Взвешенные частицы PM2.5 — один из основных загрязнителей в городском воздухе. Измерять концентрацию вредных частиц помогают датчики PM2.5: с помощью этих приборов можно следить за качеством воздуха, чтобы поддерживать его чистоту.
В статье расскажем о том, как работают датчики PM2.5, что показывают эти приборы, как выбрать подходящий, а также как снизить концентрацию частиц PM2.5 дома.
Датчики PM2.5 — это электронные устройства, которые измеряют уровень запылённости воздуха мельчайшими твёрдыми частицами. Такие частицы называются particulate matter, сокращённо — PM.
PM — общее название для взвешенных частиц, которые содержатся в атмосфере в твёрдом состоянии и в виде аэрозоля. Аэрозоль — это смесь капель жидкости и микроскопической пыли. Такие частицы могут быть природного и антропогенного происхождения, они есть в воздухе повсеместно: не только в городах, но и в лесу, в горах, на морском побережье.
По размеру частицы PM классифицируются следующим образом:
PM10 — частицы диаметром до 10 мкм, или 0,01 мм (крупная пыль, пыльца);
PM2.5 — частицы диаметром до 2,5 мкм, или 0,0025 мм (сажа, твёрдые продукты горения топлива, выбросы промышленных предприятий);
PM1 — частицы диаметром до 1 мкм, или 0,001 мм (бактерии, вирусы, твёрдые частицы дыма).
Сравнение размеров частиц PM10, PM2.5 и PM1
Частицы PM2.5 включают в себя и частицы PM1. Чувствительные датчики PM2.5 показывают общий уровень запылённости частицами, размер которых меньше 2,5 мкм: как PM2.5, так и PM1.
Все частицы PM относятся к загрязнителям воздуха и ухудшают его качество. Однако наиболее опасны для организма человека частицы PM2.5 и PM1. Они настолько малы, что способны проникать через слизистые верхних дыхательных органов, альвеолярный барьер в лёгких и далее проникать в кровоток. Это вызывает системные нарушения в организме: воспаление, повреждение сосудов. В результате частицы PM повышают риск развития инсульта, инфаркта, хронической обструктивной болезни лёгких (ХОБЛ), рака лёгких.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно загрязнённый воздух приводит к преждевременной смерти 6,7 млн людей в мире. Твёрдые частицы — один из самых распространённых загрязнителей. Так, в 2019 году загрязнение уличного воздуха стало причиной около 4,2 млн преждевременных смертей людей. Такой показатель смертности связан именно с воздействием мельчайших твёрдых частиц, которые вызывают сердечно-сосудистые, хронические респираторные заболевания, онкологию.
Подробнее о взвешенных частицах рассказываем в статье «Что такое PM10 и PM2.5? Чем могут быть опасны тонкодисперсные частицы?».
Уровень концентрации загрязняющих веществ в воздухе нормируется как на мировом уровне, так и в отдельных государствах. Общемировой норматив устанавливает ВОЗ. При этом отмечается, что безопасного уровня PM2.5 не существует: любая концентрация этих частиц несёт потенциальный риск для здоровья человека.
В России норматив по уровню загрязнённости воздуха частицами PM2.5 содержится в Санитарных правилах и нормах — СанПиН 1.2.3685-21. СанПиН устанавливает уровень ПДК — предельно допустимой концентрации взвешенных частиц. Отечественные нормативы менее строгие, по сравнению с рекомендациями ВОЗ. В таблице ниже приведены сравнительные данные, которые показывают, что требования СанПиН ниже в 2,3–5 раз.
Вид норматива | ВОЗ | СанПиН |
Разовая ПДК PM2.5 | – | 0,16 мг/м³ |
Среднесуточная концентрация PM2.5 | 0,015 мг/м³ | 0,035 мг/м³ |
Среднегодовая концентрация PM2.5 | 0,005 мг/м³ | 0,025 мг/м³ |
Взвешенные частицы PM2.5 вредны для здоровья человека при любых концентрациях. Однако избежать контакта с пылью сложно: она всегда присутствует в воздухе. Именно поэтому для контроля качества воздуха разработаны нормативы ВОЗ, а в России действует СанПиН. Подробнее об этих нормативах читайте в статье «Новые рекомендации ВОЗ по качеству воздуха: в чём различия с СанПиН».
