Классификация воздушных фильтров 

Загрязненный воздух

 Атмосферный воздух всегда содержит какие-либо загрязнения, связанные с различными природными процессами на нашей планете (эрозия почвы, вулканические загрязнения и т.п.). Но в настоящее время, более существенным фактором загрязнения атмосферы являются техногенные факторы – последствия жизнедеятельности людей. Они проявляются в росте количества автомобилей, влекущего увеличение выбросов выхлопных газов, особенно в больших городах, а также в увеличении промышленных выбросов в атмосферу, вызванных ростом производства. Результатом этих процессов являются загрязнения атмосферного воздуха пылью, мелкодисперсными аэрозолями, а также молекулярными (газообразными) загрязнениями. 

Примеры содержания загрязнений в наружном воздуха 

Влияние качества воздуха на человека может быть различным для людей с разной степенью адаптации. Это влияние может иметь индивидуальный характер для здоровья взрослых и детей или больных в лечебных учреждениях. 

Загрязненный комнатный воздух может: 

• Раздражать дыхательные пути и вызывать раздражение слизистой оболочки глаз и кожный зуд; 
• Стать причиной головной боли, усталости, аллергического ренита, бронхиальной астмы и других заболеваний дыхательных путей. 

Что означает чистый воздух в комнате? 

• Чистым воздухом в комнате можно считать воздух, который не содержит: 
• Частицы уличной грязи, пыли и пыльцу растений; 
• Строительную пыль, химические вещества; 
• Плесень, возникающую при повышенной влажности помещения; 
• Комнатную пыль; 
• Углекислый газ повышенной концентрации. 

Согласно европейским стандартам, содержание углекислого газа в свежем воздухе не может превышать 800 ppm. Большее его содержание доставляет дискомфорт и может стать причиной серьезных заболеваний. 

Классификация воздушных фильтров по качеству очистки 

Воздушный фильтр представляет собой устройство для очистки приточного, а в ряде случаев, и вытяжного воздуха. Конструктивное решение фильтра определяется характером пыли (загрязнений) и требуемой чистотой воздуха. По размерам эффективно улавливаемых пылевых частиц в европейских стандартах фильтры делятся на три класса: фильтры грубой, тонкой и особо тонкой очистки. При грубой очистке задерживаются частицы величиной 10 мкм и более, при тонкой — 1 мкм и более, при особо тонкой — частицы меньших размеров, вплоть до 0,1 мкм. В зависимости от эффективности очистки в каждом классе выделяется несколько типов фильтров.Фильтры грубой и тонкой очистки подразделяются на 9 классов чистоты от G1 до F9, в соответствии с ГОСТ Р 51251-99 и ГОСТ Р EN 779 (аналог Евростандарта EN779). Фильтры особо тонкой очистки классифицируются от класса Е10 до U17 по проекту ГОСТ Р - ЕН 1822 (аналог Евростандарта EN1822) 

 Таблица классификации фильтров грубой и тонкой очистки 

* Определяется по синтетической пыли.** Определяется для частиц 0,4 мкм. 

Таблица классификации фильтров высокой и сверхвысокой эффективности

Значения эффективности и коэффициента проскока приведены для наиболее проникающих частиц по ГОСТ Р 51251.

Конструктивные типы воздушных фильтров 

По типам воздушные фильтры делятся в соответствии с их принципом работы и материалами, из которых они изготавливаются. 

Механические фильтры (фильтры предварительной очистки) 

Это самые простые фильтры, применяемые в воздухоочистителях. Они состоят из обычной мелкой сетки и используются в качестве фильтров предварительной очистки. Предназначены для удаления крупных пылевых частиц, шерсти животных. Такие фильтры устанавливаются практически на всем климатическом оборудовании и защищают от пыли не только людей, но и внутренности самих приборов. 

Являясь предварительным фильтром, защищает последующие фильтрующие элементы (угольные, HEPA — фильтры) от преждевременного износа. 

Угольные фильтры 

Главное предназначение угольных фильтров — физически поглощать молекулы газа своими порами. Активированные угольные фильтры лучше других устраняют летучие и полулетучие органические соединения с довольно большой молекулярной массой. Количество фильтрующего материала угольного фильтра является одной из важных определяющих его эффективности. Очевидно, что чем больше микропор содержится в угле, тем больше газа и запахов можно устранить, и тем дольше время работы фильтра, перед тем как его поры переполнятся, и фильтр необходимо будет заменить. Также важно, чтобы кроме угольных фильтров воздухоочистители оснащались фильтрами механической (предварительной очистки — пылепоглощающими). 

