Важность выбора фильтров в системах очистки воздуха в помещениях
В современном мире увеличение времени, проводимого в закрытых помещениях, сделало влияние качества воздуха на здоровье человека более заметным. Особенно после урбанизации, индустриализации и роста осведомленности после пандемии интерес к качеству воздуха в помещениях значительно возрос. В этом контексте системы очистки воздуха в помещениях (IAQ-системы) играют важную роль в создании здоровой и комфортной атмосферы. Однако эффективность этих систем напрямую зависит от правильного выбора фильтров.
Выбор фильтра — это не просто техническое решение, а стратегический выбор с точки зрения здоровья, устойчивого развития, энергоэффективности и удовлетворённости пользователя.
Растущее значение очистителей воздуха в помещениях
Очистители воздуха используются в домах, офисах, больницах, школах и на промышленных объектах для удаления из воздуха пыли, пыльцы, микробов, ЛОС (летучих органических соединений) и других вредных веществ. Эти системы особенно важны в помещениях с недостаточной вентиляцией или высоким уровнем загрязнённости воздуха.
Однако независимо от того, насколько продвинуты эти устройства, без правильного типа и качества фильтра эффективная очистка воздуха невозможна.
Основные принципы фильтрации и типы фильтров
Наиболее распространённые типы фильтров в системах очистки воздуха:
-
Предварительные фильтры (G2–G4): задерживают крупные частицы и защищают другие фильтры системы.
-
Фильтры средней эффективности (M5–M6): фильтруют частицы среднего размера, такие как пыль и пыльца.
-
Тонкие фильтры (F7–F9): задерживают мелкие частицы, включая PM2.5.
-
Фильтры HEPA (H13–H14): удаляют частицы размером 0,3 мкм с эффективностью 99,97%.
-
Фильтры с активированным углем: поглощают запахи и химические газы, такие как ЛОС.
-
Фотокаталитические или УФ-фильтры: разрушают микроорганизмы и обеспечивают стерилизацию воздуха.
Эффективность фильтров основана как на физических, так и на химических принципах фильтрации. Механическая фильтрация задерживает частицы в зависимости от их размера, а адсорбция с использованием активированного угля позволяет улавливать газообразные вещества.
Влияние выбора фильтров на здоровье
Наиболее распространённые загрязнители воздуха в помещениях:
-
PM10 и PM2.5: раздражают дыхательные пути, могут вызывать приступы астмы.
-
Аллергены: пыльца, клещи домашней пыли и другие.
-
Летучие органические соединения (ЛОС): химические испарения от красок, чистящих средств и мебели.
-
Микроорганизмы: вирусы, бактерии и споры плесени.
Правильно подобранная комбинация фильтров особенно важна для чувствительных групп, таких как дети, пожилые люди и люди с респираторными заболеваниями. Высокоэффективные фильтры, такие как HEPA и активированный уголь, могут удалить почти все вредные вещества.
Влияние выбора фильтров на энергоэффективность и работу системы
Сопротивление фильтров потоку воздуха влияет на мощность вентилятора устройства и, следовательно, на потребление энергии. При выборе фильтров с высокой эффективностью, но большим сопротивлением, энергопотребление увеличивается. С инженерной точки зрения важно соблюсти баланс:
-
Максимальная эффективность фильтрации
-
Минимальное падение давления
-
Оптимальный срок службы фильтра
Анализ LCC (Life Cycle Cost — стоимость жизненного цикла) при выборе фильтра критически важен для оценки долгосрочной эффективности и затрат на энергию.
Фильтрационные стратегии в зависимости от сферы применения
Потребности в качестве воздуха различаются в зависимости от среды:
-
Больницы и лаборатории: необходима комбинация предварительного фильтра + HEPA + угольного фильтра.
-
Офисы и дома: следует использовать фильтры среднего и высокого уровня, например F7 + уголь.
-
Промышленные объекты: в зависимости от уровня загрязнения могут потребоваться предварительные фильтры + HEPA + химические фильтры.
-
Школы: необходимо учитывать уровень аллергенов и CO₂.
-
Рестораны: рекомендуется использовать комбинацию предварительного фильтра + электростатического фильтра + озонового фильтра + угольного фильтра.
Стратегия фильтрации должна разрабатываться с учётом особенностей помещения и интенсивности использования.
Обслуживание, мониторинг и замена фильтров
Даже самый лучший фильтр со временем забивается и теряет эффективность. Поэтому:
-
Срок службы фильтров должен отслеживаться по времени, дням или с помощью датчиков давления.
-
Необходимо проводить регулярное техническое обслуживание.
-
Замена фильтров должна выполняться согласно рекомендациям производителя.
Кроме того, для поддержания эффективности и энергоэкономичности системы необходимо постоянно отслеживать падение давления, воздушный поток и показатели IAQ (качества воздуха в помещении).
Устойчивость и воздействие на окружающую среду
Сегодня от инженерных решений ожидается не только эффективность, но и устойчивость. В этом контексте:
-
Следует выбирать фильтры из перерабатываемых материалов.
-
Предпочтение следует отдавать системам с длительным сроком службы и низким энергопотреблением.
-
Необходимо использовать экологически чистые фильтры, не выделяющие ЛОС.
Таким образом, обеспечивается как защита здоровья пользователя, так и охрана окружающей среды.
Разумный выбор фильтра — ключ к здоровой жизни
Правильный выбор фильтров в системах очистки воздуха в помещениях — это не просто технический аспект, а важнейшее инженерное решение, влияющее на здоровье пользователя, производительность системы, энергоэффективность и воздействие на окружающую среду. Специалисты в HVAC-сфере должны разрабатывать фильтрационные стратегии, учитывая как механические, так и экологические параметры — именно это лежит в основе успешной работы этих систем.
Эта тема находится на пересечении дисциплин машиностроения и экологической инженерии и требует междисциплинарного подхода. С помощью правильного выбора фильтра можно как решить проблемы качества воздуха сегодня, так и обеспечить здоровую среду для будущих поколений.
İlker KURAN
Alperen Engineering Ltd. Co.