CADR और कमरे का साइज़: वो गणित, खोलकर

CADR का मतलब है clean air delivery rate. यह एयर प्यूरीफायर पर लिखा सबसे काम का नंबर है, और इसे अक्सर फ़िल्टर की रेटिंग समझ लिया जाता है। वो यह है नहीं। यह एक दर है: मशीन हर घंटे कितने घन मीटर हवा कमरे को वापस लौटाती है, जिसमें से निशाने वाला प्रदूषक निकाला जा चुका है।

इसके पीछे का स्टैंडर्ड है AHAM AC-1। टेस्ट जानबूझकर सीधा-सादा है। क़रीब 28.5 m³ के एक सीलबंद चैंबर में एक जाने-पहचाने प्रदूषक की तय मात्रा भरी जाती है। उसकी मात्रा घटने की रफ़्तार दो बार नापी जाती है: एक बार चैंबर बंद और मशीन बंद रखकर, ताकि पता चले कि कण अपने आप कितनी तेज़ी से बैठते और सतहों पर चिपकते हैं, और एक बार मशीन चलाकर। CADR इन दोनों रफ़्तारों का फ़र्क़ है, जिसे हवा के बहाव की तरह लिखा जाता है।

इस परिभाषा से दो बातें सीधे निकलती हैं। पहली, अपने आप बैठने वाला हिस्सा घटा दिया जाता है, इसलिए CADR सिर्फ़ मशीन का अपना योगदान है, और कुछ नहीं। दूसरी, चूँकि यह हवा का बहाव गुणा एक बार में फ़िल्टर होने की दक्षता है, इसलिए मामूली फ़िल्टर के पीछे लगा बड़ा पंखा और शानदार फ़िल्टर के पीछे लगा छोटा पंखा एक जैसा CADR दे सकते हैं। यह नंबर आपको मात्रा बताता है, फ़िल्टरेशन की गुणवत्ता नहीं — इसीलिए फ़िल्टर का ग्रेड एक अलग सवाल है, जो HEPA ग्रेड की पूरी बात में है।

AHAM AC-1 एक CADR नहीं देता। वो तीन देता है, क्योंकि वही टेस्ट तीन अलग प्रदूषकों पर चलता है, जिनके कण तीन अलग आकार के होते हैं।

धुएँ वाला आँकड़ा तीनों में हमेशा सबसे कम होता है, और इसकी अच्छी भौतिक वजह है: ये कण पकड़ने में सबसे मुश्किल हैं और अपने आप बैठने में सबसे धीमे। पराग वाला आँकड़ा सबसे ऊँचा होता है, क्योंकि बड़े कण फ़िल्टर करने में भी आसान हैं और बिना मदद हवा से गिर भी जल्दी जाते हैं — जिससे मशीन की तारीफ़ ज़्यादा हो जाती है।

तो धुएँ वाला CADR ही सावधानी वाला आँकड़ा है, और अगर आप स्मॉग या PM2.5 की वजह से ख़रीद रहे हैं तो साइज़ इसी से निकालिए। जो ब्रांड बिना लेबल के एक अकेला CADR छापता है, वो आम तौर पर पराग वाला आँकड़ा छाप रहा होता है, जो उसी मशीन के धुएँ वाले आँकड़े से एक-तिहाई तक ऊपर हो सकता है। अगर स्पेसिफ़िकेशन शीट तीन नंबर देती है, तो सबसे छोटा लीजिए।

चीनी मशीनें इसकी जगह GB/T 18801 पर जाँची जाती हैं, जो एक कण-CADR बताता है और — अलग से — एक फ़ॉर्मल्डिहाइड CADR, क्योंकि ये दोनों वाक़ई अलग काम हैं। वो CCM यानी संचित सफ़ाई द्रव्यमान की ग्रेडिंग भी करता है: फ़िल्टर अपना प्रदर्शन गिरने से पहले कितना प्रदूषक सोख सकता है। ये ग्रेड कणों के लिए P1 से P4 और फ़ॉर्मल्डिहाइड के लिए F1 से F4 तक चलते हैं, सबसे ऊँचा सबसे अच्छा। ऊँचा CADR पर नीचा CCM मतलब ऐसी मशीन जो शुरू अच्छा करती है और फिर फीकी पड़ जाती है — जो स्पेसिफ़िकेशन शीट में नहीं, आपकी जेब में दिखता है। एयर प्यूरीफायर का चलने का ख़र्च इसी को आगे ले जाती है।

