Prosty oczyszczacz powietrza z filtrem HEPA - zasada działania
- Szczegóły
Zanieczyszczone powietrze w naszych domach i miejscach pracy może być przyczyną licznych dolegliwości zdrowotnych. Intensywny smog w okresie grzewczym, pylące wiosną i latem rośliny, a do tego jeszcze kurz, brzydkie zapachy, zarodniki pleśni i drobnoustroje sprawiają, że jakość powietrza w naszych domach jest bardzo niska. Oczyszczacz usuwa z powietrza smog, alergeny i inne szkodliwe zanieczyszczenia.
Czy wiesz, w jaki sposób to robi? Aby zrozumieć mechanizm działania oczyszczacza powietrza, trzeba zapoznać się z jego budową.
Budowa i zasada działania oczyszczacza powietrza
Schemat jest prosty: zadaniem oczyszczacza jest stworzenie w pomieszczeniu obiegu powietrza - zassaniu go najpierw do urządzenia, przepuszczeniu przez zainstalowane w nim filtry i wydmuchaniu do pomieszczenia.
Oczyszczacze powietrza mają za zadanie usuwać z powietrza zanieczyszczenia, takie jak pył, dym, alergeny, wirusy i bakterie. Zasada działania jest dość prosta. Urządzenia pobierają powietrza z otoczenia, przepuszczają je przez filtry i ponownie wpuszczają do wnętrza.
Dzięki wbudowanemu wentylatorowi inicjowany jest wymuszony obieg powietrza i powietrze dostaje się do urządzenia. Tam następuje filtracja powietrza. W zależności od modelu powietrze może zostać także poddane nawilżeniu i jonizacji. Po usunięciu zanieczyszczeń powietrze zostaje wydmuchane do otoczenia.
Przeczytaj także: Filtr stożkowy - montaż i pielęgnacja
Główne elementy oczyszczacza powietrza:
- Silnik z wentylatorem - wymusza obieg powietrza, czyli powoduje pobieranie zanieczyszczonego powietrza z pomieszczenia, przepływ przez filtry, a po oczyszczeniu odprowadzenie z powrotem na zewnątrz.
- Filtry - wychwytują zanieczyszczenia obecne w przepływającym przez nie powietrzu. Rodzaj filtrów decyduje zatem o tym, co usuwa dany oczyszczacz i z jaką skutecznością.
Na sposób działania urządzenia wpływa również obecność czujnika zanieczyszczeń i trybu automatycznego. W oczyszczaczu dostępne są zwykle przynajmniej trzy prędkości. Prędkość oznacza tempo oczyszczania powietrza, zatem im jest wyższa, tym szybciej usuwane są zanieczyszczenia. Jeśli urządzenie ma tryb automatyczny, to wbudowany czujnik na bieżąco monitoruje stężenie zanieczyszczeń.
Filtry w oczyszczaczach powietrza
Filtry to podstawowe technologie oczyszczania powietrza, ale wiele urządzeń ma jeszcze inne. Łatwo dojść do wniosku, że wybierając oczyszczacz powietrza bardzo ważne znaczenie ma zastosowany w nim filtr.
Oczyszczacze powietrza wyposażone są w różnego rodzaju filtry HEPA (np. EPA E11, EPA E12, HEPA H13, HEPA H14) - im wyższy numer podany przy filtrze, tym większa jego skuteczność. Inny rodzaj filtrów stosowanych w oczyszczaczach to filtry elektrostatyczne - ich skuteczność również jest bardzo wysoka (zasada działania jest inna niż w przypadku filtrów HEPA - zanieczyszczenia zbierane są do komory, gdzie są jonizowane, przyciągane do naładowanej części filtra i oddzielane od powietrza). Jeszcze inaczej działają urządzenia z filtrami fotokatalitycznymi - w przypadku tych urządzeń kluczową rolę odgrywają lampy UV, które emitują fale zabójcze dla mikroorganizmów.
Rodzaje filtrów stosowanych w oczyszczaczach powietrza:
Przeczytaj także: Jaki biały nawilżacz powietrza kupić?
- filtr wstępny, który usuwa największe cząsteczki - m.in. sierść zwierząt, kurz.
