انواع فیلتر تصفیه هوا

انواع فیلتر تصفیه هوا فیلترهای هوا نقش حیاتی در حذف آلاینده‌های موجود در هوا مانند ذرات، آلاینده‌ها و میکروارگانیسم‌ها دارند که همگی می‌توانند خطرات قابل توجهی برای سلامتی ایجاد کرده و به محیط زیست آسیب برسانند. در محیط‌های صنعتی، این فیلترها برای حفظ کیفیت محصولات و مواد، محافظت از تجهیزات مهم و به حداقل رساندن ضایعات محصول بسیار مهم هستند.

ات اق‌های تمیز از ترکیبی از فیلترهای ذرات هوای با راندمان بالا (HEPA) استفاده می‌کنند که تقریباً ۱۰۰ برابر مؤثرتر از فیلترهای استاندارد کوره هستند، همراه با استراتژی‌هایی برای مدیریت جریان هوا برای حفظ سطح ذرات در محدوده مجاز. گازهای خروجی و دودکش قبل از تخلیه به محیط، فیلتر و تصفیه می‌شوند. فیلترهای هوا در کوره‌های مسکونی، دفاتر شرکت‌ها، آزمایشگاه‌ها، مراکز پزشکی، تولید میکروالکترونیک پیشرفته، ساخت تراشه و هارد دیسک و بخش هوافضا کاربرد دارند.

فیلترهای هوا به طور ماهرانه انواع آلاینده‌های موجود در هوا، از جمله گرد و غبار، خاک، دود، ذرات معلق در هوا، بوها، ویروس‌ها، کپک‌ها، باکتری‌ها و گازهای سمی را به دام می‌اندازند. این آلاینده‌ها می‌توانند مشکلات تنفسی، بیماری‌های پوستی، آلرژی‌ها و سایر مشکلات سلامتی را تشدید کنند.

فیلترهای هوا چگونه کار می‌کنند؟

فیلترهای هوا با مکش هوای آلوده و هدایت آن از طریق محیط فیلتر که دارای منافذ بسیار ریزی است، عمل می‌کنند. ذرات بزرگتر از این منافذ توسط فیلتر جذب و نگهداری می‌شوند و به طور موثری غلظت آنها را در جریان هوا کاهش می‌دهند. با گذشت زمان، با تجمع ذرات در سمت بالادست فیلتر که جذب آلاینده‌های اضافی را تسهیل می‌کند، راندمان فیلتر بهبود می‌یابد. برای اطمینان از عملکرد بهینه و جلوگیری از انسداد جریان هوا به دلیل گرفتگی یا کور شدن، تعویض یا تمیز کردن منظم محیط فیلتر ضروری است.

انواع فیلتر تصفیه هوا کدامند؟

فیلترهای هوا، اجزای اصلی فیلترهای هوا هستند که وظیفه جذب و حذف ذرات ناخواسته موجود در هوا از گردش در محیط‌های مسکونی، تجاری و صنعتی را بر عهده دارند. این مواد فیلتراسیون ضروری نقش مهمی در بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان، کاهش آلاینده‌های موجود در هوا و محافظت از سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) ایفا می‌کنند. معمولاً فیلترهای هوا از الیاف مصنوعی، توری‌ها یا مواد مهندسی‌شده مختلف با سوراخ‌های ریز یا میکروسکوپی تشکیل شده‌اند که امکان فیلتراسیون مؤثر را فراهم می‌کنند. فیلترهای انتخاب‌شده درون یک قاب یا کارتریج قرار می‌گیرند که در واحدهای تهویه مطبوع، تصفیه‌کننده‌های هوا، تهویه‌های تجاری، اتاق‌های تمیز یا سایر سیستم‌های تصفیه هوا ادغام می‌شوند.

فیلترهای هوا عموماً به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: فیلترهای هوای پلیسه‌دار و فیلترهای هوای غیر پلیسه‌دار که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فردی در عملکرد فیلتراسیون دارند.

