拆出好空净·科沃斯沁宝测评(看它如何实现全屋空气净化)

室内空气质量欠佳带来的恶果我就不说了,免得又有人说我“焦虑营销”。直接进入科普环节吧:

室内空气污染主要分为三大类:

① 固体颗粒污染:PM2.5等;

② 挥发性有机气体:甲醛、苯及其衍生物等;

③ 高浓度废气:CO2超标等。

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在讲室内空气净化方法之前,先告知大家,“绝大部分专业除甲醛的公司都是骗子公司”,装修材料中的甲醛释放周期为3-15年,收费三五千就能一次清除全部甲醛,就是骗你不懂。当天清除后的确非常有效果,但是要不了多久,房间内的甲醛又会超标,一点都不靠谱,还不如开窗通风。

根据室内空气污染的种类不同,也有相应的室内空气净化方法,归纳起来大概有五种:

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①自然通风:其优势是无额外成本;劣势是效率低,耗时长;入住情况下,影响私密性,还会带来扬尘、噪音等污染;

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②植物吸收:常见用来吸收甲醛的植物有吊兰、绿萝等,优势是绿色环保,成本低;劣势是吸收效率低,且甲醛浓度稍高就会导致植物发黄枯萎;

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③新风换气:属于被动式的通风,可用新风系统、新风空调等实现,优势是能同时实现换气和扬尘过滤;劣势是造价昂贵,安装困难;

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④物理吸附:使用表面积发达、微孔径丰富的物质来吸附空气中的挥发性有机气体,优势是成本适宜,效率高,净化百分比高;劣势是分子间力不稳定,吸附量高后,会发生可逆反应,释放出被吸附的污染物;

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⑤化学吸附:利用某些物质的化学特性,以生成化学键的方式吸附空气中的挥发性有机气体;优势是化学键比分子间力更稳定,带有不可逆的性质;劣势是需要载体承载,制造工艺要求高,价格一般比较贵。

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谈到化学吸附,现在很多空气净化器宣传的“铂金触媒分解甲醛”就属于一种化学吸附,而且相信很多朋友也会有上面这样的疑问:铂金催化剂分解甲醛需要的能量从哪里来?这里先把总反应方程式给大家展现出来:

HCHO+O2 铂金+吸附热+光触媒 H2O+CO2

按照前面讲到化学吸附的原理,空气中的甲醛分子被载体中的铂原子吸附形成较为稳定的化学键,从分子动能较高的气态直接降到了分子动能较低的固态,这部分降低的分子动能根据能力守恒原理转化成了热能(吸附热)。

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当甲醛被化学吸附所需的反应热≤铂原子吸附甲醛放出的吸附热时,上面的总反应方程式就能在常温下进行。

科普完室内空气污染物和净化方式,我作为家电垂直领域的工作者,在空气净化领域研究的重心主要还是放在新风系统/新风空调以及空气净化器的具体产品之上。

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从去年6.18以后到现在,在接近一年时间内,我陆陆续续测试、拆装过6款空气净化器(方太 kj500f-j21、 ZTK airplusX12、IAM kj500f-j3、IQair PRO 、艾泊斯 ai600、科沃斯AVA)以及1款新风空调(小米新风空调),感兴趣的朋友可以去翻翻我前面的视频或微头条,都有相关的内容。

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今天主要给大家带来的是科沃斯AIRBOT ANDY PRO这一型号空气净化机器人的测试和拆解,文中会跟大家详细分析一下现目前空气净化器这个行业的技术发展情况;关于新风空调这个品类,也会在近期出一篇短文,喜欢的朋友可以先点个关注。

一、拆机

ANDY PRO这台空气净化器比较特殊,讲它之前,我觉得有必要跟大家普及一下厂家的相关知识,不然估计很多朋友无法理解到:有一种商业模式叫“降维打击”!

