Filtry elektrostatyczne do oczyszczania powietrza: zasada działania i zastosowanie
- Szczegóły
Potrzeba filtracji powietrza w budynkach stała się w ostatnim czasie niezwykle pilna. Zarówno ze względu na kwestię złej jakości powietrza zewnętrznego, szczególnie w sezonie grzewczym, jak i ze względu na sytuację związaną z koronawirusem. Prawidłowa wentylacja ma na celu usunięcie zużytego powietrza i doprowadzenie odpowiednie ilości świeżego i czystego. Tu kluczowym parametrem jest czystość, czyli strumień wolny od zanieczyszczeń i pyłów. Żeby to osiągnąć możemy wyposażyć nasze urządzenie wentylacyjne lub system kanałów, w odpowiedni filtr.
Zasada działania filtrów elektrostatycznych
Filtry elektrostatyczne wykorzystują proces polegający na separacji wszelkich zjonizowanych zanieczyszczeń pod wpływem silnego pola elektrostatycznego. W większości przypadków filtry elektrostatyczne składają się m.in. z elektrod ulotowych. Powodują one silną jonizację powietrza. Ponadto, filtry elektrostatyczne składają się również z uziemionych elektrod osadczych. Pod wpływem silnego pola elektrycznego, którego kierunek jest prostopadły do kierunku ruchu przepływającego powietrza, na elektrodach osadczych zbierane są naelektryzowane cząstki stałe i aerozole.
Konstrukcje filtra możemy podzielić na 2 główne części - sekcję jonizacyjna oraz sekcję kolektora. Zanieczyszczone powietrze przepływa przez silne pole elektryczne (wytworzone w przewodniku, np. druty), gdzie cząstki się jonizują, czyli otrzymają np. dodatni ładunek. Jonizacja polega na uwolnieniu kationów (+) lub anionów (-) z atomu lub cząstki. Tak naładowane elementy migrują w stronę przeciwnie naładowanych elektrod, które stają się kolektorem zanieczyszczeń. Filtry elektrostatyczne wykorzystują mechanizm wyładowania koronowego. Powietrze przechodzi przez specjalną obudowę, wewnątrz której ulega silnemu zjonizowaniu. Cząsteczki zanieczyszczeń zostają naładowane dodatnio, a następnie przyciągnięte przez elektrody naładowane ujemnie.
Zalety i wady filtrów elektrostatycznych
Ogromną zaletą filtrów elektrostatycznych jest zdolność do usuwania nawet bardzo małych cząstek, praktycznie już od 5 nm, czyli 0,05 µm. Filtry elektrostatyczne charakteryzują się niższą stratą ciśnienia przepływającego powietrza w porównaniu do filtrów mechanicznych włókninowych. Dla filtra elektrostatycznego PRO-VENT CLEAN R straty ciśnienia są niższe niż 70Pa, czyli nawet 7 razy mniejsze niż filtrów włókninowych!
Dzięki niskim oporom, filtry elektrostatyczne możemy bez problemu zainstalować w systemie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, nie martwiąc się czy wentylator lub rekuperator „poradzi” sobie z dodatkowym oporem. Razem z niskim zużyciem energii (pobór mocy poniżej 10W) oraz brakiem potrzeby wymieniania wkładów, oznacza to bardzo niskie koszty eksploatacji. Filtr elektrostatyczne można wielokrotnie myć i, o ile nie dojdzie do uszkodzenia, można eksploatować latami.
Przeczytaj także: Poradnik: Wybór nawilżacza
Jednak skuteczność filtrów elektrostatycznych oparta jest na silnej jonizacji cząstek, której towarzyszy znaczna emisja ozonu (O3) i tlenków azotu (NOx) oraz zakłócenia elektromagnetyczne. Są to związki uznawane za szkodliwe dla atmosfery oraz o negatywnym wpływie na nasze zdrowie i samopoczucie (reakcje zapalne oczu, choroby dróg oddechowych, senność, bóle głowy, spadek ciśnienia tętniczego krwi). Wyładowaniom koronowym w trakcie procesu jonizacji cząstek zawsze towarzyszą negatywne zjawiska w postaci produkcji ozonu (O3), tlenków azotu (NOx) oraz zakłóceń elektromagnetycznych.
