在同时出现生物或核威胁并伴随停电的紧急情况下，用电池运行空气净化器可能会非常有用。买一台能在 12V DC 下运行的净化器，再接上一块 LiFePO4 电池，大约只需 188 美元（净化器另需 164 美元），就能以 141 CFM 的风量持续运行一周以上。

我一直在思考 DIY biohardening(生物加固)，主要目的是降低来自环境到人传播的威胁的风险，而目前许多现有方案都假定电网会保持正常供电。这似乎不是一个可靠的假设：即便社会在保护关键岗位人员、优先保障电网运行方面做得非常出色，我预计停电仍会比现在更频繁、持续时间也更长。如果停电意味着失去正压环境而导致感染，那后果就非常严重了！

如果今天要我搭建一个 DIY 洁净室，我会从我的AirFanta 3Pro开始。虽然就净化室内已有空气而言，它的 HEPA 有些性能过剩，但如果你的目标是在空气进入室内时就对其进行净化，它就非常出色。

最简单的选择是购买便携式电源。我有一台 1,056 Wh 的Anker SOLIX c1000，在亚马逊上售价 450 美元，折合 0.43 美元/Wh。如果相信 AliExpress，我也许能以 322 美元（0.31 美元/Wh）买到。这对于便携式电源来说似乎是比较典型的价格，而且我喜欢 SOLIX 支持太阳能充电。

另一种选择是深循环 AGM 铅酸电池。这是我在2018 年采用的方案。不过现在做了一些调研后，似乎它们已经很少值得考虑了。一块 100Ah 的 AGM，实际只建议使用其中 50 Ah 的容量，售价为160 美元，而一块可放电至 80-100% 的 100Ah LiFePO4 售价为147 美元。而且 LiFePO4 的重量还不到前者的一半：24 磅对 57 磅。

与便携式电源版本不同，这种方案需要组装几个组件：

• 库仑计分流器，用于显示你已经消耗了多少电量，从而知道还剩多少电量以及是否快要用完。（16.19 美元）

• 保险丝座和保险丝，以防止短路引发火灾或损坏电池。（1.70 美元）

• 连接器，以便轻松连接和断开，而不必担心接错极性导致设备损坏。（4.66 美元）

• 充电器，以便在恢复供电后将电池重新充满。（18.99 美元）

除了保险丝（已集成在逆变器中）和连接到 AirFanta 的接头（它需要一个 5.5mm x 2.5mm 中心正极的直流圆口）之外，这些东西我早先做逆变器项目时就都有了。全部连接好后，我就可以让我的 AirFanta 脱离电网运行了：

如果我之前没有这些大部分配件，我将需要花费 188 美元来获得 1280 Wh，折合 0.15 美元/Wh。这比便携式电源便宜得多，但它能提供的功能也少得多：我只能用它来给 12V DC 设备供电。

现在，你可能会想，应该会有人出售一种把电池和这些附加配件都封装在一起的盒子，让你无需 DIY，但据我所知，这种产品并不存在。有人在为船用场景出售“电池盒电源中心”，但它们不会计量你已经消耗了多少电量。对于现代的 LiFePO4 电池来说，这是个大问题，因为你很难通过电压来估算剩余电量。这些盒子也不提供充电功能：在船上这并不是你需要的功能。所以我认为，全功能的便携式电源和 DIY 方案是两种主要选择。

就我个人而言，我很高兴同时拥有这两套系统：

• Anker SOLIX 便携式电源要灵活得多：它可以通过 AC 供电、提供 USB 接口、在有市电时能非常快地从墙插充电，还可以通过太阳能充电。

• DIY 12V 系统则更简单、更不容易出故障、模块化且易于维修，而且更便宜。如果我想扩容，只需以 0.11 美元/Wh 的价格额外购买电池即可。

我还可以在两套系统之间以相对较低的损耗转移电量，以便根据需要利用其灵活性或容量优势。

我真的很想知道这套系统会消耗多少电量、能运行多久，但在没有实际搭建并进行测量的情况下，我只能进行估算。一个很大的问题是它能否达到有用的增压水平：我认为它远达不到 +75 Pa，但如果通过给现有建筑内部的某个空间加压来避开风的影响，或许 +10 Pa 仍有可能实现且已经足够？目前我先把这些放在一边，只关注对我来说最容易处理的情况：按设计方式运行空气净化器。

那么：AirFanta 能运行多久？如果我想最大化 CADR(洁净空气输送率)，应该使用哪一档？

制造商给出了功率和风量数据，但我预计直接用 DC 供电时功耗会略低一些。他们标称最高档为 33.2W，而我实测为 29.2W，看起来大约低了 14%，正好在预期范围内。按该比例折算后，再计算每瓦对应的 CFM，我得到：

可以看到，2 档效率最高，但风量也较小：如果你有不限数量的净化器，应该让它们都运行在 2 档，但如果你需要更大的输出，就可能需要调高档位以获得足够的 CADR。

我们还可以估算在不同档位下能获得的续航时间。我将 12V DIY 系统建模为一块 100Ah LiFePO4 12.8V 电芯（1,280 Wh），而 Anker C1000 为 1,056 Wh。[1] 我估计 C1000 仅开机就会损耗 2.5W，如果需要运行逆变器则额外损耗 7W，在 DC-DC 转换（12V 接口）上损耗 7%，在 DC-AC 转换（AC 插座）上损耗 14%。因此我将分别建模 12V DIY 系统、C1000 经由 12V 接口、以及 C1000 经由 AC 插座（之后再经 AC-DC 转换又会额外损失 14%）的情况：

待机开销对续航的影响很大，尤其是在低功耗下。在产生 141 CFM 的 2 档下，DIY 系统应该能运行将近 13 天，C1000 用 DC 供电可运行六天多一点，而 C1000 用 AC 供电则不到三天。在更高功耗下，这个问题就没那么重要了，因为如果风机需要 29W，那么损失 2.5W（甚至 9.5W）的开销影响就相对较小了。

这使得分析结果更偏向于 DIY 系统，尤其是在较低风量就已足够的情况下。

[1] 由于 LiFePO4 电芯内置了充电限制电路，将其用到 0% 也是可以的：它只会自动关机。虽然你不应该将电池长期以完全放空的状态存放，但在这种情况下，我设想会及时对其重新充电。这意味着两块电池都能获得全部标称容量。