RkBlog

Hardware, programming and astronomy tutorials and reviews.

Walka z kurzem i pyłem w domu i w obudowie komputera

Jak zapewnić czyste powietrze i lśniący czysty komputer?

Kurz nigdy nie jest mile widziany. Im go więcej tym częściej trzeba sprzątać pomieszczenia jak i przebywający w nich sprzęt komputerowy. Od pewnego czasu usiłowałem znaleźć przyczynę znacznie szybszego gromadzenia się kurzu, czy też pyłu u mnie w mieszkaniu na obrzeżach Warszawy w porównaniu do tego co obserwowałem w biurach bardziej w centrum Warszawy. Zapraszam na studium przypadku z udziałem miernika jakości powietrza, oczyszczacza powietrza Xiaomi i sezonu grzewczego.

Okolica ładna i zielona, nic co mogłoby wskazywać na silne zapylenie powietrza

Okolica ładna i zielona, nic co mogłoby wskazywać na silne zapylenie powietrza

Analiza objawów

Kurz i pył jak to ma w zwyczaju pojawiał się na powierzchni monitora, na którym przy odpowiednim oświetleniu był wyraźnie widoczny. Także wentylator zapewniający ruch powietrza z otwartego okna do wnętrza głównego pokoju nosił ślady zbierania się ciemnego pyłu na łopatkach wiatraka.

Kurz i pył osiadający na monitorze

Kurz i pył osiadający na monitorze

W przypadku komputera - używałem obudowy Fractal Design z filtrami przeciwpyłowymi i na nich zbierał się kurz, choć nie jakieś ogromne ilości, coś co tydzień, czy dwa można było szybko ściągnąć odkurzaczem. We wnętrzu kurz nie gromadził się, ale było widać że powierzchnie są pokryte cienką warstwą pyłu. W nowym komputerze, w którym część powietrza dostawała się z pominięciem filtrów przeciwpyłowych (dwie chłodnice ustawione z wentylatorami wypychającymi powietrze z obudowy) miał podobne objawy - pył osadzający się m.in. na tunelu zasilacza. Sam filtr przeciwpyłowy zasilacza przechwycił część kurzu i pyłu. Nie wyglądało to zbyt dobrze.

Pył wewnątrz komputera
Pył wewnątrz komputera

Pył wewnątrz komputera wciągnięty przez niefiltrowane otwory

Drobny pył zassany do zasilacza

Drobny pył zassany do zasilacza

Pył i kurz na filtrze zasilacza

Pył i kurz na filtrze zasilacza

Jakość powietrza

Kolejnym krokiem był zakup miernika jakości powietrza. Wybór padł na model Temtop P600 mierzący poziom koncentracji pyłu zawieszonego PM 2,5 i PM 10. W Polsce dla PM10 dobowa koncentracja na poziomie 50µg/m3 to poziom dopuszczalny, 200µg/m3 to poziom informowania a 300µg/m3 to poziom alarmowy. EU dla pyłu PM10 za poziom dopuszczalny uznaje 50µg/m3 (dobowy) i 40µg/m3 średnioroczny. Dla pyłu PM2,5 25µg/m3 jest poziomem dopuszczalnym średniorocznie.

Pierwsze pomiary w domu wykazały PM2,5 na poziomie 15µg/m3 i mniej a PM10 na poziomie 24µg/m3 i mniej. Nie wyglądało to źle. Zacząłem jednak szukać źródeł nadmiernych ilości kurzu i pyłu. Na pierwszy ogień poszedł nowy i stary odkurzacz. Odkurzanie pokoju nowym odkurzaczem, czy nawet przystawienie miernika do wylotu powietrza nie zmieniło za bardzo odczytu. Wartości wzrosły o kilka µg. Przystawienie miernika do starego odkurzacza dały wyniki rzędu 50-60 µg/m3 i sięgające nawet 100µg/m3. Jeden winny znaleziony, co też nie było zaskakujące, gdyż powietrze wypuszczane przez stary odkurzacz miało swój specyficzny zapach kurzu - dlatego też przestałem z niego korzystać. Ale odkurzacz zapylający powietrze to nie może być jedyna przyczyna, szczególnie gdy mieszkanie jest wietrzone przy odkurzaniu. Pył musi dostawać się z zewnątrz.

