Hepa 12 степень фильтрации

Фильтры Hepa для пылесосов: особенности и виды

Наличием пылесосов сегодня никого не удивить. Эти полезные устройства на колесиках имеются в каждом доме и квартире. Основные отличия пылесосов заключаются в их технических характеристиках, в частности, в возможностях очистки воздуха и наведения чистоты в комнатах.

Чистота зависит от системы фильтрации. В настоящее время самыми качественными признаны фильтры HEPA.

Что это такое?

Непревзойденной способностью очищать воздух, попавший в пылесос, от мельчайших частиц мусора и пыли отличается фильтр для пылесоса, именуемый HEPA. Название представляет собою аббревиатуру английского словосочетания High Efficiency Particulate Arresting.

Любой пылесос оборудован системой фильтрации. Не стоит полагать, что один фильтр HEPA в состоянии выполнять работы, возложенные на пылесос производителями. Крупные частицы быстро засорят устройство тонкой очистки. В результате агрегат потеряет мощность всасывания.

Проблема решается установкой фильтра так называемой грубой очистки. Это может быть полотняный или бумажный мешок, улавливающий крупный сор, размером до 1 мкм. На долю HEPA приходятся самые мелкие частицы, с габаритами менее 1 мкм.

Фильтры тонкой очистки состоят из волокнистого материала. Листы этого материала складываются гармошкой и помещаются в корпус из прочного пластика или металла. Расстояние между ними составляет порядка 10–40 микрон.

Фильтрация происходит по четырем принципам.

  1. Эффект сита. Частицы пыли не в состоянии пройти между волокнами фильтра.
  2. Диффузия. Мелкие пылинки, способные пройти сквозь преграду, остаются на ее поверхности, так как находятся в хаотичном движении. Эти пылинки выбиваются из воздушной струи.
  3. Инерция. Относительно тяжелые частички не успевают за воздушным потоком, огибающим фильтры, и врезаются в них.
  4. Зацепление. Загрязнения среднего размера просто цепляются за тот сор, что уже «захвачен» волокнами HEPA.

Сфера применения

Первые фильтры HEPA использовались в медицинских учреждениях, где требуется абсолютная стерильность. В США они устанавливались для удаления радиоактивных элементов на предприятиях с ядерным топливом. Отличные результаты послужили быстрому распространению устройств и в иные сферы производства и быта.

HEPA безупречно служат в следующих отраслях и объектах.

  • Фармацевтика.
  • Медицина.
  • Приборостроениие.
  • Пищева и аэрокосмическая промышленности.
  • Помещеяния АЭС.
  • Гостиницы и отели.
  • Бытовые и промышленные пылесосы.

В отличие от обычных, фильтры HEPA устанавливаются на выходе воздушных масс из пылесосов, а не при всасывании в него. Мельчайшие частицы пыли остаются внутри устройства, в то время как в помещение поступает чистый обеззараженный воздух. Ни шерсть животных, ни различные аллергены и любые другие мельчайшие элементы не в состоянии преодолеть надежный барьер.

При переходе с традиционной фильтрации на систему тонкой очистки происходит улавливание витающих в воздухе частиц пыли. Здоровый человек может констатировать, что по окончании уборки дышится легче.

Для легочных больных и аллергиков тонкая очистка заменяет медикаментозное вмешательство.

Разновидности

По способу применения фильтры делятся на одноразовые и многоразовые. У первых, изготовленных из стекловолокна или бумаги и сложенных гармошкой, срок службы ограничен несколькими использованиями. По истечении отпущенного времени, устройство удаляется, а на его место вставляется новое. Вторые служат довольно длительное время. Выполненные из фторопласта изделия можно неоднократно не только очищать, но и мыть, а затем вновь использовать без потери производительности.

В обоих случаях на исходный материал наносится специальное антибактериальное средство, способное справляться с патогенными организмами, оседающими на фильтры в процессе их эксплуатации. Эффективная работа бытового прибора обеспечивается наличием хороших целостных уплотнителей.

Наличие даже незаметных для глаза мельчайших зазоров сводит на нет работу фильтров.

Установки тонкой очистки принято делить на классы. Классы устанавливаются лабораторными испытаниями. Чем больше частиц задерживает фильтр, тем выше его класс.

