了DIY新風機與台達電VDB40AGXT-F新風機,其他新風機能源效率最高的「甜蜜點」大多落在中低風量,約100~150 CMH之間,而最高風量下的風機效率通常是各檔位之中最低的。因此對新風機來說,最高風量下的能效,代表性明顯不足。

3. 新風機之中,秒新新風機因為用了玻纖濾網,風阻較大,能效曲線最趴。

4. 使用相同濾材(雙重H13 HEPA)的土豆新風機Pro與MINI5,Pro因體積大,風機效率明顯較高,但僅限於中低風速檔位。


5. 納入不同檔位的數據進行公平比較後,DIY新風機的能效曲線仍然海放其他機種,或許這種可以不考慮外觀與體積的室外型新風機,在能效上會有很大的優勢。

濃霧高溼天氣下新風機對室內濕度的影響

不少網友都會擔心新風機會提高室內濕度, 剛好早上大霧:

看見大霧就知道室外相對濕度已達飽和(100%),氣象局數據如下:

此外,附近測站PM 2.5濃度逼近80:


新風機進風口相對濕度超過90%(尚未暖機,二氧化碳讀值不準):

房屋中央相對濕度72.5%:

臥室更低,不到70%:


高濕度的空氣進入室內後,雖然含水總量不變,但由於溫度上升,所以相對濕度就降下來了,而且離進風口越遠,相對濕度越低。

個人認為除非是長時間引入高濕度的外氣,新風機對室內濕度的影響有限,如果真的太濕,再開除濕機或空調即可解決,重點在新風機的抗霾能力。以今日室外PM 2.5濃度超高的情況下,室內PM 2.5濃度都還是0,這種優異的淨化效果是其他通風方式所難匹敵的。

 

2023/2/16

實測DIY新風機功耗並與全熱交換器比較能源效率

買了GM86功耗計,馬上實測正在進行優化的DIY新風機功耗。

上圖1速的功耗是7.04W,但經過30分鐘以上測量,讀數穩定在7.14W。依照說明書,GM86的功耗數值是「有功功率」(實功率)。

一直以來,機械通風的能源效率一直被本人及廣大消費者所忽視,所以查了67台全熱交換器與29台新風機的風量與功耗,並據此計算能效(風量÷功耗),結果如下表(儲存格越綠能效越好,越紅能效越差):


 

心得: 

1. 67台全熱交換器平均每耗電1度,可送風2329立方公尺。29台新風機平均每耗電1度,可送風5856立方公尺,是全熱的2.5倍。撇開空調節能不看,光看通風,全熱交換器並沒有比較省電,推測是因為除了風機進氣,還使用風機排氣,耗電至少兩倍起跳,加上進氣、排氣都要經過長長的風管,耗損不少能源。

2. 在不使用空調、不需回收冷暖氣能源的情況下,太一的全熱交換器可以單獨關閉排氣風機,馬上變成單向流新風機,通風耗電立刻減半,同時增強了抗霾能力,是一個非常節能且具有彈性的好設計。

3. DIY新風機出乎意料地具有極高的能源效率,每耗電1度,可送風31877立方公尺,是其他新風機平均的5.4倍,更是全熱交換器平均的13.7倍。推測能源效率如此之高是因為風道短、通徑大、無變徑且結構簡單,但這卻是利用巨大的體積與粗曠的外觀換來的。另外,352 X50 050L H13 HEPA對於降低風阻、提高能效應該也有不少貢獻。

4. 目前比較過的風機中,風機效率最高的是貓頭鷹NF-A20 FLX,可達153 CMH/W,所以在有負載HEPA的情況下,DIY新風機1速的風機效率達31.88 CMH/W,並沒有高到很離譜。

5. 全熱交換器使用的濾網,過濾能力普遍低於新風機,很多廠商不敢標示濾網等級,很難判斷0.3 μm單次過濾效率。少數廠商甚至出示濾網在密閉空間內重複過濾的淨化率,問題是全熱交換器的濾網,只有一次過濾外氣的機會,使用這種數據來美化濾網的過濾能力,有誤導之嫌。

