Filtry powietrza w wentylacji i klimatyzacjiAkty prawne i podział filtrów

Akty prawne

Rozporządzenia

W Rozdziale IV rozporządzenia dotyczącego warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [20], zamieszczone zostały poniższe wymagania dotyczące stosowania filtrów powietrza.

Urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacyjnej powinny być zabezpieczone przed zanieczyszczeniami znajdującymi się w powietrzu zewnętrznym, a w szczególnych przypadkach w powietrzu obiegowym (recyrkulacyjnym), za pomocą filtrów:

• nagrzewnice, chłodnice i urządzenia do odzyskiwania ciepła – co najmniej klasy G4,
• nawilżacze – co najmniej klasy F6, określonych w polskiej normie dotyczącej klasyfikacji filtrów powietrza.

W rozporządzeniu z 2008 r. zmieniającym rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [19], znajdują się wymagania dotyczące maksymalnej mocy właściwej wentylatorów stosowanych w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (tabela 1). W przypadku zastosowania dodatkowych elementów wyposażenia instalacji (np. filtrów powietrza) dopuszcza się zwiększenie mocy właściwej wentylatorów, zgodnie z wartościami podanymi w tabeli 2.

Normy

Poza normami dotyczącymi badania i klasyfikacji filtrów powietrza wymagania dotyczące filtrów znaleźć można także w innych dokumentach [10, 17, 9]. W tabeli 3 przedstawiono sposób doboru układów filtrów powietrza dla wentylacji ogólnej z zastosowaniem filtrów węglowych dla najbardziej zanieczyszczonego powietrza zewnętrznego zgodnie z normą PN-EN 13779:2008 [10].

Podobnie jak w rozporządzeniu [19] także w normie [10] zamieszczono zalecane ze względu na niskie zużycie energii moce właściwe wentylatorów. Zaleca się, aby w celu zapewnienia jak najmniejszego zużycia energii wentylatora strata ciśnienia części składowych instalacji była jak najniższa przy jednoczesnym spełnieniu wymagań dotyczących właściwości instalacji.

W przypadku filtrów powietrza dodatkowo trzeba wziąć pod uwagę, że na skutek gromadzenia się pyłu strata ciśnienia będzie się zmieniać, co wpływać będzie na obliczony układ ciśnienia w instalacji.

Natomiast w tabeli 4 zamieszczono przykładowe straty ciśnienia dla filtrów powietrza, które można stosować jako wartości standardowe w przypadku braku rzeczywistych danych. W przypadku doboru elementu składowego instalacji o wyższej stracie ciśnienia określoną kategorię można osiągnąć, dobierając inny element o niższej stracie ciśnienia.

Dążąc do jak najlepszej pracy filtrów powietrza, zwraca się uwagę na szczelność ich mocowania. Przeciek powietrza wyrażony jest w procentach określonego w specyfikacji lub nominalnego objętościowego strumienia powietrza w badanej centrali.

W tabeli 5 podano informacje dotyczące ograniczenia wielkości przecieku powietrza zależnie od klasy filtru przeciwpyłowego. Jeśli filtr znajduje się po stronie ssawnej wentylatora, uważa się, że przecieki powietrza w sekcji pomiędzy filtrem i wentylatorem osiągają podane w tabeli wartości.

Jeżeli filtr znajduje się po stronie tłocznej wentylatora, wartości te dotyczą wyłącznie przecieku powietrza przez zamocowanie filtru. Jeżeli urządzenie wentylacyjne jest wyposażone w dwie lub więcej sekcji filtracyjnych, przeciek powietrza przez zamocowanie filtru powinien być zbadany oddzielnie dla każdego z filtrów.

Podczas odbioru instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych należy wykonać następujące czynności związane z filtrami powietrza [8]:

• podczas wykonywania badań zainstalowanych filtrów zmierzyć następujące parametry:
• strumień przepływu powietrza,
• rozkład prędkości w filtrze,
• spadek ciśnienia;
• sprawdzić, czy filtr jest właściwie zamontowany i szczelnie osadzony;
• w przypadku filtrów cząstek o wysokiej skuteczności klasy H i U zgodnie z PN-EN 1822-1 należy udowodnić, że nie występują przecieki powietrza w materiale filtracyjnym, przez połączenie między filtrem i ramą i przez samą ramę;
• w zależności od warunków zainstalowania filtrów do ich badania można zastosować metodę strugi olejowej lub zliczania ­cząstek.

W Załączniku A (informacyjnym) do normy PN-EN 12599:2002 [8] pt. „Badania urządzeń” znajdują się kolejne zalecenia dotyczące czynności kontrolnych związanych z filtrami powietrza. Należy sprawdzić:

• zgodność typu i klasy filtru na podstawie oznaczeń,
• zainstalowanie i uszczelnienie filtru w obudowie,
• system filtracji pod kątem ewentualnych uszkodzeń,
• wskaźnik różnicy ciśnienia w aspekcie wykrycia ewentualnego uszkodzenia i stwierdzenia prawidłowości poziomu płynu pomiarowego,
• zestaw zapasowych filtrów (zgodnie z umową),
• czystość filtru,
• podczas kontroli sieci przewodów m.in. szczelność zamocowania materiału filtracyjnego.

Natomiast zgodnie z wymaganiami zamieszczonymi w części C.2.3 Załącznika C (informacyjnego) dotyczącymi kontroli działania poszczególnych części składowych w przypadku filtrów powietrza należy sprawdzić wskazania różnicy ciśnienia.

Podczas kontroli urządzeń i w trakcie pomiarów kontrolnych (Załącznik E normatywny, część E.7) należy zmierzyć różnicę ciśnienia na filtrze za pomocą odpowiednich manometrów. Stwierdzono jednocześnie, że manometry dołączone do filtrów są wystarczające do pomiarów różnicy ciśnień w czasie pomiarów kontrolnych [8].

