Войти

Hepa-фильтр - что это такое, разновидности и принципы работы, уход за одноразовыми и многоразовыми

Производители бытовой техники активно внедряют инновационные разработки и технологии в свою продукцию. Потребителям предлагаются более совершенные решения. Одним из популярных устройств среди фильтрующих приборов стал фильтр HEPA. Он был изобретен в США в 40-х годах прошлого столетия – американские ученые трудились над созданием устройства, способного задерживать радиоактивные частицы на ядерных заводах. Сейчас техническое решение широко применяется в разных отраслях промышленности и в быту.

Что такое HEPA-фильтр

Любой HEPA-фильтр – это высокоэффективный современный фильтрующий аппарат. Основная функция заключается в удалении из воздуха мелкодисперсных частиц, включая PM2,5 и PM10 с диаметром меньше 2,5 и 10 мкм. Сама аббревиатура HEPA – это сокращение от английских слов High Efficiency Particulate Air или Absorption («высокоэффективная задержка частиц»). HEPA не является маркой – это целый класс воздушных фильтров, определяющийся национальным и международным стандартами.

Такое средство удержания частиц применяется в производстве вентиляционного оборудования, пылесосов. Основное отличие от других аналогов состоит в том, что для фильтрации частичкам не обязательно застревать в волокнах. Если пылинка касается фильтровального материала, то этого вполне хватит для эффективного осаждения – это связано с адгезией, аутогезией (самослипанием).

Как выглядит

Часто фильтр представляют в виде сачка или рыболовной сети: если фильтруемый объект превышает размер ячейки, то он застревает. Такой механизм называется эффектом сита, или по-английски – straining. Что касается HEPA-фильтра, то его основой являются хаотически расположенные волокна разной толщины в пределах 0,5-5 мкм. Расстояние между волокнами равно 5-50 мкм. Диаметр мелкодисперсных частиц колеблется в пределах нескольких микрон или даже нескольких долей микрона. При этом все фильтры HEPA делятся на:

  • Одноразовые. Такие изделия состоят из бумаги и стекловолокна. Они применяются в производстве пылесосов бюджетной категории. Пропускная способность частиц достигает 0,3 мкм.
  • Многоразовые. Они изготавливаются из фотопласта, который более долговечный по сравнению с бумагой. Такие фильтры можно мыть. Еще их называют Eptfe. Способны задерживать загрязнители размером до 0,06 мкм.

Структура изготовления

Что касается структуры, то она выполнена сложением в гармошку волокнистого материала, размер пор которого зависит от класса фильтра. Оценка эффективности очистки воздуха выражается в параметрах частиц, выходящих из прибора после прохождения процесса фильтрации. Для производства применяют бумагу, стекловолокно или фотопласт. Волокна представляются в виде цилиндров, которые располагаются поперек воздушного потока. Чем крупнее будет частица, тем больше вероятность, что она застрянет в волокнах.

HEPA-фильтр оказывает влияние на показатель производительности агрегата. Чем меньше площадь средства удержания частиц, тем больше величина сопротивления. Маленькие элементы забиваются пылью за короткий отрезок времени, что негативно сказывается на производительности агрегата. При этом они сбивают с места мельчайшие пылинки, которые могут просочиться наружу.

Чтобы увеличить площадь HEPA, из фильтрованного материала изготавливают «гармошку», которую надежно крепят в жесткую раму. Частицы мусора размером больше 1 мкм отрицатель влияют на эффективность системы очистки. Забитый мусором HEPA-фильтр способствует снижению всасывающей силы агрегата, что приводит к перегреву электродвигателя. Для структуры волокон актуальна и пропитка антибактериальными веществами, уничтожающими оседающие микроорганизмы, которые становятся без обработки рассадниками вредных бактерий и негативно влияют на здоровье.

Где используется фильтр тонкой очистки HEPA

Сегодня в специализированных магазинах можно найти широкий ассортимент бытовой техники, которая оснащена фильтром тонкой очистки HEPA. Правда, за счет его установки цена оборудования повышается, но это полностью оправдано эффективностью устройства. Область применения HEPA-фильтров:

  • Широко применяется HEPA-фильтр в пылесосе для очистки выходящего воздуха от пыли, он находится внутри прибора. На дорогой технике такого типа устанавливают фильтры HEPA E10, E11, E12, H13, H14, U15. Самым распространенным вариантом является первый. Такие фильтры имеют небольшие размеры, но рассчитаны на большой и скоростной воздушный поток.
  • Очистители воздуха. В зависимости от очистителя качество и размер изделия меняются. Фильтры высокой очистки часто защищены от деформации прочным каркасом из пластика. Чем выше эффективность, тем больше HEPA-фильтр нуждается в надежной «броне». На качественных очистителях часто устанавливают HEPA Е11. Чтобы изделие не деформировалось, оно должно плотно прилегать к пластиковому корпусу воздухоочистителя.
  • Системы вентиляции. Приточные системы нередко оснащаются фильтрацией, но в большинстве случаев они ограничиваются тонким HEPA или префильтром. Нередко используется HEPA Е11, задерживающий мельчайшие частицы загрязнителей, включая PM2,5 и PM10.