6. 全熱交換器之中,太一的濾網規格標示最清楚,三層濾網的等級及過濾效率都有出示。

7. 全熱交換器之中,樂奇、太一的能效並沒有因為用了H13 HEPA而吊車尾。

8. 全熱交換器之中,日立KPI-Y型系列能效最優,但該系列只搭配簡單的不織布當作濾網,因此高能效應該是用沒什麼過濾效果的初效濾網換來的。KPI-H型搭配了PM 2.5濾網後,能效只剩一半。

最後用懶人包總結一下:

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新風住宅全年電費大公開

如何做對通風節能-通風系統最佳化

2023/2/8

中橫桶屍案—死者兩次託夢,唯物論難以解釋的刑事案件

由這宗刑案可知:

1. 人死並非斷滅。

2. 細胞、物質並非生命的唯一成份,我們身上必然還有其他我們所不知道的東西。


2023/2/5

從RO水改喝富含礦物質的自來水將近十年後的骨密度

對於數據控來說,不僅喜愛數據,還樂於貢獻數據,所以參加了中央研究院執行的「臺灣人體生物資料庫」計畫。最近報告寄來了,第一次看到自己的骨密度還挺意外的:

先理解一下T參數值:

骨密度報告要怎麼看?T值為什麼是負的?

「T值是用受試者的骨密度值,減去健康年輕人的骨密度平均值,再除以健康年輕人的骨密度的標準差,也就是兩者的差值,是標準差的倍數;當受試者的骨密度值愈接近年輕人骨密度的平均值,所得到的T值會愈靠近0,若比年輕人平均值高時,就會得到正值,若比年輕人平均值低,就會得到負值...」

我的T參數值是1.1,也就是比年輕成人的平均值多1.1個標準差。

「同年齡成人%」是137%,官方文件解釋該數值代表「與同年齡成年人比較,您骨質密度的排名百分比」,但照理說「排名百分比」最高就是100%(第一名),怎麼會有137%?所以個人暫時自行推測為「骨密度為同齡人平均值的137%」,總之,比同齡人高。

本人體格很差,運動量也不高,還長期素食(蛋素,不喜奶味所以牛奶基本不喝),骨密度竟然較高?不知道是不是因為喝了鈣含量較多自來水將近十年?稍微計算一下,假設自來水鈣含量為150 mg/L,如果每天飲水2000 cc,每天可以多攝取0.3g鈣,每年多攝取109.5g,飲用自來水十年的話,會比喝RO水多攝取超過1公斤的鈣。當然,鈣在人體內的吸收與排泄是處於動態平衡,不會全部留在體內。

相關文章:

新風環境下居住三年及飲用自來水將近十年後的血鉛濃度

高雄醫學大學公衛學系的研究指出:有水垢的水才是健康好水

2023/2/2

可怕的PVC工廠大火

今天傍晚台南空氣品質明顯轉差,不但遠景灰濛濛,陽台還一股塑膠臭味,室內因為有新風機,PM 2.5讀數還是0,但仍可聞到一絲異味。

推測可能有火災,一查果然是西港PVC工廠火災,台南市區剛好下風。很可怕,戴奧辛應該不少...

 
市區許多空氣盒子 PM 2.5直接飆破100:


 
還好家裡有新風機,至少擋掉95%以上的污染物,感恩各方製造商、淘寶賣家、快遞小哥與無私分享新風機資訊的網友~

熱水器故障不能點火、點不著、容易熄火、洗澡水忽冷忽熱?可省400元檢修費的DIY排查步驟

文章前半部針對熱水器故障問題,重點在「排除堵塞」。後半部針對洗澡時水溫不穩,洗到一半水忽然冷掉的問題 ,重點在「熱水流量最大化」。

多年前有次熱水器點不著,想都沒想就叫修,師傅一查,蓮蓬頭堵塞,默默掏出400送客...又一次點火沒多久就自動熄火,師傅來找不出原因,師傅猜是加裝除氯器造成流量下降、熱水器無法點火,後來自行排查,結果是墊片濾網堵塞...400又飛了...

