Воздушные фильтры для твердых частиц: практическое руководство по выбору для OEM-покупателей

Два очистителя воздуха могут предъявлять одни и те же требования по содержанию твердых частиц и при этом вести себя как разные машины в одной и той же спальне площадью 25 квадратных метров. Один удаляет дым от приготовления пищи примерно за двадцать минут, а другой оставляет видимую дымку через час, хотя обе этикетки обещают удаление на 99 процентов. Разница обычно сводится к трем цифрам, которые редко появляются на упаковке: размер частиц, используемый для проверки эффективности, поток воздуха, который вентилятор может проталкивать через загруженную среду, и перепад давления, с которым приходится бороться двигателю.

Выберите класс фильтра по размеру частиц, которые необходимо удалить, затем проверьте его на предмет воздушного потока, уплотнения и шума. С этого момента большинство других решений встают на свои места. В этом руководстве рассматриваются стандарты, лежащие в основе фильтров твердых частиц, кривые затухания, измеренные в реальных помещениях, а также вопросы поиска, которые отличают работоспособную спецификацию от маркетинговой цифры.

Размер частиц важнее класса фильтра

Твердые частицы не являются одним веществом. Крупная пыль размером от 2,5 до 10 микрометров оседает в течение нескольких минут и в большинстве случаев мешает уборке. Мелкие частицы размером 2,5 микрометра и менее остаются в воздухе в течение нескольких часов, проскальзывают через дверные щели и оконные уплотнители и при вдыхании достигают самых глубоких частей легких. Сверхмелкие частицы размером менее 0,1 микрометра ведут себя почти как газ и содержат наибольшее количество частиц, даже если их общая масса невелика.

Эта разница решает средства массовой информации. Волокнистые фильтры являются самыми слабыми при наиболее проникающем размере частиц примерно от 0,1 до 0,3 микрометра, именно там и тестируются марки HEPA. Фильтр размером 5 микрометров может отлично смотреться на бумаге и при этом пропускать большую часть частиц дыма.

Что на самом деле гарантирует каждый класс фильтра

Заявления о фильтрах поступают из трех разных систем. ASHRAE 52.2 классифицирует среды как MERV, ISO 16890 классифицирует их как ePM1, ePM2.5 и ePM10, а EN 1822 классифицирует высокоэффективные среды как EPA и HEPA. EN 1822 является строгим: E10 захватывает не менее 85 процентов при наиболее проникающем размере частиц, E12 достигает 99,5 процентов, H13 достигает 99,95 процентов, а H14 достигает 99,995 процентов. Класс и размер тестовых частиц находятся в одном предложении.

На диаграмме используется линейная шкала (именно так обычно представляются требования к фильтрам), и она показывает, насколько мало вам говорит линейное представление. Между EPA E12 и HEPA H13 полоски выглядят почти одинаково, однако E12 пропускает примерно в десять раз больше частиц размером 0,3 микрометра, чем H13, а H14 пропускает одну десятую того, что пропускает H13. В помещении объемом 30 кубических метров, работающем со скоростью 200 кубических метров в час, этот десятикратный шаг меняет постоянное количество частиц примерно с 5000 до примерно 500 частиц на литр воздуха. Эффективность также относится к чистой среде в потоке лабораторного воздуха, и как только фильтр заполняется пылью, сопротивление возрастает, и вентилятор может подавать меньше воздуха, если корпус не компенсирует это. Попросите отчет об испытаниях, в котором указаны размер частиц, воздушный поток и площадь рабочей среды, и считайте любой процент без этих трех пунктов непроверенным.

Как быстрая фильтрация очищает комнату

Сама по себе эффективность не говорит о том, насколько быстро комната становится чище. Что имеет значение, так это соотношение скорости подачи чистого воздуха к объему помещения, что дает кривую затухания, а не одну цифру. Диаграмма моделирует герметичную спальню объемом 30 кубических метров, начиная с 95 микрограммов на кубический метр, что является реалистичным уровнем во время приготовления пищи или интенсивного движения транспорта.

