Filtr Powietrza Węglowy HEPA: Kompleksowa Charakterystyka
- Szczegóły
Filtr powietrza HEPA - prawdopodobnie każdy o nim słyszał i każdy kojarzy go jako element wielu sprzętów: odkurzaczy, oczyszczaczy powietrza czy klimatyzatorów. I choć powszechność tego filtra sprawiła, że jest on darzony społecznym zaufaniem, to tak naprawdę mało kto zdaje sobie sprawę, z czego filtry HEPA są wykonywane i jak działają. My postanowiliśmy dziś pochylić się nad tym tematem. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat filtrów HEPA to zapraszamy do lektury!
Czym jest filtr HEPA?
Filtr HEPA (ang. High Efficiency Particulate Air) to rodzaj filtra powietrza, który został zaprojektowany do wychwytywania bardzo drobnych cząstek zanieczyszczeń z powietrza.
Filtry HEPA są używane w różnych urządzeniach, takich jak odkurzacze, oczyszczacze powietrza, systemy wentylacyjne i klimatyzacyjne, a także w środowiskach przemysłowych i medycznych (w tym przez przemysł farmaceutyczny). Mogą być stosowane samodzielnie (być jedynymi filtrami w danym systemie) lub w połączeniu z innymi filtrami (może być to np. dodatkowy filtr węglowy).
Filtry HEPA wykonywane są obecnie z polipropylenu, choć pierwotnie produkowane były ze szkła spiekanego. Cienkie arkusze polipropylenu (z wyglądu przypominają one bibułę) zostają złożone w kształt harmonijki. Włókna tego materiału ułożone są w taki sposób, że tworzą mikroskopijne pory umożliwiające skuteczną filtrację.
Jakie jest główne zadanie filtrów HEPA?
Główne zadanie filtrów HEPA polega na skutecznym oczyszczaniu powietrza poprzez wychwytywanie nawet najmniejszych cząstek zanieczyszczeń, takich jak pyłki, kurz, roztocza, zarodniki pleśni, bakterie czy wirusy. Dzięki swojej specjalnej konstrukcji, która opiera się na gęsto splecionych włóknach szklanych lub syntetycznych, filtry te zatrzymują co najmniej 99,97% cząstek o wielkości 0,3 mikrometra lub większych.
Przeczytaj także: Opinie o Oczyszczaczach Vakoss
Filtracja HEPA opiera się na połączeniu trzech mechanizmów:
- przechwytywania większych cząstek,
- zatrzymywania przez bezwładność cząstek szybko poruszających się,
- dyfuzji, która sprawia, że najmniejsze cząstki wpadają na włókna filtra i pozostają tam uwięzione.
Ciekawostką jest, że początkowo filtr HEPA został opracowany przez wojsko i przemysł nuklearny, w ramach amerykańskiego programu budowy bomby atomowej (projekt Manhattan). Zadanie filtrów HEPA było wówczas bardzo ambitne: miały one oczyszczać powietrze z radioaktywnych zanieczyszczeń. Trzeba przyznać, że mocno działa to na wyobraźnię!
Obecnie filtry HEPA wykorzystywane są w wielu dziedzinach, od oczyszczaczy powietrza i systemów wentylacyjnych (m.in. w przemyśle farmaceutycznym, medycznym oraz motoryzacyjnym), aż po zastosowania domowe, gdzie pomagają w redukcji alergenów i poprawie jakości powietrza. Są w dodatku filtrami wymiennymi, dzięki czemu zawsze można zadbać o skuteczność działania naszych urządzeń.
Jakie są rodzaje filtrów HEPA?
Na rynku znaleźć możemy kilka rodzajów filtrów HEPA. I choć misją każdego jest dążenie do wychwycenia jak największej liczby zanieczyszczeń, to skuteczność produktu zależna jest od swojej konstrukcji. Obecnie wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje filtrów HEPA:
- H10 - H12 (EPA),
- H13 - H14 (HEPA)
- ULPA (Ultra Low Penetration Air).