Stary odkurzacz wydmuchuje sporo pyłu

Stary odkurzacz wydmuchuje sporo pyłu

Sezon grzewczy?

Jako że mierzyłem jeszcze w zimowym sezonie grzewczym był to okres, w którym w zależności od pogody jakość powietrza w miastach mogła być zła. Co jakiś czas w nocy czuć było w powietrzu lekki zapach spalenizny, coś jakby efekt mocnego smażenia w kuchni. Ciekaw byłem co będzie wskazywał miernik jakości powietrza.

Wyniki różniły się z dnia na dzień, co jest zrozumiałe - masy powietrza, kierunek i prędkość wiatru będą miały wpływ na jakość powietrza. W dzień PM2.5 osiągał średnio 10-25µg/m3, PM10 nieco więcej. W nocy było już więcej. Wartości rzędu 35-45µg/m3 pojawiały się dość często. Efekt cyklu dobowego, czy efekt pieców grzewczych? Trudno określić.

Trafiłem też na noc, w trakcie której znów w powietrzu dało się wyczuć efekt spalenizny. Miernik powietrza wskazywał PM2,5 dochodzący do 100µg/m3 i PM10 dochodzący do 125µg/m3 - bardzo wysokie wartości.

Gdy w powietrzu da się wyczuć zapach spalenizny coś jest na rzeczy
Gdy w powietrzu da się wyczuć zapach spalenizny coś jest na rzeczy

Gdy w powietrzu da się wyczuć zapach spalenizny coś jest na rzeczy

Jako że moje mieszkanie znajduje się na Ursynowie, blisko Kabat wystawione jest na las Kabacki, ale także na zabudowę wokół miasta, która może być pozbawiona centralnego ogrzewania i może stosować domowe piece różnej jakości. Nie wykluczam też działalności jakiegoś przemysłu. Jakość powietrza pogarsza się na noc. Nie mam jeszcze wyników dla cieplejszych nocy, czy z okresu letniego, ale już wczesną wiosną raz miałem PM2.5 na poziomie 3,1µg/m3, czyli jakość powietrza w okolicy może być bardzo dobra.

Innego dnia powietrze jest już znacznie lepszej jakości

Innego dnia powietrze jest już znacznie lepszej jakości

A czasami nawet bardzo dobrej

A czasami nawet bardzo dobrej

Zmiana zachowań

Mając miernik jakości powietrza i dane z niego płynące zacząłem wprowadzać zmiany. Pierwszą z nich było oczywiście brak wietrzenia mieszkania w nocy, gdy za oknem płynna śmierć - staram się dobrze przewietrzyć wcześniej, zanim jakość powietrza spadnie.

Kolejną zmianą były wiosenne porządki. Nowy odkurzacz w połączeniu z pozbywaniem się istniejącego kurzu wewnątrz domu – meble od góry, wszystkie zakurzone i dawno nie czyszczone krawędzie wokół drzwi i innych elementów wystroju mieszkania - wszystko to zostało porządnie odkurzone, a potem jeszcze przetarte na mokro w celu pozbycia się pozostałego kurzu i pyłu. Przy myciu okien dało się chyba dobrze uwidocznić możliwe powiązanie wysokich odczytów poziomu pyłów z sadzą pochodzącą z kiepskich pieców - na papierowym ręczniku po wytarciu okna pozostawała (na mokro) czarny pył (sadza?) mimo iż same szyby nie wyglądały na mocno zabrudzone, przyciemnione od osadzającego się pyłu.

Kolejnym etapem było wstawienie oczyszczacza powietrza.

Oczyszczacz powietrza

Mając niezbyt ciekawe odczyty jakości powietrza zainteresowałem się tematem oczyszczaczy powietrza. Na rynku jest bardzo dużo różnych modeli a producenci prześcigają się w straszeniu potencjalnych klientów śmiertelnymi wirusami, bakteriami i zabójczym pyłem.