Однако эти фильтры не очень эффективны при использовании в среде с высокой влажностью. Также активированный уголь не эффективен для удаления газов с более низкой молекулярной массой, таких как формальдегид, сернистый ангидрид и диоксид азота. Воздухоочистители, в которых используются только угольные фильтры, являются не столь эффективными для очистки воздуха городских помещений. Поэтому в воздухоочистителях они используются в комбинации с другими фильтрами. 

Фильтры HEPA и ULPA 

Фильтра тонкой очистки воздуха — HEPA (TrueHEPA) (от англ. HEPA (High Efficiency Particulate Absorption) — высокоэффективная задержка частиц) представляет собой пылевой воздушный фильтр высокой эффективности. Фильтры HEPA во многих воздухоочистителях являются основным фильтрующим элементом. 

Принцип работы HEPA фильтров достаточно прост: воздух вентилятором прогоняется через фильтр и тем самым освобождается от частиц пыли. HEPA-фильтр задерживает более 99 % всех частиц размерами от 0,3 мкм и больше. Большинство аллергенов (пыльца, споры грибов, шерсть и перхоть животных, аллергены клещей домашней пыли, др.) имеют размеры более 1 мкм, поэтому HEPA-фильтры используются в пылесосах или очистителях воздуха, которые рекомендуется использовать аллергическим больным при доказанной роли респираторной аллергии в течение заболевания. 

Фильтры HEPA необходимо заменять в среднем раз в 1-3 года, далее эффективность их работы по мере их загрязнения снижается. 

Еще более совершенными по сравнению с HEPA, являются фильтры ULPA (Ultra Low Penetrating Air), способные улавливать до 99,999 % частиц диаметром свыше 0,1 мкм. Такие фильтры по принципу действия не отличаются от моделей HEPA, но стоят дороже и применяются в более дорогих моделях воздухоочистителей. 

Поверхность HEPA-фильтров представляет очень удобный «плацдарм» для микроорганизмов, поэтому производители дополнительно пропитывают их специальным химическим составом, угнетающим жизнедеятельность бактерий (обязательно поинтересуйтесь, предусмотрена ли такая пропитка в выбранном вами фильтре). 

Электростатические фильтры 

Электростатические фильтры хорошо очищают воздух от пыли и копоти, но не освобождают от таких токсичных загрязнителей, как окислы азота, формальдегид, и других летучих органических соединений, присутствующих в воздухе бытовых и производственных помещений; поэтому его эксплуатация желательна в комбинации с другими фильтрами. 

Фотокаталитические фильтры 

Сущность метода очистки воздуха состоит в разложении и окислении токсичных примесей на поверхности фотокатализатора под действием ультрафиолетового излучения. Реакции протекают при комнатной температуре, при этом органические примеси не накапливаются, а разрушаются до безвредных компонентов (вода и углекислый газ), причем фотокаталитическое окисление одинаково эффективно по отношению к токсинам, вирусам или бактериям — результат один и тот же. Большинство запахов вызываются органическими соединениями, которые также полностью разлагаются очистителем и поэтому исчезают. 

Рекомендуемые классы фильтров для очистки воздуха в различных помещениях 

Если необходимо очистить воздух, подаваемый в производственные помещения без каких-либо специальных требований, например, подача приточного воздуха в помещения сборочно-сварочных цехов, металлургических предприятий, где чистота приточного воздуха определяется только гигиеническими требованиями достаточно установки одноступенчатой системы очистки фильтров грубой очистки класса G3, G4. 

При необходимости обеспечения более высоких требований чистоты приточного воздуха, как, например, в 4-х и 5-ти звездочных отелях, офисных помещениях высокого уровня (категория А), спортивных сооружениях и т.п. В этом случае требуемый уровень может быть достигнут использованием фильтров класса F7–F9. 

При невысокой запыленности атмосферного воздуха такие фильтры могут быть установлены в одну ступень, без предварительной очистки. Однако, как правило, запыленность городов является высокой, что требует установки перед фильтрами класса F7–F9 фильтров предварительной очистки классов G4–F5, т.е. применение 2-х ступенчатой системы очистки приточного воздуха. Здесь 1-я ступень очистки призвана защитить вторую более дорогую ступень от загрязнений крупными пылевыми частицами размером 5–10 мкм, что может увеличивать ресурс работы 2-й ступени более чем в 2 раза.