- filtry HEPA umożliwiają usunięcie najbardziej szkodliwych dla zdrowia pyłów PM 2.5. Na rynku dostępne są następujące klasy filtrów: E10, E11, E12 i H13. Im wyższa klasa, tym większa skuteczność w pochłanianiu najmniejszych i zarazem najbardziej szkodliwych pyłów.
- pochłania brzydkie zapachy (także dym tytoniowy) oraz lotne związki organiczne. Dzięki rozbudowanej mikrostrukturze filtr jest bardzo wydajny.
- To z reguły tak naprawdę mata ewaporacyjna, która umożliwia parowanie wody i nawilżanie powietrza.
- dzięki wysoce skutecznej technologii jonowej taki filtr jest w stanie wybijać z powietrza nawet najmniejsze cząsteczki o wielkości poniżej 0,01 mikrona. Jednak oczyszczacze oparte wyłącznie o jonizator są z reguły niezbyt skuteczne, nie pochłaniają zanieczyszczeń mechanicznych, tylko powodują ich opadanie na ziemię. Są zupełnie nieskuteczne względem lotnych związków organicznych.
- katalizuje szkodliwe związki takie jak: formaldehyd, benzen i lotne związki organiczne (VOC). Jej głównym zadaniem jest wyjaławianie powietrza. Lampa UV emituje fale, które uszkadzają jądra komórkowe mikroorganizmów znajdujących się w powietrzu. Jej zastosowanie w oczyszczaczach z filtrem HEPA E12 i H13 jest jednak zupełnie niepotrzebne, gdyż te wychwytują niemal 100% zanieczyszczeń mechanicznych, nawet tak małych jak wirusy.
- filtr wychwytuje m.in. szkodliwe lotne związki organiczne.
- jego zadaniem jest likwidacja gazów chemicznych, głównie formaldehydu, amoniaku i benzenu. Niektóre typy filtrów mają zdolność do samooczyszczania.
- połączenie węgla aktywnego i filtru HEPA. usuwa nawet niewielkie pyłki (0,25 mikrona). ma działanie antypleśniowe i antybakteryjne.
- Jego zadaniem jest usunięcie drobin, które mogą wywoływać alergie np. jego zadaniem jest pochłanianie alergenów takich jak roztocza, zarazki, bakterie.
- przeznaczony jest do wyłapywania dużych pyłków - większych niż 10 mikrometrów.
Paradoksalnie duża liczba filtrów wcale nie musi przekładać się na skuteczniejszą filtrację powietrza. Na rynku dostępne są oczyszczacze wyposażone nawet w 7 czy 8 filtrów. To jednak nie ilość filtrów wpływa na wydajność oczyszczacza.
Wydajność urządzenia określa wskaźnik czystości dostarczanego powietrza (CADR). Z drugiej strony musimy pamiętać, że każdy filtr w oczyszczaczu musi być regularnie wymieniany, zgodnie z zaleceniami producenta.
Filtr HEPA - kluczowy element oczyszczacza
Warto wybrać oczyszczacz powietrza z filtrem HEPA (skrót od High Efficiency Particulate Absorber) - zaliczanym do grup wysoko skutecznych filtrów. Tego rodzaju filtry stosowane są przede wszystkim w pomieszczeniach, które wymagają zachowania czystości powietrza na najwyższym poziomie (sale operacyjne i zabiegowe, laboratoria, przemysł farmaceutyczny), ale także w niektórych urządzeniach gospodarstwa domowego.
Wykonywane z włókien szklanych filtry HEPA zatrzymują ok. 99,7 proc. drobnych cząsteczek (o rozmiarze powyżej 0,3 mikrometra). Powierzchnia filtrów zastosowanych w oczyszczaczach powietrza jest zwykle znacznie większa niż w przypadku odkurzaczy - wychwytują większość drobnych i szkodliwych pyłków.
HEPA filtry charakteryzują się prostą zasadą działania. Ich włókna tworzą zwartą siatkę, która posiada mikroskopijne pory. Są one na tyle niewielkie, że zatrzymują niemal wszystkie możliwe zanieczyszczenia (w tym zarodniki, bakterie i wirusy), ale jednocześnie pozwalają na swobodny przepływ powietrza.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Powietrza - Czy Warto?
Co usuwają (zatrzymują) filtry HEPA?