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科沃斯电器有限公司是一家1998年在苏州成立的专业从事家庭服务机器人的研发、设计、制造和销售的公司;它的主要技术壁垒建立在机器人的软硬件研发和设计上。从2001年开始,科沃斯不断推出产品体验感更强的机器人产品,甚至部分产品直接引领着整个家庭服务机器人的发展方向,比如:2013年世界首发的规划型扫地机器人,直接将美国iRobot公司随机覆盖型扫地机器人按在了地上摩擦,实现了弯道超车。

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现在,在家庭服务机器人领域,科沃斯占据了超50%的市场份额,随之而来的是连续几年科沃斯股价的持续上涨,我是特别后悔当初看中了没有早上车。

讲完科沃斯这家公司,你再看它的产品线,都是围绕家庭服务机器人进行打造的,地宝(扫地机器人)、沁宝(空气净化机器人)、窗宝(擦窗机器人)等等。当市场上所有的空气净化器厂家都还在围绕CADR值、CCM值、适用面积做文章、搞宣传的时候,2015年科沃斯直接掏出来一个可以实时监测各房间污染度、可以全屋建图、自动净化全屋空气的产品。

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关键你想模仿它去做空气净化机器人,还没有那个技术储备,他能抢占你的空净市场,你却不能抢占他的机器人市场,就问你气不气?

1、外形

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科沃斯ANDY PRO的外形跟它的姊妹款ANDY和AVA非常相似,除了AVA(黑色)稍小以外,ANDY PRO把顶盖从纯黑升级成了大理石花纹,不过我个人还是喜欢纯黑系,懂的都懂。

2、滤芯组件

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空气净化器的工作逻辑是采用滤网(初效滤网、HEPA层)来过滤颗粒物,用吸附手段(活性炭、高分子多胺技术)来过滤空气中的挥发性有机气体,从而达到净化空气的目的。

根据原理和ANDY PRO的官网宣传,不难看出ANDY PRO的净化能力主要取决于改性活性炭(高分子多胺)、HEPA高效过滤网以及初效过滤网。其它三层,钢丝网起支撑作用,两层纱网是用来包裹活性炭。

2.1活性炭

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如上图所示,活性炭起吸附作用是因为其表面积发达、微孔径丰富的特性。但是,活性炭与活性炭之间的差距也是非常巨大的,这点和纳米银材料的特点比较相似,纳米银是制备的直径越小,价格越贵;活性炭是内部孔隙越多,表面积越大价格越贵。虽然都叫纳米银、活性炭,真实价格和效果可以相差十几倍之巨。下图是中消协对活性炭产品抽检的数据报告,可以比较直观的反映出各类活性炭之间的功能差距。

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如何分辨活性炭的好坏,有两个比较简单的日常方法,一个是看活性炭的体积,同样重量,体积越大的活性炭吸附能力越强;另外一个是将活性炭放入水底,会产生一连串微小气泡,气泡发生的越剧烈,持续时间越长,吸附能力就越强。当然还有一些专业的参数值,比如碘吸附值、亚甲蓝吸附值等,可以更直观的表现出活性炭的优劣。ANDY PRO上使用的就是1000碘吸附值的“改性活性炭”,这是一种通过特定方法使活性炭表面发生一定的反应,从而使活性炭对特定物质(挥发性有机气体)有更强的吸附能力。

2.2高分子多胺

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胺是一大类有机物的总称,上图所示的就是目前曝光率最高的多巴胺分子式。科沃斯ANDY PRO分解净化甲醛的技术就是将一种高分子多胺作为反应剂,其反应方程式如下图所示:

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用文字表述就是:甲醛+多胺反应生成亚胺+水,分子式中的R可以是烃基或氢。这种净化方式也属于化学吸附的一种,相对于单纯的活性炭物理吸附,具有不可逆,无二次污染的优势;缺点就是随着反应剂的消耗,对甲醛的分解能力会逐步降低,需要根据实际使用情况适时更换滤芯。这就涉及到滤芯使用寿命,这个问题我会在下一个小点结合CCM值进行讲解。

