Содержание
HEPA (англ. High Efficiency Particulate Air или High Efficiency Particulate Arrestance — высокоэффективное удержание частиц [1] ) — вид воздушных фильтров высокой эффективности. Используются в пылесосах, системах очистки воздуха и системах вентиляции и кондиционирования воздуха.
Фильтры такого типа начали использоваться в 40-х годах в США, во время развития ядерного проекта. Они применялись для улавливания радиоактивных частиц на предприятиях ядерной промышленности. Примерно в то же время в СССР были независимо разработаны и начали использоваться аналогичные фильтры, известные под названием «фильтры Петрянова-Соколова».
Фильтр изготовлен из длинного листа волокнистого материала (диаметр волокон 0,65–6,5 микрон, расстояние между ними 10–40 микрон), сложенного гармошкой, а также корпуса с элементами, удерживающими лист в сложенном состоянии.
Эффективность HEPA-фильтров оценивают по количеству частиц размером до 0,06 микрона на литр воздуха, которые выбрасываются обратно в среду после прохождения фильтра. Классы фильтров: HEPA 10 (50000), HEPA 11 (5000), HEPA 12 (500), HEPA 13 (50), HEPA 14 (5) [2]
В соответствии с ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010 фильтры систем вентиляции и кондиционирования воздуха из фильтрующего материала, способного к электризации, классифицируют в соответствии с таблицей 1, основываясь на эффективности или проскоке в разряженном состоянии.
Таблица 1 — Классификация ЕРА, НЕРА и ULPA фильтров
| Группа | Класс фильтра | Интегральное значение, в % | Локальное значениеa, b, в % | ||
| Эффективность | Проскок | Эффективность | Проскок | ||
| EPA | Е 10 | ≥ 85 | ≤ 15 | — | — |
| Е 11 | ≥ 95 | ≤ 5 | — | — | |
| Е 12 | ≥ 99,5 | ≤ 0,5 | — | — | |
| HEPA | Н 13 | ≥ 99,95 | ≤ 0,05 | ≥ 99,75 | ≤ 0,25 |
| Н 14 | ≥ 99,995 | ≤ 0,005 | ≥ 99,975 | ≤ 0,025 | |
| ULPA | U 15 | ≥ 99,9995 | ≤ 0,0005 | ≥ 99,9975 | ≤ 0,0025 |
| U 16 | ≥ 99,99995 | ≤ 0,00005 | ≥ 99,99975 | ≤ 0,00025 | |
| U 17 | ≥ 99,999995 | ≤ 0,000005 | ≥ 99,9999 | ≤ 0,0001 | |
Принцип работы [ править | править код ]
HEPA-фильтры образованы системой волокон сложной формы. Обычно используются стеклопластиковые волокна с диаметром от 0,5 до 2 мкм. Основные факторы, влияющие на работу — диаметр волокна и толщина фильтра. Воздушное пространство между волокнами HEPA фильтра значительно больше 0,3 мкм.
Представления о том, что фильтр действует как сито, где частицы меньшие, чем крупнейшие отверстия могут пройти через фильтр, неверны для HEPA-фильтров. Эффект сита справедлив и для HEPA-фильтров, однако играет негативную роль, приводя к преждевременному загрязнению, уменьшению скорости фильтрования и даже к выходу из строя фильтра. Несмотря на крайнюю нежелательность этого эффекта, избавиться от него практически невозможно.
HEPA-фильтры рассчитаны на фильтрацию небольших частиц. Эти частицы улавливаются волокнами при помощи следующих механизмов:
- Эффект зацепления ( interception ) проявляется если линия тока воздуха проходит близко (на расстоянии порядка толщины волокна или ближе) к фильтровальному волокну. Частицы прилипают к волокнам.
