Filtry HEPA – co warto wiedzieć?

Filtry HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) są najważniejszą częścią systemu filtracji w oczyszczaczach powietrza. Ich zastosowanie pozwala na usunięcie z powietrza niepożądanych i niebezpiecznych dla zdrowia zanieczyszczeń stałych, występujących zarówno sezonowo w smogu (pyły zawieszone), jak i tych, które towarzyszą nam na co dzień, przez cały rok (alergeny, unoszący się kurz, niektóre bakterie).

Spis treści:

1. Po co w oczyszczaczach powietrza stosuje się filtry HEPA
   1. Rola filtra HEPA w ochronie przed smogiem
   2. Filtr HEPA w oczyszczaczu dla alergika
   3. Dym tytoniowy a filtr HEPA
   4. Filtr HEPA w oczyszczaczu powietrza na kurz
   5. Skuteczność filtra HEPA w ochronie przed bakteriami i wirusami
   6. Filtr HEPA a zarodniki pleśni i grzybów
2. Czym jest filtr HEPA
3. Jak działa Filtr HEPA
4. Klasyfikacja filtrów HEPA
5. Zastosowanie filtrów HEPA w oczyszczaczach powietrza
   1. Żywotność filtrów HEPA w oczyszczaczach powietrza
6. Inne zastosowania filtrów HEPA

1. Po co w oczyszczaczach powietrza stosuje się filtry HEPA?

 

Filtr HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) to najważniejszy filtr w oczyszczaczu powietrza na smog oraz na alergię, ale przydaje się też w innych sytuacjach.

Rola filtra HEPA w ochronie przed smogiem

Filtr HEPA jest niezastąpiony w oczyszczaczu powietrza na smog, ponieważ usuwa jego główne składniki, czyli pyły zawieszone PM1, PM2,5 i PM10. Mają one zły wpływ na nasze zdrowie, powodują m.in, rozwój chorób nowotworowych.

Filtr HEPA w oczyszczaczu dla alergika

Filtra HEPA nie powinno zabraknąć w oczyszczaczu powietrza dla alergików, ponieważ znakomicie wychwytuje on z powietrza:

• pyłki roślinne,
• zarodniki pleśni,
• kurz i jego roztocza,
• sierść zwierzęcą.

Uwaga! Przy astmie poza filtrem HEPA przydatny jest filtr węglowy. Usuwa on zanieczyszczenia gazowe, które też mogą doprowadzić do wystąpienia ataku astmatycznego. Zobacz nasz poradnik w którym podpowiadamy jak wybrać oczyszczacz powietrza dla alergika i astmatyka.

Dym tytoniowy a filtr HEPA

W strumieniu bocznym dymu tytoniowego, a więc tym, który wydobywa się z końcówki papierosa, 15% składników znajduje się w fazie cząsteczkowej. Z usuwaniem takich zanieczyszczeń najlepiej radzi sobie filtr HEPA. Oczywiście przyda się też filtr węglowy, który usunie 85% składników dymu, będących w postaci gazowej.

Filtr HEPA w oczyszczaczu powietrza na kurz

Technologia HEPA w oczyszczaczu powietrza pomoże także w redukcji ilości kurzu w mieszkaniu. Uwaga: żaden oczyszczacz nie usunie kurzu całkowicie i nie wyeliminuje potrzeby odkurzania.

Skuteczność filtra HEPA w ochronie przed bakteriami i wirusami

Wśród zanieczyszczeń zatrzymywanych przez filtr HEPA znajdują się także wirusy i bakterie. Uwaga: oczyszczacz nie chroni w pełni przed zakażeniem, ponieważ do przeniesienia patogenów często dochodzi w wyniku bezpośredniego kontaktu z osobą zakażoną lub dotknięcia zainfekowanych przedmiotów.

Filtr HEPA a zarodniki pleśni i grzybów

Filtr HEPA wychwytuje obecne w powietrzu zarodniki grzybów i pleśni. Oczywiście nie usuwa tych, które pojawiły się np. na ścianie. Pleśnie i grzyby są chorobotwórcze, powodują m.in. uszkodzenia nerek i wątroby.

Więcej przeczytasz w naszym artykule o alergii na grzyby i pleśnie.

Filtr HEPA nie zastąpią jonizator i filtr wstępny. Ten pierwszy ułatwia usuwanie różnych rodzajów zanieczyszczeń, natomiast filtr wstępny wychwytuje większe zanieczyszczenia, lecz pełnią one funkcje pomocniczą. Technologia HEPA odgrywa podstawową rolę w ochronie przed smogiem i alergenami.

