Filtri dell'aria
introduzione
Questo articolo esamina in modo approfondito i filtri dell'aria.
Continua a leggere per saperne di più su argomenti come:
Cos'è un filtro dell'aria?
Tipi di mezzi filtranti dell'aria
Prestazioni dei filtri dell'aria
Tipi di filtri dell'aria
E altro ancora...
Capitolo 4: Tipi di filtri dell'aria
I tipi di apparecchiature per il filtro dell'aria sono i seguenti:
Filtri HEPA
HEPA è l'acronimo di filtro antiparticolato ad alta efficienza. Secondo MIL-STD-282, per essere considerato un autentico filtro HEPA, il filtro deve catturare almeno il 99,97% delle particelle nell'aria con un diametro pari o superiore a 0,3 µ. Una particella di 0,3 µ è considerata la dimensione delle particelle più difficile da catturare. Negli standard europei e ISO, che sono ISO29463 e EN 1822, l'efficienza richiesta è del 99,95%. I filtri dell'aria con un'efficienza compresa tra l'85% e il 99,95% sono considerati filtri EPA.
I mezzi filtranti per i filtri HEPA sono comunemente costituiti da diversi strati di fibre di vetro borosilicato o fibre di polipropilene disposte in modo casuale come un nastro per massimizzare l'arresto del particolato. I filtri HEPA si basano sulla combinazione di questi meccanismi per catturare il particolato:
1. Impatto L'impatto avviene sulla superficie del mezzo filtrante per setacciare le particelle più grandi delle aperture delle maglie del mezzo filtrante. Queste particelle si schiantano contro le fibre e vengono catturate direttamente. Questo meccanismo di solito funziona per particelle più grandi di 1 micron.
2.Intercettazione Le particelle che non vengono setacciate sulla superficie del mezzo filtrante si spostano in profondità nel mezzo filtrante. Tuttavia, queste particelle entrano in collisione tra le fibre e vengono rimosse dal flusso d'aria.
3.Diffusione Particelle molto piccole entrano in collisione con le molecole di gas; questo fa sì che si muovano in modo irregolare all'interno del mezzo filtrante e alla fine colpiscano e aderiscano alle fibre. Questo fenomeno è chiamato moto browniano. Per particelle con dimensioni vicine all'MPPS, l'intercettazione e la diffusione sono i due meccanismi di filtrazione più importanti.
I filtri HEPA proteggono la salute degli utenti in quanto possono catturare efficacemente microrganismi, allergeni, odori, sostanze irritanti e fumo che causano malattie. Sono ampiamente utilizzati in ospedali, cliniche, camere bianche e impianti di produzione chimica.
Filtri ULPA
I filtri ULPA (Ultra-low particulate air) possono rimuovere particelle ancora più piccole nell'aria, fino a 0,12 µ di diametro con un'efficienza di almeno il 99,9995%. I filtri ULPA e HEPA hanno lo stesso meccanismo di funzionamento; tuttavia, i filtri ULPA hanno una porosità del mezzo filtrante inferiore. Quindi, la loro maggiore densità del mezzo filtrante riduce il flusso d'aria; ciò si traduce in un maggiore consumo di energia rispetto ai filtri HEPA. Inoltre, hanno una vita utile più breve e sono più costosi.
Filtri dell'aria ionizzatore
In un filtro dell'aria ionizzatore, l'aria sporca passa prima attraverso un prefiltro, quindi attraverso uno ionizzatore per dare una carica elettrica alle particelle sospese nell'aria. Le particelle caricate elettricamente vengono quindi attratte e trattenute sulle piastre di carica opposta. Il meccanismo di filtraggio non coinvolge mezzi filtranti. I filtri dell'aria ionizzatore sono comunemente indicati come filtri dell'aria elettrostatici.
I filtri dell'aria ionizzatore hanno una valutazione MERV che va da 4-5. Sono convenienti, hanno una lunga durata e devono essere mantenuti regolarmente per massimizzare il flusso d'aria. Tuttavia, non sono la scelta migliore per gli utenti con problemi respiratori. Il campo elettrico creato può produrre molecole di ozono che possono peggiorare l'asma e le malattie polmonari.
Filtri dell'aria elettrostatici lavabili
I filtri dell'aria elettrostatici lavabili si basano su un mezzo filtrante elettrostatico, generalmente realizzato in polipropilene o poliestere intrecciato. Le particelle sospese nell'aria incontrano attrito mentre passano attraverso il mezzo filtrante. Alla fine si caricano e sono attratti dagli strati interni del mezzo filtrante. Il mezzo filtrante trattiene le particelle mediante elettricità statica fino a quando non viene lavato per rimuoverle. La sua proprietà elettrostatica rimane costante nel tempo e non viene influenzata dai lavaggi.
I filtri dell'aria elettrostatici lavabili hanno una classificazione MERV compresa tra 6 e 8. Sono sicuri poiché non producono ozono. Sono economici, durevoli e hanno una lunga durata.