Przejrzałem recenzje kilku interesujących cenowo modeli jak i ogólne przewodniki w świat oczyszczaczy powietrza. Wstępnie miałem na liście oczyszczacze z funkcją jonizacji powietrza czy z filtrami HPP, ale odpuściłem tą opcję, gdyż nie chciałem wydzielającego się ozonu - jest szkodliwy a zabijanie wszystkiego co żywe (te złowrogie bakterie, wirusy i grzyby) też mija się z praktyką dnia codziennego. Opcję jonizacji można zazwyczaj wyłączyć ale w przypadków filtrów HPP już takiej opcji nie ma. Skupiłem się by w dobrej cenie mieć oczyszczacz o odpowiednio dużym przepływie powietrza by mógł skutecznie oczyszczać powietrze w kawalerce. Dodatkowo filtry wymienne powinny być łatwo dostępne, w akceptowalnej cenie, a samo urządzenie powinno mieć dobre recenzje, w tym cichy tryb pracy.

Wybór padł na Xiaomi Mi Air Purifier 2S - wydajny, z dostępnymi powszechnie filtrami i tani jak na oczyszczacze powietrza (może też dlatego iż nie ma modułu do jonizacji powietrza). Model ten posiada też własny miernik jakości powietrza i w zależności od wskazań może sterować swoją pracą w trybie automatycznym. Tryb nocny zapewnia najcichsze obroty, choć tryb auto poniżej 20µg/m3 daje taki sam efekt, a powyżej 20 jest tylko nieco bardziej słyszalny w nocnej głuszy. Domyślny tryb ulubiony to maksymalne obroty. Oczyszczacz jest wtedy dość głośny, ale jest to raczej jednorodny szum, nie jest nadmiernie irytujący i można chwilę z nim wytrzymać jeżeli chcę przed snem oczyścić powietrze po przewietrzeniu mieszkania niezbyt czystym powietrzem. Urządzeniem można też dokładniej sterować z poziomu aplikacji mobilnej.

Typowa jakość powietrza w domu sprzed wprowadzenia oczyszczacza
Typowa jakość powietrza w domu sprzed wprowadzenia oczyszczacza

Typowa jakość powietrza w domu sprzed wprowadzenia oczyszczacza

Oczyszczacz ustawiłem w głównym pokoju i zazwyczaj pracuje w trybie automatycznym. W ciągu dnia, gdy nie ma mnie w domu ustawiam go zazwyczaj na maksymalne obroty.

Po przyjściu z pracy oczyszczacz pracujący na maksymalnych obrotach oczyszcza powietrze do około 3µg/m3 co potwierdza mój miernik jakości powietrza. Na wylocie oczyszczacza miernik raportuje nawet poniżej 1µg/m3. W trakcie używania tego oczyszczacza (już parę tygodni) powietrze w domu nie wzrosło ponad 20µg/m3 i jedyne momenty, w których zbliżało się do tej wartości to gdy wpuszczałem nieco powietrza z zewnątrz mającego w nocy np. około 40µg/m3.

Powietrze po powrocie z pracy jest skutecznie wyczyszczone przez oczyszczacz

Powietrze po powrocie z pracy jest skutecznie wyczyszczone przez oczyszczacz

Xiaomi Mi Air Purifier 2S

Xiaomi Mi Air Purifier 2S czyści skutecznie

Mniej kurzu?

Trudno określić czy oczyszcza powietrza zmniejszył ilość kurzu osadzającego się na różnych powierzchniach. Na monitorze jakby było mniej, trudno to określić bez jakiś pomiarów. Zestaw komputerowy na otwartej platformie testowej jak na razie wykazuje niewielkie ślady kurzu/pyłu natomiast na długotrwały efekt trzeba będzie poczekać.

Na poprawę jakości powietrza w domu mogły mieć też dwa inne czynniki - wzrost świadomości, który przełożył się na ograniczenie wpuszczania powietrza o bardzo złej jakości jak i celowane wiosenne porządki i wymiana odkurzacza, które ograniczyły ilość kurzu i pyłu jaki może wzbić się w powietrze wewnątrz mieszkania.