فیلتر هوای پلیسه دار

فیلترهای هوای پلیسه‌دار دارای چین‌ها یا پلیسه‌های مشخصی هستند که سطح موجود برای فیلتراسیون را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهند. این سطح گسترش‌یافته، ظرفیت نگهداری گرد و غبار و راندمان فیلتراسیون را افزایش می‌دهد و در عین حال عمر مفید فیلتر را طولانی‌تر می‌کند. فیلترهای پلیسه‌دار در یک قاب سفت و سخت یا کارتریج فیلتر قرار می‌گیرند و ساختار پلیسه‌دار خود را برای عملکرد بهینه در سیستم‌های تهویه مطبوع مسکونی، تجاری و صنعتی حفظ می‌کنند.

فیلترهای هوای پلیسه‌دار به لطف مساحت واسطه بیشترشان، در جذب آلاینده‌های کوچک و میکروسکوپی موجود در هوا بسیار مؤثر هستند. آن‌ها رتبه‌بندی MERV (حداقل مقدار گزارش کارایی) بالایی ارائه می‌دهند – که اغلب از MERV 8 تا MERV 13 یا بالاتر متغیر است – که آن‌ها را برای به دام انداختن ذرات ریز مانند مایت‌های گرد و غبار، شوره حیوانات خانگی، ذرات دود، گرده، هاگ‌های کپک و سایر آلرژن‌های رایج ایده‌آل می‌کند. در نتیجه، فیلترهای پلیسه‌دار برای محیط‌هایی که بهبود کیفیت هوای داخل و کنترل آلرژن‌ها حیاتی است، مانند مراکز درمانی، مدارس، ادارات و خانه‌هایی با افراد حساس، ترجیح داده می‌شوند.

فیلترهای پلیسه‌دار معمولاً از مواد بادوامی مانند الیاف مصنوعی (پلی‌استر یا پلی‌پروپیلن)، واسطه‌های دارای بار الکترواستاتیکی، پنبه بافته شده یا کاغذ تقویت‌شده ساخته می‌شوند. با این حال، ساختار متراکم این مواد می‌تواند در صورت عدم اندازه مناسب فیلتر، جریان هوا را محدود کند و باعث شود سیستم‌های تهویه مطبوع یا تجهیزات تصفیه هوا سخت‌تر کار کنند که ممکن است منجر به افزایش مصرف انرژی در طول زمان شود. در حالی که فیلترهای هوای پلیسه‌دار معمولاً هزینه اولیه بالاتری نسبت به گزینه‌های غیر پلیسه‌دار دارند، فواصل تعویض طولانی‌تر و عملکرد کلی بهتری را ارائه می‌دهند. ممکن است تنظیمات یا مقاوم‌سازی سیستم تهویه مطبوع برای تطبیق با طرح‌های فیلتر پلیسه‌دار ضروری باشد.

فیلتر هوای غیر پلیسه دار

فیلترهای هوای غیر پلیسه‌دار، که اغلب به عنوان فیلترهای صفحه تخت یا فیلترهای هوای صفحه‌ای شناخته می‌شوند، سطح کلی فیلتراسیون کمتری دارند اما در مدیریت فشار هوا و سرعت جریان بالاتر برتری دارند. فیلترهای غیر پلیسه‌دار که از موادی مانند فایبرگلاس بافته شده، توری فلزی منبسط شده یا پنبه الکترواستاتیک ساخته شده‌اند، یک راه حل مقرون به صرفه برای حذف اولیه گرد و غبار و زباله در سیستم‌های تهویه مطبوع و دستگاه‌های هواساز ارائه می‌دهند.

این فیلترهای هوای ارزان‌قیمت در درجه اول ذرات بزرگتر مانند گرد و غبار، پرز، الیاف، مو و حشرات را هدف قرار می‌دهند و باعث می‌شوند که برای محیط‌هایی که نیاز به فیلتراسیون با راندمان بالا یا حذف آلرژن‌ها دارند، کمتر موثر باشند. در نتیجه، فیلترهای غیر پلیسه‌دار معمولاً رتبه‌بندی MERV پایین‌تری (MERV 1-4) دارند، عمر مفید کمتری دارند و برای حفظ حداکثر جریان هوا و جلوگیری از فشار غیرضروری بر تجهیزات تهویه مطبوع، نیاز به تمیز کردن یا تعویض مکرر دارند. برای افرادی که مشکلات تنفسی، آسم یا آلرژی دارند، یک فیلتر غیر پلیسه‌دار ممکن است حذف ذرات کافی و افزایش کیفیت هوای داخل ساختمان را فراهم نکند.