Podział filtrów powietrza

Biorąc pod uwagę różnorodne sposoby wykonania, lokalizacji i działania, filtry powietrza można sklasyfikować następująco [22]:

ze względu na zastosowane materiały filtracyjne:

• filtry włókninowe:
• włókniny,
• papiery i bibuły filtracyjne (wysoka sprawność),
• membrany filtracyjne,
• filtry metalowe (stosowane np. w okapach kuchennych kuchni zawodowych),
• filtry węglowe,
• filtry nasączone substancjami biobójczymi (np. pochodzenia roślinnego, jak katechina, wasabi, polifenole z jabłek);

ze względu na sposób zabudowy:

• pionowe (np. filtry działkowe, kieszeniowe),
• kanałowe (w przewodach wentylacyjnych),
• ścienne (stosowane w pomieszczeniach czystych przy poziomym przepływie powietrza),
• sufitowe (jw. przy pionowym przepływie powietrza);

ze względu na trwałość:

• filtry jednorazowe (opór filtru zmienia się od początkowego do końcowego, po przekroczeniu którego filtr należy wymienić),
• filtry regenerowane;

ze względu na klasę filtracji:

• filtry przeciwpyłowe o niskiej skuteczności,
• filtry o średniej skuteczności,
• filtry przeciwpyłowe o wysokiej skuteczności (dokładne),
• filtry skuteczne z grupy EPA,
• filtry wysokoskuteczne (zwane ze względu na klasę filtracji po prostu filtrami z grupy HEPA i ULPA lub filtrami aerozoli koloidalnych albo absolutnymi);

ze względu na mechanizm zatrzymywania zanieczyszczeń pracy:

• filtry włókninowe,
• filtry adsorpcyjne,
• elektrofiltry (np. filtry elektrostatyczne, często stosowane ze względu na zatrzymywanie dymu tytoniowego),
• filtry fotokatalityczne,
• filtry plazmowe.

Włókninowe filtry powietrza, w zależności od wymaganej skuteczności filtracji, wykonywane są z materiałów o różnej strukturze – od włókien grubszych do papierów filtracyjnych. Włókniny wykonywane są z włókien [6]: szklanych, chemicznych i syntetycznych.

W celu zwiększenia skuteczności zatrzymywania cząstek pyłu włókniny z włókien szklanych powlekane są środkiem wiążącym pył, co jednocześnie zabezpiecza przed przedmuchiwaniem pyłu zgromadzonego na całej grubości materiału filtracyjnego. Natomiast papier filtracyjny wykonuje się z włókien szklanych.  Jest on odporny na wilgoć.

W tabeli 6 zamieszczono zestawienie łączące klasy filtrów powietrza z ich konstrukcją. Chociaż dla różnych klas filtrów wymienione są takie same ich konstrukcje, przy takiej samej budowie filtrów dla różnych klas filtrów stosowane są wkłady filtracyjne o różnej skuteczności.

Literatura

1. Badania filtrów HEPA – nowe normy EN 1822 i ISO 29463:2011, www.eufilter.com.pl.
2. EN 779:2011 – nowa europejska norma przeciwpyłowych filtrów powietrza, informacja techniczna TROX Technik, czerwiec 2012 r.
3. http://www.helpfulhomeimprovement.com/house-improvement-avenue/air-purifier-technologies-hepa-filter.
4. ISO 29463-1:2011 High-efficiency filters and filter media for removing particles in air – Part 1: Classification, performance testing and marking.
5. Katalog Luwa KS.
6. Media filtracyjne. Filtry wstępne, dokładne i absolutne, karta katalogowa F7/1/1/PL, TROX Technik.
7. Nietzold I., Filtracja powietrza, Arkady, Warszawa, 1984.
8. PN-EN 12599:2002 Wentylacja budynków. Procedury badań i metody pomiarowe dotyczące odbioru wykonanych instalacji wentylacji i klimatyzacji.
9. PN-EN 12792: 2006 Wentylacja budynków. Symbole, terminologia i oznaczenia na rysunkach.
10. PN-EN 13779:2008 Wentylacja budynków niemieszkalnych. Wymagania dotyczące właściwości instalacji wentylacji i klimatyzacji.
11. PN-EN 14664-1:2005 Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane. Część 1: Klasyfikacja czystości powietrza.
12. PN-EN 1822-1:2009 Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA i ULPA). Część 1: Klasyfikacja, badanie parametrów, znakowanie (oryg.).
13. PN-EN 1822-2:2009 Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA i ULPA). Część 2: Wytwarzanie aerozolu, przyrządy pomiarowe, statystyka zliczania cząstek (oryg.).
14. PN-EN 1822-3:2009 Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA i ULPA). Część 3: Badanie płaskiego materiału filtracyjnego (oryg.).
15. PN-EN 1822-4:2009 Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA i ULPA). Część 4: Określanie przecieku filtru (metoda przeszukiwania) (oryg.).
16. PN-EN 1822-5:2009 Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA i ULPA). Część 5: Określanie skuteczności filtru (oryg.).
17. PN-EN 1886:2008 Wentylacja. Centrale wentylacyjne i klimatyzacyjne. Właściwości mechaniczne (oryg.).
18. prPN-prEN 779:2012 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Określanie parametrów filtracyjnych (oryg.).
19. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 201/2008, poz. 1238, ze zm.).
20. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75/2002, poz. 690, ze zm.).
21. www.camfil.pl.
22. Recknagel H., Sprenger E., Schramek E.R., Kompendium wiedzy: Ogrzewnictwo, klimatyzacja, ciepła woda, chłodnictwo, Wyd. Omni Scala, Wrocław 2008.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!