Хотите дышать чистым воздухом у себя дома? Оставьте заявку и получите консультацию!
Датчики пыли PM2.5 измеряют массу взвешенных частиц в микрограммах на кубический метр (мкг/м³). Они различаются по степени чувствительности: точность измерения зависит от принципа измерения массы, а также от качества составных частей прибора — оптики.
Современные датчики PM2.5 используют два принципа измерения массы частиц: метод оптического обнаружения и метод гравиметрического обнаружения.
Гравиметрическое обнаружение — менее распространённый метод, который используют в основном в профессиональных датчиках, в лабораторных условиях.
Концентрацию твёрдых частиц рассчитывают с помощью взвешивания. Для этого используют чистые листы фильтровальной бумаги и листы, прошедшие контакт с загрязнённым воздухом. Далее сравнивают вес бумаги до и после эксперимента и, учитывая разницу, вычисляют массу твёрдых частиц.
Гравиметрический метод считается эталонным, но применяется в основном в лабораторных условиях ввиду сложности проведения эксперимента
Метод оптического обнаружения — наиболее распространённый. Он основан на способности твёрдых частиц рассеивать и поглощать свет.
Источник света облучает частицы. После взаимного контакта частиц со светом его интенсивность изменяется. Светочувствительный элемент делает замеры и далее с учётом этих данных рассчитывается масса частиц, которые дают именно такой эффект рассеивания и поглощения света.
Устройство датчика пыли PM2.5. Источник: описание полезной модели к патенту
На иллюстрации показан пример устройства датчика пыли:
1 — инфракрасный излучатель;
2 — оптический приёмник, расположенный в одной плоскости с излучателем и под углом 25° к оптической оси излучателя;
3 — оптический приёмник ослабленного излучения, установленный к оптической оси излучателя под углом 205°;
4 — ловушка ИК-излучателя для поглощения инфракрасного излучения, которое «не встретило» пыль; внутренняя поверхность ловушки покрыта специальным составом, который исключает отражательную способность;
5 — корпус датчика;
6 — вычислительное устройство, которое выводит показания на индикатор (на иллюстрации он не показан);
7, 8 — оптические фильтры, которые защищают оптический приёмник от попадания на него другого освещения, кроме ИК излучателя, например света от светодиодного фонаря.
Рассмотрим поэтапно, как измеряют концентрацию пыли датчики PM, работа которых основана на методе рассеивания света.
1
Датчик отбирает пробы воздуха: с помощью встроенного миниатюрного вентилятора втягивает наружный воздух.
2
Твёрдые частицы проходят через лазерный луч.
3
Свет рассеивается от частиц. Интенсивность рассеивания пропорциональна концентрации твёрдых частиц: чем больше частиц, тем выше процент рассеивания.
4
Оптический приёмник, или фотодетектор собирает рассеянный свет.
5
Свет в приёмнике преобразуется в электрический сигнал.
6
Вычислительное устройство преобразует электрический сигнал в значение массы частиц и рассчитывает их концентрацию.
7
Вычислительное устройство транслирует результаты измерений на дисплей.
Датчики частиц PM2.5 могут быть как отдельными приборами, так и встроенными в другие устройства. Профессиональные датчики используют в лабораториях, на промышленных объектах, в медицинской, авиационной отраслях. Датчики пыли устанавливают в системах вентиляции: в общественных, жилых зданиях, оборудованных централизованной вентиляционной системой.
В быту датчики PM2.5 используют в мониторах качества воздуха, а также в различных устройствах по поддержанию здорового микроклимата, например в классических и приточных воздухоочистителях, рекуператорах.
Чтобы выбрать подходящий датчик PM, следует проанализировать цели и условия его использования, определить функциональность. Опишем основные параметры, которые могут быть важны при выборе датчика.
Первое, на что стоит обратить внимание, — какие параметры качества воздуха измеряет датчик.
Только PM2.5 — такие датчики обычно называют датчиками пыли и дыма. Они фокусируются исключительно на мелкодисперсной пыли размером до 2,5 мкм, которая особенно опасна для здоровья.
PM2.5 и PM10 — это более универсальные модели, измеряющие как мелкие (до 2,5 мкм), так и более крупные частицы (до 10 мкм).