مواد زیر معمولاً در ساخت واسطه‌های فیلتر هوا استفاده می‌شوند. تولیدکنندگان ممکن است این مواد را مهندسی یا ترکیب کنند تا اثربخشی فیلتراسیون هوا را به حداکثر برسانند و در عین حال مقاومت در برابر جریان هوا و افت فشار را به حداقل برسانند.

فیلتر هوای کاغذی

کاغذ یک ماده فیلتراسیون پرکاربرد اما کم‌دوام و مقرون‌به‌صرفه است. فیلترهای کاغذی که از فشرده‌سازی الیاف خمیر چوب در هم تنیده تشکیل شده‌اند، دارای منافذ ریزی هستند که برای به دام انداختن ذرات کوچک موجود در هوا طراحی شده‌اند و در عین حال جریان هوا را ممکن می‌سازند. چین‌خوردگی کاغذ، هم راندمان فیلتراسیون و هم استحکام ساختاری آن را افزایش می‌دهد و آن را برای کاربردهایی مانند فیلترهای هوای ورودی موتور خودرو، فیلترهای کوره و تصفیه‌کننده‌های هوای داخلی مناسب می‌کند. فیلترهای هوای کاغذی تعادلی بین قیمت مناسب و عملکرد برقرار می‌کنند، اما برای اطمینان از کیفیت مطلوب هوای داخلی و محافظت از سیستم‌های تهویه مطبوع، باید به‌طور منظم تعویض شوند.

فیلتر هوای فومی

فیلترهای هوای فومی از فوم‌های پلی اورتان، پلی اتر یا پلی استر سلول باز ساخته می‌شوند که اغلب برای راندمان و دوام فیلتراسیون خاص فرموله می‌شوند. عملکرد آنها با تعداد منافذ در هر اینچ (PPI) – تراکم منافذ باز در هر اینچ – اندازه‌گیری می‌شود که هم بر مقاومت جریان هوا و هم بر قابلیت فیلتراسیون تأثیر می‌گذارد. رتبه‌بندی PPI بالاتر نشان دهنده فیلتراسیون دقیق‌تر اما جریان هوای کمتر است، در حالی که PPI پایین‌تر امکان افزایش جریان هوا اما کاهش راندمان در جذب ذرات کوچک را فراهم می‌کند.

فیلترهای هوای فومی از نظر ظرفیت نگهداری آلودگی و فیلتراسیون عمقی عالی هستند و همین امر آنها را به عنوان پیش‌فیلتر یا برای استفاده در سیستم‌های ورودی خودرو و موتورهای کوچک ایده‌آل می‌کند. فیلترهای فومی در جذب ذرات معلق در هوا، گرد و غبار و آلاینده‌های بزرگ مهارت دارند. روغن‌کاری فوم، احتباس ذرات را بیشتر می‌کند و اکثر فیلترهای هوای فومی قابل شستشو، قابل استفاده مجدد و بنابراین گزینه‌ای سازگار با محیط زیست هستند. انعطاف‌پذیری و سهولت تمیز کردن آنها، استفاده مکرر از آنها را به ویژه در محیط‌های پرگرد و غبار یا فضای باز مقرون به صرفه می‌کند.

فیلتر هوای کربنی

فیلترهای هوای کربن فعال، که به عنوان فیلترهای زغال چوب نیز شناخته می‌شوند، برای فیلتراسیون فاز گازی و حذف بو در سیستم‌های تصفیه هوا تخصص دارند. این فیلترها با استفاده از یک شکل بسیار متخلخل از کربن فعال، گازهای مضر، ترکیبات آلی فرار (VOCs)، دود، دی اکسید گوگرد، بنزن، دود پخت و پز، بوی حیوانات خانگی و سایر آلاینده‌های شیمیایی را جذب و خنثی می‌کنند. کربن فعال از موادی مانند پوسته نارگیل یا زغال سنگ تولید می‌شود که برای افزایش سطح آنها فرآوری می‌شوند و توانایی فیلتر را در جذب آلاینده‌های گازی افزایش می‌دهند.

