Какие бывают фильтры для систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Природа и происхождение загрязнителей

Итак, вредные вещества и микроорганизмы можно разделить на несколько групп.

Вирусные клетки

Самая высокая концентрация достигается в период простудных заболеваний, а именно осенью и весной, а также если в квартире находится непосредственно носитель вируса.

Аллергены

Чаще всего живут в пыли и местах ее образования. Если речь идет о пыльце, то это, как правило, подоконники или помещения, декорированные свежесрезанными букетами. Во влажных помещениях хорошо развивается плесень и другие грибы. Все эти микроорганизмы способны вызывать зуд, сыпь, насморк и даже удушье.

Канцелярская химия

К ней относится краска от принтера, запах от клея, корректора или маркера. На первый взгляд кажется, что ничего опасного в этом нет, но эффект после продолжительного вдыхания всего этого равносилен ароматерапии формальдегидом. Приятного мало, согласитесь?

Шерсть от животного

Некоторые специалисты говорят, что аллергии на шерсть не бывает, реакцию вызывают раздражители, находящиеся на волосках, а не сами волоски. Тем не менее, от аллергии на шерсть страдают до 15% всего населения. Гигантская цифра! Причем, не имеет значения, сфинкс у вас или перс — микроклимат они портят одинаково.

Места скопления вредных веществ индивидуальны в каждом доме, но наиболее часто они живут в вентиляции (вирусы, бактерии), кондиционерах (плесень, грибок), обивке мебели (клещи), коврах (пыль, шерсть). При механическом воздействии на эти предметы, а именно при тряске, взбивании, ударах, организмы попадают в пространство и мы ими дышим.

Увлажнитель воздуха Leberg

Чистота — это только одна из составляющих здорового микроклимата. Вторая — влажность. Врачи бьют тревогу, потому что хорошие показатели увлажненности в доме сегодня редкость. К примеру, в комнате ребенка процент влажности должен быть не менее 40%. Излишняя сухость может вызвать простудные заболевания, способствовать развитию и размножению вирусов, спровоцировать астму, бронхит, насморк и даже кровотечение из носа. Со стороны органов зрения также будет ощущаться дискомфорт — сухость слизистых, покраснение и зуд.

Именно поэтому мы все нуждаемся в чистом влажном воздухе, особенно зимой, когда включены батареи и летом, когда светит палящее солнце. Кроме здоровья сухость влияет и на интерьер — начинает рассыхаться дерево, а значит, портится мебель и полы.

Instagram @williams_oliver

Основные требования к изделию

Элементы фильтрации должны обеспечивать полную герметичность системы, но их необходимо регулярно заменять. Исходя из этого, существуют некоторые требования к изделию.

Удобство установки, возможность ремонта и герметичность систем в квартирах с панельными блоками. Должны быть полностью исключены риски утечек и разрывов.
Фильтрующий элемент должен быть достаточно надежным перед механическими нагрузками, которые могут образоваться в системе

Немаловажной характеристикой любого фильтра является его начальное и конечное аэродинамическое сопротивление. Поэтому при производстве подобных устройств предъявляются жесткие нормы, поскольку при неисправности фильтра выйдет из строя вся система вентиляции;
Материал изготовления должен выдерживать обычные атмосферные условия и достаточно большие аэродинамические силы.
При улавливании твердых частиц фильтры не должны пропускать пыль, копоть, которые негативно сказываются на технологических процессах

Поэтому для производства элементов фильтрации используются нетканые материалы, способные обеспечить высокую надежность при улавливании загрязняющих агентов.

Фильтры для вытяжной вентиляции, в чем их отличия

Приточно-вытяжные системы рекомендуются для установки в загородных домах, просторных квартирах, офисных помещениях. Они обеспечивают высококачественную очистку воздуха (нагревание, охлаждение, увлажнение, фильтрацию), постоянное циркуляцию воздуха, рекуперацию тепла, замену загрязненного воздуха на чистый с улицы.

Для исправной работы системы требуется монтаж фильтров для приточно-вытяжной вентиляции. Обычно используется один элемент грубой очистки, также возможна установка и фильтров с тонкой очисткой.

В вентиляционных системах часто применяются не только традиционные кассетные и карманные фильтры, но и жироулавливающие лабиринтные из нержавеющей стали. Они удаляют из нагретого воздуха частицы масла и жира, а также защищают воздуховоды и вентиляторы от загрязнения.