 

 

 

2. Czym jest filtr HEPA?

Filtr HEPA, zwany także absolutnym, to filtr powietrza charakteryzujący się bardzo wysoką skutecznością usuwania zanieczyszczeń. W dosłownym tłumaczeniu HEPA znaczy właśnie: „wysokoskuteczny” filtr powietrza. 

O skuteczności świadczy fakt, że pierwotnie filtry te były opracowane dla projektu Manhattan (amerykańskiego programu budowy bomby atomowej) do oczyszczania powietrza z zanieczyszczeń radioaktywnych.

Filtry HEPA wykonuje się z cienkiego jak papier materiału filtracyjnego wykonanego z włókna szklanego lub innego tworzywa sztucznego, o charakterystycznej wielkości włókien oraz odpowiednim ich rozłożeniu. 

Materiał składany jest w filtr do postaci „harmonijki”, zapewniającej dużą powierzchnię filtracji przy jednoczesnych niskich oporach przepływu powietrza. Całość umieszcza się w ramce przy pomocy odpowiednich klejów, a na ramce w przypadku filtrów stosowanych w oczyszczaczach powietrza nakleja się gąbki, które mają zapewnić szczelność konstrukcji wymuszając przepływ powietrza tylko przez materiał filtracyjny.

3. Jak działa filtr HEPA?

Materiał oraz konstrukcja filtrów HEPA sprawiają, że w procesie filtracji powietrza udział biorą trzy mechanizmy:

- dyfuzja molekularna, czyli chaotyczne ruchy najdrobniejszych cząstek zanieczyszczeń powodują ich przypadkowe „wpadnięcie" na włókno filtra,

- bezpośrednie zaczepienie, kiedy nieduża cząstka zanieczyszczenia przepływa w bezpośredniej bliskości włókna filtra i ocierając się o niego "przykleja" się,

- osadzanie bezwładnościowe - cząstki o dużych wielkościach i masach wypadając z toru lotu powietrza, uderzają w stojące bezpośrednio na ich drodze włókno filtra.

Każdy z tych mechanizmów oddziałuje na cząsteczki o innej wielkości, masie i poruszające się z inną prędkością. 

Taka kombinacja pozwala filtrom HEPA na skuteczne usuwanie z powietrza zanieczyszczeń o cząsteczkach z zakresu wielkości od 0,003 µm do ponad 10 µm (dla porównania pyły zawieszone PM2.5 zawierają w swym składzie cząsteczki o wielkościach do 2,5µm), a także każdą większą cząsteczkę, jak widoczną gołym okiem drobinkę kurzu.

Dla lepszego zrozumienia skuteczności oraz zakresów działania poszczególnych mechanizmów w odniesieniu do wielkości cząsteczek przedstawiono je na poniższym wykresie.

 

4. Klasyfikacja filtrów HEPA

Ze względu na używanie filtrów HEPA w przemyśle są one poddawane procesom normalizacji. Określa je europejska norma EN1822: 2009 na bazie której powstała również międzynarodowa norma ISO 29463:2011.

W normie EN1822-1: 2009 zawarto metodykę badań filtrów HEPA oraz ustalono ich podział na trzy grupy:

EPA – to skuteczne filtry powietrza, oznaczane są literą E,

HEPA – czyli wysoko skuteczne filtr powietrza, o oznaczeniu literą H,

ULPA – to w dosłownym tłumaczeniu filtry powietrza o bardzo niskiej penetracji, czyli takie o najwyższej skuteczności ze wszystkich filtrów HEPA. Oznacza się je literą U. Filtry ULPA stosowane są wyłącznie w profesjonalnych systemach filtracji powietrza.

Wewnątrz każdej z grup wyróżnia się klasy oznaczane liczbą. W grupie EPA: E10, E11, E12; w grupie HEPA: H13 i H14; a w grupie ULPA: U15, U16 i U17. Filtry zalicza się do poszczególnych klas na podstawie skuteczności filtracji wyrażonej w procentach.

Pełną klasyfikację filtrów HEPA można sprawdzić w tabeli poniżej.

Minimalna skuteczność jest w poszczególnych klasach określana dla cząstek o wielkości 0,3 µm. Są to zanieczyszczenia, z którymi filtry radzą sobie najgorzej. Co za tym idzie każde większe lub mniejsze zanieczyszczenie powietrza jest przez filtr HEPA usuwane z większą skutecznością.

