HEPA-фильтр: что такое и зачем он нужен?

Наслаждаться свежим и чистым воздухом мечтает любой человек, проживающий в городе. Ни для кого не секрет, что наша экология становится все хуже с каждым годом. В первую очередь на нее влияют выхлопные газы автомобилей, пыль, выбросы промышленных предприятий и др. вредные вещества. Чтобы избавиться от вредного климата многие применяют различные методы очистки. На помощь приходят фильтры! Чаще всего это оборудование, в состав которого входит высокоэффективный фильтр HEPA (класс фильтрации high efficiency particulate arrestance – высокоэффективное удержание частиц).

HEPA фильтр состоит из особого материала, волокна которого располагаются таким образом, чтобы задерживать частицы загрязнителей из воздуха. Сразу представляются сито или решетка, которые пропускают загрязнители до определенного размера и не пропускают более крупные частицы. HEPA фильтр устроен по-другому. Материал фильтра сложен в виде «гармошки», состоит из волокон разной толщины, которые располагаются хаотичным образом. Но самое главное, он очищает от крупных и более мелких частиц, чем расстояния между волокнами. На эффективность фильтрации влияют и сами волокна: материал, диаметр и плотность их укладки.

Гормошка

HEPA фильтр: принцип работы

Конечно, эффект сита все-таки присутствует, благодаря ему удерживаются более крупные частицы. Системы очистки воздуха с фильтрацией такого класса используются для задержания частиц размером от 10 мкм и меньше. Естественно, HEPA фильтр может задерживать и более купные частицы пуха, пыли и др. Однако применять его таким образом совсем не эффективно, так как крупные загрязнители в скором времени заполнят волокна фильтра и не будут пропускать воздух. В таком случае необходима замена фильтра на новый, а это уже расточительство! Поэтому обычно его дополняют префильтром, который задерживает крупные частицы, тем самым продлевая жизнь основного фильтра.

Система очистки в HEPA-фильтрах строится на 3-х процессах:

Диффузия. Мельчайшие частицы диаметром < 0,1 мкм. Они меньше расстояния между волокнами, постоянно находятся в хаотичном движении из-за своих маленьких масс. В процессе, когда поток воздуха проходит через волокна фильтра, мельчайшие частицы выбиваются за счет своего нелинейного перемещения и опадают на волокна.

Инерция. Частицы побольше и потяжелее с диаметром более 0,3 мкм попадают в волокна фильтра по инерции. Поток воздуха обходит препятствия-волокна, в то время как более крупные частицы не успевают так быстро менять направление движения, в результате чего задерживаются в фильтре.

Зацепление. Частицы с промежуточным размером, крупнее для диффузии и меньше для инерции, огибают волокна вместе с воздухом. Но благодаря структуре микроволокон они касаются и цепляются за волокно, далее к ней цепляется следующая частица и т.д. Таким образом происходит очистка от загрязнений среднего размера.

Волокна HEPA-фильтра с загрязнениями

На деле все три процесса работают одновременно и воздействуют на все загрязнения, независимо от их размера. Таким образом, HEPA фильтр длительное время сохраняет свою эффективность и даже увеличивает ее с ростом количества частиц, так как ранее “пойманные” частицы создают «ловушки» для новых загрязнителей. Волокна, в зависимости от свойств материала, могут накапливать электростатический заряд, который удерживает все частицы, что также увеличивает эффект очистки. Однако стоит помнить, что при длительном использовании фильтра (более рекомендованного производителем срока) происходит его засорение. HEPA полностью забивается частицами и не пропускает через себя поток воздуха, поэтому необходимо своевременно проводить замену.

Высокоэффективный фильтр класса H11

HEPA

Сколько работает HEPA фильтр?

Все зависит от конкретной модели, поэтому стоит придерживаться рекомендаций производителей по замене. Кроме того, в местах особой загрязненности воздуха фильтры нужно менять чаще. Определить срок выхода из эксплуатации можно по исходящему из прибора запаху пыли или по снижению мощности потока воздуха. Что касается мойки HEPA фильтров, то от воды большинство моделей теряет свою форму и свойства. Существуют и моющиеся HEPA фильтры, которые отмечены в названии знаком W. Их можно вычистить сильной струей холодной воды, а затем высушить при комнатной температуре. Однако даже моющиеся фильтры не бессмертны, так как до конца их очистить невозможно.

Очистка воздуха

Классификация HEPA фильтров

По степени фильтрации мелких частиц фильтры HEPA классифицируют согласно европейскому стандарту prEN 1822/ prDIN 24183:

Класс фильтрации

Эффективность, %

H10 ≥ 85
H11 ≥ 95
H12 ≥ 99,5
H13 ≥ 99,95
H14 ≥ 99,995
U15 ≥ 99,9995
U16 ≥ 99,99995
U17 ≥ 99,999995

Где применяются?

HEPA-blog-2

Обычно такие системы фильтрации используют в пылесосах, очистителях воздуха и системах вентиляции. В пылесосах чаще всего ставят простые моющиеся фильтры H10 для очистки выходящего воздуха. На более дорогих моделях устанавливаются фильтры HEPA класса H10, H11, H12, H13, H14, U15.
Также HEPA фильтры используются в очистителях воздуха. Обычно качественные воздухоочистители оборудованы HEPA-фильтром H11. Этой системы фильтрации достаточно для эффективной очистки циркулирующего воздуха.
В приточные системы вентиляции также устанавливают фильтры. Чаще всего это префильтры или тонкие HEPA. Однако бризеры оборудованы высокоэффективными HEPA фильтрами H11, которые задерживает мельчайшие загрязнители воздуха, включая PM2.5 и PM10. Система фильтрации включает префильтр F7, который защищает HEPA фильтр от «забивания» более крупных частиц, поэтому HEPA-фильтр можно эффективно использовать до 2 лет.