- Классы очистки: от пуха до аллергенов и вирусов
- Аэродинамическое сопротивление: что показывают паскали
- Почему у одного класса разный перепад
- Главная ошибка: HEPA в обычной приточке
- Правило каскада: дешёвые фильтры защищают дорогой
- Падение давления и запас напора вентилятора
- Дифференциальные прессостаты: когда фильтр пора менять
- Как часто менять фильтры в операционных, на чистых производствах и в лабораториях
В приточку поставили HEPA — и из решёток почти перестало дуть. Причина не в браке: у чистоты воздуха есть цена в паскалях. Каждый фильтр сопротивляется потоку, и по мере загрязнения это сопротивление растёт. У HEPA оно высокое уже в чистом состоянии: у HEPA H13 серии Camfil Absolute — 250 Па, а у компактного фильтра класса M7 — 75 Па. Поэтому для чистого воздуха нужен каскад ступеней, вентилятор с запасом напора и контроль перепада давления.
Классы очистки: от пуха до аллергенов и вирусов
Чтобы сравнивать ступени, нужно понимать маркировку. В общеобменной вентиляции долго действовал стандарт EN 779 с классами G и F. В 2016 году вышел ISO 16890 с группами ePM, а в 2018 году, после переходного периода, EN 779 отменили. Старые обозначения при этом до сих пор в ходу. Высокоэффективные фильтры классифицирует EN 1822.
| Класс | Что задерживает | Критерий | Конечный перепад |
|---|---|---|---|
| G4 | Грубая пыль, пух, насекомые | Средняя задержка синтетической пыли по массе ≥90 % | 250 Па при испытании |
| F7 | Мелкая пыль, пыльца | Средняя эффективность 80–90 % по частицам 0,4 мкм | 450 Па при испытании |
| F9 | Тонкая пыль | Средняя эффективность ≥95 % по частицам 0,4 мкм | 450 Па при испытании |
| H13 | Субмикронные частицы | ≥99,95 % на наиболее проникающих частицах | По данным производителя, у ряда моделей — вдвое выше начального |
| H14 | Субмикронные частицы, проскок вдесятеро меньше, чем у H13 | ≥99,995 % на наиболее проникающих частицах | То же |
ISO 16890 оценивает эффективность по трём фракциям: частицы 0,3–10, 0,3–2,5 и 0,3–1 мкм (ePM10, ePM2,5, ePM1). Eurovent рекомендует ступень ePM1 для школ, больниц, офисов и жилья. HEPA проверяют на «худших» для фильтра частицах размером обычно 0,1–0,3 мкм: и более крупные, и более мелкие он ловит лучше. По EN 1822 каждый фильтр класса H13 и выше проверяют на утечку.
Пыльцу и другие крупные аллергены задерживают уже ступени F. HEPA улавливает и субмикронные частицы, с которыми в воздухе переносятся бактерии и вирусы. Но абсолютной защиты от инфекции класс фильтра не даёт: важны также воздухообмен и герметичность посадки фильтра.
Аэродинамическое сопротивление: что показывают паскали
Сопротивление фильтра — это разница давлений до и после него, то есть перепад. Чистый фильтр даёт начальный перепад, а пыль, которая оседает в материале, его повышает. Eurovent связывает перепад с энергией: вентилятор должен развить нужное давление, и с ростом перепада растёт мощность, которую он потребляет. У HEPA H13 одного из производителей (Camfil Absolute) начальный перепад 250 Па, а менять фильтр тот же производитель рекомендует при удвоении этой величины.
Почему у одного класса разный перепад
Сопротивление зависит от площади материала, формы складок и скорости воздуха в сечении. В примере Eurovent материал площадью 19 м² в V-образном фильтре даёт 12 Па, а весь фильтр — 75 Па при расходе 0,94 м³/с: остальное определяют конструкция фильтра и форма складок. Чем больше площадь, тем медленнее нарастает перепад. Энергоэффективность фильтров Eurovent оценивает классами от A+ до E — по среднему перепаду с учётом класса фильтра.