2.3滤网

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滤网也是空气净化器上的核心零配件,ANDY PRO使用的是H13等级的HEPA过滤网【欧标EN779-1993】,这个等级的HEPA过滤网要求对0.3um细小颗粒过滤效率必须大于99.97%;那有没有更高等级的HEPA过滤网呢?当然有,在H13以上,还有H14、U15、U16、U17这4个等级,而且等级越高的滤网一次性过滤率越高。但是也存在一定的弊端,那就是等级越高的滤网过滤孔隙就越小,相应的风阻也就越大、噪声也就更大;加上制造成本的飙升,最高的U17光一张滤网就要上千元,所以家用空气净化器一般都采用H11-H13等级的滤网。如果有产品的HEPA过滤网使用的是H10及以下级别的,就果断放弃吧,其对0.3um颗粒过滤效率仅有85%。

另外一层初效(粗效)过滤网,其最大的作用是为了延长HEPA过滤网的使用寿命,提前将毛发、灰尘等大颗粒物过滤,否则需要经常更换HEPA高效过滤网,使用成本就会飙升。

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滤芯需要定期维护保养,最有效的方法就是拿出来放在阳光下通风晾晒3个小时,能够有效延长活性炭的使用寿命。那我隔三差五拿出来晒晒是不是就不用更换滤芯了?当然不是,除了前面讲的反应剂消耗问题外,HEPA过滤网上过滤的微小颗粒也是晒不掉的,国标【GB/T18801-2015】中的CCM值(累计净化量)就能够很直观的判断出一个滤芯的综合使用寿命。

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CCM值分为颗粒物CCM值(滤网)和甲醛CCM值(活性炭),数值表示滤网和活性炭净化性能降低到50%时所能吸附的污染物总量,单位是mg。数值越高,就表明在同样环境下,空气净化器滤芯使用寿命越长。

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在产品说明书上,ANDY PRO只表明了两个CCM值的等级,都是国标中的最高等级。

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具体数值我在科沃斯某东官方旗舰店的商品参数中找到了,颗粒物CCM值为32280mg,,甲醛CCM值为1500-2000mg,数据都不错,尤其是颗粒物CCM值超国标2.5倍多,这和它滤网的包围式设计有一定的关系(圆周比直线要更长)。

再说回空气净化器应该什么时候更换滤芯的问题,就ANDY PRO而言,它的App功能会主动提示滤芯更换;其它类型的空气净化器,如果其噪音异常增大,这个时候就可以选择更换滤芯了。因为噪音的异常增大,大概率是因为HEPA高效过滤网上的空隙被细颗粒物堵塞严重导致的,如果不更换,会极大的影响空气净化效率。

另外,ANDY PRO在滤芯的设计上,增加了一个仿抽屉式的设计,方便抽拉取出滤芯,这种轻奢级产品上的人性化设计还是比较多的。

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相较于上一代的ANDY,ANDY PRO还增加了一个套娃功能——滤芯套着紫外线杀菌系统,香氛又在紫外线杀菌系统的里面,里里外外来了三层。这里提一个问题,空气净化器的活性炭能够吸附挥发性有机气体,那么它会不会把自己香氛系统散发出来的香气给净化了?欢迎喜欢开动脑筋的朋友在评论区留言,回答正确能够被置顶评论哦(这个奖励好像一点都不诱人)!

3、机器人模组

相对于传统的空气净化器,机器人系统是科沃斯ANDY PRO的杀手锏,前面讲公司的时候也已经阐述过科沃斯在机器人领域的统治地位,这里就不再废话了。

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科沃斯称之为沁宝的空气净化机器人,整体的技术难度远远低于其主流产品地宝(扫地机器人),原因是地宝需要清扫地面灰尘和固体杂质,需要全屋覆盖不留死角,这样就会遇到墙角、床底、桌腿、地毯、电器充电线等复杂环境,对导航定位、物体识别、避障脱困能力要求就更高。而沁宝主要是净化空气,空气又具有流动性,只要第一次使用建图完毕,在后续的使用过程中,沁宝的工作逻辑就非常简单,只要按照建图时规划好的路径到达空气污染超标的区域进行净化即可。