CADR अकेले में कुछ नहीं कहता, जब तक उसके साथ कोई कमरा न जुड़े। 400 m³/h बेडरूम में भरपूर है और खुले-प्लान वाले फ़्लोर पर नाकाफ़ी। दोनों के बीच का पुल है एयर चेंज प्रति घंटा, ACH: मशीन एक घंटे में पूरे कमरे के बराबर हवा कितनी बार प्रोसेस कर सकती है।

इससे वो परिभाषा मिलती है जिस पर बाक़ी सब टिका है:

1. ACH = CADR ÷ कमरे का आयतन
2. कमरे का आयतन = फ़र्श का क्षेत्रफल × छत की ऊँचाई
3. यानी: ज़रूरी CADR = फ़र्श का क्षेत्रफल × छत की ऊँचाई × जितने ACH आप चाहते हैं

लक्ष्य 1 या 2 की जगह 4 से 5 पर क्यों है? क्योंकि कमरा कोई सीलबंद डिब्बा नहीं है। बाहर की हवा दरारों से लगातार अंदर रिसती है, और अंदर के लोग खाना बनाकर, चलकर और क़ालीन से धूल उड़ाकर कण बनाते रहते हैं। प्यूरीफायर एक तय मात्रा का प्रदूषण एक बार साफ़ नहीं कर रहा; वो हमेशा एक सप्लाई से लड़ रहा है। आख़िर में जो सांद्रता आपको मिलती है वो मशीन की साफ़-हवा दर और गंदी हवा के आने की दर के अनुपात पर निर्भर है। एक एयर चेंज प्रति घंटा इस संतुलन को मुश्किल से हिलाता है। चार या पाँच उसे काफ़ी नीचे खींच लेते हैं, और क़रीब छह के बाद फ़ायदा सपाट हो जाता है जबकि आवाज़ नहीं होती।

कम प्रदूषण वाली जगह में हवा बस ताज़ा रखने के लिए दो से तीन ACH ठीक लक्ष्य है। स्मॉग और एलर्जी वालों के लिए आम तौर पर चार से पाँच बताया जाता है, और अगर आप इन्हीं में से किसी वजह से ख़रीद रहे हैं तो डिज़ाइन इसी के हिसाब से कीजिए।

ख़ुद AHAM की साइज़िंग सलाह भी यही कहती है, और आप उसे जाँच सकते हैं। उसका मोटा नियम है कि CFM में CADR कमरे के वर्ग फ़ुट क्षेत्रफल का कम से कम दो-तिहाई हो। 300 ft² का कमरा लीजिए: इसके लिए 200 CFM चाहिए, यानी एक घंटे में 12,000 ft³ साफ़ हवा। मानक 8 फ़ुट की छत पर कमरे में 2,400 ft³ हवा होती है। 12,000 ÷ 2,400 = ठीक 5.0 एयर चेंज प्रति घंटा। वो मोटा नियम असल में भेस बदले हुए ACH का लक्ष्य ही है।

इसे मीट्रिक में बदलिए तो यह एक अकेला गुणक बन जाता है। 2.5 मीटर की छत पर, पाँच एयर चेंज प्रति घंटा के लिए चाहिए फ़र्श का क्षेत्रफल × 2.5 × 5 = क्षेत्रफल × 12.5। चार एयर चेंज के लिए चाहिए क्षेत्रफल × 10। ये दो नंबर आपके घर का लगभग हर कमरा नाप देंगे।

आख़िरी पंक्ति ध्यान से पढ़िए, क्योंकि यह एक आम सवाल का ईमानदार जवाब है। इस लिस्ट का सबसे बड़ा CADR 600 m³/h है, जिस पर दो मशीनें बराबर हैं। 55 m² की खुली जगह में यह 600 ÷ 137.5 = 4.4 एयर चेंज प्रति घंटा है — अच्छा, पर पाँच से कम, और यहाँ की कोई भी अकेली मशीन इससे आगे नहीं जा सकती। इतनी बड़ी जगह के लिए असली विकल्प यही हैं कि या तो 4.4 ACH मान लीजिए, या दो मशीनें चलाइए — जिससे साफ़ हवा कमरे के एक नहीं, दो हिस्सों में पहुँचती भी है। एयर प्यूरीफायर कहाँ रखें बताती है कि यह दूसरी बात सुनने से ज़्यादा क्यों मायने रखती है।