Главная ошибка: HEPA в обычной приточке
Вентилятор подаёт столько воздуха, сколько позволяет сопротивление сети: рабочая точка лежит на пересечении кривой вентилятора с характеристикой воздуховодов и фильтров. Если в установку, рассчитанную на карманный фильтр и короткую сеть, поставить HEPA, сопротивление вырастет на сотни паскалей. Рабочая точка сдвинется к меньшему расходу — насколько меньшему, покажет кривая вентилятора. Если запаса напора нет, воздух почти перестанет идти.
Поэтому HEPA нельзя «добавить» без пересчёта: нужен вентилятор, который при конечном перепаде всех ступеней ещё даёт проектный расход, и корпус с герметичной посадкой фильтра.
Правило каскада: дешёвые фильтры защищают дорогой
Финальный фильтр — самый дорогой. Если пустить на него неочищенный воздух, он быстро забьётся. Поэтому перед ним ставят ступени попроще; в типовой приточке первым стоит грубый фильтр G4.
Пример — каскад для операционных по немецкому стандарту DIN 1946-4: ePM1 55 % (примерно соответствует F7), ePM1 80 % (примерно F9) и финальный H13. На одном из таких объектов фильтры ради исследования не меняли четыре года, сознательно в обход годового гигиенического регламента. Перепад первой ступени вырос с 65 до 120 Па, а у F9 и H13 почти не изменился: грязь взял на себя предфильтр.
Падение давления и запас напора вентилятора
Вентилятор подбирают по конечному перепаду всех ступеней. Возьмём каскад из примера DIN 1946-4 (F7, F9, H13): у F7 и F9 по 450 Па испытательного конечного перепада, у H13 — удвоенный начальный, около 500 Па. Только на фильтрах выходит ориентир около 1 400 Па, без воздуховодов и теплообменников. Ступень G4 добавит ещё до 250 Па, H14 вместо H13 — до 100 Па.
Плавно регулировать скорость позволяют EC-двигатели или асинхронные с частотным преобразователем: автоматика держит постоянный расход и по мере загрязнения повышает обороты. Мощность при этом растёт вместе с перепадом, поэтому запас нужен и по напору, и по мощности двигателя. Иначе к концу срока службы фильтров регулировать будет нечем.
Дифференциальные прессостаты: когда фильтр пора менять
Дифференциальный прессостат — реле перепада давления — подключают двумя трубками: штуцер «+» — к точке до фильтра, «−» — после него. Когда перепад достигает уставки, контакт переключается и сигнал уходит на пульт или в систему диспетчеризации. Например, реле Siemens QBM81 выпускают с диапазонами 20–300, 50–500, 100–1000 Па и выше; ресурс реле — более миллиона переключений.
Как ставить реле:
- на каждую ступень ставят свой прессостат: так видно, какая забилась;
- уставку берут у производителя фильтра: для HEPA с начальным перепадом 250 Па это около 500 Па, и нужно реле с диапазоном 100–1000 Па, чтобы уставка не оказалась на краю шкалы;
- при обслуживании проверяют исправность манометров и индикаторов перепада — так советует Eurovent.
Как часто менять фильтры в операционных, на чистых производствах и в лабораториях
Единого срока нет: фильтр меняют по достижении конечного перепада, по гигиеническому регламенту или при дефекте — что наступит раньше. Если проверить фильтр невозможно, его меняют через срок, указанный производителем.
- Операционные: немецкое руководство VDI 6022, общее для гигиены вентиляции, связывает замену фильтров с годовым сроком, а предфильтр по перепаду часто приходится менять раньше финального.
- Чистые производства: для классов H и U (U — ULPA, выше H14) нужны регулярные измерения частиц за фильтром.
- Лаборатории: реле перепада на каждой ступени позволяет менять фильтры по факту загрязнения, а не по календарю.
Все фильтры в сечении меняют одновременно, при остановленной системе, в перчатках и респираторе, а рамки и уплотнения перед установкой чистят. Вентилятор считают по конечному перепаду, реле ставят на каждую ступень, а фильтры меняют по перепаду и регламенту, не дожидаясь, пока упадёт расход.