Международными нормами EN 1822/DIN 24183 определены несколько классов для фильтров HEPA. Так, устройству, способному улавливать из воздуха 85% микрочастиц размером 0,6 мкм, присвоен класс 10. Обозначается он Hepa H10. Hepa H11 задерживает уже 95% пыли. А установка марки Hepa H13 – 99,95%.

Фильтрующее устройство тонкой очистки – это круглый или прямоугольный контейнер с упакованным в него волокнистым материалом. В современных пылесосах чаще всего используется циклонный фильтр. При этом существенно увеличивается сила всасывания, а двигатель работает с меньшим шумом, чем у установок с мешками для сбора пыли.

Как выбрать?

Как правило, пылесосы последнего поколения уже укомплектованы фильтрами тонкой очистки. Те же из них, в которых функция вторичной фильтрации отсутствует, имеют свободные пространства, предназначенные для установки дополнительного оборудования. В последнем случае покупатель сам принимает решение о приобретении и установке HEPA.

Примитивная система фильтрации устанавливается на недорогом оборудовании. Бумажные пакеты для мусора являются одноразовыми и поэтому выбрасываются вместе с сором или сразу после завершения уборки, или по мере наполнения. Полотняные многоразовые мешки забиваются пылью.

Крупные частицы из полотняных пылесборников извлекаются, а мелкие так и остаются внутри ткани. Стирка мешков существенно снижает их пропускную способность. При уборке помещений с использованием таких пылесосов не обеспечивается надлежащая чистота окружающего воздуха. Пылинки, поднятые при выполнении уборки, оседают на пол и мебель. Самые мелкие из них продолжают витать в воздухе, проникая в легкие человека.

Тем людям, кто следит за чистотой своего жилья и здоровьем близких, стоит отдавать предпочтение современным бытовым устройствам. Пусть они стоят несколько дороже, зато и эффективность уборки пылесосами с фильтрами HEPA значительно выше.

До похода в магазин следует проверить, не наделен ли старый агрегат возможностью установки дополнительного оборудования. При обнаружении свободного пространства, следует замерить его габариты и сравнить их с размерами имеющихся в продаже HEPA фильтров.

Способность тонкой очистки выше у тех аксессуаров, у которых площадь больше.

Выбирая полезный элемент пылесоса, потребитель обязан внимательно ознакомитья с его характеристиками и провести визуальный осмотр.

Важно, чтобы складки «гармошки» выстраивались ровными рядами на одинаковом расстоянии. Кроме того, материал должен иметь специальную обработку химикатами для максимально добротной очистки воздуха.

HEPA фильтры «не уживаются» с моющими «собратьями». Загрязненные материалы во влажной среде подвергаются опасности появления и стремительного развития грибковых отложений. Подобное сочетание обязывает потребителей быть внимательными к техническим устройствам и к регулярным дополнительным работам по уходу за ними: очистке и просушке после каждого использования.

Если встает вопрос о выборе одноразового или много разового экземпляра, приоритет стоит отдать тому, что поддается очистке. Его срок службы значительно выше.

Рекомендации по уходу

Любое бытовое устройство безупречно работает в течение установленного производителем срока при условии его правильной эксплуатации. Поскольку HEPA фильтры рассчитаны на улавливание мелких частиц, то попадание на него крупного сора способно причинить существенный вред, вплоть до вывода узла из строя. Работа без предварительной фильтрации непременно снизит эффективность не только самого устройства, но и всего электробытового прибора.

Крупные элементы способны быстро забить каналы, что приводит к плохой проходимости воздушного потока. Вследствие этого двигатель перегревается, увеличивается вероятность его поломки. Многоуровневая система очистки современных пылесосов надежно защищает устройство от негативных воздействий.

Срок службы фильтров HEPA не в последнюю очередь зависит от частоты уборки помещений, от их загрязненности и от размера сора. При работе пылесоса на фильтре оседает пыль. Если почистить устройство непосредственно по завершении работы, мусора будет немного. При первой эксплуатации там, где уборки проводятся регулярно, фильтр может показаться абсолютно чистым. И только со временем на нем накапливается большое количество загрязнений, которые нужно очистить.