HEPA помогает практически полностью избавиться от избыточной пыли, поднимающейся в процессе уборки квартиры. Область его применения широка, такое средство удержания частиц можно встретить:

  • в машиностроении;
  • аэрокосмической промышленности;
  • электронной промышленности;
  • фармацевтических и медицинских учреждениях;
  • гостиницах;
  • повседневной жизни для уборки жилья от пыли;
  • на АЭС для очистки от радиоактивных аэрозолей;
  • на пищевых предприятиях.

HEPA-фильтр для пылесоса

Средство удержания частиц такого типа может использоваться только в тех моделях пылесосов, конструкция которых предусматривается эффективную очистку потока воздуха от крупного мусора. Эффективность фильтрации в некоторых пылесосах может достигать 99,95%. Фильтр тонкой очистки широко применяется за счет относительно низкой стоимости, возможности быстрой замены и высокой степени очистки от механических загрязнений. Правда, добиться 100-процентной чистоты в доме не выйдет. Часто в пылесосах встречается комбинация HEPA-фильтра и тканевого или синтетического мешка.

Классификация по степени задержки пыли

Все средства тонкой очистки делятся на несколько классов в зависимости от степени задержки мелких частиц пыли, например, фильтр HEPA 12, 13. В Российской Федерации они регламентируются ГОСТом Р ЕН 1822-1-2010. Согласно нему можно выделить, что одноразовые бумажные изделия относятся к более низкому классу, чем аналоги, выполненные из фторопласта. Если вы заметили надпись фильтр HEPA 13 или HEPA 10, то сразу ознакомьтесь со значениями, приведенными в нижепредставленной таблице:

Класс

Процент задержки пыли (эффективность)

E10

≥ 85

E11

≥ 95

E12

≥ 99,5

H13

≥ 99,95

H14

≥ 99,995

U15

≥ 99,9995

U16

≥ 99,99995

U17

≥ 99,999995

Эти устройства делятся на классы по принципу локальной и интегральной эффективности, т.е. количеству пропущенных частив в отдельной области и в целом. Чтобы определить класс очистки, фильтры подвергают испытанию мелкодисперсными аэрозолями, а выходящий из них поток воздуха исследуется на количество частиц с самым проникающим размером 0,1-0,3 мкм. Правильнее разделять изделия на EPA, HEPA, ULPA, но пользователи привыкли называть фильтры HEPA, т.к. такие системы очистки появились раньше, чем наименования окончательно разделились.

Принцип работы­­ HEPA-фильтра

Такие устройства предназначены для задержки частиц размером не больше 1 мкм. Специальный вентилятор гонит поток воздуха, за счет чего на HEPA-фильтр садятся инородные частицы, включая такие аллергены, как пыльца растений, споры грибов, пылевые клещи, шерсть животных. Эффективность очистки зависит от толщины устройства и диаметра волокна. Лучший эффект достигается в закрытых помещениях, где воздух прогоняется через HEPA несколько раз.

Если материал, из которого выполнено средство очистки, имеет высокую удельную проводимость, то волокна заряжаются в воздушном потоке. В таком случае между частицами и волокнами появляется сила электростатического притяжения – сила Кулона. Эффективность HEPA-фильтра от этого только растет. Расстояние между волокнами при осаждении микрочастиц уменьшается. Весь механизм очистки строится на трех физических процессах:

  • зацепления;
  • диффузии;
  • инерции.

Эффект зацепления

Механизм зацепления (англ. Interception) имеет набольшее значение для осаждения частиц, имеющих максимальную проникающую способность. Под ними подразумеваются частицы с «промежуточным» размером, для которых инерция недостаточно большая, а диффузия работает относительно слабо. Связно это с тем, что колебания их траектории относительно линии тока уже не такие сильные. Частица цепляется за волокно, к ней цепляется вторая и т.д. При зацеплении под воздействием статического электричества происходит прилипание к волокнам как пыли, так и прочих мелких частиц.