Filtri aria a carbone attivo
I filtri dell'aria a carbone attivo sono efficaci nella rimozione di inquinanti gassosi, fumi, vapori e odori presenti nell'aria. Le molecole gassose nell'aria vengono assorbite e trattenute nella superficie esterna dell'atomo di carbonio. Tuttavia, per rimuovere efficacemente tali molecole, è necessario lasciarle depositare nella matrice di carbone attivo per un certo periodo di tempo.
Se utilizzati come filtro autonomo, non possono catturare particolato solido. Pertanto, vengono generalmente utilizzati in combinazione con HEPA e filtri dell'aria elettrostatici per migliorare la qualità dell'aria. La frequenza di sostituzione richiesta del mezzo filtrante a carbone attivo non è nota poiché non mostra segni di saturazione.
Filtri dell'aria ultravioletti
I filtri dell'aria ultravioletti (UV) utilizzano una luce speciale installata all'interno del flusso d'aria prima o dopo un'unità di flusso d'aria per garantire che la circolazione dell'aria passi attraverso il sistema di filtraggio. Mentre l'aria passa attraverso il filtro, una luce UV focalizzata risplende nel flusso d'aria sterilizzando l'aria e rimuovendo microbi, virus, batteri e spore di muffe.
Una combinazione di filtri normali e filtri UV pulisce particelle fisiche e virus. I filtri UV utilizzano onde elettromagnetiche che non si legano alle molecole d'aria. Hanno una manutenzione molto bassa e devono essere sostituiti solo una volta all'anno. I filtri UV sono altamente efficienti e puliscono costantemente senza produrre alcun rumore. A differenza dei filtri tradizionali, i filtri UV non accumulano sporco, polvere o particelle che bloccano altri filtri.
I filtri dell'aria UV non sono in grado di rimuovere le particelle solide e gli inquinanti gassosi se utilizzati come filtro autonomo. Quando sono combinati con i filtri HEPA, la combinazione produce un miglioramento significativo della qualità dell'aria. Alcune forme di filtri UV sono classificate per la rimozione del virus COVID.
Filtri HVAC
I filtri HVAC impediscono alle particelle (ad es. polvere, sporcizia, detriti) e ad altri contaminanti presenti nell'aria di entrare nei componenti interni del sistema HVAC. Queste particelle solide possono danneggiare e deteriorare l'efficienza del sistema HVAC. I filtri HVAC migliorano anche la qualità dell'aria circolante all'interno di una stanza o struttura. I filtri CA e i filtri per forni sono tipi di filtri HVAC e sostanzialmente hanno lo stesso design e costruzione.
Poiché il funzionamento dei filtri HVAC si basa sul flusso d'aria, si consiglia di utilizzare filtri per forni con un rating MERV inferiore a 13 se verranno installati in spazi residenziali.
Filtri aria motore
I filtri dell'aria del motore sono filtri pieghettati rettangolari che rimuovono il particolato dall'aria prima che fluisca verso il motore di un veicolo. L'accumulo di particelle solide all'interno del motore può causare usura e danni ai componenti interni del motore, aumento del consumo di carburante e deterioramento della sua efficienza.
I filtri dell'aria del motore devono essere sostituiti tra 15.000 e 30.000 miglia a seconda del tipo di veicolo e delle condizioni di guida. L'accumulo di solidi nel filtro limita il flusso d'aria, limita l'accelerazione e fa sì che il veicolo emetta gas tossici.
Filtri abitacolo
I filtri abitacolo sono filtri HVAC progettati per i veicoli. Di solito sono realizzati con mezzi filtranti di carta multistrato. Forniscono aria pulita ai passeggeri e proteggono il sistema di climatizzazione del veicolo. Filtrano il particolato presente nell'aria aspirata dall'abitacolo prima che entri nel climatizzatore del veicolo. I filtri abitacolo hanno frequenze di sostituzione diverse rispetto ai filtri dell'aria del motore.
Filtri di scarico per auto
I filtri di scarico per auto sono installati direttamente nei tubi di scarico dei veicoli. Catturano le particelle fini e nocive dalle emissioni del motore per evitare che inquinino l'atmosfera. Tuttavia, non sono in grado di catturare gas tossici come il monossido di carbonio e il biossido di azoto.
Filtri antiparticolato diesel
Un filtro antiparticolato diesel (DPF) è un tipo speciale di filtro di scarico per auto progettato per motori diesel. I loro mezzi filtranti sono costituiti da un materiale ceramico formato in una struttura a nido d'ape. Il mezzo filtrante raccoglie fuliggine, cenere e altri particolati.
I DPF hanno un convertitore catalitico ossidativo che converte il contenuto di carbonio della fuliggine accumulata in anidride carbonica mediante rigenerazione passiva o attiva. La rigenerazione passiva e attiva può avvenire automaticamente senza l'avvio del conducente. Ciò rende i DPF un filtro autopulente, tuttavia è comunque necessaria una manutenzione regolare.