5. Zastosowanie filtrów HEPA w oczyszczaczach powietrza

Oczyszczacz powietrza Klarta Stor 2 White w mieszkaniu

 

W domowych oczyszczaczach powietrza stosowne są najczęściej filtry klasy E11, E12 i H13, rzadziej także E10 oraz H14.

Niektóre modele wyposażone są w filtry budowy zintegrowanej tzn. filtr HEPA połączony jest trwale z filtrem węglowym (wykonanym z węgla aktywnego i usuwającym z powietrza zanieczyszczenia gazowe), a czasem także i z filtrem wstępnym (w postaci „siateczki” zatrzymującej największe cząsteczki zanieczyszczeń).

Każde z rozwiązań spełnia dobrze zadanie filtracji powietrza z zanieczyszczeń stałych. Skuteczność i klasa filtra HEPA mogą pozostać na drugim planie. Większa wydajność oczyszczacza jest w stanie zniwelować takie różnice. 

Stosowanie przez producentów filtrów danej klasy ma  natomiast na celu zapewnienie optymalnej wydajności urządzeń. Filtry dobierane są w taki sposób, aby skutecznie oczyścić powietrze i jednocześnie jak najmniej ograniczyć jego przepływ wymuszany przez wentylator. Na wybór klasy filtra w mniejszym stopniu ma także wpływ ich trwałość oraz koszty.

Jeśli oczyszczacz ma dobrą wydajność, to nie ma większego znaczenia, czy wykorzystuje filtr HEPA klasy E11, E12 czy H13. Zanieczyszczenia i tak będą usuwanie z dokładnością bliską 100%.

 

 

Żywotność filtrów HEPA w oczyszczaczach powietrza

Filtry w oczyszczaczu powietrza Sharp

 

Producenci oczyszczaczy powietrza zawsze podają sugerowaną żywotność swoich filtrów. W zależności od marki i modelu czas taki waha się od 3 miesięcy do nawet 10 lat (np. w przypadku oczyszczaczy powietrza Sharp). Niektóre modele oczyszczaczy samodzielnie komunikują konieczność czyszczenia lub wymiany filtrów.

Zawsze należy wziąć pod uwagę fakt, iż nie w każdych warunkach filtry wytrzymają tyle samo. Rzeczywista żywotność filtra HEPA zależy bowiem od:

• jego wielkości,
• ilości zanieczyszczeń obecnych w powietrzu,
• częstotliwości używania oczyszczacza powietrza,
• powierzchni pomieszczenia, w którym pracuje oczyszczacz.

Może się zatem zdarzyć, że do zużycia dojdzie wcześniej lub później, niż przewidział do producent.

O tym, że nadszedł czas na wymianę filtra HEPA, świadczą przede wszystkim: zmiana koloru filtra – jeśli z białego stał się ciemnoszary lub czarny, to jest zużyty, spadek wydajności oczyszczania – gdy obniżenie poziomu zanieczyszczeń zaczęło zajmować więcej czasu niż wcześniej, to warto ocenić wzrokowo zużycie filtra HEPA. (Przyczyną może być też zapchanie filtra wstępnego, jeśli dany oczyszczacz go ma).

 

 

6. Inne zastosowania filtrów HEPA

Od momentu swojego powstania filtry ewoluowały i dziś wykorzystywane są wszechstronnie również do bardzo wymagających zastosowań. Filtry HEPA stosuje się do oczyszczania powietrza w miejscach, gdzie czystość, czy wręcz jałowość, są gwarancją bezpieczeństwa. 

Są to m.in. szpitale i obiekty służby zdrowia, elektrownie jądrowe, zakłady przemysłowe produkujące żywność, leki, a także nowe technologie. Znalazły się one także w naszych domach, w oczyszczaczach powietrza, a wcześniej w odkurzaczach.

Nowy i zużyty filtr HEPA do odkurzacza

 

Filtry HEPA do oczyszczaczy powietrza w sklepie Homespot

Zobacz filtry dostępne w sklepie Homespot.pl - wszystkie filtry HEPA.

Źródła

1.  Chris Woodford, HEPA filtrers, explainthatstuff.com.
2. European Standard EN 1822-1:2009, "High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA)"
3. David A. Christopherson et all., High-Efficiency Particulate Air Filters in the Era of COVID-19: Function and Efficacy, American Academy of Otolaryngology Head and Neck Surgery