अगर आपकी छत 2.5 मीटर से ऊँची है, तो अंदाज़े से घटाने-बढ़ाने की जगह गुणा दोबारा कीजिए। 3.2 मीटर छत वाले 35 m² के कमरे में 112 m³ हवा है, 87.5 नहीं — 28% ज़्यादा हवा, और उसे हिलाने के लिए 28% ज़्यादा CADR। रूम साइज़िंग प्लानर आपके कमरे के लिए यह गुणा कर देता है और यहाँ की हर मशीन को उससे मिलाता है।

यहाँ हर मशीन वर्ग मीटर में एक कवरेज एरिया भी बताती है, 28 m² से 85 m² तक। मन करता है कि हिसाब छोड़कर उसी पर भरोसा कर लिया जाए। वो क्या दावा कर रहा है, यह निकाल लीजिए तो भरोसा कम हो जाएगा।

इस लिस्ट की बारह में से आठ एयर पंक्तियाँ लगभग ठीक एक ही अनुपात पर हैं: कवरेज ≈ CADR ÷ 8.3। Xiaomi Smart Air Purifier 4 लीजिए — CADR 400 m³/h, कवरेज 48 m²। 2.5 मीटर की छत पर उस कमरे में 48 × 2.5 = 120 m³ हवा है। यानी निकलने वाला एयर-चेंज रेट हुआ 400 ÷ 120 = 3.3 ACH। 352 X60 Plus पर वही कीजिए, 600 m³/h और 72 m²: 72 × 2.5 = 180 m³, और 600 ÷ 180 = फिर वही 3.3। यह अनुपात जानबूझकर है।

और 3.3 एयर चेंज प्रति घंटा उन 4 से 5 से नीचे है जो स्मॉग या एलर्जी के लिए चाहिए। हवा बस ताज़ा रखने के लिए यह पूरी तरह जायज़ नंबर है। लेकिन अगर आप जनवरी की वजह से ख़रीद रहे हैं, तो यह वो नंबर नहीं है जिस पर ख़रीदा जाए।

जो चार पंक्तियाँ इस पैटर्न को तोड़ती हैं, वो दोनों तरफ़ तोड़ती हैं, और दोनों सिरे सिखाने लायक़ हैं। Philips AC1215/20 Series 1000 अपने 270 m³/h से सिर्फ़ 28 m² का दावा करती है — 270 ÷ (28 × 2.5) = 3.9 ACH, पूरी लिस्ट का सबसे सावधान दावा। IQAir HealthPro 100 अपने 470 m³/h से 85 m² का दावा करती है, यानी 470 ÷ (85 × 2.5) = 2.2 ACH: दोनों बाज़ारों में लिस्ट की सबसे महँगी मशीन अपना सबसे आशावादी कवरेज आँकड़ा लिए बैठी है। यह मशीन का दोष नहीं, वो बेहतरीन मशीन है। यह इस बात का सबूत है कि कवरेज का आँकड़ा एक मार्केटिंग रिवाज़ है और CADR एक माप।

निचोड़ सीधा है: बताए गए कवरेज से एक साइज़ ऊपर जाइए। अगर डिब्बे पर 48 m² लिखा है और आपके पास स्मॉग वाला 35 m² का लिविंग रूम है, तो वो मशीन ठीक-ठाक फ़िट है, आरामदायक नहीं — और अगली बड़ी मशीन बेहतर सौदा है।

एक सुधार और बाक़ी है, और असल ज़िंदगी की ज़्यादातर साइज़िंग यही पलटता है। CADR मशीन की सबसे तेज़ पंखा सेटिंग पर नापा जाता है। यही वो सेटिंग है जो लगभग कोई इस्तेमाल नहीं करता।