- bakterie
- wirusy
- grzyby i pleśń
- pierwotniaki
- kurz i pyłki roślin
- roztocza
- drobną sierść
- pyłki zawieszone, czyli składniki smogu, np. PM2.5, PM10, PM1
Filtracja w filtrach HEPA odbywa się poprzez 4 rodzaje mechanizmów: dyfuzję, inercję, przesiewanie i przechwycenie. Co one oznaczają?
- Przesiewanie - cząstki kurzu, sierść i drobnoustroje zatrzymują się włóknach filtrach, podczas gdy powietrze może je swobodnie okrążać.
- Inercja (bezwładność) - dotyczy większych i cięższych cząsteczek, które posiadają większą masę od powietrza. Za sprawą siły bezwładności, pyły tego typu nie podążają w tym samym kierunku co powietrze i wpadają bezpośrednio na włókna filtra HEPA.
- Dyfuzja - to zjawisko pomaga w zatrzymywaniu najmniejszych cząsteczek, takich jak zarodniki pleśni, które poruszając się w nieregularnych kierunkach, wychwytywane są przez włókna filtra.
- Przechwycenie - można to inaczej nazwać “przyklejaniem” brudu do włókien na oczyszczaczu. Na przechwycenie podatne są pyły i cząstki o średniej wielkości, które podążają za ruchem powietrza.
Klasyfikacja filtrów HEPA
Każdy filtr HEPA opisuje jeden z ośmiu podstawowych klas skuteczności w usuwaniu zanieczyszczenia, które różnią się od siebie wydajnością filtrowania cząstek o średnicy 0,3 µm. Każda klasa filtra opiera się o wyznaczenia normy N1822-1: 2009.
Klasyfikacja filtrów HEPA wygląda następująco:
- EPA E10 - to najniższa klasa, która cechuje się skutecznością filtrowania zanieczyszczeń na poziomie 85%. Urządzenia wyposażone w filtr EPA E10 zatrzymują największe cząsteczki zanieczyszczeń oraz kurz, a więc znajdują zastosowanie m.in. w odkurzaczach, klimatyzatorach czy też obiektach przemysłowych.
- EPA E11 - w tym przypadku skuteczność oczyszczaczy sięga już 95%. Zastosowanie filtrów tej klasy jest zbliżone do zastosowania filtrów EPA E10 .
- EPA E12 - ta klasa charakteryzuje skuteczność usuwania zanieczyszczeń na poziomie 99,5%. To oznacza, że filtrów EPA E12 potrzebują przede wszystkim takie miejsca jak szpitale czy laboratoria.
- HEPA H13 - skuteczność tak oznaczonych filtrów w oczyszczaniu powietrza wynosi już 99,95% a więc całkiem sporo. Zastosowanie filtrów klasy H13 będzie zbliżone do klasy E12.
- HEPA H14 - filtrowanie na poziomie 99,995%, które obejmuje sprzęt na tym poziomie, doceniane jest chociażby w specjalistycznych placówkach medycznych.
- ULPA U15 / ULPA U16 / ULPA U17 - to 3 najwyższe z klas filtrów HEPA. Skrót ULPA to inaczej "Ultra Low Penetration Air". Klasy te wyróżniają się najwyższym poziomem filtrowania na poziomie kolejno: 99,9995%, 99,99995% oraz 99,999995%. Gdzie mogą mieć zastosowanie tego typu filtry? Na pewno w miejscach o bardzo restrykcyjnych wymogach co do jakości powietrza. Filtry Ultra Low Penetration Air znajdą więc zastosowanie w m.in. przemyśle nuklearnym, farmaceutycznym oraz spożywczym.
Tabela skuteczności filtrów HEPA
| Klasa filtra | Skuteczność filtracji* | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| H10 | ok. 85% | podstawowe oczyszczacze powietrza i odkurzacze |
| H11 | ok. 95% | domowe systemy filtracji |
| H12 | ok. 99,5% | sprzęt do pracy w pomieszczeniach zamkniętych |
| H13 | ok. 99,95% | wysokowydajne oczyszczacze i urządzenia profesjonalne |
| H14 | ok. 99,995% | zastosowania specjalistyczne i przemysłowe |
*Skuteczność oznacza przybliżony procent cząstek zatrzymywanych przez filtr.