За счёт температурного перепада масла и жир собираются в лабиринте специальных фильтров. Они отделяются от воздуха и оседают, после чего начинают стекать в специальную емкость. Частично жир остается на стенках, поэтому оборудование нуждается в периодической очистке моющими средствами. Иначе жир будет мешать эффективной очистке воздуха.

Также стоит отметить лабиринтный фильтр разборного типа. Удобен тем, что разбирается на части, которые можно мыть отдельно друг от друга даже в посудомоечной машине.

В современных системах вентиляции применяется ступенчатая фильтрация с элементами разных конструкций и степеней очистки. Так, могут быть установлены фильтры грубой и тонкой очистки и дополнительно угольный. Первые два удаляют пыль и загрязнения, а последний запахи и дым.

Испытания в области фильтрации воздуха

Специализирующиеся на производстве фильтров компании должны иметь специальное оборудование для тестирования фильтров, например:

• счетчик частиц,
• измерители давления,
• измерители потока воздуха,
• устройства регистрации данных по энергопотреблению,
• газовые анализаторы и устройства для мониторинга коррозии и т. д.

Все это оборудование необходимо для анализа эффективности фильтрации в системах вентиляции. Помимо этого, некоторые зарубежные компании для оценки работы фильтров в реальных условиях используют мобильные лаборатории. Эти лаборатории оснащены сложным аналитическим оборудованием, которое используется для оценки работы фильтрующих систем, а также и для разработки новых решений очистки воздуха. Конечно, окончательным оценщиком эффективности работы фильтров является непосредственный их потребитель, то есть именно те люди, которые используют вентиляционные установки и дышат тем воздухом, который они поставляют в наши помещения через системы фильтрации.

Сотрудники компании «ТРИА Комплекс» имеют собственный опыт эксплуатации систем вентиляции Swegon и воздушных фильтров к ним в собственном офисе и в домашних условиях.

Также наша компания проводит испытания новых фильтров на вентиляционных установках Swegon Gold, оборудованных достаточно точной встроенной системой измерения давления.

Взвешивание фильтров

Установка испытательного образца фильтра

Подготовка заглушки на 2-е место

Установка заглушки

Съем показаний давления и загрузки вентиляторов после установки испытательных образцов в Swegon Gold

Фиксация результатов испытаний фильтров в таблице измерений

Измерение и отображение перепада давления на образце фильтра 1 (не оригинал)

Измерение и отображение перепада давления на образце фильтра 2 (оригинал)

Встроенная диагностика системы фильтрации Swegon Gold производит постоянные замеры качества фильтров, а специальное оборудование фиксирует полученные результаты.

Неоднородное электрическое поле

неоднородное

Коронный разряд

• в небольшой области, приближенной к проволочному электроду, напряженность электрического поля может достигать высоких значений (значительно превышающих 30кВ/см), достаточных для возникновения интенсивных ионизационных процессов в воздухе;
• одновременно с этим, в большей части межэлектродного пространства напряженность электрического поля будет принимать невысокие значения – менее 10 кВ/см.

коронным разрядомкоронирующим электродомзона ионизации(или чехол разряда)зона дрейфаток коронного разрядалавиннуюстримерную

Эксперимент #3

Эксперимент #4

Эксперимент #5

• геометрические параметры межэлектродного пространства:
  • геометрические параметры коронирующего электрода;
  • межэлектродное расстояние;
• полярность электропитания, подводимого к коронирующему электроду;
• параметры воздушной смеси, заполняющей межэлектродное пространство:
  • химический состав;
  • влажность;
  • температура;
  • давление;
  • примеси (частицы аэрозолей, например: пыль, дым, туман)
• в некоторых случаях материал (значение работы выхода электрона) отрицательного электрода, так как с поверхности металлического электрода при бомбардировке ионами и при облучении фотонами может происходить отрыв электронов.

4 Применяемые материалы

Также существует и другая классификация изделий, основанная на применяемых материалах. Ни для кого не секрет, что качество очистки напрямую зависит от адсорбента.