این فیلترها یک مرحله حیاتی در تصفیه‌کننده‌های هوا، آشپزخانه‌های تجاری (هودهای داخل اجاق گاز)، اگزوزهای حمام، مراکز پزشکی، اتاق‌های تمیز و سیستم‌های تهویه مایکروویو هستند که اغلب در ترکیب با فیلترهای HEPA یا پیش‌فیلترهای توری آلومینیومی استفاده می‌شوند. فیلترهای هوای کربنی اگرچه برای تصفیه ذرات در نظر گرفته نشده‌اند، اما برای بهبود کیفیت کلی هوا در محیط‌های حساس به بو، دود و آلاینده‌های شیمیایی ضروری هستند.

فیلتر هوای آلومینیومی

فیلترهای هوای آلومینیومی از چندین لایه توری آلومینیومی منبسط شده یا بافته شده ساخته شده‌اند که در الگوهای متناوب چیده شده‌اند تا جذب و نگهداری ذرات را به حداکثر برسانند. این فیلترها که برای استحکام طراحی شده‌اند، معمولاً به عنوان پیش‌فیلتر در سیستم‌های تصفیه هوای چند مرحله‌ای تجاری و صنعتی نصب می‌شوند تا قبل از اینکه فیلترهای ریزتر (مانند HEPA یا ULPA) ذرات میکروسکوپی را جذب کنند، ذرات بزرگتر، چربی و مه خنک‌کننده را از بین ببرند.

طراحی مقاوم در برابر خوردگی، قابل شستشو و قابل استفاده مجدد آنها، فیلترهای توری آلومینیومی را برای کار مکرر در محیط‌های با دمای بالا، رطوبت بالا یا خورنده، از جمله سیستم‌های تهویه مطبوع، هودهای تجاری، تأسیسات جوشکاری و کاربردهای خودرو، ایده‌آل می‌کند. جایگزین‌های توری آلومینیومی شامل فولاد ضد زنگ و فولاد گالوانیزه است که گزینه‌های بیشتری را برای نیازهای تخصصی کنترل آلودگی هوا ارائه می‌دهند.

فیلتر هوای فایبرگلاس

فیلترهای هوای فایبرگلاس، که اغلب به عنوان فیلترهای شیشه‌ای تابیده شناخته می‌شوند، با استفاده از الیاف فایبرگلاس لایه‌ای ساخته می‌شوند که سطح اولیه‌ای از فیلتراسیون ذرات را فراهم می‌کنند. این فیلترهای کم‌هزینه حداقل مقاومت در برابر جریان هوا را ارائه می‌دهند و در جذب ذرات بزرگتر موجود در هوا مانند پرز، گرد و غبار، گرده و مو مؤثر هستند. با این حال، توانایی آنها در به دام انداختن آلاینده‌های کوچکتر و میکروسکوپی محدود است، و آنها را برای استفاده عمومی در کاربردهای HVAC مسکونی که در آنها فیلتراسیون بالا مورد نیاز نیست، مناسب می‌کند.

فیلترهای فایبرگلاس به دلیل رتبه‌بندی پایین‌تر MERV (معمولاً MERV 1-4)، نیاز به تعویض مکرر و نگهداری منظم دارند. اگرچه این فیلترها جریان هوای بهتری ارائه می‌دهند و ارزان هستند، اما محیط‌هایی که افراد مبتلا به آلرژی یا آسم دارند یا به استانداردهای سختگیرانه کیفیت هوا نیاز دارند، از ارتقا به فیلترهای پلیسه‌دار، HEPA یا الکترواستاتیک برای محافظت بیشتر در برابر آلرژن‌ها و ذرات ریز سود می‌برند.