Одноразовые НЕРА фильтры нужно так часто менять, как они загрязняются и снижается их эффективная работа. Несмотря на то что правила эксплуатации не предусматривают иной очистки, кроме простого удаления налипшей к поверхности пыли, потребители проявляют изобретательность. Например, для того, чтобы почистить устройство и продлить его «жизнь», применяется продувка сжатым воздухом. Однако надеяться на полное восстановление первоначальных характеристик при подобной обработке не приходится. Удалить таким способом можно лишь относительно крупные загрязнения. Мелкие так и останутся в теле «гармошки».

Сменные фильтры мыть нельзя. От воды пропитанный антибактериальным составом материал деформируется и становится непригодным для использования.

Менять одноразовые фильтры нужно в соответствии с инструкцией по их использованию. Тогда нарекания на работу и очистку воздуха не возникнут.

Что касается HEPA многоразового использования, то и тут основополагающими должны стать правила по уходу и эксплуатации. Мыть фильтры можно в том случае, если имеется указание в паспорте изделия. О том же сообщает специальная маркировка буквой «W».

Процесс очистки моющегося устройства заключается в помещении его под водяную струю, подаваемую с большим напором. Использовать для очистки моющие средства или щетки нельзя.

Читать еще:  Аккумуляторный пылесос makita bcl180z

После «купания» фильтр нужно просушить естественным способом при комнатной температуре. Нагрев использовать нельзя, поскольку фильтр может разрушиться.

При правильном уходе и средней интенсивности использования многоразовый HEPA прослужит до двух лет.

О том, как восстановить старый фильтр Hepa своими руками, вы можете узнать далее.

Hepa-фильтр: что это такое?

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.

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:

  1. 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.
  2. 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.

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.

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.

Читать еще:  15 Соток магазин мотоблоки

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.

Что такое HEPA-фильтр: принципы работы и неочевидные факты

Для тех, кто не любит длиннопосты, сразу пишу главное и неочевидное о HEPA-фильтре:

HEPA-фильтр может задерживать частицы всех размеров

Пыль задерживается в HEPA-фильтре практически навсегда. Пылесосить/мыть HEPA практически бесполезно – только менять.

Со временем эффективность HEPA-фильтра только растет. Хотя и растет воздушное сопротивление.

Это высокоэффективные фильтры, главная цель которых – удалять из воздуха мелкодисперсные частицы, в том числе PM2.5 и PM10 (с диаметром менее 2,5 и 10 мкм соответственно). HEPA – это не бренд и не марка, а класс фильтров, который определяется международным и национальным стандартами ЕН 1822-1:2009 и ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010.

Давайте посмотрим на HEPA-фильтр «с расстояния вытянутой руки», расскажем про принцип его работы и основные эффекты, благодаря которым происходит осаждение частиц на фильтре.

Основа любого HEPA-фильтра – хаотично расположенные волокна разной толщины, примерно 0,5-5 мкм. Расстояние между волокнами – порядка 5-50 мкм. Диаметр мелкодисперсных частиц – в пределах нескольких микрон или даже нескольких долей микрона. Возникает вопрос: как фильтр с такими большими порами задерживает такие мелкие частицы?

Обычно мы представляем фильтр в виде рыболовной сети или сачка: если фильтруемый объект больше ячейки, он застревает. Этот механизм называется эффектом сита (straining). Он работает для частиц, диаметр которых превышает размер пор в фильтре. На упрощенной модели эффект сита выглядит так:

Волокна фильтра представляются в виде цилиндров, расположенных поперек воздушного потока. Сам поток считается безвихревым. Модель частицы – шар с радиусом R. Если 2R больше расстояния между волокнами, частица застревает в фильтре. Чем крупнее частица, тем вероятнее она застревает в волокнах. Поэтому для крупных частиц эффект сита работает лучше:

На графике нет привязки к конкретным размерам, так как фильтры с разной толщиной волокон и разной плотностью упаковки будут задерживать разные фракции частиц. Форма кривой будет примерно той же, но она может «плавать» по горизонтальной шкале. Например, для фильтра грубой очистки класса G кривая будет располагаться правее, чем для фильтра тонкой очистки класса F. В фильтрах HEPA эффект сита тоже наблюдается. И если бы HEPA работал только по этому механизму, то кривая его эффективности выглядела бы примерно так же. Однако на деле она выглядит совсем по-другому:

По графику видно, что HEPA-фильтр задерживает частицы любого размера. И если эффективная фильтрация крупных частиц (около 5 мкм и больше) происходит по механизму сита, то фильтрация мелкодисперсных фракций (порядка 1-0,01 мкм) имеет другую природу.