Filtri per cappa aspirante
I filtri per cappe aspiranti, o filtri antigrasso, sono installati nelle cappe da cucina per rimuovere grasso, olio, fumo e odori nell'aria prodotti durante la cottura. Sono solitamente realizzati con media filtranti metallici. Sono installati sopra fornelli, griglie e friggitrici.
Filtri a maniche
I filtri a maniche rimuovono il particolato di polvere e gli inquinanti atmosferici dai flussi di aria sporca creati dalle apparecchiature di produzione e lavorazione. Qualsiasi industria in cui si crea polvere fastidiosa necessita di un sistema di raccolta della polvere. Le industrie tipiche sono la lavorazione del legno, la produzione alimentare e la lavorazione dei metalli.
Un sistema di filtraggio a maniche contiene sacchi filtranti, cartucce filtranti o elementi filtranti pieghettati. Le cartucce filtranti sono realizzate in poliestere e supporti cartacei trattati con rivestimenti come PTFE e nanofibra, mentre i sacchetti filtro sono realizzati con feltri in poliestere e materiali in cotone trattato.
I filtri usa e getta di un sistema a maniche catturano le particelle di polvere dall'aria che li attraversa. L'aria pulita esce dal filtro a maniche sfiatando all'esterno o viene fatta ricircolare attraverso l'ambiente. La polvere in eccesso rilasciata dai filtri cade in una tramoggia sotto l'alloggiamento del filtro a maniche. I filtri a maniche hanno una grande capacità di flusso d'aria e sono progettati per applicazioni e usi industriali.
Filtri di scarico
I filtri di scarico sono installati nei sistemi di ventilazione per filtrare l'aria da uno spazio chiuso prima di rilasciarla nell'ambiente.
Filtro del compressore d'aria
I filtri del compressore d'aria, o filtri delle linee aeree, sono installati nelle linee aeree condensate, che vengono utilizzate per rimuovere acqua, particelle solide, olio e altri contaminanti in un processo di filtrazione a più stadi. Prevengono questi contaminanti e proteggono i componenti interni dell'unità del compressore d'aria, garantendo che l'unità sia in condizioni ottimali.
Sommario
1. I filtri dell'aria sono dispositivi utilizzati per rimuovere le particelle sospese nell'aria e gli inquinanti pericolosi per la salute e l'ecosistema. Questi dispositivi utilizzano un mezzo filtrante, che cattura quelle particelle sul lato a monte.
2. I filtri dell'aria pieghettati hanno pieghe o pieghe che ne aumentano la superficie. I filtri dell'aria non pieghettati forniscono il massimo flusso d'aria e sono adatti per pressioni di flusso d'aria più elevate.
3. Il materiale filtrante dell'aria può essere realizzato in carta, schiuma, carbonio, alluminio, acciaio, fibra di vetro o plastica.
Le prestazioni dei filtri dell'aria sono riportate dalla valutazione MERV, dall'arresto, dalla capacità di trattenere la polvere, dall'efficienza del punto di polvere e dall'MPPS. Il rating MERV è comunemente usato; si riferisce all'efficacia del filtro dell'aria nella rimozione di particelle con dimensioni comprese tra 0,3 e 10 micron.
4. I filtri HEPA catturano almeno il 99,97% del particolato nell'aria con un diametro di 0,3 micron. Negli standard ISO ed europei, l'efficienza deve essere almeno del 99,95%.
5. L'impatto, l'intercettazione e la diffusione sono i meccanismi di filtrazione che si verificano nei filtri HEPA.
6. I filtri ULPA rimuovono particelle fino a 0,12 micron di diametro per un'efficienza di almeno il 99,99%. La loro densità media filtrante è superiore ai filtri HEPA; quindi, il flusso d'aria è più limitato.
7. I filtri dell'aria ionizzatore e i filtri dell'aria elettrostatici lavabili attirano il particolato tramite l'elettricità statica.
8. I filtri a carbone attivo e i filtri dell'aria UV rimuovono rispettivamente i gas tossici ei microrganismi nell'aria.
9. I filtri dell'aria HVAC proteggono i componenti critici dell'unità HVAC e purificano l'aria per gli utenti. I tipi di filtri dell'aria HVAC sono filtri CA e filtri per forni.
10. I filtri dell'aria utilizzati nei veicoli sono i filtri dell'aria del motore, i filtri dell'aria dell'abitacolo, i filtri di scarico delle auto e i filtri antiparticolato diesel (DPF).
I filtri a maniche sono apparecchiature di controllo dell'inquinamento che rimuovono particolato e inquinanti nei gas di combustione dalle apparecchiature di processo prima di rilasciarli nell'atmosfera.
11. I filtri della cappa di scarico e i filtri di scarico sono utilizzati nei sistemi di ventilazione commerciali e residenziali.