Pył może pochodzić też z innych źródeł. Stara farba, nieco antyperspirantu (potrafią momentalnie podbić wynik pomiaru zapylenia powyżej 100µg/m3), ludzie...

Plany na przyszłość

Na pewno będę zwracał uwagę na jakość powietrza po zakończeniu się okresu grzewczego - gdy noce będą na tyle ciepłe, że nikt nie powinien już palić w piecach. Ciekawy też będę efektów działania oczyszczacza powietrza. Patrząc po jego filtrze coś się zbiera więc nie jest źle.

Komputer czeka też zmiana orientacji wiatraków tak by uzyskać nadciśnienie i przepływ powietrza przez filtrowane wloty. Najpierw trzeba będzie wszystko przeczyścić. Przetestuję pewnie też papier filtrujący HEPA.

Lepsze zabezpieczanie sprzętu komputerowego przed kurzem i pyłem

Na zakończenie chciałbym jeszcze poruszyć kilka opcji, czy pomysłów lepszego zabezpieczania elektroniki przed gromadzeniem się kurzu i pyłu. Nie są to rozwiązania przeze mnie sprawdzone, czy w jakiś sposób zmierzone co do swojej skuteczności. Różne pomysły, które mogą zadziałać...

Filtry HEPA w obudowie komputerowej

Pierwszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie filtrów HEPA z oczyszczaczy powietrza, czy z wkładów odkurzaczy do oczyszczania powietrza zanim trafi do wnętrza obudowy. Problem w tym że te filtry są dość grube i stawiają spory opór powietrza. Ciężko będzie też dopasować je do istniejącej obudowy tak by powietrze nie znalazło innej drogi o mniejszym oporze. SilverStone oferuje chyba jeszcze obudowę Mammoth Series MM01 wyposażoną w takie filtry. Obudowa jest duża, droga i niekoniecznie cicha.

Bardziej realne może być zastosowanie papieru filtrującego HEPA - stosowanego w odkurzaczach i innych urządzeniach wymagających większego przepływu powietrza. Oznaczane są literami G, F, H - odsiewające coraz to mniejsze frakcje pyłu. Spadek ciśnienia jest mniejszy niż w filtrze HEPA, efektywność też jest mniejsza, ale też wymagania nie są aż tak duże jak w przypadku np. oczyszczacza powietrza. Z arkusza takiego papieru łatwiej też wyciąć odpowiednie kształty pasujące do wlotów powietrza obudowy.

Zastosowanie dodatkowej warstwy filtrującej będzie obciążeniem dla wentylatorów w obudowie. Wentylatory optymalizowane na przepływ powietrza mogą stracić znacznie więcej niż wentylatory balansujące ciśnienie statyczne i przepływ powietrza. Także zwiększenie ilości wentylatorów i zastosowanie mniej agresywnej krzywej obrotów może dać lepsze wyniki. Na pewno filtry powinny być szczelnie zamontowane wokół wlotów powietrza tak by nie mogło ono ich ominąć.

Szybki test z wentylatorem Noctua NF-S12B – filtr HEPA z małego oczyszcza powietrza praktycznie całkowicie blokuje przepływ powietrza, natomiast filtr papierowy H zapewnia nieduży, ale jednak wyczuwalny przepływ. Lepsze wyniki powinny dać filtry papierowe G i F (kosztem przepuszczania bardzo drobnego pyłu zawieszonego).

Filtr HEPA stawia bardzo duży opór wentylatorom

Filtr HEPA stawia bardzo duży opór wentylatorom

Papier filtrujący HEPA też ograniczy przepływ powietrza ale w mniejszym stopniu

Papier filtrujący HEPA też ograniczy przepływ powietrza ale w mniejszym stopniu

Papier filtrujący jest w stanie zatrzymać nawet dość drobny pył

Papier filtrujący jest w stanie zatrzymać nawet dość drobny pył

Ważne jest też by nawet w zwykłej obudowie z filtrami przeciwpyłowymi powietrze było zasysane tylko przez te filtry. Jeżeli więcej powietrza jest wypychane z obudowy niż zasysane przez wentylatory z tymi filtrami to brakujący przepływ odbędzie się przez inne otwory w obudowie. Ogólnie chodzi o to by w obudowie zawsze panowało nadciśnienie - tak by powietrze nigdy nie dostawało się przez niefiltrowane otwory w obudowie. Coś co nie miało miejsca w moim komputerze z dwoma chłodnicami ustawionymi na wypychanie powietrza z obudowy przy braku wentylatorów wtłaczających powietrze przez filtry.