Комбинированные датчики, анализаторы, или мониторы качества воздуха — кроме PM2,5 и PM10, такие устройства измеряют концентрацию углекислого газа (CO₂), летучих органических соединений (ЛОС), температуру, влажность, атмосферное давление, определяют индекса качества воздуха (AQI).
Большинство моделей датчиков PM предназначены для использования внутри зданий. Они чувствительны к влажности и перепадам температур, поэтому не подходят для улицы.
Уличные датчики имеют защиту от влаги, пыли и перепадов температур. Такие приборы можно устанавливать на балконе или на стене здания.
Следует обратить внимание на технические характеристики. Самые дешёвые датчики PM могут улавливать частицы размером только от 1 мкм. Такие анализаторы не способны правильно оценить концентрацию PM2.5, поскольку часть этой пыли мельче 1 мкм.
Большинство качественных моделей измеряют мельчайшие частицы размером от 0,3 мкм. Это хороший показатель для бытового применения.
В технических характеристиках может быть также указана погрешность измерений датчика. Она выражается в процентах (например, ±10%) или в абсолютных значениях (например, ±10 мкг/м³). Чем меньше погрешность, тем выше точность датчика.
Датчики пыли PM2.5 могут быть оснащены дополнительными функциями:
дисплей — в моделях стоимостью от 500 рублей чаще всего есть монохромный или цветной ЖК-дисплей, на котором отображаются результаты анализа воздуха;
цветовая и звуковая индикация — помогают быстро оценить состояние воздуха: например, зелёный — норма, красный — высокий уровень загрязнения;
возможность подключения по Bluetooth, Wi-Fi, с помощью USB — такие датчики передают данные в мобильное приложение, сохраняют историю измерений, ими можно управлять удалённо;
поддержка протоколов «умного дома», например Apple HomeKit, Google Home, Xiaomi Mi Home, «умный дом» Яндекса — это даёт возможность интегрировать датчик в систему «умного дома» и автоматизировать работу климатической техники.
Удобны в использовании портативные датчики, оснащённые аккумулятором. Некоторые из них можно заряжать через USB. Такие устройства подходят для измерения качества воздуха в помещениях или в автомобиле.
Простые модели датчиков PM для дома можно найти за 1 000 рублей и меньше, но их точность и функциональность ограничены: измеряют только концентрацию частиц PM2.5, при этом могут не учитывать частицы размером менее 1 мкм.
Чтобы показания датчика PM2.5 были максимально точными, важно правильно использовать его.
1
Размещение датчика. Датчик стоит разместить в помещении, где чаще всего бывают люди: в гостиной, спальне, детской, кабинете. Лучше выбрать место на высоте 1–1,5 метра от пола, чтобы в устройство не попадала крупная пыль, а также чтобы датчик анализировал воздух в зоне дыхания человека. Нельзя ставить датчик у окна, над плитой, рядом с кондиционером или радиатором, поскольку потоки воздуха искажают показания прибора.
2
Частота измерений. Рекомендуется постоянный мониторинг. Это легко сделать, если устройство сохраняет архив данных. Минимальный уровень контроля — замеры утром и вечером, чтобы можно было наблюдать динамику показаний.
3
Обслуживание. Оптические датчики со временем покрываются пылью, что значительно снижает точность измерений. Периодически необходимо очищать датчики: обычно 1 раз в 1–3 месяца, согласно инструкции производителя, или по мере загрязнённости.
Хотите поддерживать высокое качество воздуха у себя дома? Оставьте заявку и получите консультацию!
Качество воздуха в квартире напрямую влияет на здоровье человека, самочувствие, продуктивность. Чтобы создать здоровый микроклимат, важно не только измерять уровень загрязнения датчиком PM или анализатором качества воздуха, но и активно снижать количество пыли и других вредных веществ. Рассмотрим основные способы поддержания чистоты воздуха в доме.
Некоторое количество частиц PM2.5 проникает в дом вместе с уличным воздухом, но часть из них образуется внутри помещения. Бороться с загрязнением необходимо и на этом уровне:
не следует зажигать свечи, благовония, курить в доме — это прямой источник PM2.5;
используйте вытяжку на кухне при приготовлении пищи, особенно во время жарки;
отдайте предпочтение электрической плите, вместо газовой: они более безопасны в использовании.