Dodatkowe funkcje oczyszczaczy powietrza
Popularny jest szczególnie jonizator. Jak wiadomo, nie jest on filtrem, więc nie działa na zasadzie wychwytywania przepływających przez niego zanieczyszczeń. Jonizator generuje jony. Zazwyczaj ujemne i dodatnie, jeśli mamy do czynienia z jonizacją plazmową, a rzadziej tylko ujemne, jeśli urządzenie ma coraz rzadziej spotykany jonizator ostrzowy. Jony te są generowane do pomieszczenia i łączą się w nim z cząsteczkami zanieczyszczeń.
Na rynku można znaleźć urządzenia, które łączą funkcje oczyszczacza i nawilżacza powietrza. Różnica polega na obecności dodatkowych elementów, które umożliwiają zwiększanie wilgotności powietrza. W przypadku urządzeń z nawilżaczem ewaporacyjnym to głównie mata ewaporacyjna i zbiornik na wodę. Oczyszczacze z nawilżaczami ultradźwiękowymi zamiast maty mają moduł ultradźwiękowy.
Niektórymi oczyszczaczami można sterować na wszystkie trzy sposoby. Największą wygodę zapewniają oczyszczacze z wi-fi, których pracę można kontrolować poprzez aplikację mobilną. Pozwala to na sterowanie ustawieniami z dowolnego miejsca, a czasami daje dostęp do dodatkowych funkcji, np.
Efekty stosowania oczyszczacza powietrza
Wyjaśniliśmy już, jak działa oczyszczacz powietrza, więc na koniec warto przypomnieć, jakie są tego efekty:
- smog, czyli m.in.
- alergeny wziewne, do których zaliczają się pyłki roślinne, zarodniki pleśni, roztocza kurzu i alergeny zwierzęce przenoszone m.in.
- lotne związki organiczne, a więc np. brzydkie zapachy, których źródłem mogą być np.
Oczyszczacz powietrza a alergia na kurz
Uczulenie na kurz, a konkretnie uczulenie na roztocze kurzu domowego - to najczęściej występujący w naszym kraju rodzaj alergii. Objawy typowe dla tego uczulenia to m.in.: drapanie w gardle, kaszel, katar, duszności astmatyczne.
Jak się chronić przed alergią na kurz? Warto zainwestować w domowe oczyszczacze powietrza - niektóre z nich wyposażone są w kilka rodzajów filtrów, inteligentne rozwiązania, automatyczne wykrywacze zanieczyszczeń, a dodatkowo mają funkcję nawilżacza czy jonizatora powietrza.
Leczenie alergii na kurz należy wspomóc domowymi metodami - przede wszystkim na początek warto zadbać o bliskie otoczenie. Mieszkanie alergika powinno być regularnie wietrzone, pościel - często zmieniana, warto też zrezygnować ze zbierających kurz wykładzin na rzecz łatwych w czyszczeniu paneli i płytek, a fotele z tekstylnych materiałów zastąpić skórzanymi odpowiednikami. Warto też sprawdzić neutralizatory alergenów kurzu domowego (dostępne są w aptekach - w formie ręcznego rozpylacza).
Jak dbać o mieszkanie alergika?
Roztocza uwielbiają ciepło i wilgoć, dlatego w mieszkaniu osoby uczulonej na kurz warto utrzymywać średnią temperaturę (około 20-21 stopni C) i zapewnić tzw. wilgotność względną na poziomie poniżej 50 proc. (warto kupić przyrząd służący do wyznaczania wilgotności - higrometr).
Bardzo ważne jest regularne wietrzenie pomieszczenia i pościeli, częste pranie (roztocza giną w temperaturze od 55 stopni C!), wybranie poduszek wypełnionych włóknami syntetycznymi (zamiast wypełnienia pierzem i puchem). Zaszkodzić może używanie tradycyjnego odkurzacza (jeśli nie ma odpowiedniego filtru, to w czasie odkurzania wydmuchuje część kurzu i drobnych pyłków na zewnątrz!) - warto zainwestować w automatyczny i bezprzewodowy odkurzacz (w niektórych urządzeniach sprzątanie można wykonać i zaplanować zdalnie - za pomocą aplikacji).
Warto też pozbyć się wszystkich przedmiotów zbierających kurz (np. pluszowe maskotki), a w łazience - pomieszczeniu szczególnie narażonym na nadmierną wilgotność, a więc wytwarzającym idealne warunki do życia roztoczy - systematycznie wycierać do sucha wszystkie powierzchnie.
tags: #prosty #oczyszczacz #powietrza #z #filtrem #HEPA