Описанный механизм работает в случае, если частица приблизилась к поверхности волокна фильтрующего материала на расстояние равное своему радиусу. Такого касания хватит, чтобы она осела. Эффективность механизма зацепления зависит от размера частичек. Чем они больше, тем выше вероятность, что они коснутся волокна. В этом данный механизм схож с эффектом сита.

Эффект инерции

Механизм инерции (англ. Impact) больше всего действует на крупные частички размером больше 0,3 мкм, которые за счет большого диаметра не огибают волокна. Инерция определяет траекторию движения и особенности поведения крупных частичек пыли. Учитывая большой вес, они двигаются прямолинейно (т.к. не могут быстро изменять направление движения), в результате чего сталкиваются с препятствием и осаживаются на HEPA-фильтре. При высокой мощности они дробятся до размера, нужного для проникновения через поры фильтра.

Эффект диффузии

Самые маленькие частички с диаметром меньше 0,1 мкм обладают небольшой массой и постоянно находятся в броуновском движении (хаотичном). Их криволинейная траектория колеблется относительно линии тока воздуха, в ходе чего частица выбивается из потока. Далее происходит ее столкновение с микроволокном и осаждение на поверхности. Такой эффект называется диффузией (англ. Diffusion). Низкая скорость повышает этот эффект, но понижает инерцию. Для отделения малых частиц нужна низкая скорость, а крупных – высокая.

Как правильно использовать

Особое значение уделите эксплуатации HEPA, чтобы фильтр тонкой очистки прослужил как можно дольше. Такое устройство способно задерживать как небольшие, так и крупные частички пыли, пух и другие крупные загрязнители, но использовать его подобным образом станет расточительством. Крупные загрязнители быстро забьют волокна и существенно уменьшат эффективность средства. Оптимально дополнять HEPA-фильтр предфильтром или системой грубой очистки, которая задерживая крупные загрязнители, продлит ресурс работы основного средства.

В ходе уборки со временем может появиться запах пыли, исходящий от отработавшего свой ресурс HEPA. Если нового устройства под рукой нет, то возникнет вопрос, как почистить старый. Решить задачу можно только с многоразовой моделью, о чем сообщит буква «W» в названии изделия. Что касается одноразового сменного аналога, то мочить его нельзя, т.к. под воздействием влаги он деформируется, и решение проблемы одно – замена.

Одноразовые фильтры из целлюлозы

Средства тонкой очистки, выполненные из бумаги (целлюлозы) – это одноразовые. Название говорит само за себя, т.е. после истечения срока их действия, они выбрасываются. Пытаться промыть или просто почистить такие HEPA не стоит, т.к. это приведет к их деформации, снижению фильтрующих свойств и появлению на них плесени. Непригодный к мойке фильтр можно попробовать очистить продувкой воздуха, но этот способ малоэффективен. Многие пылевые микрочастицы не только задерживаются между волокон, но и цепляются за них, и даже полностью проникают внутрь.

Частички, которые находятся в глубине фильтровальной ткани, выдуть и вовсе невозможно. Очистка таким способом тем эффективнее, чем меньше класс средства. К примеру, есть смысл очищать продувкой HEPA11, но аналог 13-го класса поддается этому способу хуже. Лучше заменить старое средство на новое, делается это следующим образом:

  1. воспользовавшись канцелярским ножом, избавьтесь от забитого пылью HEPA-фильтра, на это уйдет около 10 минут;
  2. вырежьте по размеру контейнера новый расходный материал, поместите на место старого – встраиваться он должен идеально;
  3. для закрепления, если посчитаете нужным, можете залить контур клеем или силиконовым герметиком.

Многоразовые моющиеся

Фильтр многоразового использования, выполненный из волокон фторопласта, поддается очистке, благодаря чему он долговечен. Промывают его под сильным напором холодной воды без применения щеток, бытовой химии и прочих моющих средств. Просушивается он при комнатной температуре – процедура обязательна, т.к. влажный фильтр отличное место для размножения бактерий, грибков. Многоразовое изделие имеет ограниченный срок годности, т.к. поры со временем забиваются. Очистительные свойства в таком случае полностью утрачиваются, в результате появляется неприятный запах.

Сколько работает выходной фильтр HEPA

Использование такого средства тонкой очистки особенно актуально во время уборки в доме, хозяева которого курят табак, в гостиницах, офисах, ресторанах, после выполненного ремонта и т.д. Что касается эксплуатационного срока устройства, то он зависит от конкретной модели и ухода, поэтому придерживайтесь рекомендаций производителя. Как только заявленный ресурс подойдет к концу, замените устройство. Если чистке подвергается очень грязный воздух, то замена производится чаще.