Металлическая сетка, тканевая основа, волокнистые материалы, а также решения с выраженной пористой структурой прекрасно устраняют крупные частицы. Профессионалы рекомендуют обрабатывать поверхность сетки машинным маслом, что позволит эффективнее улавливать пыль, грязь. Данные механизмы устраняют до 90% примесей, при концентрации пыли не более 20-25 мг/м3.

Вариант с применением металлической сетки

Водяные. Специализированные решения для заведений общепита и ресторанов. Такое оборудование устанавливается непосредственно над источником пыли и других воздушных загрязнений (мангалами, жаровнями). Примеси удерживаются, а воздушная масса охлаждается до 40 градусов, после чего выводится в окружающее пространство.

Принцип работы

Угольные. Лучший выбор для улавливания летучих органических соединений. Эффективно противостоят «тяжелым» молекулам. Степень чистоты кислорода определяется количеством микроскопических пор. Мелкие гранулы прекрасно выдерживают высокие воздушные нагрузки. Основная область применения – предварительная обработка в приточных вентиляциях.

Угольный вариант

Синтепоновые маты. Для объектов, в которых канальный фильтр должен противостоять не только высокой пылевой нагрузке, но и влажности, лучшего решения чем указанные маты (EU2 до EU6) не найти. Широко применяются в автомобильной промышленности на этапе покраски и лакирования транспортных средств.

Синтепоновые маты

Стекловолоконные маты – основа, на которой базируется практически каждый бактерицидный фильтр. Обеспечивают очистку класса EU2-4. Исходя из особенностей могут использоваться в автопроме, мебельном производстве, покрасочных установках. Поверхность материала обрабатывается консистенциями, уничтожающими вирусы, микробы и даже пыль. Не подлежит изготовлению своими руками, ввиду высокой сложности технологического процесса.

Вариант для покрасочных и сушильных камер

Каждый из материалов применяется для нескольких типов решений и ориентирован на определенные условия эксплуатации.

1 Использование вентиляционных фильтров

Для вентиляционных систем приточного типа разработано несколько типов фильтров, с помощью которых  атмосферный воздух эффективно очищается от примесей, перед тем как попасть в помещение.

Разнообразие вариантов

В каждом городе формируется уникальная среда, а о чистом кислороде можно только мечтать, ведь в нём содержатся:

• концентрированный углекислый газ;
• строительная пыль;
• растительная пыльца;
• уличная грязь;
• смог;
• выбросы производств.

Очевидно, что без фильтров для вентиляции от этих нежелательных «гостей» не избавиться. Поддержка чистоты в квартире, доме и других помещениях – жизненная необходимость, особенно, если среди членов семьи есть аллергики. Решается эта проблема при помощи вентиляционных установок, которые необходимо предусмотреть на стадии проектирования.

Качественные и эффективные фильтры для вентиляции необходимы не только в жилых помещениях, но и на заводах, в производственных цехах, крупных фабриках и даже фермах. И если для приточных каналов достаточно установить адсорбент из угля, то для крупных промышленных объектов требуются уже специализированные решения и наполнители.

Особенно остро стоит вопрос фильтрации воздуха на заводах и фабриках, ведь если там не использовать очистку воздуха, то это будет весьма пагубно влиять на окружающую экологию. Поэтому фильтрующие элементы в таких сооружениях стоят как на притоке свежего воздуха, так и на выбросе отработанного.

Чистка и замена воздушных фильтров

Фильтр следует время от времени очищать от пыли и грязи. Чистка фильтров производится, как правило, не реже одного раза в месяц, а по мере того, как они забиваются, их необходимо менять.

Рекомендуем предфильтры или фильтры грубой очистки

Наш опыт показал, что устанавливаемые в вентиляционных системах фильтры класса F7 и F5 обеспечивают наилучшую очистку воздуха, но «забиваются» крупными частицами раньше расчетного времени. Мы рекомендуем доукомплектовывать любую систему вентиляции предфильтрами или дополнительными фильтрами грубой очистки класса G3. Эти дополнительные фильтры позволяют сократить периодичность замены основного (дорогостоящего), а очистка самого фильтра грубой очистки не требует значительных затрат времени и средств.

Установка фильтра грубой очистки позволит также уменьшить аэродинамические потери давления вентиляционного оборудования, что снизит потребление электроэнергии (так как электродвигатели вентиляционной установки будут работать на более низких оборотах) и увеличит «жизненный цикл» всех движущихся частей системы вентиляции.