Rodzaje filtrów HEPA oraz ich krótka charakterystyka:
| Rodzaj filtra HEPA | Charakterystyka filtra HEPA |
|---|---|
| H10 - H12 (EPA) | Należą do kategorii filtrów o niższej skuteczności, zwanych EPA (Efficient Particulate Air). Zatrzymują od 85% do 99,5% cząstek o wielkości 0,3 mikrometra. Stosowane są w podstawowych oczyszczaczach powietrza, odkurzaczach i systemach wentylacyjnych. |
| H13 - H14 (HEPA) | Są to właściwe filtry HEPA, będące filtrami o wysokiej skuteczności. H13 zatrzymuje co najmniej 99,95% cząstek o wielkości 0,3 mikrometra, a H14 osiąga skuteczność na poziomie 99,995%. Znajdują zastosowanie w środowiskach wymagających sterylności, takich jak laboratoria, szpitale, czy systemy HVAC w obiektach przemysłowych. Ich skuteczność jest wysoka, pochłaniają one także nieprzyjemne zapachy, smog, alergeny, wirusy i bakterie. |
| ULPA (Ultra Low Penetration Air) | Są to filtry bardziej zaawansowane niż filtry HEPA. Skuteczność filtracji wynosi co najmniej 99,9995% dla cząstek o wielkości 0,1 mikrometra. Ich wysoka skuteczność filtracji sprawia, że są one używane wszędzie tam, gdzie panują najbardziej restrykcyjne wymogi. Stosuje się je w bardzo wymagających środowiskach, takich jak pomieszczenia czyste (clean rooms) w przemyśle farmaceutycznym i elektronicznym. |
Dodatkowo wyróżnić możemy jednorazowe filtry HEPA (są zaprojektowane do jednorazowego użytku i muszą być wymieniane po nasyceniu zanieczyszczeniami) oraz zmywalne filtry HEPA (Mogą być czyszczone i ponownie używane, co obniża koszty eksploatacji urządzeń).
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
Jak działa filtr HEPA?
Filtry HEPA wykonane są z włókien specjalnych tworzyw sztucznych, złożonych w harmonijkę i włożonych w stabilizującą ramkę. Taka konstrukcja pozwala na uzyskanie mikroskopijnych porów na powierzchni filtra. To właśnie one umożliwiają skuteczną filtrację. Cały proces oczyszczania powietrza i wyłapywania zanieczyszczeń jest jednak bardziej złożony, niż można by się spodziewać.
Filtr HEPA działa bowiem na zasadzie kilku mechanizmów fizycznych, które współpracują ze sobą, aby zatrzymywać cząstki zanieczyszczeń o różnych rozmiarach. Są to przesiewanie, dyfuzja, inercja oraz przechwycenie. Każdy z tych mechanizmów jest odpowiedzialny za wychwytywanie cząstek w inny sposób.
Przesiewanie
Najprostszy mechanizm działania filtra HEPA. Polega on na zatrzymywaniu cząstek, które są zbyt duże, aby przejść przez wąskie przestrzenie między włóknami filtra. Działa podobnie jak sito, zatrzymując większe cząstki, takie jak kurz czy pyłki, na powierzchni filtra i tym samym przyczyniając się do zwiększenia czystości powietrza w otoczeniu. Ten mechanizm najbardziej przyczynia się do skrócenia trwałości filtra, ponieważ duże cząstki zanieczyszczeń blokują jego pory, co uniemożliwia dalszy przepływ powietrza i oczyszczenie go z bardziej szkodliwych zanieczyszczeń.
Dyfuzja
Ten mechanizm dotyczy najmniejszych cząstek, często o wielkości poniżej 0,1 mikrometra. Cząstki te poruszają się chaotycznie (ruchy Browna), co zwiększa prawdopodobieństwo ich zderzenia z włóknami filtra. Gdy tak się stanie, cząstki te są skutecznie zatrzymywane w materiale filtracyjnym.
Inercja (zatrzymanie przez bezwładność)
Cząstki, które poruszają się szybko i mają pewną masę, nie są w stanie zmienić swojego kierunku razem z przepływem powietrza, gdy natrafiają na włókna filtra. W wyniku swojej bezwładności zderzają się z włóknami i zostają na nich uwięzione.