- Эффект инерции ( impact ) проявляется для крупных частиц. Благодаря большой инерции частицы большого диаметра не способны огибать волокна, следуя по искривлённой траектории в потоке воздуха, и задерживаются в одном из них. Поэтому они продолжают прямолинейное движение до непосредственного столкновения с препятствием. Этот эффект увеличивается с уменьшением пространства между волокнами и увеличением скорости воздушного потока.
- Эффект диффузии ( diffusion ) представляет собой столкновение мельчайших частиц загрязнений, с диаметром меньше 0,1 мкм, с частицами газа с последующим замедлением первых при прохождении через фильтр. Такие частицы начинают совершать движения в стороны от линий воздушного потока на расстояния, превышающие их диаметр. Такое поведение подобно броуновскому движению и увеличивает вероятность того, что частица остановится окончательно под действием одного из вышеуказанных механизмов. При низких скоростях воздушного потока этот механизм становится доминирующим. [3]
Диффузионный механизм преобладает при фильтрации частиц с диаметрами меньше 0,1 мкм. Зацепление и инерция преобладают для частиц более 0,4 мкм в диаметре. Частицы размером порядка 0,2–0,3 мкм фильтруются не столь эффективно, они называются Most Penetrating Particle Size (MPPS) . Класс фильтра определяется именно по MPPS.
В настоящее время производители сражаются уже за десятые доли процента. Только такие пылесосы можно считать безопасными для здоровья.
В итоге пылесосы год от года совершенствуются. Скажем, в устройствах так называемой сухой уборки становится больше ступеней фильтрации. Их может быть 6-7 или даже 9.
Чем отличаются фильтры тонкой очистки
Важный элемент подобной системы – фильтры так называемой тонкой очистки. Их предназначение отнюдь не в том, чтобы собирать «мелкую пыль». Любую пыль (мелкую, крупную и всякую другую) уже задерживают другие системы фильтрации. К примеру, это делается контейнером, мешком для сбора пыли либо аквафильтром.
Есть пара базовых вариантов подобных фильтров, на которые возложена ответственность за задержку мельчайших частиц. Прежде всего, это электростатические микрофильтры. Они уже есть во многих пылесосах. Второй вариант – это HEPA-фильтры и фильтры S-класса. Они включаются в комплект к отдельным моделям пылесосов. Они также бывают там установлены. Фильтры отличаются и по срокам эксплуатации, и по эффективности задержки частиц.
Замену электростатических микрофильтров нужно производить после использования каждых пяти бумажных пылесборников. При этом эффективность очистки воздуха составляет от 80% до 99,9%. При этом задерживаются частицы размером более 0,3 микрон (0,003 мм).
Очень эффективны фильтры S-класса и HEPA-фильтры, которые задерживают мельчайшие частицы и аллергены. Такие фильтры служат от 1 года (примерно 50 часов работы пылесоса) до нескольких лет. Это возможно, если фильтры после работы промывать водой. Подобные фильтры, например, используются у пылесосов марки Electrolux из серии Oxygen.
Особенности определенных классов HEPA-фильтров
Принятой международной классификацией определено 5 классов HEPA фильтров. Это классы Н10, Н11, Н12, Н13 и Н14. Качество фильтрации воздуха тем лучше, чем выше класс.
Класс HEPA фильтра (процент задержки пыли):
* HEPA H10 – не менее 85%
* HEPA H11 – не менее 95%
* HEPA H12 – не менее 99,5%
* HEPA H13 – не менее 99,95%
Это означает, что у HEPA H10 и HEPA H11 на самом деле эффективность очистки ниже, чем у фильтра S-класса, несмотря на такое громкое название. А вот с варианта HEPA H12 очистка уже эффективнее фильтра S-класса. Производители обещают, что скоро появятся пылесосы с фильтрами класса HEPA H14, у которых эффективность фильтрации 99,995% и выше. В доме, где кто-то страдает аллергией, нужен пылесос с фильтром не ниже HEPA H12.
Есть уже и такие пылесосы, которые продают в комплекте с фильтрами тонкой очистки. Есть и такие агрегаты, в которые можно самостоятельно установить подобные фильтры. А в некоторых современных пылесосах фильтров тонкой очистки нет и установить их невозможно.