Przykład opytmalizacji przepływu powietrza w obudowie by uzyskać nadciśnienie

Komputer z dala od podłogi

Kurz i pył pod wpływem grawitacji będzie zbierał się na podłodze skąd może zassać go wentylator zasilacza jak i potencjalnie wentylatory obudowy. Komputer umieszczony na biurku, czy podwieszony pod biurkiem może poradzić sobie z tym lepiej. Można też wykorzystać podstawki na kółkach pod komputery - dadzą parę centymetrów jak i ułatwią przemieszczanie komputera, np. w celu odkurzenia podłogi pod nim ;)

Podstawka pod komputer
Podstawka pod komputer

Podstawka pod komputer pozwoli oddalić komputer od podłogi i potencjalnie ograniczy ilość zasysanego kurzu

Komputer bez wentylatorów

Mniej prądożerne komputery mogą obyć się bez wentylatorów. O ile da się zastosować pasywne chłodzenie to brak strumienia powietrza kierowanego przez wentylatory powinien ograniczyć problem pyłu... ale nie do końca. Wiele obudów do np. pasywnie chłodzonych płyt mini ITX ze zintegrowanymi niskonapięciowymi procesorami jest dość przewiewna - posiada wiele otworów wentylacyjnych z wielu stron obudowy, co może skutecznie zapylić wnętrze. Lepszym rozwiązaniem byłyby obudowy, które stają się radiatorem i nie wpuszczają powietrza do środka (lub robią to w mocno ograniczonym zakresie). Obudowy tego typu oferuje Akasa a pod silniejsze systemy pasować może Streacom DB4 - oczywiście za takie obudowy zapłacimy więcej, a czasami znacznie więcej.

Pasywnie chłodzone karty graficzne należą do rzadkości. Na rynku pojawił się GTX 1050Ti KalmX jak i kilka rzadko spotykanych pasywnie chłodzonych RX460/560.

Akasa oferuje pasywne obudowy bez otworów wentylacyjnych

Akasa oferuje pasywne obudowy-radiatory bez otworów wentylacyjnych

Streacom DB4

Streacom DB4 to obudowa-radiator dla mocniejszych podzespołów

Oczyszczacz powietrza zapewniający czyste powietrze

Jeżeli powietrze będzie czyste to nie powinno być problemów z pyłem i kurzem osadzającym się na filtrach, czy podzespołach komputera. Nie zawsze może być tak idealnie. W przypadku np. otwartych obudów jak np. Thermaltake Core P3 i P5 czy platform testowych kurz może osadzać się osiadając znad obudowy. Oczyszcza powietrza umieszczony np. z tyłu takiej obudowy i kierujący czyste powietrze do góry, nad obudowę mógłby temu zapobiec.

W przypadku bardziej klasycznych obudów skierowanie oczyszczonego powietrza w kierunku wlotu na obudowie też może dać pożądane efekty. Może to być jednak problematyczne do uzyskania - gdy np. wlot znajduje się na przednim panelu obudowy potrzebny byłby nawiew oczyszczonego powietrza na ten panel co oznacza puszkę oczyszczacz przed komputerem - co może burzyć wizję artystyczną właściciela :) Wtedy prościej po prostu oczyszczać powietrze w całym pomieszczeniu.

Alternatywna i bardziej oczywista opcja to regularne i częstsze czyszczenie wnętrza obudowy (jak i pomieszczenia). Dobrej jakości sprężone powietrze nie pozostawiające tłustych plam powinno skutecznie usunąć zaczynający się gromadzić pył i kurz - szczególnie na radiatorze chłodzenia procesora, czy karty graficznej.

A jakie są wasze rozwiązania na czyste powietrze i ochronę elektroniki przed kurzem?

RkBlog

Komputery PC, 17 April 2019,

Comment article