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
Przechwycenie
Zjawisko to dotyczy cząstek o średnim rozmiarze, które przepływają blisko powierzchni włókien filtra. Cząstki te są wychwytywane dzięki siłom przyciągania, jakie działają między włóknami a cząsteczkami zanieczyszczeń. To zjawisko jest szczególnie skuteczne w przypadku cząstek, które poruszają się w pobliżu włókien, ale nie są zbyt duże ani zbyt małe.
Jaka jest skuteczność filtrów HEPA?
Skuteczność całkowita filtrów HEPA zależy od ich klasy i rodzaju. Zasadniczo charakteryzują się one jednak zdolnością co najmniej 99,97% cząstek o wielkości 0,3 mikrometra (µm) lub większych. Wartość ta odnosi się do „najbardziej przenikliwego rozmiaru cząstek” (ang. Most Penetrating Particle Size, MPPS), które są najtrudniejsze do wychwycenia.
Klasy skuteczności filtrów HEPA według normy EN 1822:2019:
- H13: Skuteczność wynosi co najmniej 99,95%, co oznacza, że filtr przepuszcza tylko 0,05% cząstek o wielkości 0,3 µm.
- H14: Skuteczność wynosi co najmniej 99,995%, co sprawia, że jedynie 0,005% cząstek przechodzi przez filtr.
Warto mieć świadomość, że skuteczność działania filtrów HEPA jest podawana dla cząsteczek o wielkości 0,3 µm, gdyż są to cząsteczki “najbardziej problematyczne”. Filtry HEPA są nawet bardziej skuteczne w zatrzymywaniu cząsteczek większych, w pewnym stopniu radzą sobie także z wychwyceniem cząsteczek mniejszych od tej wielkości. Wynika to z działania mechanizmów takich jak dyfuzja, przechwycenie i inercja.
Czy cząsteczki 0,3 µm mogą być groźne dla zdrowia?
Jako, iż są one naprawdę niewielkie, to mają one największą zdolność penetracyjną. Warto mieć świadomość, że cząsteczki o wielkości 0,3 µm mogą być szkodliwe dla zdrowia, ponieważ są wystarczająco małe, by przenikać do układu oddechowego, ale jednocześnie na tyle duże, że mogą osadzać się w płucach. Ich potencjalne zagrożenie zależy od rodzaju substancji, z których się składają. Ponadto, ze względu na swoją wielkość, cząstki te mogą unosić się w powietrzu przez długi czas, co zwiększa ryzyko ich wdychania.
Cząstki tej wielkości mogą w wielu przypadkach stanowić zagrożenie, a szczególnie jeśli są to:
- Pył zawieszony PM2.5 i PM10, czyli pyły zawieszone, często obecne w smogu. Mogą one zawierać toksyczne substancje chemiczne, które powodują problemy z oddychaniem, alergie, astmę, a nawet choroby układu sercowo-naczyniowego.
- Bakterie i zarodniki pleśni - Niektóre patogeny i alergeny mogą znajdować się w tej kategorii wielkości, wywołując infekcje lub reakcje alergiczne.
- Cząstki przemysłowe - mikroskopijne cząsteczki metali ciężkich, sadzy czy chemikaliów mogą przedostawać się do płuc i krwiobiegu, powodując poważne szkody zdrowotne.
Jak czyścić filtr HEPA?
W przypadku zmywalnych filtrów HEPA możliwe jest ich czyszczenie i ponowne użycie. Aby jednak cieszyć się ich efektywnym działaniem, procedurę oczyszczania należy przeprowadzać poprawnie. Na szczęście nie jest to trudne - zmywalny filtr HEPA wyczyścić można we własnym domu.
Jak czyścić zmywalne filtry HEPA?
- Krok 1: Wyjmij filtr - Odłącz urządzenie od źródła zasilania, a następnie ostrożnie wyjmij filtr zgodnie z instrukcją producenta.
- Krok 2: Usuń kurz i zanieczyszczenia - Delikatnie stuknij filtr o twardą powierzchnię lub użyj miękkiej szczotki, aby usunąć większe zanieczyszczenia. Nie używaj ostrych narzędzi, aby nie uszkodzić powierzchni filtra.