Один из самых эффективных способов снижения концентрации PM2.5 дома — использование воздухоочистителей с глубокой фильтрацией воздуха. Устройства очищают комнатный воздух от разных типов загрязнителей, в зависимости от состава фильтров: как от пыли, так и от газов, неприятных запахов.
Воздухоочистители с глубокой фильтрацией воздуха обычно оснащены префильтром, а также HEPA-фильтром. Воздух проходит через систему фильтрации поэтапно: крупная пыль оседает на префильтре, а мельчайшие твёрдые загрязнения — на волокнах HEPA-фильтра.
Фильтры воздухоочистителей со временем загрязняются. Это снижает их эффективность, поэтому требуется регулярная очистка префильтра и замена HEPA-фильтров. Частота замены зависит от интенсивности использования и уровня загрязнённости воздуха: обычно каждые 6–12 месяцев.
Многие считают, что достаточно просто открыть окно, чтобы проветрить помещение, избавиться от дыма, неприятных запахов. Однако в условиях города, особенно рядом с оживлёнными магистралями или промышленными зонами, уличный воздух загрязнён выхлопными газами, выбросами предприятий. Они содержат большое количество частиц PM2.5, PM10, вредных газов, ЛОС. Кроме того, в уличном воздухе есть аллергены: пыльца, споры грибков, плесени. Проветривание в таких условиях не улучшает качество воздуха, а снижает его.
При этом отказаться от проветривания нельзя. Без притока свежего воздуха в помещении становится душно — возрастёт уровень углекислого газа. Это продукт жизнедеятельности людей и животных, который производится в процессе дыхания. При превышении уровня CO₂ появляется головная боль, сонливость, ухудшается качество сна.
Получается замкнутый круг: проветривание через окна в городской квартире повышает уровень частиц PM и других загрязнений, а отказ от проветривания вызывает духоту. Оптимальное решение в таких условиях — установка приборов для автоматического проветривания и фильтрации уличного воздуха. К таким приборам относятся бризеры, или приточные воздухоочистители.
Бризер — это компактная приточная вентиляционная установка, которая обеспечивает постоянный приток свежего воздуха. Бризер забирает уличный воздух, очищает его от загрязнений с помощью системы фильтров, подогревает и подаёт в помещение. Окна при этом можно держать закрытыми: это исключает попадание в квартиру уличной пыли, выхлопов, аллергенов.
Производительность бризеров в среднем — 120–130 м³/час. Это позволяет обеспечить свежим воздухом до 4 человек, одновременно находящихся в помещении. Норматив для вентиляции составляет не менее 30 м³/ч на человека.
Чтобы бризер эффективно справлялся с частицами PM2.5, PM10, он должен быть оснащён многоступенчатой системой фильтрации.
1
Префильтр — задерживает крупную пыль, пух, пыль и сажу. Защищает основные фильтры от быстрого засорения. Лучше, если он моющийся и не требует замены.
2
HEPA-фильтр класса H11 и выше — основной элемент очистки от твёрдых загрязнителей. Улавливает мелкие частицы, включая PM2.5 и PM10, с эффективностью до 99,9%.
3
Угольный или фотокаталитический фильтр — нейтрализуют ЛОС, связанные с ними неприятные запахи. Угольные фильтры поглощают также другие газообразные загрязнители, а фотокаталитические — разлагают бактерии, вирусы, грибки, плесень на безопасные составляющие: воду и углекислый газ.
Фильтры бризера ATMEEX AIRNANNY A7, снизу вверх: префильтр, НЕРА-фильтр, угольный фильтр
Многоступенчатая фильтрация бризера обеспечивает комплексную защиту от всех типов загрязнений: твёрдых частиц PM, газов и микроорганизмов
Чтобы бризер действительно защищал от частиц PM, при подборе устройства необходимо учитывать следующие параметры.
Производительность — выбирайте модели с притоком от 130 м³/ч. Высокая скорость подачи воздуха создаёт положительный дисбаланс в помещении — избыточное давление. Это не позволяет загрязнённому воздуху проникать через щели в окнах, стенах, строительных материалах и конструкциях.
