Filtry HEPA – charakterystyka, rodzaje


Biorąc do ręki dowolny opis produktów w rodzaju odkurzaczy, oczyszczaczy czy nawet nawilżaczy powietrza, jak mantra powtarzana jest informacja, że mają wbudowany filtr HEPA (lub że jest
w zestawie, albo że po prostu jest i już). Myślimy sobie: Świetnie, to znaczy, że wychwytuje zanieczyszczenia i sprawia, że powietrze jest od razu czyste jak łza!. Tymczasem w praktyce okazuje się, że jakiś filtr jest, i owszem, ale zaraz go trzeba wymieniać, bo okazuje się niewystarczający, albo oddajemy urządzenie do reklamacji, bo „dalej nam coś śmierdzi w powietrzu”. Zarówno jeden, jak
i drugi błąd wynika z dwóch kwestii:
  1. filtr HEPA jest wymieniany jednym tchem (naprawdę nie wiedzieć czemu!) z filtrem węglowym, który rzeczywiście usuwa nieprzyjemne zapachy, ale HEPA już nie
  2. do jednego worka wrzucamy wszystkie filtry HEPA naraz.
Chwileczkę! To znaczy, że istnieje więcej niż jeden filtr HEPA? Tak, w dodatku całkiem sporo. Ale do rzeczy.

Co to jest HEPA?


HEPA to skrót od High Efficiency Particulate Air (czyli w wolnym tłumaczenie superbroń na minicząsteczki latające w powietrzu, a dokładnie: filtr o wysokiej skuteczności wychwytywania cząsteczek z powietrza). Technologia ta powstała w czasie II wojny światowej, w celu usuwania radioaktywnych cząstek pyłu i dla ochrony dróg oddechowych walczących żołnierzy. Ten rodzaj filtrów zbudowany jest z włókien szklanych (kompozyt poliestrowo-szklany), a zatem jest on stosunkowo bezpieczny dla środowiska. W ich produkcji nie stosuje się (przynajmniej w przypadku tych atestowanych, o czym będzie mowa przy okazji innego artykułu) żadnych chemikaliów. Każdy rodzaj ma przydzieloną sobie numerację i w przypadku HEPA na chwilę obecną są to symbole H13 lub H14. Kilka lat temu specyfikacja ta rozpoczynała się od 10, ale w roku 2010 numerki 10, 11 i 12 przypisano do filtrów EPA. A EPA to nie HEPA i jedna literka zmienia sporo. Choć owszem, jest to nadal ta sama klasyfikacja. Zresztą poniżej przedstawiamy tabelkę retencji (skuteczność filtra, czyli jaki procent cząstek powyżej 0,3 µm potrafi zatrzymać), która zobrazuje to najlepiej: 

Klasa HEPA
Retencja
E10
> 85%
E11
> 95%
E12
> 99.5%
H13
> 99.95%
H14
> 99.995%
U15
> 99.9995%
U16
> 99.99995%
U17
> 99.999995%

Przy czym U to oznaczenie filtrów ULPA, stosowanych w przemyśle, nie w użytku domowym, a E to EPA, czyli filtry niższej skuteczności.

Jak działa HEPA?

HEPA łapie cząsteczki zanieczyszczeń na trzy sposoby: przechwytywanie (płynie sobie cząsteczka za blisko włókna szklanego i wpada w sieci); zderzanie (płynie są cząsteczka, nie patrzy przed siebie i wpada na filtr) oraz dyfuzja (cząsteczki latają sobie gdzie popadnie, wpadają na siebie i siłą rozpędu wpadają na filtr). Włókna te mają mikrootworki i w filtrach HEPA jest to wielkość rzędu 0,3 mikrona, przy czym o skuteczności tych filtrów wcale nie decyduje ostatecznie wielkość, ale grubość filtra, prędkość powietrza oraz średnica włókien. W każdym razie każdy filtr HEPA, niezależnie od klasyfikacji, powinien wychwycić cząsteczki wszelkich roztoczy, pyłków, zarodników pleśni czy grzybów. 

Zatem skoro każdy HEPA wychwyci te zanieczyszczenia, to nad czym się zastanawiamy? Tu wchodzą w grę wielkości dziesiętne po przecinku, które w świecie mikrocząsteczek są dość istotne. Otóż wyższa wartość filtra HEPA oznacza większą efektywność w wychwytywaniu zanieczyszczeń. Filtr HEPA H13 wyłapuje 99,95% cząsteczek wielkości 0,3 mikrona, a u H14 to już poziom 99,97%. Niemniej każdy, bez względu na system numeracji, gwarantuje bardzo dobrej jakości system filtracji, ale im wyższy, tym lepszy i szybszy. 

Będąc przy wielkościach mikronowych warto wspomnieć o tym, że system obronny człowieka jest podatniejszy na cząsteczki poniżej 0,5 mikrona, a ponieważ to właśnie HEPA potrafi usuwać zanieczyszczenia na poziomie mikroskopowym, jest zalecany przez alergologów i lekarzy.

Tutaj trochę liczb, żeby pobudzić wyobraźnie:

  • Pyłek: 5-100 µm
  • Bakterie 0,35-10: µm
  • Pleśń: 2-20 µm
  • Zarodniki roztoczy w kurzu: 0.5-50 µm
  • Sierść zwierząt domowych: 0.5-100 µm
  • Drobny pył zawieszony (PM): 2,5 µm i 10 µm
Pozostańmy chwilę przy smogu, ponieważ nieuchronnie zbliża się sezon grzewczy. Otóż rzeczywiście, HEPA jest skuteczny w walce ze słynnym PM 10 i PM 25, przy czym trzeba uściślić, że w całości wychwytuje pył PM 10, a PM 2,5 w znacznej większości (czyli nie wszystko).
W związku z tym najlepszą kombinacją do walki ze smogiem (zresztą najlepszą kombinacją
z możliwych) jest HEPA plus filtr węglowy, który wyłapie to, czego HEPA nie zdołał, na przykład gaz, dym, lotne związki, nieprzyjemne zapachy, ale za to nie wyłapie tego, co potrafi HEPA.

Czego HEPA nie wyłapie?

  • zanieczyszczeń chemicznych, takich jak na przykład lzo (lotne związki organiczne),
  • związków wchodzących w skład dymu tytoniowego,
  • pcb (polichlorowanych bifenyli)
I właśnie do ich usunięcia niezbędny jest filtr węglowy.

Na temat filtracji powietrza na całym świecie są prowadzone badania i działania mające na celu regulację i wprowadzenie standardów w metodach  testowania materiałów filtracyjnych oraz filtrów powietrza i dotyczą one generalnie całej dziedziny dotyczącej systemów oczyszczania powietrza. 

W Polsce ukazało się kilka norm dotyczących zastosowania różnego rodzaju filtrów:
  • PN-B-76003:1996 Wentylacja i klimatyzacja. Klasy jakości
  • PN-EN 779:2004 (U) Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Wymagania, badania, oznaczenie
  • PN-EN 779:2005 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Wymagania, badania, oznaczenie
  • PN-B-76004:1996 Wentylacja i klimatyzacja. Filtry powietrza. Grawimetryczne metody badań
  • PN-EN 779+AC:1998 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Wymagania, badania, oznaczenie
  • PN-EN 779:1998 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Wymagania, badania, oznaczenie


Komentarze

Popularne posty