فیلتر هوای پلاستیکی

فیلترهای هوای پلاستیکی از الیاف مصنوعی با کارایی بالا مانند پلی‌اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا (UHMW-PE)، پلی‌پروپیلن، پلی‌استر و PTFE ساخته می‌شوند. این فیلترهای مستحکم مقاومت شیمیایی عالی، دوام و عمر طولانی ارائه می‌دهند. بسیاری از طرح‌های فیلترهای پلاستیکی، الیاف دارای بار الکترواستاتیکی را برای جذب بهتر ذرات در خود جای داده‌اند که آنها را برای کاربردهایی که در آنها عملکرد فیلتراسیون ثابت و نگهداری آسان مورد نیاز است، مناسب می‌کند.

فیلترهای توری پلاستیکی که در محیط‌های صنعتی، آزمایشگاهی و اتاق‌های تمیز و همچنین محیط‌های مستعد رطوبت یا خورنده رایج هستند، حذف مؤثر ذرات را با مزیت قابل شستشو و استفاده مجدد بودن ترکیب می‌کنند. تطبیق‌پذیری آنها، آنها را به انتخابی جذاب برای راه‌حل‌های پایدار تصفیه هوا تبدیل می‌کند.

راندمان انواع فیلتر تصفیه هوا چقدر است؟

درک کارایی فیلتر هوا برای حفظ کیفیت مطلوب هوای داخل ساختمان و اطمینان از عملکرد مؤثر سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) بسیار مهم است. عملکرد فیلتر هوا معمولاً با استفاده از چندین رتبه‌بندی و معیار کلیدی ارزیابی می‌شود که به صاحبان خانه و مدیران تأسیسات کمک می‌کند تا مناسب‌ترین راه‌حل فیلتراسیون را برای نیازهای خود انتخاب کنند.

حداقل مقدار گزارش‌شده‌ی کارایی (MERV)

حداقل مقدار گزارش‌دهی راندمان (MERV) مقیاس استاندارد صنعتی اصلی است که برای ارزیابی میزان اثربخشی فیلترهای هوا در جذب آلاینده‌های موجود در هوا، از جمله گرد و غبار، گرده، هاگ‌های کپک، شوره حیوانات خانگی، باکتری‌ها و ذرات دود استفاده می‌شود. رتبه‌بندی MERV که طیف وسیعی از اندازه ذرات از قطر 0.3 تا 10 میکرون را پوشش می‌دهد، به تعیین توانایی فیلتر در افزایش کیفیت هوای داخل ساختمان کمک می‌کند و امکان مقایسه عملکرد بین انواع مختلف فیلترهای HVAC را فراهم می‌کند. سیستم رتبه‌بندی MERV که توسط انجمن مهندسان گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE) توسعه یافته است، به طور گسترده در محیط‌های مسکونی و تجاری شناخته شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

رتبه‌بندی MERV بالاتر نشان‌دهنده ظرفیت بیشتر برای به دام انداختن ذرات کوچکتر است و حذف آلاینده‌های ریز از هوای در گردش را آسان‌تر می‌کند. با افزایش رتبه‌بندی، فیلتر می‌تواند آلرژن‌ها و ذرات معلق بیشتری را جذب کند و به کاهش محرک‌های تنفسی و ایجاد محیطی پاک‌تر کمک کند. با این حال، توجه به این نکته ضروری است که فیلترهایی با رتبه‌بندی MERV بالاتر اغلب دارای یک رسانه فیلتر متراکم‌تر هستند که می‌تواند جریان هوا را محدود کند، راندمان سیستم HVAC را کاهش دهد و منجر به مصرف انرژی یا فشار بیشتر بر تجهیزات شود. یافتن تعادل مناسب بین راندمان فیلتراسیون و جریان هوا هنگام انتخاب فیلتر هوا برای کاربرد خاص شما بسیار مهم است.