На следующих фотографиях можно увидеть фильтр грубой очистки, который был установлен в системе вентиляции загородного дома в Московской области. Как показывают фото, «чистый» загородный воздух также нуждается в хорошей фильтрации.

Воздушный фильтр грубой очистки забит и требует чистки

Воздушный фильтр окутан плотной «шубой» из частиц и насекомых, находящихся в лесном воздухе

После несложной чистки фильтр снова готов к эксплуатации

Этот разборный панельный фильтр, изготовленный под заказ, можно использовать в качестве предфильтра, чтобы меньше засорялись фирменные фильтры, которые более дорогие

Фото предфильтра сбоку

Фото установленного предфильтра в вентиляционной установке Swegon Gold

Недостатки предфильтра: негерметичность, быстро теряет фильтрующую способность.Достоинства предфильтра: низкая цена, возможность самостоятельной замены фильтрующей ткани.

Сегодня существует большое количество производителей воздушных фильтров, которые предлагают на рынке огромный выбор продукции в различных конфигурациях с различными достоинствами и недостатками.

Производитель вентиляционного оборудования, как правило, рекомендует конкретные марки продукции для оснащения фильтрами своих агрегатов, так как рекомендованные марки фильтров проверены и сертифицированы, что обеспечивают необходимую эффективность очистки в течение всего срока службы фильтра. К примеру, в вентиляционных установках Swegon используются воздушные фильтры, специально разработанные для данного типа оборудования за рубежом.

2 Три класса очистки

Производство фильтров поставлено «на поток» и компании выпускают разные очистные изделия. Выбор в пользу той или иной конструкции осуществляется на основе желаемого уровня очистки, степени загрязнения кислорода. Чтобы оборудование функционировало исправно и не засорялось, его дополняют вентиляционными фильтрами.

По степени очистки выделяют 3 класса изделий, обеспечивающих:

• абсолютное очищение – фильтрующий материал препятствует проникновению частиц размером до 0.1 микрона. Основная область их применения – операционные, производственные комплексы, специализирующиеся на выпуске высокоточной техники, военный комплекс;
• тонкую очистку – решения, улавливающие микрочастицы от 1 до 10 микрон. Фильтровальные механизмы обеспечивают эффективность до 94%. Встречаются они в пищевой промышленности, фармакологии, лабораториях;
• грубую очистку – в помещение не проникают частицы более 10 микрон. Данные изделия улавливают до 90% загрязнений. Основная область применения – системы предварительной обработки воздуха на объектах с высокой концентрацией пыли.

Если необходимо обеспечить чистый кислород в помещении посредством тонкой очистки, гораздо дешевле предварительно обработать воздушные массы решениями класса ниже. Кассетные фильтры не придется так часто менять и можно сэкономить приличную сумму на расходных материалах.

Советы по выбору

Для правильного выбора элемента фильтрации для вентиляционной системы следует предусмотреть место монтажа, а также эффективность при использовании определенной модели устройства. Также следует позаботиться об условиях эксплуатации фильтров и их оптимальном количестве. Монтаж фильтра своими руками не рекомендуется, лучше всего обратиться за помощью к специалистам, которые в соответствии с инструкцией и техникой безопасности установят фильтрующий элемент.

Для более эффективной очистки рекомендуется предусмотреть многоступенчатую фильтрацию. В данном случае будут установлены несколько отличающихся между собой фильтрующих элементов. Специальные приборы помогут установить грамотность монтажа и работоспособность фильтров. Для увеличения срока службы устройств необходимо строго следовать инструкциям производителя, во время чистки применять только специальные средства и приборы. Ремонт фильтрующих устройств производится только квалифицированными мастерами.

О том, как выбрать фильтры для вентиляции, смотрите в следующем видео.

Материалы изготовления

От материала изготовления фильтра напрямую зависит эффективность очистки воздуха. Для удерживания достаточно крупных частиц используются устройства из металлической сетки, из волокнистого и пористого сырья, а также фильтрующие элементы из ткани.