- Krok 3: Płukanie wodą - Opłucz filtr pod zimną lub letnią bieżącą wodą. Zawsze płucz od czystszej strony w kierunku zabrudzonej, aby uniknąć wpychania zanieczyszczeń głębiej w strukturę filtra. Nie używaj mydła ani detergentów, które mogą uszkodzić włókna filtra lub go zapchać.
- Krok 4: Suszenie - Pozostaw filtr do całkowitego i samodzielnego wyschnięcia na powietrzu w suchym i dobrze wentylowanym miejscu. Nigdy nie używaj suszarki do włosów, grzejników ani innych źródeł ciepła, które mogą odkształcić filtr.
Gdzie stosuje się filtry HEPA?
Filtry HEPA są szeroko stosowane zarówno w zaawansowanych procesach przemysłowych, jak i w urządzeniach codziennego użytku. Dzięki swojej wszechstronności i skuteczności w wychwytywaniu drobnych cząstek przyczyniają się do poprawy jakości powietrza oraz ochrony zdrowia w różnorodnych środowiskach. Zakres stosowania filtrów HEPA może być zaskakujący.
Branże i gałęzie przemysłu, w których wykorzystywane są filtry HEPA
Filtry HEPA stały się powszechne dla takich obszarów, jak:
- Medycyna, szpitale i opieka zdrowotna
- Przemysł farmaceutyczny
- Przemysł elektroniczny
- Lotnictwo i transport
- Przemysł spożywczy
- Energetyka jądrowa i przemysł chemiczny
Filtry HEPA w urządzeniach użytku domowego
Filtry HEPA są także elementem wielu powszechnych urządzeniach użytku domowego. Zawierają je m.in.:
- Oczyszczacze powietrza
Filtr węglowy
Filtr węglowy produkcji Biteko do wentylacji powietrza to filtr kieszeniowy uszyty z czarnej nawęglanej włókniny syntetycznej. Firma BITEKO zajmuje się produkcją filtrów węglowych powietrza, skupiając się przy tym zarówno na wielkości i kształcie filtra.
To, na co szczególnie warto zwrócić uwagę kupując filtr powietrza węglowy, to jego budowa; wykonany jest jak standardowy filtr kieszeniowy, ale z zastosowaniem włókniny filtracyjnej nawęglanej. W zależności od zapotrzebowania filtr może przybrać różną formę, wielkość oraz grubość. Im większa powierzchnia filtra, tym analogicznie większa jest skuteczność oraz żywotność filtra. Górna warstwa filtra jest odpowiedzialna za zatrzymywanie większych zanieczyszczeń, zaś mniejsze drobnoustroje przenikają do głębszych warstw odpowiedzialnych za ich zatrzymywanie.
Charakterystyczną cechą filtrów z włókniną węglową jest redukcja drobnoustrojów pochodzących z zanieczyszczonego powietrza. Cenione zwłaszcza w okresie grzewczym, z roku na rok zyskują na popularności.
Oczyszczanie powietrza to najpopularniejszy obszar, w jakim stosuje się filtry węglowe. Filtry tego rodzaju mogą sprawdzić się w domach jak również będą odpowiednie w innym zastosowaniu wentylacji powietrza.
Filtr powietrza węglowy od BITEKO znajduje swoje zastosowanie zwłaszcza w fabrykach i zakładach przemysłowych. Pracownicy dziennie narażeni są na setki szkodliwych drobnoustrojów i zanieczyszczeń unoszących się w powietrzu - filtr węglowy do powietrza skutecznie sobie z nimi radzi, zapewniając komfortowe warunki pracy oraz codziennego funkcjonowania.
Filtr kasetowy z włókniną nawęglaną stanowi ciekawy zamiennik dla filtra wstępnego. Zbudowana z włókien poliestrowych włóknina, dodatkowo wzbogacona cząsteczkami węgla aktywnego, ma wysokie właściwości pochłaniania lotnych związków - pozwala to na oczyszczanie powietrza z wielu drobnoustrojów, a przy tym także niepożądanych zapachów.
tags: #filtr #powietrza #węglowy #hepa #charakterystyka