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遇到障碍物时,不会像地宝一样贴近打扫,而是会始终保持较远的距离,尤其是遇到线状障碍物时,会远远绕开,不会轻易的让自己陷入被困状态。

虽然功能需求比地宝简单,但是ANDY PRO机器人模块的硬件上还是非常给力的,科沃斯T8、T9扫地机器人上的3D识别模组、dTof(飞行时间测距)测距等最尖端的技术都给配上了,这是完全不给其它空净厂家留抄袭的机会啊!

4、风机&电池

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科沃斯ANDY PRO采用的是广东佛山的泛仕达风机,以及比亚迪的锂离子电池。比亚迪的电池就不多置喙了,各类电池技术的储备是非常雄厚的;泛仕达风机是2004年成立的风机研发、生产、销售企业,其EC风机也取得了欧盟的标准认证,产品质量也是不错的。

5、除菌系统

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科沃斯ANDY PRO的除菌系统分为两大部分,一个是通过滤网的过滤,因为已知的绝大部分细菌的大小分布在0.4-2um之间,可以被H13级高效滤网过滤拦截,而且ANDY PRO还在HEPA高效滤网上加装了蓝色抑菌层;另一个是UV(紫外线灯)杀菌,如果说紫外线是给空气杀菌的,多少带点侮辱你智商的感觉,实际上它最主要的作用还是让滤芯能够受到足够长时间的紫外线光照,对滤网过滤下来的细菌进行灭杀,配合抑菌层,防止细菌大量滋生造成空气的二次污染。

6、外设

6.1充电基座

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充电基座和我原来写的《拆出好地宝》中扫地机器人使用的充电基座基本上是同样的功能,主要由供电系统和定位系统组成;供电系统就是为沁宝提供充电服务,定位功能是让沁宝能够找到充电基座,实现自动回充等功能;而且关机后再次开机,沁宝也是通过自己与充电基座的相对位置来确定自己位于家中的具体位置,所以不要没事把充电基座移来移去,这样会导致机器人迷路,需要再次重新建图。

6.2空气检测仪

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空气检测仪是ANDY PRO实现全屋空气质量监测、主动前往净化功能的必要外设,在购买产品的时候随机赠送了一个(或者说成本已经核算在零售价里了)。使用的时候需要插USB接口提供电源,链接Wifi,打开App进行绑定,绑定后,主机就能实时接收空气检测仪传送来的检测数据。

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一台主机最多能够绑定五台空气检测仪,除了赠送的一台外,另外四台就需要额外加钱购买,所以想达到宣传的全屋空气质量监测,可能还需要399*4=1596元。不过个人觉得主卧、儿童房有监测就行了,把充电基座放置在客厅,主机头顶还自带一个检测器,所以一般家庭只需额外购买一个就行了。

二、测试

7、建图测试

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科沃斯ANDY PRO空气净化机器人在首次净化时会扫描家庭环境,如果你在好奇心驱使下跟着它想探探究竟,最后机器人建图时就会把扫描到你的区域划定为障碍物,导致建图不规范。所以在全屋首次净化时,最好先将家里的物品稍微摆放规整,将不需要机器人净化的区域给封闭起来(厨房、厕所、储藏室),当其逛完后,最终会得到如上图所示的全屋地图。根据我自己标注的房间物品摆放,可以看到机器人的对环境的识别还是非常不错的。

8、净化能力测试

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机器人做得好,并不代表空气净化效果就好。为了测试科沃斯ANDY PRO空气净化机器人的净化效果,我分别做了两次实验,左图是VOC检测爆表,污染物使用的是香蕉水(挥发性大,主要成分是甲苯、环己酮等有机物);右图是细颗粒物PM2.5爆表,污染物使用的是烟饼(专业发烟材料,拍摄战争片常用道具)。