Как HEPA-фильтр «ловит» мелкодисперсную пыль?

Основное отличие HEPA от фильтров грубой и тонкой очистки в том, что для фильтрации частице не обязательно застревать в волокнах. Если пылинка просто коснулась фильтровального материала, этого уже достаточно для и эффективного осаждения. Это связано с двумя процессами: адгезией и аутогезией.

Адгезия – это взаимодействие пыли с осаждающей поверхностью, в нашем случае с волокнами HEPA. Благодаря адгезии на чистых волокнах появляется первый слой пыли.

Аутогезия, или слипаемость – это взаимодействие пылевых частиц между собой. Благодаря аутогенному взаимодействию частицы продолжают наслаиваться друг на друга, образуя на волокнах многослойные конгломераты. Выглядят они так:

Природа адгезии и аутогезии – в молекулярном взаимодействии частиц друг с другом и с волокнами (силы Ван-дер-Ваальса). Эти силы появляются на расстоянии от одного до нескольких сот диаметров частиц. Для мельчайших частиц притяжение к волокну и пылевому слою настолько большое, что частицы оседают в HEPA-фильтре фактически навсегда. Цифры это подтверждают: для частиц меньше 10 мкм прочность пылевого слоя на разрыв – больше 600 Па.

Итак, из-за сил притяжения частица практически намертво прилипает к волокну HEPA-фильтра, стоит только коснуться его поверхности. Это объясняет удерживание частиц на фильтре, но по-прежнему нет ответа на вопрос:

Как мельчайшие частицы касаются волокна HEPA-фильтра?

Как мы выяснили, эффект сита тут ни при чем – мельчайшие частицы свободно пролетают через поры. В фильтрах НЕРА действуют другие механизмы.

Любая частица удерживается в воздушном потоке, и, если в фильтре не возникают силы, отклоняющие частицу от линии тока воздуха в сторону волокна, то осаждения не будет. В результате частица проскочит через фильтр вместе с потоком. Поэтому вопрос «Как частицы касаются волокна?» можно перефразировать: «Как частицы выходят из воздушного потока?» И ответ на него будет разным, в зависимости от размера и массы частицы.

Самые мелкие частицы (с диаметром меньше 0,1 мкм) обладают небольшой массой и постоянно находятся в хаотичном броуновском движении. Их траектория постоянно колеблется относительно линии тока воздуха. В ходе колебаний частица выходит из потока, касается волокна и осаждается. Это эффект диффузии:

Более крупные частицы (с диаметром больше 0,3 мкм) весят больше, поэтому их колебания относительно линии тока меньше либо отсутствуют вообще. Такие частицы осаждаются по другому механизму. На модели видно, что линии воздушного потока искривляются вблизи волокна, огибая препятствие. Крупные и тяжелые частицы за счет инерции выходят из воздушного потока, сталкиваются с волокном и осаждаются. Это эффект инерции:

Диффузионный и инерционный эффекты дополняют друг друга: один отвечает за фильтрацию самых мелких частиц, другой – более крупных.

Сложнее всего посадить на волокно частицы с «промежуточным» размером. Их инерция еще недостаточно большая, а диффузия уже работает слабо, так как колебания их траектории относительно линии тока уже не такие сильные. Поэтому такие частицы с большей вероятностью остаются в потоке и огибают волокна вместе с воздухом. Их называют частицами с максимальной проникающей способностью, Most Penetrating Particle Size (MPPS). И для их осаждения наибольшее значение имеет последний механизм – эффект зацепления:

Эффект зацепления работает, когда частица приблизилась к поверхности волокна на расстояние своего радиуса. Такого касания достаточно для ее осаждения. Этот механизм работает не только для MPPS. Он универсальный и действует для частиц любого размера. Пылинки могут оставаться в воздушном потоке, совершать диффузионные колебания относительно линии тока или вылетать из потока благодаря инерции – в любом случае, если частица коснулась волокна, она осаждается.