HEPA-фильтры бывают сменные и моющиеся. Если моющийся фильтр загрязнен, то его можно промыть под струей воды, просушить и поставить снова в пылесос. Моющиеся фильтры бывают рассчитаны на весь срок эксплуатации пылесосов. Сменные фильтры меняют в сроки, указанные в инструкции.
Сегодня многие стали уделять внимание своему здоровью и образу жизни — такой подход коснулся всех сфер, в том числе и выбора техники для дома. Уборка помещения является основным фактором, влияющим на чистоту и свежесть воздуха в помещении. Именно поэтому системам фильтрации в пылесосах уделяется особое внимание. Несмотря на огромное количество подобных вспомогательных элементов, существуют несколько самых распространённых, и фильтры Нера — одни из них.
Что такое фильтр Hepa
Нера относится к воздушным системам фильтрации тонкой очистки и характеризуется повышенной эффективностью улавливания частиц пыли. Такие воздухоочистители широко применяются не только в качестве основных элементов конструкции пылесосов, но и в различных очистительных системах: например, вентиляции или кондиционирования. Название НЕРА является сокращением от английского High Efficiency Particulate Air filter, что в переводе имеет значение «высокоэффективный воздушный фильтр».
Внешний вид
Оказание сопротивления потоку воздуха является главной задачей Нера-фильтров. Именно потому они должны иметь допустимо большие размеры, поскольку малая площадь способствует их быстрому загрязнению, понижению всасывающей силы прибора и перегреву мотора. При изготовлении используется складчатый фильтроматериал, сложенный в гармошку, который вклеивается в рамку максимально допустимого размера. Система фильтрации подобного типа является выходной и устанавливается в месте выхода очищенного воздуха из пылесоса.
Как выбрать фильтр Hepa
Существует несколько классов, от которых зависит пропускная способность НЕРА-фильтров.
| Класс | Пропускная способность |
| Нера 10 | частицы (0,3 мкм) задерживаются в объёме до 85% |
| Нера 11 | до 95% |
| Нера 12 | до 99,5% |
| Нера 13 | до 99,95% |
| Нера 14 | до 99,99% |
Возможности Нepa-фильтров
В сравнении с обычной системой фильтрации Нера задерживают даже самые мелкие частицы пыли внутри прибора. Это способствует притоку в убираемое помещение чистого и обеззараженного воздуха. Такой барьер не могут пройти ни мельчайшие частицы пыли, ни любые другие аллергены.
Cтруктура изготовления
Нера-фильтры могут различаться по способу использования, в зависимости от чего будут меняться их внешний вид и материал изготовления:
- одноразовый — изготавливается из бумаги или целлюлозы (и добавок стекловолокна);
- многоразовый — производятся из волокон фторопласта.
Уход и замена фильтра
Как и любое устройство, воздухоочистители Нера имеют свой установленный производителем срок и условия правильной эксплуатации. Только придерживаясь основных правил пользования, можно добиться максимальной эффективности системы фильтрации.
Чистка Нера-фильтра
Приобретая приборы с подобной фильтрационной системой, у пользователей возникает вполне логичный вопрос: как чистить Нера-фильтры и можно ли мыть их вообще? Для ответа стоит обратить внимание на их класс и материал изготовления:
- Многоразовые, выполненные из фторопласта, относятся к моющимся воздухоочистителям, что отмечено дополнительно в инструкции прибора или обозначено в модели аппарата буквой W. Для очищения их промывают под струёй воды без моющих средств.
- Одноразовые, изготовленные из фильтровальной бумаги с включениями стекловолокна, — очистка не предусмотрена (вода при мытье приведёт к деформации материала, а продувка не даст желаемого результата).
