Filtry powietrza w wentylacji

Żyjemy w czasach, w których jakość powietrza ma znaczenie. Wietrzenie pomieszczenia, w którym przebywamy już nie wystarcza. Coraz częściej powietrze poddaje się procesowi filtracji, czyli oczyszczenia z pyłów i szkodliwych dla zdrowia i życia mikrocząsteczek. Filtry są też elementem zabezpieczającym działanie instalacji wentylacji, gdyż wychwytują zanieczyszczenia mogące prowadzić do uszkodzeń.

Normy zanieczyszczeń według WHO

Problemy związane z negatywnym wpływem zanieczyszczeń na zdrowie człowieka są od dawna przedmiotem badań ośrodków naukowych na całym świecie. Koordynatorem tych badań jest Światowa Organizacja Zdrowia (WHO), która od wielu lat publikuje raporty i ustala poziomy stężenia substancji szkodliwych dla zdrowia, które mogą znajdować się w otoczeniu człowieka. W okresie zimowym, czyli wtedy, kiedy wszystkie gospodarstwa domowe rozpoczynają grzanie rośnie stężenie zanieczyszczeń w powietrzu. Mówimy wtedy o wzroście stężenia tzw. pyłów zawieszonych – PM Particulate Matter. Według badań WHO najbardziej szkodliwe są cząstki o wielkości poniżej 10 µm, a szczególnie te poniżej 1 µm, które wdychane mogą gromadzić się w organizmie. Z pyłów PM do pomiarów wyodrębnia się pyły o wielkościach PM10 i PM2,5. Ich średnie dobowe stężenie w przypadku PM10 nie powinno przekraczać 50 µg/m3, a w przypadku PM 2,5 nie powinno przekraczać 25 µg/m3.

W Polsce obecnie obowiązuje dla stężeń dobowych pyłu PM10 dopuszczalny poziom sięgający 200 μg/m3, zaś poziom alarmowy aż 300 μg/m3. Jest to odpowiednio czterokrotnie i aż sześciokrotnie więcej niż poziom wytyczony przez WHO. Polski poziom informowania dla PM10 oznacza, że równocześnie występuje stężenie i PM 2.5 wynoszące 120–160 μg/m3, czyli niemal ośmiokrotnie przewyższający zalecenia WHO.

Filtracja w systemie wentylacyjnym

Wciąż wzrastająca skala zanieczyszczeń powietrza przyczyniła się do zwiększenia świadomości na temat filtracji powietrza i jej znaczenia dla prawidłowego funkcjonowania. W budynkach o przeznaczeniu biurowym, produkcyjnym czy w domach jednorodzinnych funkcjonują systemy wentylacji, których celem jest oczyszczenie i filtracja powietrza wentylującego.

Filtracja powietrza wentylacyjnego to proces uzdatniania powietrza polegający na usuwaniu z niego zanieczyszczeń stałych lub ciekłych. Do prawidłowej filtracji niezbędne jest zastosowanie odpowiednich filtrów, które różnią się między sobą średnicą włókna, średnicą cząstek, prędkości przepływu i rozkładu cząstek przed włóknem. Filtry powietrza powinny osiągać wymaganą skuteczność zatrzymywania zanieczyszczeń w instalacji przy możliwie najniższym oporze przepływu powietrza.

Do najważniejszych wskaźników opisujących cechy filtrów zaliczamy:

• stopień odpylania (A) inaczej współczynnik osadzania pyłu lub współczynnik zatrzymania, czyli stosunek masy pyłu zatrzymanego w filtrze do masy pyłu dostarczonego w tym samym czasie w powietrzu na wlocie do filtra,
• skuteczność filtracji (E) inaczej efektywność filtra, czyli jego zdolność do redukcji stężenia cząstek określonej frakcji pyłu z powietrza przepływającego przez filtr,
• pojemność pyłowa filtra (Mtot), czyli ilość masy pyłu osadzonego na filtrze od początku czasu eksploatacji do osiągnięcia granicznej wartości oporów przepływu powietrza,
• współczynnik przepuszczalności (P), czyli stosunek stężenia pyłu o określonej frakcji za filtrem do jego stężenia w powietrzu przed filtrem.

W skutecznej pracy filtrów w systemach wentylacyjnych niezbędne jest zachowanie ich czystości. Zanieczyszczenia nie tylko utrudniają przepływ powietrza, powodują większy hałas instalacji, ale mogą być wtórnym źródłem jej zanieczyszczenia. Dlatego warto monitorować stan zastosowanych filtrów, a w razie konieczności dokonać ich wymiany.