HEPA фильтр: вопросы и ответы

Зачастую рядом встречаются слова HEPA фильтр и очистка воздуха, так как в основном такие фильтры используются именно для климатического оборудования. Фильтр тонкой очистки HEPA изготавливается из особого материала, волокна которого переплетаются в особом порядке для улавливания частиц загрязнителей из воздуха. Свойства материала, его толщина и размер пор определяют класс очистки и эффективность фильтра.

Говоря о фильтрации, обычно представляется мелкая решетка или сито, которое пропускает частицы одного размера и не пропускает более крупные загрязнители. HEPA фильтр устроен иначе и очищает воздух и от более мелких, чем расстояния между волокнами фильтра, частиц. Сам материал фильтра сложен «гармошкой», его волокна располагаются нелинейно, так что поток воздуха проходит через волокна фильтра многократно. На эффективность фильтра влияют и сами волокна: материал, диаметр и плотность их укладки.

Как работает HEPA фильтр?

Прежде всего, эффект сита все-таки есть, благодаря ему задерживаются крупные частицы диаметром более 5 мкм, то есть крупными эти частицы можно назвать только относительно еще более мелких, которые также улавливает HEPA фильтр. В целом, системы очистки с такой фильтрацией применяются для удержания частиц размером от 10 мкм и меньше. Конечно, HEPA фильтр способен задерживать и по-настоящему большие частицы пыли, пух и другие крупные загрязнители. Однако использовать HEPA фильтр подобным образом было бы расточительством, так как крупные загрязнители быстро забьют волокна фильтра и снизят его эффективность. Поэтому наиболее оптимально дополнять HEPA фильтр префильтром или системой грубой очистки, она задерживает крупные загрязнители, продлевая ресурс работы основного фильтра.

Механизмы очистки в таких фильтрах строятся на трех физических процессах:

Диффузия. Самые мелкие частицы диаметром меньше 0,1 мкм, то есть их размер меньше, чем расстоянием между волокнами фильтра, постоянно находятся в хаотичном движении. Грубо говоря, их масса настолько мала, что помимо общего направления потока воздуха, их траектория постоянно меняется. В результате, когда общий поток воздуха огибает волокна фильтра, мельчайшие частицы выбиваются за счет своего хаотичного перемещения и оседают на волокнах фильтра.

Инерция. Частицы потяжелее с диаметром более 0,3 мкм, попадают в волокна фильтра по инерции. Общий поток воздуха огибает препятствия, которые создает материал фильтра, а «крупноватые» частицы не могут быстро изменять направление движения, в результате чего остаются в фильтре.

Зацепление. Частицы, слишком крупные для диффузии и слишком мелкие для инерции, не врезаются в материал фильтра, проходя через него. Но благодаря структуре микроволокон частицам не обязательно попадать в них – достаточно просто коснуться. Частица цепляется за волокно, к ней цепляется следующая, и таким образом происходит очистка от частиц среднего размера.

На практике все три процесса происходят одновременно и воздействуют на все частицы, независимо от их размера. Разделение проводится теоретически, так как эффективность воздействия каждого процесса на каждый вид частиц зависит от их размера.

То, что еще необходимо знать о работе HEPA фильтра – сочетание страшных слов адгезия и аутогезия. Первая обозначает взаимодействие частиц пыли с волокнами самого фильтра, благодаря которому частица осаждается на поверхность и уже не покидает ее. Аутогезия обусловливает взаимодействие частиц между собой, так что новый слой загрязнителей накладывается на уже имеющийся на волокнах фильтра. Таким образом, фильтр длительное время не теряет своей эффективности, более того, со временем и ростом количества загрязнений в фильтре растет и эффективность фильтра, так как скопления уже задержанных частиц образуют «ловушки» для следующих загрязнителей. Также, в зависимости от свойств материала фильтра, волокна могут накапливать электростатический заряд, который прочно удерживает все “пойманные” частицы, что увеличивает эффективность очистки. Однако при длительном использовании – более рекомендованного производителем срока – происходит забивание фильтра, он настолько наполняется частицами, что теряет способность пропускать через себя поток воздуха, поэтому необходимо проводить замены фильтров.

Сколько работает HEPA фильтр?

