HEPA

HEPA ( High Efficiency Particulate Air nebo High Efficiency Particulate Arrestance  – vysoce účinné zadržování částic [1] ) je typ vysoce účinného vzduchového filtru .  Používá se ve vysavačích , systémech čištění vzduchu a ventilačních a klimatizačních systémech.

Filtry tohoto typu se začaly používat ve 40. letech v USA, při vývoji jaderného projektu . Používaly se k zachycení radioaktivních částic v jaderném průmyslu. Přibližně ve stejné době byly nezávisle vyvinuty podobné filtry, známé jako „ filtry Petrjanov-Sokolovovy “, a začaly se používat v SSSR .

Filtr je vyroben z dlouhého listu vláknitého materiálu (průměr vlákna 0,65-6,5  mikronů , vzdálenost mezi nimi 10-40 mikronů ), složeného jako harmonika, stejně jako pouzdra s prvky, které drží list ve složeném stavu.

Účinnost HEPA filtrů se měří počtem částic do 0,06 mikronu na litr vzduchu, které se po průchodu filtrem uvolní zpět do okolí. Třídy filtrů: HEPA 10 (50000), HEPA 11 (5000), HEPA 12 (500), HEPA 13 (50), HEPA 14 (5) [2]

V souladu s GOST R EN 1822-1-2010 jsou filtry ventilačních a klimatizačních systémů vyrobené z filtračního materiálu schopného elektrifikace klasifikovat podle tabulky 1 na základě účinnosti nebo skluzu.

Klasifikace filtrů EPA, HEPA a ULPA
Skupina Třída
filtru HEPA		 integrální hodnota, % místní hodnota, %
účinnost uklouznutí účinnost uklouznutí
EPA E 10 ≥ 85 ≤ 15 — —
E 11 ≥ 95 ≤ 5 — —
E 12 ≥ 99,5 ≤ 0,5 — —
HEPA H 13 ≥ 99,95 ≤ 0,05 ≥ 99,75 ≤ 0,25
H 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

Jak to funguje

HEPA filtry jsou tvořeny systémem složitě tvarovaných vláken. Typicky se používají skelná vlákna o průměru 0,5 až 2 um. Hlavními faktory, které ovlivňují výkon, jsou průměr vlákna a tloušťka filtru. Vzduchový prostor mezi vlákny HEPA filtru je mnohem větší než 0,3 mikronu.

Představa, že filtr funguje jako síto, kde mohou filtrem procházet částice menší než největší otvory, neplatí pro HEPA filtry. Sítový efekt platí i pro HEPA filtry, ale hraje negativní roli, což vede k předčasné kontaminaci, snížení rychlosti filtrace a dokonce k selhání filtru. Přes extrémní nežádoucí účinek tohoto efektu je téměř nemožné se ho zbavit.

HEPA filtry jsou určeny k filtrování malých částic. Tyto částice jsou zachycovány vlákny pomocí následujících mechanismů [3] :

  1. K efektu zapletení dochází, pokud proud vzduchu prochází blízko (ve vzdálenosti řádově tloušťky vlákna nebo blíže) k vláknu filtru. Částice ulpívají na vláknech.
  2. U velkých částic se projevuje vliv setrvačnosti . V důsledku velké setrvačnosti nejsou částice o velkém průměru schopny obcházet vlákna po zakřivené dráze v proudu vzduchu a jsou zachyceny v jednom z nich. Proto pokračují v přímém pohybu až do přímého střetu s překážkou. Tento efekt se zvyšuje, když se zmenšuje prostor mezi vlákny a zvyšuje se rychlost proudění vzduchu.
  3. Difúzním efektem je srážka nejmenších částic kontaminantů o průměru menším než 0,1 mikronu s částicemi plynu s následným zpomalením těch prvních při průchodu filtrem. Takové částice se začínají vzdalovat od vedení proudění vzduchu na vzdálenosti přesahující jejich průměr. Toto chování je podobné Brownovu pohybu a zvyšuje pravděpodobnost, že se částice trvale zastaví působením jednoho z výše uvedených mechanismů. Při nízkých rychlostech proudění vzduchu se tento mechanismus stává dominantním.

Mechanismus difúze převládá při filtraci částic s průměrem menším než 0,1 µm. U částic větších než 0,4 µm v průměru převažuje záběr a setrvačnost. Částice o velikosti řádově 0,2-0,3 mikronů nejsou filtrovány tak účinně, nazývají se nejvíce penetrující velikost částic (MPPS) . Třída filtru je určena MPPS.

Poznámky

  1. ↑ " Věda a život " 2007 č. 7, s. 97
  2. ↑ Evropská norma EN 1822-1; Angličtina  Seznam norem EN
  3. ↑ Obecné informace.