Синяя кривая — это установка H13 правильного размера, обеспечивающая около 120 кубических метров чистого воздуха в час и снижающая концентрацию в помещении с 95 до примерно 6 микрограммов на кубический метр в течение часа. Зеленая кривая — канальный фильтр MERV 13, обслуживающий то же помещение с более низкой эффективной скоростью подачи, и он останавливается на уровне 26 микрограммов. Третья кривая показывает, что происходит при закрытых окнах и полном отсутствии фильтрации, когда частицы удаляются только оседанием и утечкой. Все три кривые выравниваются примерно через сорок минут, потому что приготовление пищи, свечи и проникновение на открытом воздухе продолжают добавлять частицы, в то время как очиститель их удаляет. Практический урок заключается в том, что скромный фильтр на мощном вентиляторе может превзойти фильтр премиум-класса на слабом вентиляторе, и что для поддержания уровня мелких частиц во время приготовления пищи обычно требуется от четырех до шести замен фильтрованного воздуха в час. Поэтому определение размера начинается с объема помещения и целевых объемов воздухообмена, а не с класса фильтра.

Падение давления и скрытые энергетические затраты, связанные с высокой эффективностью

Мощность вентилятора возрастает одновременно с увеличением расхода воздуха и падением давления, поэтому фильтр, который удваивает сопротивление, примерно удваивает энергию, необходимую для перемещения того же объема воздуха. На диаграмме сравнивается падение давления при скорости 300 м3/ч на площади 0,5 квадратных метра, что типично для очистителя помещения среднего размера.

Переход от MERV 8 при 45 паскалях к HEPA H13 при 160 паскалях увеличивает сопротивление примерно в 3,5 раза, и вентилятор должен ответить большей скоростью, большим шумом и большим нагревом. Вот почему два очистителя, рассчитанные на одинаковый воздушный поток, могут звучать совершенно по-разному в зависимости от установленного на них фильтра. Дизайнеры компенсируют большую часть штрафа за счет увеличения площади носителя, поскольку более глубокие складки, V-образная компоновка или панель большего размера уменьшают скорость движения лица и возвращают падение давления до 100 паскалей без потери эффективности. Моющийся фильтр предварительной очистки перед панелью также замедляет рост сопротивления по мере накопления пыли. Для покупателей полезный вопрос не только о том, какой класс используется, но и о том, какой объем носителя он содержит, поскольку область носителя влияет как на шум при работе, так и на интервалы замены. Именно по этой причине в таких машинах, как очиститель помещения AP-02, моющийся фильтр предварительной очистки сочетается с глубокой складчатой ​​панелью H13.

Очиститель воздуха для автомобилей Smart из Китая Cixi Xiatian Electrical Appliances CO., LTD была основана в 2011 году как профессиональный производитель и поставщик очистителей воздуха для автомобилей Smart из Китая. Мастерская площадью 30 000 кв. Посмотреть продукт →

Соответствие выбора фильтра реальным помещениям

Условия помещения меняют правильный ответ больше, чем стандарт. В спальне рядом с оживленной дорогой требуется среда H13 и герметичное уплотнение корпуса, поскольку размер большинства частиц, поступающих снаружи, составляет от 0,1 до 1 микрометра. На кухне или в открытой гостиной лучше использовать моющийся фильтр предварительной очистки плюс 1–2 килограмма активированного угля, поскольку при приготовлении пищи образуются частицы и запах. В сухом климате воздухоочиститель, который пропускает воздух через водяную завесу, повышает влажность, улавливая пыль, и он лучше переносит пыльные помещения, чем герметичная панель, хотя его однопроходная эффективность по удалению ультрамелких частиц ниже.

Домашняя портативная ионная мойка воздуха LG-01 время непрерывной работы Посмотреть продукт →

Обычным ответом для линейки продуктов является трехступенчатый пакет: фильтр предварительной очистки, панель H13 или H14 и угольный слой, размер которого соответствует нагрузке по запаху. Воздухоочиститель, такой как LG-01, подходит для спален, где обогреватель работает зимой, и в любом корпусе панель должна быть доступна без инструментов, чтобы замена послепродажного обслуживания оставалась реалистичной для конечного пользователя.