Площадь фильтров HEPA — чем больше рабочая поверхность фильтров, чем они объёмнее, тем выше скорость и эффективность очистки. Кроме того, объёмные фильтры служат дольше.
Герметичность корпуса — отсек с фильтрами и корпус бризера должны герметично закрываться, а само устройство должно быть установлено вплотную к стене. Это предотвращает проникновение загрязнённого воздуха в квартиру в обход фильтров.
Дополнительные функции — например, встроенный увлажнитель в комплектациях AIRNANNY A7 Start, BabyCare и Forever помогает поддерживать комфортный уровень влажности. Это важно при высоком уровне запылённости, поскольку в сухом воздухе пылевые частицы находятся во взвешенном состоянии гораздо дольше и распространяются по помещению. Повышать влажность также необходимо зимой, поскольку воздух становится более сухим из-за отопительных приборов.
Для защиты от мелкой и мельчайшей пыли оптимально использовать бризеры AIRNANNY А7 и TION 4S. Они соответствуют всем перечисленным требованиям.
Производительность устройств — не менее 140 м³/ч, система фильтрации трёхступенчатая, фильтры объёмные, а корпус и крепление к стене герметичные. Отдельные комплектации AIRNANNY A7 имеют встроенный увлажнитель воздуха.
Подробнее об этих устройствах можно прочитать в статьях «Бризер Atmeex Airnanny A7 с увлажнителем воздуха: полный обзор» и «Бризер TION 4S. Обзор флагманской линейки».
Отдельные модели бризеров оснащены встроенными датчиками пыли PM2.5. Оценивать запылённость воздуха с их помощью можно, однако пользоваться авторежимом бризера по уровню загрязнённости не стоит.
Дело в том, что бризер — это вентиляционный прибор, его основная задача — обеспечивать обновление воздуха, снижать концентрацию углекислого газа. Если устройство будет регулировать приток по уровню загрязнённости, то есть риск того, что скорость подачи свежего воздуха значительно снизится и в комнате станет душно.
Рассмотрим подробнее, как может работать бризер в авторежиме по датчику частиц PM. Представим, что в комнате есть люди, в процессе дыхания они постоянно производят углекислый газ. Бризер подаёт в квартиру очищенный воздух, в нём отсутствуют частицы PM, поэтому в комнатном воздухе их содержание тоже снижается. Датчик считывает эту информацию и определяет, что скорости притока достаточно для поддержания чистоты воздуха. В это время уровень углекислого газа может возрасти, но бризер не отреагирует: не включится или не увеличит скорость подачи воздуха.
Именно поэтому оптимально настраивать бризер по скорости притока — не менее 30 м³/ч на каждого человека. Одновременно с этим стоит контролировать показания датчика PM2.5 и регулярно проводить очистку, замену фильтров, чтобы эффективность очистки воздуха оставалась высокой.
Укажите номер телефона, получите подборку бризеров под ваши задачи и скидку 3% на первую покупку
* Скидка суммируется с другими акциями, если общая скидка не превышает 15%
1
Датчики PM2.5 позволяют точно измерить концентрацию вредных мелкодисперсных частиц в воздухе. Это необходимо для контроля качества воздуха в доме, однако чистота воздуха определяется не только уровнем пыли. Не менее важный показатель — концентрация углекислого газа.
2
Полноценно решить обе задачи — снизить уровень частиц PM и поддерживать свежесть воздуха — помогают бризеры. Это вентиляционные приборы, которые обеспечивают постоянный приток свежего и чистого воздуха.
3
Устройства можно использовать в паре. Датчик частиц PM поможет контролировать эффективность работы бризера по очистке воздуха. С его помощью можно корректировать мощность проветривания и отслеживать уровень загрязнения фильтров. Комбинация бризера и датчика частиц PM — функциональная система для поддержания здорового микроклимата в доме.
Понравилась статья? Напишите комментарий
или поделитесь в социальных сетях:
Ознакомьтесь с характеристиками популярных моделей и подберите бризер под свои задачи!
Мы перезвоним и расскажем всё o бризерах с глубокой очисткой воздуха от частиц PM и других загрязнителей, их характеристиках, подберём модель под ваши задачи, сориентируем по цене и организуем бесплатный выезд нашего инженера
Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности
© 2017–2025 «Бризекс»
Все права защищены
Информация на сайте не является публичной офертой