В среднем производители рекомендуют делать это раз в 1-3 года, но если домочадцы страдают аллергией или заболеваниями легких, то замена должна производиться в три раза чаще. Распознать, что HEPA-фильтр загрязнен, можно по нескольким признакам. Прежде всего, это снижение мощности всасывания агрегата и его нагревание. На необходимость замены средства указывает и запах пыли, который исходит из устройства.

Что делать если фильтр загрязнился

Если ваша защита от пыли забилась, то вам следует либо попробовать очистить его (если это многоразовая модель) или заменить. Промывка производится под сильным напором холодной воды без использования моющих средств, иначе они могут нарушить структуру фильтрующего элемента. Очень важно после этого просушить устройство. Дешевый одноразовый вариант лучше сразу заменить. При этом имейте в виду, что даже многоразовый пылесборник HEPA редко служит больше 2-х лет, и даже после тщательной промывки полностью удалить загрязнения из него не получится.

Как выбрать устройство с HEPA-фильтром

Выбор агрегата, оснащенного фильтром тонкой очистки, чтобы он обеспечивал должный уровень эффективности в домашних условиях и не только, нужно вести с учетом ряда критериев. Параметр эффективности зависит от:

  1. диаметра волокон;
  2. материала их изготовления;
  3. плотности упаковки.

Чтобы степень улавливания микрочастиц из воздушного потока устраивала вас, обратите внимание на цену и такие критерии выбора:

  • Размер и площадь фильтра. Чем больше HEPA по размеру и площади, тем больше частичек пыли он способен задерживать. Маленькие модели забиваются на порядок быстрее и в скором времени придется либо тщательно почистить их (многоразовый вариант) или заменить (одноразовый вариант).
  • Материал изготовления. Более долговечными являются HEPA-фильтры, выполненные из фторопласта, которые можно мыть. Одноразовые средства из бумаги, стекловолокна нашли широкое применение в производстве бюджетных пылесосов благодаря низкой цене. Чем тоньше волокна материала и плотнее они упакованы, тем больше площадь их соприкосновения с микрочастицами и тем эффектнее осаждение.
  • Складки. Убедитесь, что они равномерно распределены по всему фильтру. Не должно быть плотнорасположенных и слишком частых складок, которые станут препятствием на пути прохождения воздушного потока.
  • Класс очистки. Чем выше эта характеристика, тем более хрупким является фильтрующий материал. Часто по этой причине HEPA-устройства оснащаются пластиковым каркасом.
  • Пропитка противомикробным раствором. Лучше сделать выбор в пользу агрегата с HEPA-фильтром, который обработан таким раствором. Его преимущество заключается в том, что он способен препятствовать размножению микробов.

Если вы собираетесь заказать сменное средство тонкой очистки, то убедитесь, что изделие соответствует пылесосу. Каждая компания-производитель бытовой техники заботится о том, чтобы HEPA к ее пылесосам покупались только у нее. То есть средство тонкой очистки Samsung подойдет только к агрегату этой марки. Дополнительно осмотрите поверхность сменного устройства, на которой не должно быть никаких повреждений. При необходимости вы можете сделать HEPA-фильтр своими руками, но лучше сильно не экономить и купить заводское изделие.

Опасность применения фильтра тонкой очистки воздуха

HEPA имеет существенный недостаток – устройство может представлять угрозу для человеческого здоровья. Цена фильтрующих элементов нередко неоправданным образом завышена как производителями, так и продавцами, в связи с чем потребители стараются экономить. В результате этого они нарушают нормы и эксплуатационные сроки. Они забывают, что чистка HEPA решает проблему частично, а неправильная мойка приводит к следующему: застрявшие в волокнах частички органического происхождения способствуют развитию на фильтрующей ткани опасных плесневых грибов.

При размножении грибка происходит выброс в окружающее пространство спор. Они подхватываются воздушным потоком и быстро разносятся по комнатам, находя новый субстрат для поселения и развития. Часто им становится сам человек. Опасность плесневых грибов заключается в том, что могут способствовать формированию и развитию раковых заболеваний, всевозможных аллергий. Если агрегат с HEPA применяется крайне редко, то опасность вырастает в разы, ведь поверхность с размножающимися грибами не подвергается никакому воздействию.

Видео

title HEPA фильтры систем вентиляции - краткий обзор

title 🚑 Как ухаживать за HEPA фильтром FC8071/01. Philips

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!
Понравилась статья?
Расскажите, что вам не понравилось?
Реклама на сайте

Статья обновлена: 13.05.2019

Комментарии для сайта Cackle