यहाँ की बारह एयर मशीनों में स्लीप मोड की आवाज़ 22 dB से 35 dB तक है, मीडियन 31 dB। ये आँकड़े सबसे धीमी पंखा स्पीड के हैं, और उस स्पीड पर मशीन अपना रेटेड CADR नहीं दे रही होती — वो उसका एक हिस्सा दे रही होती है, अक्सर एक-तिहाई या उससे कम, क्योंकि तय फ़िल्टर से गुज़रती हवा पंखे की स्पीड के साथ घटती-बढ़ती है। मुख्य CADR और स्लीप-मोड का डेसिबल आँकड़ा दो अलग ऑपरेटिंग पॉइंट के दो विवरण हैं, और कोई मशीन एक साथ दोनों पर नहीं होती।

इसका एक साफ़ व्यावहारिक नतीजा है। अगर मशीन अपनी ज़्यादातर ज़िंदगी लो या मीडियम सेटिंग पर बिताने वाली है — और उस कमरे में यही होता है जहाँ लोग सोते, काम करते या बात करते हैं — तो उसे उसके रेटेड CADR के ठीक बराबर साइज़ करना उसे एक ऐसे मोड के हिसाब से साइज़ करना है जो आप शायद ही चलाएँगे। हिसाब जितना माँगता है उससे जानबूझकर बड़ी मशीन लेना ही वो तरीक़ा है जिससे आपको ऐसी पंखा स्पीड पर 4 से 5 एयर चेंज मिलते हैं जिसके बगल में आप रह सकें। इसी वजह से थोड़ी बड़ी मशीन का फ़िल्टर भी लंबा चलता है: वो कम समय ज़ोर लगाती है।

जहाँ ऑटो मोड मौजूद है, वो इसे अच्छे से बदल देता है — यहाँ की बारह में से सात मशीनें स्मार्ट हैं, ज़्यादातर में पार्टिकल सेंसर लगा है। ऑटो मशीन कमरे की ज़रूरत पर अपनी स्पीड ख़ुद बढ़ाती है और ज़रूरत न होने पर घटा लेती है, इसलिए पूरे दिन का औसत हाथ से सेट की गई मशीन के मुक़ाबले रेटेड आँकड़े के कहीं ज़्यादा पास बैठता है।

1. 1

   कमरा नापिए, फ़्लैट नहीं

   m² में फ़र्श का क्षेत्रफल, और छत की ऊँचाई। उसी कमरे को नापिए जिसमें मशीन असल में खड़ी होगी और जिसका दरवाज़ा आम तौर पर बंद रहता है। गलियारा मत जोड़िए।

2. 2

   आयतन का गुणा कीजिए

   क्षेत्रफल × ऊँचाई। 2.5 मीटर छत वाला 35 m² का लिविंग रूम 87.5 m³ है। यह नंबर लिख लीजिए; बाक़ी सब इसी में भाग देता है।

3. 3

   अपना एयर-चेंज लक्ष्य चुनिए

   स्मॉग, PM2.5 या एलर्जी के लिए 4 से 5 ACH। अगर आप बस हवा ताज़ा चाहते हैं तो 2 से 3 ACH। 6 से ऊपर फ़ायदा कम और आवाज़ ज़्यादा है।

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   ज़रूरी CADR के लिए गुणा कीजिए

   आयतन × लक्ष्य ACH। 87.5 m³ × 5 = 438 m³/h। 2.5 मीटर की छत पर शॉर्टकट है: 5 ACH के लिए क्षेत्रफल × 12.5, या 4 ACH के लिए × 10।

5. 5

   धुएँ वाले CADR से मिलाइए, फिर गुंजाइश जोड़िए

   अगर तीन आँकड़े छपे हैं तो धुएँ वाला लीजिए। फिर एक साइज़ और ऊपर जाइए, क्योंकि आप मशीन उसकी अधिकतम सेटिंग से नीचे चलाएँगे। डिब्बे पर छपे कवरेज को छोड़ दीजिए — इस लिस्ट में वो सिर्फ़ क़रीब 3.3 ACH मानकर चलता है।

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   आवाज़ की जाँच कर लीजिए

   अगर मशीन को शांत रहना ही है, तो जो मशीन अधिकतम पर बस आपका CADR छूती है वो काफ़ी शांत नहीं होगी। उससे एक साइज़ बड़ी होगी।

यह सब उस बड़े फ़ैसले के अंदर बैठता है — पहले प्रदूषक, फिर साइज़, फिर फ़िल्टर, फिर ख़र्च, फिर आवाज़ — जो एयर प्यूरीफायर कैसे चुनें में क्रम से रखा है।