Działanie filtra elektrostatycznego nie stwarza zagrożenia, pomimo emisji ozonu. Filtr elektrostatyczny zapycha się, co doprowadza w końcu do spadku efektywności pracy. Jednak filtr elektrostatyczny nie jest niezbędny w oczyszczaczu powietrza.
Filtry elektrostatyczne a inne rodzaje filtrów
Pewnym standardem na rynku są filtry o klasie G4 (wg wycofanej już normy EN 779) lub ich odpowiedniki Coarse 60-70% (wg nowej, aktualnej normy ISO 16890). Nowa, obowiązująca norma określa klasy filtracji Coarse (filtr zgrubny), ePM1, eMP2,5, ePM10. Liczby 1, 2.5 lub 10 oznaczają wielkość pyłu zawieszonego, czyli 1, 2.5 lub 10 mikronów (µm), procent to skuteczność filtracji. Czyli np. Filtr ePM2.5 70% filtruje cząstki wielkości 2.5 mikrona ze skutecznością 70%. Często na liście wyposażenia dodatkowego urządzeń wentylacyjnych do budynków mieszkalnych znajdują się filtry F7 lub eMP1 50-65%.
Dla porównania, filtr absolutny HEPA może wyeliminować 99,97% cząstek o średnicy 0,3 µm, jednak ze spadkiem ciśnienia o wartość od 240 Pa do nawet 490 Pa! Filtr ULPA może usunąć 99,99% cząstek o wielkości od 0,12 µm - jednak straty ciśnienia są równie duże. W przypadku dokładnych filtrów włókninowych wysoki spadek ciśnienia jest nieunikniony. To z kolei wymaga dużej utraty energii żeby osiągnąć wysoką wydajność filtracji. Ma to bezpośrednie przełożenie na wysokie koszty tłoczenia powietrza oraz wyraźny wzrost emitowanego hałasu do otoczenia.
W poniższej tabeli przedstawiono porównanie różnych rodzajów filtrów powietrza:
Przeczytaj także: Woda destylowana: charakterystyka
| Rodzaj filtra | Skuteczność | Spadek ciśnienia | Koszty eksploatacji | Dodatkowe uwagi |
|---|---|---|---|---|
| G4/Coarse | Niska | Niski | Niskie | Filtr wstępny |
| F7/ePM1 | Średnia | Średni | Średnie | Często stosowany w domach mieszkalnych |
| HEPA | Wysoka | Wysoki | Wysokie | Wymaga częstej wymiany |
| ULPA | Bardzo wysoka | Bardzo wysoki | Bardzo wysokie | Zapewnia sterylne warunki |
| Elektrostatyczny | Wysoka | Niski | Niskie | Emisja ozonu i tlenków azotu |
Zastosowanie filtrów elektrostatycznych
Filtry elektrostatyczne mają niezwykle szerokie zastosowanie. Katalog branż jest bardzo obszerny, jednak najczęściej filtry elektrostatyczne znajdują zastosowanie w takich obszarach gospodarki jak na przykład: przemysł hutniczy, branża energetyczna, gastronomia. Filtry elektrostatyczne stosuje się dziś w wielu miejscach. W jakich branżach można najczęściej spotkać się z filtrami elektrostatycznymi? Filtry elektrostatyczne stosuje się dziś w wielu miejscach. wskazać można np. stanowiskach pracy. dla niego określone prace. powietrza. Mają one niezwykle uniwersalne zastosowanie. zalet.
W Polsce filtry elektrostatyczne są znane od ponad dwóch dekad, szczególnie w kontekście obiektów szpitalnych, gdzie wykorzystuje się je w miejscach o wysokim reżimie sanitarnym, np. izolatki. Placówki ochrony zdrowia charakteryzują się specyficznymi wymaganiami dotyczącymi jakości powietrza wewnętrznego. Wynika to z konieczności zapewnienia bezpieczeństwa sanitarnego pacjentów, szczególnie w aspekcie przeciwdziałania zakażeniom szpitalnym, ale także ze względu na potrzebę ochrony personelu medycznego i niemedycznego. Czyste i zdrowe powietrze pomaga zapobiegać rozprzestrzenianiu się patogenów przenoszonych drogą powietrzną, zmniejszając ryzyko zakażeń szpitalnych.
Przeczytaj także: Filtr sportowy do Audi TT 8N: Recenzja
tags: #filtry #elektrostatyczne #do #oczyszczania #powietrza #zasada