Срок службы Нера-фильтра
Как одноразовые, так и многоразовые очистители со временем теряют свои очистительные способности, а потому имеют определенный срок службы: многоразовая система требует замены каждые 1,5-2 года, в зависимости от частоты использования прибора, а одноразовая — по мере загрязнения.
Классификация по степени задержки пыли
Имея разную структуру и материал изготовления, Нера-фильтры имеют различную классификацию, которая основывается на степени задержки пыли.
Многоразовые
При изготовлении многоразовых фильтров основным материалом выступает фторопласт, который, в зависимости от типа, позволяет задерживать от 85 до 99,95% всей пыли, в том числе и поднимающейся в воздух в процессе уборки. Фильтрационная система этого вида характеризуется высоким уровнем очистки и длительным сроком службы.
Одноразовые
Одноразовые фильтры изготавливаются из бумаги с добавлением стекловолокна. Такая структура делает их менее эффективными, но более дешёвыми, а потому часто они используются в моделях пылесосов низкой и средней ценовой категории.
Фильтр Hepa11 для Samsung
Hepa 11 имеет невысокую очистительную способность, а потому применяется в технике Samsung, которая относится к бюджетной категории.
Фильтр Hepa 13 для Samsung
Воздухоочистители Hepa 13 обладают наибольшей эффективностью и используются в пылесосах Samsung DJ97. Однако этот класс очистителей воздуха подходит для всех моделей линейки SC88, что даёт возможность, в случае необходимости, переменить фильтр низкого класса на Нера 13.
В чем опасность применения Нepa-фильтров?
Несмотря на все преимущества Нера, такие очистные системы воздуха могут не только положительно влиять на качество воздуха, но и, при неправильном использовании, нести потенциальную опасность для здоровья человека.
При неправильной мойке или несвоевременной замене на волокнах материала могут оставаться органические микрочастицы, которые становятся причиной развития грибка. Размножаясь, такие микроорганизмы выбрасывают в воздух большое количество спор. Под воздействием потока воздуха, споры могут не только разнестись по всему помещению, но и оказаться в организме человека.
Что устраняет Нера-фильтр?
Благодаря своей конструкции, фильтр Нера надежно удерживает частички пыли на своих волокнах. Также, в зависимости от принадлежности к классу, размер микрочастиц может быть около 0,1 мкм, а объём их задержания — до 99,995%. Т.е. они практически полностью очищают помещение от грязи и воздух от всевозможных вредных частиц, что является большой нагрузкой. Именно поэтому требуется точно следовать всем рекомендациям по очистке и смене воздухоочистителей.
Что является вредным для Нера-фильтра?
На качество работы оказывают отрицательное воздействие частицы мусора размером более 1 мкм, засоряя фильтр и проталкивая пыль наружу. Поэтому наибольшей эффективности Нера можно добиться в пылесосах, которые оборудованы дополнительной очисткой от крупного мусора.
Как сделать правильный выбор фильтра?
Существует несколько основных факторов, определяющих уровень качества и период функционирования Нера-фильтров:
- Размер — от этого параметра зависят качество очистки воздуха и срок службы.
- Материал изготовления — фторопласт, из которого изготовлены многоразовые фильтры. Он имеет более тонкие волокна, упакованные намного плотнее, чем в одноразовых аналогах. Это обеспечивает их большую эффективность.
- Расположение складок — равномерное распределение и плотность складок способствуют беспрепятственному прохождению воздушного потока.
- Наличие противомикробной пропитки — препятствует размножению микробов.
Тандем циклон – Нepa
Использование пылесборника циклонного типа не обеспечивает необходимый уровень защиты Нера-фильтра от крупных частиц мусора. Результатом становится быстрый засор и необходимость его частой смены.
Стоимость
Нера-фильтры славятся высокой эффективностью очистки воздуха и широко применяются в пылесосах и пароочистителях известных брендов, таких как “Самсунг”, “Электролюкс” и прочих. Однако важным фактором достижения высоких показателей очистки воздуха является мойка фильтров, а также своевременная замена их на новые.