Сравнение двух распространенных конфигураций

Покупателям часто приходится выбирать между герметичным переносным агрегатом H13 и канальным решением MERV 13 с фильтром предварительной очистки. Радарная диаграмма оценивает обе конфигурации от 1 до 100 по пяти критериям, которые важны для конечных пользователей, и чем выше всегда, тем лучше для покупателя.

Удаление частиц оценивается по эффективности за один проход на уровне 0,3 микрометра, поэтому герметичный блок H13 лидирует с большим отрывом. Энергия и шум благоприятствуют канальной системе MERV 13, поскольку ее более низкое сопротивление позволяет вентилятору меньшего размера выполнять ту же работу на более тихой скорости. Срок службы фильтра также благоприятствует канальной системе, поскольку моющийся фильтр предварительной очистки поглощает крупную пыль еще до того, как она достигнет мелкодисперсной среды. Ценность ближе, чем предполагают формы, поскольку герметичный блок стоит дороже за замену фильтра, но его можно перемещать между помещениями и не требуются воздуховоды. Прочтите диаграмму как набор компромиссов, а не как рейтинг, и решите, какие две или три оси больше всего волнуют ваш рынок, прежде чем закреплять спецификацию. Рынок, который заменяет фильтры каждый год, будет оценивать срок службы фильтров иначе, чем тот, который продает их аллергикам.

Контрольный список поставщиков для программ OEM и частных торговых марок

Большинство споров по поводу фильтров твердых частиц восходят к спецификации, которая никогда не была записана. Проработайте эти пункты, прежде чем образец будет утвержден.

1. Зафиксируйте в письменной форме эталонный стандарт и размер испытуемых частиц, например EN 1822 H13 при наиболее проникающем размере частиц.
2. Запросите отчет об эффективности за один проход, показывающий воздушный поток, площадь среды и скорость потока, а не просто суммарный процент.
3. Убедитесь, что скорость подачи чистого воздуха соответствует той скорости вентилятора, с которой продукт действительно поставляется, а не максимальной настройке.
4. Проверьте уплотнение между рамкой фильтра и корпусом, поскольку байпасный воздух может полностью потерять рейтинг H13.
5. Измеряйте шум на максимально возможной скорости внутри помещения, похожего на комнату, а не на открытом столе.
6. Согласуйте предполагаемый срок службы для целевого рынка, включая запыленность и выбросы углекислого газа.

Ответы на наиболее распространенные вопросы о спецификациях и заказе, от сертификационных документов до минимального объема заказа, собраны в разделе часто задаваемых вопросов по выбору очистителей воздуха.

Техническое обслуживание и долгосрочная производительность

Предварительный фильтр – самый дешевый способ защитить дорогую панель. В городах с большой нагрузкой на твердые частицы панель H13 обычно требует замены каждые шесть-двенадцать месяцев, в то время как та же панель в зоне с низким содержанием пыли может прослужить два года. Углерод исчезает задолго до того, как это сделают частицы среды, и запах на кухне обычно появляется в течение трех-шести месяцев. Компактные и портативные форматы занимают меньшую площадь носителя, поэтому в одинаковых условиях они загружаются быстрее.

Портативный перезаряжаемый очиститель воздуха RAP-02 Особый вопрос CADR Посмотреть продукт →

Стоимость замены включена в первоначальное предложение, поскольку машина с дешевыми фильтрами, срок службы которых составляет три месяца, не дешевле, чем машина с панелью большего размера. Чтобы подробнее узнать, как ведет себя фильтрация в повседневном использовании, прочитайте этот обзор как очистители воздуха очищают воздух в помещении .

Фильтрация твердых частиц представляет собой цепочку, а не отдельный компонент. Размер частиц определяет требуемый класс, площадь среды определяет перепад давления, вентилятор и уплотнение определяют, какая часть этого класса фактически достигает воздуха, а корпус решает, выдержат ли эксплуатационные характеристики три года замены фильтра. Правильно установите эти связи, и спецификация будет сохраняться в испытательной камере и в спальне клиента. Если вы ошибетесь, фильтр 99,95% все равно может оставить комнату туманной.