Бактерицидная фильтровальная ткань, выпускаемая в рулонах, при помощи ультрафиолетовых лучей уничтожает вредные компоненты в воздухе. Волоконное сырье призвано обеспечить очистку от химических реагентов на производственных участках, а также в мебельных цехах и на производстве машин. Высокий уровень улавливания частиц достигается благодаря специальным растворам, которые покрывают стекловолокно. Подобные составы способны отталкивать загрязняющие вещества и уничтожать болезнетворные микробы.

Угольные фильтрующие материалы обеспечивают очистку воздуха от вредных паров и газовых сред. Фильтроткань с большим количеством пор наиболее эффективно способна удерживать летучие компоненты. В то же время данные устройства не рекомендуются к установке в помещениях с высоким уровнем влажности. Также они беззащитны против диоксида азота и формальдегида. Частота замены рулонных тканей зависит от требований к чистоте воздуха в помещении. Для большей эффективности следует периодически очищать фильтры для вентиляторов от масла, сажи, копоти. Данная процедура проводится один раз в 6 месяцев, а в сильно загрязненных участках еще чаще.

Уровень очистки воздуха в помещении зависит от пористости синтепона. Синтетическое сырье, с помощью которого изготовляются специальные маты, предназначено для помещений с повышенным уровнем влажности или высокими температурными режимами. Особенно высокую эффективность показывают фильтры из синтепона на заводах по производству лакокрасочных изделий. Выглядят они в виде решеток, за которыми располагаются маты в форме рукава.

Особенности конструкции и принцип действия

Принцип действия фильтров для вытяжных установок заключается в следующем: воздушная масса с тяжелыми компонентами по вентиляционным каналам проходит через фильтрующее устройство, где остаются частицы пыли и иных загрязняющих агентов. Пористая поверхность обеспечивает быстрое впитывание этих компонентов. Работа датчиков зависит от особенностей конструкции:

• пористые устройства (в основе лежит пористое сырье, через которое проходит воздушные массы);
• поглощающие устройства (в основе – поглощающее сырье);
• тканевые устройства (фильтры оснащаются специальными материалами, способными удерживать крупные твердые частицы).

Классификация фильтров

Все фильтры классифицируются по назначению и по эффективности (в соответствии с ГОСТ Р 51251-99), что определяет их класс фильтрации:

• так существуют фильтры общего назначения, которые делятся на:
  • фильтры грубой очистки (G–класс фильтрации)
  • и фильтры тонкой очистки (F–класс фильтрации),
• и фильтры специального назначения, которые делятся на:
  • фильтры высокой эффективности (H–класс фильтрации)
  • и фильтры сверхвысокой эффективности (U-класс фильтрации).

Фильтры общего назначения применяют практически в любых системах вентиляции и кондиционирования воздуха.

Фильтры высокой и сверхвысокой эффективности используют там, где предъявляются специальные требования к чистоте воздуха.

Класс фильтрации определяется по разности массовой концентрации частиц до и после фильтра, то есть фактически этот параметр определяет, какая часть частиц задерживается фильтром.

Классы фильтров: буквенные и цифровые значения

Помимо этого, в каждом классе применяется не только буквенное, но еще и цифровое значение, например, G1, F7, H10, U17. Чем выше это цифровое значение, тем эффективнее фильтр. Так например фильтр класса F7, задерживает до 90% атмосферной пыли, U17 — около 99%.

Классы очистки

Для элементов фильтрации существуют устройства механической, тонкой, высокой и сверхвысокой очистки. Каждый класс маркируется конкретной буквой в соответствии с нормами. Класс механической очистки (маркировка G1–G4) предназначен для удаления крупных частиц: пуха, сажи, пыльцы и шерсти животных. Монтируются такие фильтры в системах с невысокими требованиями к концентрации воздуха, а также для предварительной очистки перед фильтрующими устройствами для более мелких частиц.

Класс тонкой очистки (маркировка F5–F9) предназначен для улавливания мелких частиц и пыльцы, спор микробов. Устанавливаются в вентиляционных системах, в промышленных цехах по выпуску лекарственных препаратов и продуктов, также они монтируются в сочетании с другими фильтрующими элементами. Фильтры класса высокой эффективности очистки (маркировка Н1-Н14) предназначены для удаления мельчайших частиц или вирусов. Монтируются в помещениях с повышенными требованиями к наличию токсичных компонентов в помещении, а также в цехах по производству фармацевтических препаратов и в медицинских учреждениях.