خلاصه

• فیلترهای هوا دستگاه‌هایی هستند که برای حذف ذرات معلق در هوا و آلاینده‌های خطرناک برای سلامتی و اکوسیستم استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها از یک واسطه فیلتر استفاده می‌کنند که این ذرات را در سمت بالادست خود به دام می‌اندازد.
• فیلترهای هوای پلیسه‌دار دارای چین یا پلیسه هستند که سطح آنها را افزایش می‌دهد. فیلترهای هوای غیر پلیسه‌دار حداکثر جریان هوا را فراهم می‌کنند و برای فشارهای جریان هوای بالاتر مناسب هستند.
• جنس فیلتر هوا می‌تواند از کاغذ، فوم، کربن، آلومینیوم، فولاد، فایبرگلاس یا پلاستیک باشد.
• عملکرد فیلترهای هوا با رتبه‌بندی MERV، میزان جذب، ظرفیت نگهداری گرد و غبار، راندمان نقطه‌ای گرد و غبار و MPPS گزارش می‌شود. رتبه‌بندی MERV معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ این رتبه‌بندی به کارایی فیلتر هوا در حذف ذرات با اندازه بین 0.3 تا 10 میکرون اشاره دارد.
• فیلترهای هپا حداقل ۹۹.۹۷٪ از ذرات معلق در هوا با قطر ۰.۳ میکرون را جذب می‌کنند. در استانداردهای ISO و اروپایی، راندمان باید حداقل ۹۹.۹۵٪ باشد.
• برخورد، تداخل و انتشار، مکانیسم‌های فیلتراسیونی هستند که در فیلترهای HEPA رخ می‌دهند.
• فیلترهای ULPA ذراتی با قطر تا 0.12 میکرون را با حداقل راندمان 99.99٪ حذف می‌کنند. چگالی ماده فیلتر آنها از فیلترهای HEPA بیشتر است؛ از این رو، جریان هوا محدودتر است.
• فیلترهای هوای یونیزه کننده و فیلترهای هوای الکترواستاتیک قابل شستشو، ذرات را از طریق الکتریسیته ساکن جذب می‌کنند.
• فیلترهای کربن فعال و فیلترهای هوای UV به ترتیب گازهای سمی و میکروارگانیسم‌های موجود در هوا را حذف می‌کنند.
• فیلترهای هوای HVAC از اجزای حیاتی واحد HVAC محافظت کرده و هوا را برای کاربران تصفیه می‌کنند. انواع فیلترهای هوای HVAC عبارتند از فیلترهای AC و فیلترهای کوره.
• فیلترهای هوای مورد استفاده در وسایل نقلیه شامل فیلترهای هوای موتور، فیلترهای هوای کابین، فیلترهای اگزوز خودرو و فیلترهای ذرات دیزل (DPF) هستند.
• فیلترهای بگ هاوس تجهیزات کنترل آلودگی هستند که ذرات و آلاینده‌های موجود در گازهای دودکش را از تجهیزات فرآیندی قبل از انتشار آنها در جو حذف می‌کنند.
• فیلترهای هود و فیلترهای اگزوز در سیستم‌های تهویه تجاری و مسکونی استفاده می‌شوند.

جمع‌بندی

انتخاب بین انواع مختلف فیلتر هوای HVAC می‌تواند بسیار گیج‌کننده باشد. بازار مملو از انواع مختلف فیلترهای تهویه مطبوع با عملکردهای متنوع است. بنابراین، ضروری است که الزامات خانه خود و توصیه‌های MERV را در نظر داشته باشید.

برای مثال، اگر ساکنین خانه شما آلرژی دارند، فیلتری با رتبه‌بندی MERV بالاتر انتخاب کنید. اما از آنجایی که همه سیستم‌ها نمی‌توانند این فیلترها را تحمل کنند، بررسی سازگاری از قبل ضروری است. نصب فیلتری با رتبه‌بندی MERV خیلی بالا باعث فشار به دستگاه شما می‌شود. فشار بیش از حد می‌تواند طول عمر و راندمان طولانی مدت دستگاه شما را کاهش دهد.

به عنوان یک قاعده کلی، توصیه می‌شود فیلترهای کولر گازی خود را پس از هر ۲۵۰ ساعت استفاده تمیز کنید. اگرچه این تمیز کردن ضروری است، اما اغلب می‌تواند از لیست کارهای شما حذف شود. توصیه می‌کنیم از ترموستات‌های هوشمند یا کنترل‌کننده‌های هوشمند کولر گازی استفاده کنید که زمان تمیز کردن بعدی را یادآوری می‌کنند.

امیدواریم اکنون با وجود انواع مختلف فیلترهای تهویه مطبوع (HVAC) سردرگم نشوید و بتوانید انتخاب هوشمندانه‌تری برای سیستم خود داشته باشید!