Эффективность этого механизма зависит от размера частицы. Чем больше частица, тем вероятнее она коснется волокна. В этом эффект зацепления похож на эффект сита, потому и график почти одинаковый (естественно, с привязкой в другому диапазону частиц).

В действительности в HEPA-фильтре на частицу одновременно действуют все механизмы, поэтому общая эффективность HEPA-фильтра равняется сумме вкладов каждого эффекта:

ηобщая = ηсита + ηзацепления + ηинерции + ηдиффузии

Если постоянно нагружать HEPA аэрозолем с крупными частицами, то срок работы фильтра значительно сокращается. Это происходит из-за эффекта сита: крупные частицы быстро забивают фильтр и снижают его проницаемость. Чтобы избежать эффекта сита, перед HEPA-фильтром устанавливают один или несколько префильтров более низкого класса: G и/или F. Они защищают HEPA от преждевременного засорения. Если префильтры стоят, то HEPA работает строго «по специальности» — фильтрация мелкодисперсных частиц. Таким образом, остаются три эффекта:

ηобщая = ηзацепления + ηинерции + ηдиффузии

Если сложить все три графика эффективности для каждого механизма, то получим ту самую кривую общей эффективности HEPA-фильтра, которую мы показывали в начале статьи:

Как видим в диапазоне MPPS (примерно от 0,1 до 0,3 мкм) общая эффективность HEPA-фильтра «падает в яму». И именно по MPPS измеряют общую эффективность. HEPA-фильтра класса H10 (по новой номенклатуре E10) работает с эффективностью более 85%, а фильтра класса H11 (E11) – более 95%. Это значит, что в HEPA-фильтре E11 осаждаются 95 из 100 частиц MPPS. При этом остальные частицы осаждаются с вероятностью почти 100%, но итоговую эффективность принято указывать по MPPS, 95%.

От чего зависит эффективность HEPA-фильтра?

Читать еще:  Lcr t4 esr метр инструкция

Эффективность HEPA зависит не только от размеров фильтруемых частиц, но и от параметров самого фильтра:

Диаметр волокон в HEPA-фильтре

Плотность упаковки волокон

Чем тоньше волокна и чем плотнее они упакованы, тем больше площадь их соприкосновения с частицами. И чем лучше волокна «цепляют», тем эффективнее осаждение. Если материал, из которого сделан фильтр, обладает высокой удельной проводимостью, то волокна могут заряжаться в воздушном потоке. В этом случае между волокнами и частицами возникают силы электростатического притяжения (силы Кулона). Они дополнительно увеличивают эффективность HEPA-фильтра.

При осаждении частиц уменьшается расстояние между волокнами:

В результате площадь волокон увеличивается, и с этим связан парадоксальный факт: со временем эффективность HEPA не уменьшается, а растет. С другой стороны, при загрязнении уменьшается проницаемость фильтра, увеличивается его сопротивление, растет перепад давления на фильтре и, как следствие, уменьшается производительность прибора, в котором тот установлен. Если фильтр забился полностью и производительность прибора упала почти до нуля, единственный выход – заменить фильтр. Частота замены зависит от емкости фильтра. Этот показатель определяет, как много пыли сможет осадить HEPA, прежде чем перепад давления на нем станет критическим.

Теперь, когда мы имеем представление о HEPA-фильтре, соберем по пунктам принцип его работы:

В фильтр попадает воздушный поток с пылинками разного размера, от 10 мкм и меньше

Крупные частицы выходят из воздушного потока благодаря эффекту инерции, мелкие частицы – благодаря эффекту диффузии

На фильтре оседают все частицы, которые вышли из потока и коснулись волокна

На волокне частицы прочно удерживаются благодаря силам притяжения (Ван-дер-Ваальса)

Также соберем в одном месте все неочевидные факты о HEPA-фильтре:

HEPA-фильтр может задерживать частицы всех размеров

Пыль задерживается в HEPA-фильтре практически навсегда. Пылесосить/мыть HEPA практически бесполезно – только менять.