熱水器故障或者洗澡水忽冷忽熱是許多網友都曾遇到的問題,因此總結經驗如下,希望幫大家省下檢修費。

首先檢查熱水器電池電量。拆下電池,裝到瓦斯爐上面點火看看,能正常點火就是有電。再把確定有電的電池裝回熱水器。

接下來需排除管路堵塞問題。先關熱水器下方水閥,然後用扳手扭開熱水器出水管的六角螺母:


 

接著把熱水器出水管扳離彎頭(黑色橡膠墊片會掉落,要接好),以便直接出水,如下圖:

重新打開熱水器下方水閥,水閥一定要轉到全開位置,此時出水管會大量放水,如果熱水器仍無法馬上點火,就是熱水器本身故障,可直接叫修(由於維修燃氣熱水器需持有證照,基於安全考量這裡就不分享DIY修理資訊)。此步驟請留意放水不要持續太久,水閥全開後維持10秒即可判斷,因為如果熱水器沒有點火成功,瓦斯就會外洩,持續太久可能產生氣爆,請趕緊關水。

水閥全開後,如果10秒內熱水器可順利點火運行,代表熱水器正常,不用叫修,但熱水器出水口到淋浴龍頭之間的管路有堵塞情況。先把水閥關閉,然後把出水管接好復原(別忘了裝止水墊片),接著按以下步驟從水路末端查起:

1. 蓮蓬頭、水龍頭的起泡頭拆下,開熱水看看。如果熱水器恢復正常,表示問題源自蓮蓬頭或起泡頭堵塞,請徹底清潔(用檸檬酸溶液浸泡)。蓮蓬頭懶的定期浸泡的話,推薦面板可以拆開反沖洗的不鏽鋼蓮蓬頭,振宇一支才賣138元,如下圖:

另外有些網友不知道拆開蓮蓬頭,出水面板翻面進行反沖洗的方法, 直接拍片示範:

不過這種增壓蓮蓬頭會降低水量,浴室水壓原本就已經不足的話,不建議使用,改推薦出水孔較大、孔口沒有加橡皮的大流量蓮蓬頭(下圖白色款),可有效增加熱水流量,實測流量可達96%


2. 拆掉蓮蓬頭或起泡頭無效的話,再拆掉淋浴軟管,若熱水器點火恢復正常,代表淋浴軟管的橡膠內管老化縮徑造成流量下降,可趁機更換成大流量軟管,實測水量可提高20%:

大流量淋浴軟管流量實測

 

3. 用一字起子關閉淋浴龍頭冷水端與熱水端的N閥(順時針旋轉):


用活動扳手拆下淋浴龍頭:

拆下水龍頭後,檢查進水口濾網是否堵塞:


同時清除N閥內的水垢(要重開水源沖洗):

水垢清完之後,先不要把淋浴龍頭裝回去,用一字起子轉開熱水端N閥(通常是左側),讓熱水直接從N閥出水,同時觀察熱水器狀況。此時如果熱水器可以正常點火,但重新裝上淋浴龍頭之後又變成無法點火,表示淋浴龍頭內部阻塞,請拆解淋浴龍頭進行清理或直接換新。

4. 檢查熱水管路中,有沒有使用如下帶濾網的墊片,這種濾網很容易忘記清潔而堵塞。

5. 檢查熱水器下方的進水管、出水管是否使用下圖中的編織軟管(鋼絲軟管):

 

這種軟管不但通水內徑小,時間久了管口還會生繡堵塞:

 

長期接觸熱水也會加速橡膠內管老化、縮徑,甚至爆管:

 

建議換成下圖這種304不鏽鋼波紋管(振宇有固定長度,也有零切但要自備平口器作口),不但壽命長、管口不生鏽,還可有效提高熱水流量:

 

6. 用螺絲起子將淋浴龍頭熱水端的N閥與熱水器下方的角閥轉到全開的位置,有時前手安裝後會忘了要全開。如果熱水器角閥是老舊的電鍍黃銅角閥,內部可能已嚴重生鏽堵塞,可趁機換成大流量不鏽鋼角閥或直上大流量全通徑球閥,均能有效提高熱水流量。