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当空气检测仪的检测数据传到主机时,处在客厅充电基座处的主机就顶着爆表数据、开着双闪(3D摄像头发出的探测光),按照地图建模规划,冲到主卧污染区开始进行空气净化了。在过量污染(超出科沃斯空气检测仪浓度范围)的情况下,科沃斯ANDY PRO净化42m3(主卧空间大小)空气中两种污染物的时间分别耗时6.2min(挥发性有机物)、4.4min(PM2.5),空气检测仪显示空气质量回到蓝标(优)。

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净化颗粒物所用的时间和产品参数中提供的CADR值比较吻合;净化挥发性有机物所用的时间比CADR(甲醛)所用的时间快很多,差异应该在香蕉水中所含的挥发性有机物中没有甲醛成分,而是甲苯居多。

3、噪音测试

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科沃斯ANDY PRO一档噪音实测在43.6dB,但是我家白天的环境噪音也是43dB左右,科沃斯官方给出ANDY PRO最低档噪音为40dB,所以我的这个测量值可能不具有参考价值。第二档噪音实测62.6dB,和电动牙刷刷牙时的震动噪音差不多,能够接受。第三挡的噪音实测为72.7dB,这声音就有点让人心烦意乱了,不过家庭空气净化时多数情况下使用一档就足够了,只有像我前面做实验弄得污染值爆表的情况下,净化机器人才会智能的选择第三挡进行快速净化。而且强力挡净化一个房间,时间也就几分钟,污染爆表的时候,空净的噪音就不是最重要的考虑因素了,需要的是它用最短的时间完成净化,毕竟在那样的环境下,大多数人是一秒钟也不想多待。

三、总结

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科沃斯ANDY PRO作为科沃斯新推出的一款空气净化机器人,在空净领域的功能和参数上,虽然不敢说达到独步天下的地步,但也可以说是始终处于第一梯队。比如:使用H13等级的HEPA高效过滤网就远高于目前市面上主流的H11等级的HEPA高效过滤网;1000碘吸附值的改性活性炭+高分子多胺的物理+化学双重吸附,相较于一般空净的单活性炭物理吸附来说,没有了甲醛二次释放污染空气的劣势。最重要的是由于科沃斯在机器人领域的领军地位,沁宝直接打破了空气净化机适用面积的计算公式,科沃斯ANDY PRO用 600m3/h的实际洁净风量能适配200m2的面积,这个放在传统固定式空气净化器上,简直不敢想象的;因为按照空净适用面积S=12F/60H的计算公式,F=600m3/h的固定式空气净化器适用面积仅为40m2(H楼高=3米)或42.8m2(H楼高=2.8米)。

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我觉得这里可以适用南孚电池的经典广告语“一台更比五台强”,从这个角度看6599元的科沃斯ANDY PRO好像性价比就超高了;在智能监测净化方面,步步高点读机的广告改改也比较适合:“哪里污染净哪里”。凭借这种降维式的打击,目前空净市场上敢上前掰掰手腕的产品都比较稀缺。

不足之处在于首次联动清洁的操作稍微有些许繁琐,没有接触过类似智能化产品的消费者可能需要对着说明书好好研究一下;而且空气检测仪还需要额外加钱购买,需要插USB为其提供电源,实现全屋联动就需要占用五个电源接头。

除了科沃斯新款沁宝ANDY PRO外,其姊妹款沁宝ANDY AVA在目前6.18电商节预热期间,价格也从原来的6999下探到了4599,性价比更是强到离谱,喜欢的朋友可以关注一下。

文章的最后另外提一个想法,科沃斯很多机器人产品其实都是同一技术下的不同场景应用,比如我家里去年买的扫地机器人科沃斯T8 AIVI,加上现在的空净机器人,这些产品能不能实现模块化分解,然后再用一个机器人配装不同的配件,以此来实现不同的功能。这样我买空净的时候就不需要再买机器人模块,只买空净配件,价格也会降低非常多。客户得实惠,厂家提销量占市场,一举多得哦!

THE END
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