Со временем эффективность HEPA-фильтра только растет. Хотя и растет воздушное сопротивление.

Как работает Нера фильтр — зачем он нужен

Технологии не стоят на месте, и производители бытовой техники активно внедряют новые разработки в свою продукцию. Относительно новым словом в производстве фильтрующих устройств стали фильтры НЕРА.

Нера – это сокращение от High Efficiency Particulate Arresting, в переводе на русский язык означает высокоэффективная задержка частиц. Обеспечивает тонкую очистку воздуха, наиболее часто сегодня используется в производстве пылесосов, а также вентиляционного оборудования.

Были изобретены в США в 40-е годы прошлого века, когда американцы работали над созданием устройства, задерживающего радиоактивные частицы на ядерных заводах. Сегодня их активно используют в самых разных отраслях промышленности во всем мире.

Структура устройства представлена сложенным в гармошку волокнистым материалом. Поры материала зависят от класса фильтра. Оценка эффективности очистки выражается в размерах пор, которые выходят из устройства после прохождения процесса фильтрации.

Сегодня в магазинах можно приобрести широкий выбор техники, в которую установлен фильтр тонкой очистки НЕРА. За счет него цена на такое оборудование существенно повышается.

Виды Нера фильтров — в каких устройствах они используются

Все НЕРА фильтры классифицируют на два основных типа: одноразовые и многоразовые.
Одноразовые устройства состоят из стекловолокна и бумаги. Их используют в производстве бюджетных пылесосов, так как стоимость их также небольшая, а пропускная способность частиц – всего до 0,3 мкм.
Многоразовые изготавливают из фторопласта, они более долговечны по сравнению с бумажными, их можно мыть. Называют такие фильтры ePTFE. Препятствуют прохождению загрязнителей размером до 0,06 мкм.

Принцип работы устройства

Данные фильтры предназначены на задержки частиц размером до 1 мкм. Вентилятор гонит воздушный поток, за счет чего на фильтр садятся инородные частицы, в том числе аллергены: пыльцу растений, шерсть животных, споры грибов, пылевые клещи. Эффективность очистки может достигать 99%. На эту цифру влияют толщина самого фильтра, а также диаметр волокна.

Наибольший эффект использования наблюдается в закрытых помещениях, где воздух прогоняется через фильтр несколько раз. При сильном загрязнении устройство становится неэффективным, но в среднем замена нужна раз в один-три года.

ВИДЕО ОБЗОР
» alt=»»>

Фильтрация обеспечивается за счет таких эффектов, как:

  1. Эффект зацепления. Частицы любого размера цепляются за микроволокна фильтра, следующие частицы цепляются за предыдущие.
  2. Эффект инерции. Наиболее заметен на крупных частицах. Они за счет большого диаметра не могут огибать волокна, поэтому двигаются прямо, пока не столкнутся с препятствием.
  3. Эффект диффузии. Мелкие загрязнения размером до 0,1 мкм могут двигаться в противоположную сторону от потока воздуха криволинейно, за счет чего повышается вероятность остановки частицы либо за счет эффекта зацепления или инерции.

Сегодня сфера применения устройств НЕРА распространяется далеко за бытовую область и включает в себя такие отрасли, как:

  • аэрокосмическая промышленность,
  • машиностроение,
  • медицина (для обеспечения стерильности),
  • фармацевтика и микробиология,
  • пищевая отрасль,
  • изготовление бытовой техники,
  • производство вентиляционного оборудования.

Рассмотрим более подробно применение НЕРА фильтров в быту.

Прежде всего, это самый популярный фильтр для бытовых пылесосов. НЕРА становится самой последней ступенью очистки, когда воздух проходит окончательную обработку, прежде чем выйти из устройства в комнату. Производством пылесосов с hepa фильтром занимаются такие компании, как VITEK, Philips,Dyson, Zelmer, Samsung, Rowenta и другие.

Также нельзя не сказать о системах вентиляции, ведь очистители воздуха с нера фильтром позволяют эффективно задерживать частицы разного размера. Устройство размещают в специальный корпус, также используют пропитку бактерицидными составами для того, чтобы избежать размножения микроорганизмов.