Сколько именно фильтр прослужит и насколько хорошо будет работать – зависит от конкретной модели, поэтому стоит придерживаться рекомендаций по замене и купить HEPA фильтр на замену, как только заявленный ресурс подходит к концу. Кроме того, если очистке подвергается особо загрязненный воздух, то фильтры нужно менять чаще, поэтому большинство производителей указывают срок работы в формате «до года/месяца». Распознать, что фильтр отжил свое, можно по запаху пыли, исходящему из устройства, или по снижению мощности потока воздуха из системы фильтрации. Часто спрашивают, можно ли мыть HEPA фильтр. Для большинства моделей мойка станет последним событием в жизни – от воды фильтры деформируются и теряют свои свойства. Моющиеся HEPA фильтры существуют, они отмечены знаком W в названии. Такие фильтры можно очистить сильным напором холодной воды без щеток и моющих средств, а затем высушить при комнатной температуре. Однако даже моющиеся фильтры не стоит использовать более двух лет, так как до конца очистить их невозможно.

Какие бывают HEPA фильтры?

Класс фильтрации всех таких фильтров обозначается цифрами и закреплен в нормативных документах. В России виды HEPA фильтров регламентированы ГОСТом Р ЕН 1822-1-2010. И согласно этому документу, прописаны стандарты для EPA, HEPA и ULPA фильтров.

Делятся на классы фильтры по принципу интегральной и локальной эффективности - количеству пропущенных частиц в целом, и в отдельной области. Для определения класса очистки фильтры испытывают мелкодисперсными аэрозолями, а выходящий из них воздушный поток исследуется на количество частиц с наиболее проникающим размером от 0,1 до 0,3 мкм. Итоговый размер минимальных частиц зависит от фильтра.

Конечно, наиболее правильно разделять EPА, HEPA и ULPA фильтры, однако системы очистки с такими фильтрами появились раньше, чем названия окончательно разделились, и пользователи привыкли называть фильтры именно HEPA. Поэтому производители, и мы в том числе, предпочитают сохранять знакомое для клиентов наименование “HEPA”.

Где применяются HEPA фильтры?

По большей части, такие системы фильтрации используют в трех видах бытовых устройств: пылесосах, очистителях воздуха и вентиляциях.

В пылесосах обычно устанавливаются простые фильтры для очистки выходящего воздуха от находящейся внутри прибора пыли. Наиболее часто моющиеся HEPA фильтры встречаются именно в пылесосах. На наиболее дорогих моделях устанавливаются фильтры HEPA E10, E11, E12, H13, H14, U15. Однако чаще всего в таких устройствах встречается фильтр HEPA Е10. При этом такие фильтры обычно небольшие по размеру и рассчитаны на большой поток воздуха, идущий с высокой скоростью.

Очистители воздуха также используют HEPA фильтры. В зависимости от уровня очистителя размер и качество фильтра меняются. Обратите внимание, фильтры высокого класса очистки обычно защищаются от деформации прочным пластиковым каркасом – чем выше эффективность фильтра, тем больше он нуждается в «броне». На качественных очистителях воздуха чаще всего установлен фильтр HEPA Е11. Этой системы достаточно для эффективной очистки циркулирующего воздуха, но при выборе устройства обратите внимание, чтобы фильтр не был деформирован, плотно прилегал к корпусу.

Системы вентиляции. Приточные вентиляции часто включают в себя системы фильтрации, однако в большинстве случаев все ограничивается префильтром или тонким HEPA. В бризере установлен HEPA фильтр Е11, который задерживает мельчайшие частицы загрязнителей из воздуха, включая вредные PM2.5 и PM10. Также такой класс фильтрации позволяет использовать фильтр до 2 лет при сохранении эффективности работы и ее росте. Система фильтрации также включает фильтр тонкой очистки F7, который защищает HEPA фильтр от «забивания» крупной пылью.

HEPA фильтр: аналоги

Если говорить о самой системе фильтрации и ее качестве - как таковых, аналогов не существует, практически все системы очистки воздуха ее используют. Однако материалы HEPA фильтров могут отличаться. Наиболее распространены фильтры из стекловолоконных и тканевобумажных волокон, но также изобретают новые материалы, экспериментируют с толщиной волокон и плетения.

Если у Вас еще остались вопросы по HEPA фильтрам – оставляйте их в комментариях, и мы с радостью ответим.