7. 如果熱水器上面有「水量調整閥」,記得撥到水量最大位置:

若調大水量後造成水溫下降,再用火力調節鈕調高火力即可,儘量不要用降低水量的方式來升高水溫。如果流量調最大,火力也調最大,寒流晚上洗澡時水溫仍不夠,但白天深夜不會,那麼比較有可能是該區天然氣供應壓力不足,請向天然氣公司反應,或避開洗澡高峰時段(回到家馬上洗澡,或者深夜再洗)。還有檢查瓦斯氣閥有沒有全開,要全開才不會降低熱水器火力。

8. 如果以上清除堵塞、增加熱水流量的方法都試了,熱水器也確定正常(直接從熱水器下方出水能成功點火),但經由熱水管路送水到浴室時熱水器又不點火,就要懷疑是牆壁裡面的熱水管路年久生鏽堵塞導致流量變小,這種情況常發生在使用鑄鐵水管的老宅,最根本的解決方式是重配明管,而應急的方式是先裝一台小型的熱水加壓馬達,詳見宅水電教學。總之,所有方法都試過無效,最後才考慮裝加壓馬達

如果不混冷水時熱水器可正常點火,但只要混冷水調溫,熱水器就容易熄火,造成洗澡時忽冷忽熱怎麼辦?可嘗試的方法如下:

1. 請先依照上面的7大步驟排除可能的堵塞,並儘量增加熱水流量。記住一個大原則:熱水流量越大,熱水器越不容易熄火。

2. 如果用的是恆溫熱水器,不要混合冷水使用,若要調節水溫,直接在熱水器上調整。

3. 如果不是恆溫熱水器,可調低熱水器的火力或溫度,儘量讓淋浴龍頭的熱水溫度低於50度,混水時就不會因為混用太多冷水導致熱水流量下降而熄火。此外調低熱水溫度的另一項好處是可以大幅減少水垢在熱水器內部管路的沈澱、延長熱水器壽命。許國樑(2011)指出:水溫不高於 60°C可緩和沉澱產生,用戶如使用熱水器加熱,建議 60°C以下為適宜之使用溫度。」

調低熱水溫度據說還可以省瓦斯:

 

4. 用螺絲起子將淋浴龍頭冷水端的N閥關小,減少冷水的進水壓力,如此熱水流量就不會被冷水排擠太多導致熄火。可以多試幾次,逐步關小N閥,直到忽冷忽熱情況不再發生。

5. 換用恆溫水龍頭。家中自從2018年換用恆溫水龍頭之後,洗澡就不曾發生忽冷忽熱的情況,因此我認為對於此法是最快最有效的辦法,但是要花一筆錢,不過遠比換裝恆溫熱水器便宜。以下是本人目前使用的304不鏽鋼恆溫水龍頭:

https://www.ruten.com.tw/item/show?22338755476507

以上排除堵塞以及增加熱水流量的方法,若有遺漏還請網友不吝補充。

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DIY淋浴龍頭專用的大流量304不鏽鋼N閥(Z閥、曲腳)

參考文獻:

許國樑。2011。飲用水總硬度在不同溫度及離子強度沉澱析出潛能之研究。自來水會刊第30卷第2期74-81頁。

2023/2/1

用304不鏽鋼波紋管DIY洗衣機進水管以取代PVC軟管

洗衣機進水軟管的塑膠部件在陽台強烈的紫外線曝曬下,不用10年就開始粉末化,產生不少塑膠微粒,感覺很髒,另外PVC軟管大概也添加了超多塑化劑,所以想了一個改善方案,直接上圖:


接管順序:牆壁龍口→304手擰角閥→304 4分波紋管→304 4分外牙轉6分內牙→洗衣機進水口

優點:不脫落、不漏水、壽命超長。
缺點:洗衣機會獨占一個龍口,如果陽台原本只有一個水龍頭,此法較不適合。不過話說回來,水龍頭接上洗衣機進水管後,好像也很少會去動它。