Какие виды загрязнений улавливают Hepa фильтры

Какие частицы улавливает фильтр Нера

По степени задержки пыли устройства классифицируют следующим образом:

Именно на этот критерий рекомендуют обращать внимание специалисты при покупке техники.

Главное отличие этих устройств от любых других – не в уничтожении загрязнителей, а лишь в их задержании. Это один из недостатков НЕРА, так как ввиду того, что биологические частицы сохраняют жизнеспособность, они могут размножаться и отмирать прямо на фильтрующем элементе. В связи с этим часто становятся источником бактерий и опасных микроорганизмов.

При выборе НЕРА устройства важно обратить внимание на следующие моменты:

  1. Размеры – чем он больше по размеру и площади, тем большее количество частичек пыли будет задержано. Маленькие модели забиваются гораздо быстрее.
  2. Складки – они должны быть равномерно распределены по всему фильтру, не должно быть слишком частых и плотнорасположенных складок, которые будут препятствовать прохождению воздушного потока.
  3. Класс очистки – чем он выше, тем более хрупким является фильтрующий материал, поэтому часто НЕРА устройства оснащают каркасом из пластика.
  4. Пропитка – рекомендуется приобретать модели, обработанные раствором, препятствующим размножению микробов.

ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ
» alt=»»>

Как долго служит Нера фильтр — как понять, что его надо заменить

Главные источники загрязнения устройства – шерсть домашних животных, растения, табачный дым и, конечно, отходы жизнедеятельности человека. В среднем производители рекомендуют производить замену нера фильтра каждые 1-3 года, но если вы человек, страдающий заболеваниями легких или аллергией, производить замену нужно в три раза чаще.

Самый простой способ понять, что НЕРА загрязнен – это снижение мощности всасывания устройства, например, пылесоса, его нагревание, появление запаха пыли. Необходимо посмотреть, насколько чист промежуточный фильтр. Если он пока не требует замены, значит, загрязнен именно НЕРА элемент.

Можно ли мыть hepa фильтры

Во время уборки иногда может возникать запах пыли, который исходит от отработавшего свой ресурс фильтра. Если под рукой нет нового устройства, может возникнуть вопрос, как почистить hepa фильтр.

Подвергать очистке можно только многоразовые модели, о чем сообщит буква W в названии устройства.

Промывку выполняют под сильным напором холодной воды, без применения щеток и бытовой химии, которые могут нарушить структуру фильтрующего элемента. Просушить необходимо при комнатной температуре. Стоит иметь в виду, что даже многоразовые устройства редко могут прослужить более двух лет, и даже после промывки полностью избавиться от загрязнения не удастся.

Сменные фильтры НЕРА нельзя мочить водой, так как под воздействием влаги они деформируются. Не поможет убрать загрязнения и продувка воздуха. Загрязненный одноразовый вариант НЕРА становится абсолютно бесполезным, поэтому пользоваться техникой без установки нового устройства не рекомендуется.

Чем заменить hepa фильтр – аналоги

В качестве аналогов НЕРА производители предлагают следующие варианты:

  1. Ячейковые складчатые типа ФяС – обеспечивают высокоэффективную стерилизацию воздуха на фармацевтическом производстве, в медицинских учреждениях, научных лабораториях, в пищевом производстве, микробиологии.
  2. Высокопроизводительне типа ФяС-МП – ячейковые складчатые устройства с миниплиссрованными пакетами. Отличаются высокой пропускной способностью и очищают воздух не только от микроорганизмов, но и радиоактивных элементов на атомных станциях и в бактериологических лабораториях.

В бытовых условиях достойных аналогов фильтру hepa не существует, поэтому если вы приобрели, например, пылесос с этим устройством, будьте готовы к его замене через пару лет. В виду того, что НЕРА – это не просто бумага, а специальный и сложенный определенным образом материал, найти ему замену не поможет даже народная смекалка.

Чтобы сократить расходные за замену этого устройства, стоит приобретать только качественную продукцию, рекомендованную производителем техники. Также важно позаботиться об установке перед НЕРА фильтра предварительной очистки для задержки крупных частиц грязи. В противном случае НЕРА быстро забьется, и его придется менять раньше положенного срока.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector