Что такое HEPA-фильтр: принципы работы и неочевидные факты

Приветствуем вас в блоге компании Тион Умный микроклимат. Тема статьи — HEPA-фильтры.

Это высокоэффективные фильтры, главная цель которых – удалять из воздуха мелкодисперсные частицы, в том числе PM2.5 и PM10 (с диаметром менее 2,5 и 10 мкм соответственно). HEPA – это не бренд и не марка, а класс фильтров, который определяется международным и национальным стандартами ЕН 1822-1:2009 и ГОСТ Р ЕН 1822-1-2010.



Давайте посмотрим на HEPA-фильтр «с расстояния вытянутой руки», расскажем про принцип его работы и основные эффекты, благодаря которым происходит осаждение частиц на фильтре.

Основа любого HEPA-фильтра – хаотично расположенные волокна разной толщины, примерно 0,5-5 мкм. Расстояние между волокнами – порядка 5-50 мкм. Диаметр мелкодисперсных частиц – в пределах нескольких микрон или даже нескольких долей микрона. Возникает вопрос: как фильтр с такими большими порами задерживает такие мелкие частицы?

Обычно мы представляем фильтр в виде рыболовной сети или сачка: если фильтруемый объект больше ячейки, он застревает. Этот механизм называется эффектом сита (straining). Он работает для частиц, диаметр которых превышает размер пор в фильтре. На упрощенной модели эффект сита выглядит так:



Волокна фильтра представляются в виде цилиндров, расположенных поперек воздушного потока. Сам поток считается безвихревым. Модель частицы – шар с радиусом R. Если 2R больше расстояния между волокнами, частица застревает в фильтре. Чем крупнее частица, тем вероятнее она застревает в волокнах. Поэтому для крупных частиц эффект сита работает лучше:



На графике нет привязки к конкретным размерам, так как фильтры с разной толщиной волокон и разной плотностью упаковки будут задерживать разные фракции частиц. Форма кривой будет примерно той же, но она может «плавать» по горизонтальной шкале. Например, для фильтра грубой очистки класса G кривая будет располагаться правее, чем для фильтра тонкой очистки класса F. В фильтрах HEPA эффект сита тоже наблюдается. И если бы HEPA работал только по этому механизму, то кривая его эффективности выглядела бы примерно так же. Однако на деле она выглядит совсем по-другому:



По графику видно, что HEPA-фильтр задерживает частицы любого размера. И если эффективная фильтрация крупных частиц (около 5 мкм и больше) происходит по механизму сита, то фильтрация мелкодисперсных фракций (порядка 1-0,01 мкм) имеет другую природу.

Как HEPA-фильтр «ловит» мелкодисперсную пыль?


Основное отличие HEPA от фильтров грубой и тонкой очистки в том, что для фильтрации частице не обязательно застревать в волокнах. Если пылинка просто коснулась фильтровального материала, этого уже достаточно для и эффективного осаждения. Это связано с двумя процессами: адгезией и аутогезией.

Адгезия – это взаимодействие пыли с осаждающей поверхностью, в нашем случае с волокнами HEPA. Благодаря адгезии на чистых волокнах появляется первый слой пыли.

Аутогезия, или слипаемость – это взаимодействие пылевых частиц между собой. Благодаря аутогенному взаимодействию частицы продолжают наслаиваться друг на друга, образуя на волокнах многослойные конгломераты. Выглядят они так:



Природа адгезии и аутогезии – в молекулярном взаимодействии частиц друг с другом и с волокнами (силы Ван-дер-Ваальса). Эти силы появляются на расстоянии от одного до нескольких сот диаметров частиц. Для мельчайших частиц притяжение к волокну и пылевому слою настолько большое, что частицы оседают в HEPA-фильтре фактически навсегда. Цифры это подтверждают: для частиц меньше 10 мкм прочность пылевого слоя на разрыв – больше 600 Па.

Итак, из-за сил притяжения частица практически намертво прилипает к волокну HEPA-фильтра, стоит только коснуться его поверхности. Это объясняет удерживание частиц на фильтре, но по-прежнему нет ответа на вопрос:

Как мельчайшие частицы касаются волокна HEPA-фильтра?


Как мы выяснили, эффект сита тут ни при чем – мельчайшие частицы свободно пролетают через поры. В фильтрах НЕРА действуют другие механизмы.

Любая частица удерживается в воздушном потоке, и, если в фильтре не возникают силы, отклоняющие частицу от линии тока воздуха в сторону волокна, то осаждения не будет. В результате частица проскочит через фильтр вместе с потоком. Поэтому вопрос «Как частицы касаются волокна?» можно перефразировать: «Как частицы выходят из воздушного потока?» И ответ на него будет разным, в зависимости от размера и массы частицы.

Самые мелкие частицы (с диаметром меньше 0,1 мкм) обладают небольшой массой и постоянно находятся в хаотичном броуновском движении. Их траектория постоянно колеблется относительно линии тока воздуха. В ходе колебаний частица выходит из потока, касается волокна и осаждается. Это эффект диффузии:



Более крупные частицы (с диаметром больше 0,3 мкм) весят больше, поэтому их колебания относительно линии тока меньше либо отсутствуют вообще. Такие частицы осаждаются по другому механизму. На модели видно, что линии воздушного потока искривляются вблизи волокна, огибая препятствие. Крупные и тяжелые частицы за счет инерции выходят из воздушного потока, сталкиваются с волокном и осаждаются. Это эффект инерции:



Диффузионный и инерционный эффекты дополняют друг друга: один отвечает за фильтрацию самых мелких частиц, другой – более крупных:



Сложнее всего посадить на волокно частицы с «промежуточным» размером. Их инерция еще недостаточно большая, а диффузия уже работает слабо, так как колебания их траектории относительно линии тока уже не такие сильные. Поэтому такие частицы с большей вероятностью остаются в потоке и огибают волокна вместе с воздухом. Их называют частицами с максимальной проникающей способностью, Most Penetrating Particle Size (MPPS). И для их осаждения наибольшее значение имеет последний механизм – эффект зацепления:



Эффект зацепления работает, когда частица приблизилась к поверхности волокна на расстояние своего радиуса. Такого касания достаточно для ее осаждения. Этот механизм работает не только для MPPS. Он универсальный и действует для частиц любого размера. Пылинки могут оставаться в воздушном потоке, совершать диффузионные колебания относительно линии тока или вылетать из потока благодаря инерции – в любом случае, если частица коснулась волокна, она осаждается.

Эффективность этого механизма зависит от размера частицы. Чем больше частица, тем вероятнее она коснется волокна. В этом эффект зацепления похож на эффект сита, потому и график почти одинаковый (естественно, с привязкой в другому диапазону частиц):



В действительности в HEPA-фильтре на частицу одновременно действуют все механизмы, поэтому общая эффективность HEPA-фильтра равняется сумме вкладов каждого эффекта:

ηобщая = ηсита + ηзацепления + ηинерции + ηдиффузии

Если постоянно нагружать HEPA аэрозолем с крупными частицами, то срок работы фильтра значительно сокращается. Это происходит из-за эффекта сита: крупные частицы быстро забивают фильтр и снижают его проницаемость. Чтобы избежать эффекта сита, перед HEPA-фильтром устанавливают один или несколько префильтров более низкого класса: G и/или F. Они защищают HEPA от преждевременного засорения. Если префильтры стоят, то HEPA работает строго «по специальности» — фильтрация мелкодисперсных частиц. Таким образом, остаются три эффекта:

ηобщая = ηзацепления + ηинерции + ηдиффузии

Если сложить все три графика эффективности для каждого механизма, то получим ту самую кривую общей эффективности HEPA-фильтра, которую мы показывали в начале статьи:



Как видим в диапазоне MPPS (примерно от 0,1 до 0,3 мкм) общая эффективность HEPA-фильтра «падает в яму». И именно по MPPS измеряют общую эффективность. HEPA-фильтра класса H10 (по новой номенклатуре E10) работает с эффективностью более 85%, а фильтра класса H11 (E11) – более 95%. Это значит, что в HEPA-фильтре E11 осаждаются 95 из 100 частиц MPPS. При этом остальные частицы осаждаются с вероятностью почти 100%, но итоговую эффективность принято указывать по MPPS, 95%.

От чего зависит эффективность HEPA-фильтра?


Эффективность HEPA зависит не только от размеров фильтруемых частиц, но и от параметров самого фильтра:

  • Диаметр волокон в HEPA-фильтре
  • Плотность упаковки волокон
  • Материал волокон

Чем тоньше волокна и чем плотнее они упакованы, тем больше площадь их соприкосновения с частицами. И чем лучше волокна «цепляют», тем эффективнее осаждение. Если материал, из которого сделан фильтр, обладает высокой удельной проводимостью, то волокна могут заряжаться в воздушном потоке. В этом случае между волокнами и частицами возникают силы электростатического притяжения (силы Кулона). Они дополнительно увеличивают эффективность HEPA-фильтра. Подробнее этот эффект мы здесь рассматривать не будем, про электростатическое осаждение расскажем в другой статье.

При осаждении частиц уменьшается расстояние между волокнами:



В результате площадь волокон увеличивается, и с этим связан парадоксальный факт: со временем эффективность HEPA не уменьшается, а растет. С другой стороны, при загрязнении уменьшается проницаемость фильтра, увеличивается его сопротивление, растет перепад давления на фильтре и, как следствие, уменьшается производительность прибора, в котором тот установлен. Если фильтр забился полностью и производительность прибора упала почти до нуля, единственный выход – заменить фильтр. Частота замены зависит от емкости фильтра. Этот показатель определяет, как много пыли сможет осадить HEPA, прежде чем перепад давления на нем станет критическим.

Теперь, когда мы имеем представление о HEPA-фильтре, соберем по пунктам принцип его работы:

  1. В фильтр попадает воздушный поток с пылинками разного размера, от 10 мкм и меньше
  2. Крупные частицы выходят из воздушного потока благодаря эффекту инерции, мелкие частицы – благодаря эффекту диффузии
  3. На фильтре оседают все частицы, которые вышли из потока и коснулись волокна
  4. На волокне частицы прочно удерживаются благодаря силам притяжения (Ван-дер-Ваальса)

Также соберем в одном месте все неочевидные факты о HEPA-фильтре:

  • HEPA-фильтр может задерживать частицы всех размеров
  • Пыль задерживается в HEPA-фильтре практически навсегда. Пылесосить HEPA бесполезно – только менять.
  • Со временем эффективность HEPA-фильтра только растет.


На этом пока все: мы рассказали про принципы осаждения и удержания мелкодисперсной пыли в HEPA-фильтрах. Если у вас есть вопросы, будем рады ответить на них в комментариях.

Читайте также:
Охота на душный воздух: сколько СО2 в Москве?
Микроклимат против гриппа: как убить вирус с помощью вентиляции и увлажнителя

Фото НЕРА фильтров взяты отсюда и отсюда.

Tion 62,38
Создание современных высокотехнологичных продуктов
Поделиться публикацией
Комментарии 70
    +3
    Два механизма фильтрации с эффективностью 25% в среднем дадут около 44% (от 25% до 50%), но никак не 85%
    (придираюсь к графику)
      0
      Справедливо! Визуализация обогнала здравый смысл) спасибо за багрепорт, будем внимательнее к деталям.
        0
        Поспешили мы в прошлый раз с ответом. На самом деле на графике все в порядке: экспоненты от разных механизмов фильтрации не складываются, а перемножаются.
          0
          Но у вас там экспонента только в размерах частицы. А в эффективности вполне себе линейная шкала.
        +3
        Можно ли применять на таких фильтрах народные методы очистки «постучать» и «промыть»?
          +1
          От фильтра зависит. Вообще, многие, если загрязнёны не очень сильно, можно «постучать» и «промыть», но, со временем, все равно придётся заменить (Полностью вычистить практически невозможно). Так же стоит учитывать и то, чем они были загрязнены (Все ведь помнят истории про мелкодисперный цемент?).
          С другой стороны, срок службы HEPA-фильтра, при должном использовании оборудования (пылесоса), довольно большой и так.
          PS Вообще, ЕМНИП есть производители пылесосов/фильтров, где эти самые фильтры вполне разрешается чистить/мыть, официально.
            +4
            А что за истории про мелкодисперсный цемент?
              –2
              Ну, гугл же) Даже видяшки есть.
              Вообще, ничего интересного, но, после промывки, ваш фильтр рискует превратиться в кирпич, даже если он подразумевал возможность этой самой промывки. Мелкодисперсные частицы в теле фильтра вполне себе образуют аналог ЦПС.
                +5
                А что за истории про мелкодисперсный цемент? Что то не гуглится ничего толкового.
                  +2
                  Даже мыть не обязательно, цемент сам «насосёт» влагу из воздуха, тем паче в фильтре через него проходят огромные массы воздуха. Особенно это касается отдельных зёрен, которые не слипаются в флокулы, поэтому остаются активными и гидратируются полнее.
                +1
                В пылесосах, кстати, мутная история. НЕРА надо защищать от крупной грязи хорошим фильтром G4+F7, а там стоит только НЕРА, ну максимум поролончик еще, это где-то класс G2. Подозреваю, что производители пылесосов не заморачиваются — там мощный компрессор, который перепад конский создает, что компенсирует забитие пор. Поэтому НЕРА в пылесосах мыбельная — чтобы крупную фракцию смывать, шерсть, пух и прочий шмурдяк. А вот РМ10 и РМ2,5 уже с нормального фильтра не отмоешь. В общем резюме — если с НЕРА есть что смыть — значит перед ним слабые предварительные фильтры.
                  +3
                  Не во всех.

                  Некоторые фирмы, делающие полупрофессиональное и профессиональное оборудование ставят 3 фильтра. Основной рабочий — вода (у меня пылесос с аквафильтром). Потом идет фильтр промежуточной очистки. Он выглядит точь в точь как автомобильный воздушный — гофра на силиконовой прокладке. Ну и потом уже этот хваленый HEPA.

                  Подозреваю, что в таком варианте оно действительно действует, а не зарабатывает деньги маркетологам. Субъективно это подтверждает мой нос, который дико чувствителен ко всевозможным аллергенным взвесям в воздухе. Раньше уборка квартиры была пыткой. Сейчас перетряхаю грязь в прихожей без каких либо проблем.
                    0
                    Ну это уже похоже на работающее решение! Интересно, какой класс фильтрации показывает весь пылесос в целом? Т.к. понятно, что это зависит от герметичности корпуса, если будут малейшие щели — компрессор пылесоса продавит воздух мимо фильтра и результирующий класс фильтрации будет ниже. В общем, это нетривиальная инженерная задачка, подозреваю, что герметичный пылесос, реально дающий класс фильтрации не ниже Е11, стоит очень немало…
                      0
                      Пылесосы с аквафильтром дают очень хороший уровень фильтрации, наверное лучший для таких дешевых (бытовых и не очень) решениях, рекомендуются и используются в медицинских учреждениях именно по этой причине.

                      Вода кстати в основном задерживает крупные загрязнения, увеличивая срок годности остальных фильтров до их теоретического максимума.

                      Основной и наверное единственный недостаток водяного фильтра — это размер, для воды камера должна быть достаточно большой, например миниатюрного робопылес с водяным фильтром будет не эффективен.
                        +2
                        Основной и наверное единственный недостаток водяного фильтра тот, что его надо старательно вымывать после каждого сеанса уборки.
                        Упоминавшийся в выше циклон с последующей двухэтапной фильтрацией на примере моего филипса изиклина в последнее время тоже приходилось через один сеанс чистить первый грубый фильтр. Такая мелкая, на цемент по консистенции похожая пыль.

                        С другой стороны, этот пылесос при первой уборке поразил меня тем, сколько срани собрал во вроде бы чистой комнате (=

                          0
                          Это сильно зависит от конструкции самого аквафильтра. Мы перелопатили наверное десяток моделей разных пылесосов от разных производителей и в итоге остановились на сравнительно дорогом варианте, который тем не менее, устроил по всем параметрам.

                          В нашей модели помыть емкость дело пары минут. Конструкция продумана и легко разбирается на три части. Остается только слить грязную воду и окатить из душа. Собственно все.

                          В то же время другие производители как только не извращались. Там тебе и сеточки и циклончики и куча всякой шняги. Я думаю приятного мало 20 минут выковыривать волосы из сеток.

                          Промежуточный фильтр достаточно промыть под водой губкой раз в 2 месяца. HEPA вообще не моется и меняется не чаще раза в год.
                            0
                            Реклама
                            Вы не о Karcher? По крайней мере у меня такой уже несколько лет, пару раз менял фильтр, доволен как слон.
                              0
                              Реклама
                              Он самый :) DS 5.800. Собственно это первая модель пылесоса, которая меня безоговорочно устроила, как инженера. Если бы делал сам, сделал бы так же.
                                +1
                                Предыдущий, который 5600, был намного удобней. Моется также в одно движение, а таскать его по квартире легче и места меньше занимает.
                                  0
                                  Ну, как говорится, чем богаты. На момент покупки был только этот. Размеры меня не сильно напрягают — он же по факту не тяжелее, чем компактные традиционные пылесосы.
                                    0
                                    Угу. Они взяли и зачем то изменили и так удачную конструкцию. Маркетологи сраные.
                              0
                              какая модель?
                              +1
                              А меня мойка фильтра нисколько не напрягает — наоборот каждый раз детям показывю — смотрите, мол, как у вас в комнате «чисто».
                                0
                                Как часто пылесосите?
                                Мне кажется, что пылесос с водным фильтром не подходит для ежедневной уборки, так как слишком много мороки. Мне приходится пылесосить ежедневно, не думаю, что стал бы это делать, если бы для каждой уборки пылесос приходилось подготавливать.
                                  0
                                  Раз в неделю, к моему стыду… А Вам может посмотреть в сторону систем типа вакуфло?
                                    0
                                    Думаю, идеально иметь 2 пылесоса: аккумуляторный, готовый к уборке в любой момент, и мощный для тщательной уборке раз в неделю.
                                    Мне приходится делать ежедневную уборку из-за шерсти домашних животных и растаскиваемого по квартире наполнителя.
                                      0
                                      Идеальное решение :) У самого так. Ручной аккумуляторный самсунг — убрать клоки шерсти по быстрому и монстр керхер с аквафильтром для уборки раз в неделю.
                                    0
                                    По времени подготовки не соглашусь, набрать воду в контейнер и поставить его в пылесос — дело 5 минут максимум.
                                    Проблема в том, что потом эту воду надо выливать, мыть контейнер, которые зачастую не очень удачно спроектированы и его приходится слегка разбирать для очистки от загрязнений в разнообразных местах, у меня например прямо на входе в пылесос стоит резиновый уплотнитель, который чудесно собирает рядом с собой мелкую грязь и его тщательно почистить можно только сняв его. Вот это немного времени отнимает. Но выливать воду, которая становится абсолютно непрозрачной серой жижей, даже моральное удовлетворение приносит, что это всё отправляется в канализацию, а не ко мне в легкие.
                                      0
                                      Ну вот, а у меня вся уборка занимает минут 10. Если к этому добавить подготовку пылесоса и его чистку после, то получится уже 15-20 минут. Свой пылесос чищу раз в неделю, это занимает ещё минут 10 в дополнение к ежедневным уборкам.
                                      Ниже выложил фотографию пылесоса, посмотрим что скажут на счёт его потенциальных качеств фильтрации воздуха.
                            0
                            Керхер медиклин?
                          0
                          Хм… Сейчас погуглил поглубже и пока не пришёл к определённому мнению, кроме и без того понятного — многое зависит от типа и материала HEPA-фильтра.
                          Но, как бы не утверждали некоторые что фильтры мыть бесполезно и вообще нельзя, 'washable' фильтры никуда не исчезают (Как пример, Electrolux H12 и H13w)
                            0
                            А если в ультразвуковую ванну? По идее использование узв должно отбить все эти мелкодисперсные частицы от волокон и друг от друга, но вот насчёт того, что фильтр это выдержит, я не уверен.
                              0
                              >>прочность пылевого слоя на разрыв – больше 600 Па.
                              если это правда — то отмывать бесполезно.

                              Я купил с аквафильтром — вот это вещь — сразу видно сколько грязи на ковре.
                          0
                          Если «Со временем эффективность HEPA-фильтра только растет.», то зачем его менять?
                          Только из-за уменьшения пропускной способности? А если она устраивает, то менять не стоит?
                            0
                            Ага, если производительность прибора в целом падает не критично — то можно не менять. Единственное «но» — если фильтр стоит в воздухоочистителе (рециркуляторе), то он собирает инфекцию из воздуха. Если в очистителе нет функции инактивации (убиения микробов на фильтре), то НЕРА наберет из воздуха инфекцию и может стать ее рассадником. Поэтому многие производители рекомендуют менять фильтры чаще. Ну и не только поэтому, продажи пушат тоже поди)
                              0
                              в статье же сказанно, что со временем пропускная способность вообще падает почти до нуля, но, если она устраивает, то менять и в правду не надо.
                                +3
                                «Если эфективность растет со временем, то почему производители не продают изначально грязные фильтры?»
                                  0
                                  :-) да-да.
                                    +1
                                    Стараются не тратить лишние деньги на… загрязнивание?)
                                      0
                                      Ресурс по времени получится меньше. А конкурент не преминет продать свой чистый как более долговечный.
                                    0
                                    Вопрос по графику с левой части — какими фильтрами уловить дым и запах? по сути же дым — это взвесь ооооочень мелких частиц, а запах — так вообще набор отдельных молекул. Просто возникла потребность сделать портативное устройство по типу вытяжного шкафа, но с замкнутым циклом, нужно улавливать дым, что бы запах не вырывался наружу. Активированный уголь работает неудовлетворительно — что посоветуете?
                                      0
                                      Фотокаталитический фильтр не пробовали?
                                        +3
                                        Да, все верно, дым — это аэрозоль мелких частиц сажи или капелек жидкости (например, масляный туман). Это частицы и их лучше всего ловить каскадом фильтров G4+F5+HEPA. Вообще рекомендую для дыма посмотреть на электростатические фильтры — в основном из соображений ресурса, обычные фильтры могут в жестких условиях быстро зарасти грязью. В электростатике большое количество грязи высаживается на пластинах, которые можно мыть. Самая эффективная электростатика — с осаждением не только на пластинах (у пластин всегда будут проскоки по определенным размерам частиц), но и на специальных пористых осадителях. Часть запахов (пахучей органики) сидит на частичках и уберется после фильтрации.
                                        По газам самая сложная история. Вторая часть запахов — это действительно газы, в основном ЛОС (летучие органические соединения). Пока самый надежный способ борьбы с газами — это мощный угольный фильтр. Но у таких фильтров есть ограничения. Во-первых — ресурс. Уголь, в отличие от хепы, теряет эффективность со временем — активные центры на поверхности забиваются адсорбированными молекулами газа. То есть срок работы не бесконечен и зависит от интенсивности источника и количества угля (суммарной площади его поверхности). Второе — уголь может не только адсорбировать, но и отдавать запах обратно. То есть когда идет интенсивный запах — уголь собирает. Если пойдет уже чистый воздух — точка равновесия сместится и уголь будет потихоньку запах отдавать (это не всегда критично, но эффект присутствует). И третье — эффективность любого такого фильтра не 100%. При эффективности 99% все равно 1% запаха проскочит, а раз вы выбрасываете воздух прямо в помещение, то этот 1% можно носом учуять. Станет в 100 раз лучше, но воздух не будет «альпийским».
                                        Про фотокатализ. Фотокатализ, по моему мнению, пока технология сырая, в первую очередь из-за промежуточных продуктов окисления (пероксиды, СО, формальдегид), которые могут вылетать из реактора (скорость реакции окисления ограничена, если концентрация загрязнителя высокая — цепочка окисления не успеет дойти до СО2 и Н2О). Их приходится ловить опять-таки углём, в итоге — каша из топора и высокая себестоимость при той же стоимости эксплуатации (уголь все равно надо менять, плюс лампы тоже энергию потребляют, плюс блок ФК создает дополнительный перепад давления, увеличивая энергопотребление вентилятора). Хотя, идея фотокатализа интересная, он классно работает в определенных случаях. Например, в маленьких замкнутых пространствах, где нет людей и не страшны промежуточные продукты. Или в промочистке на выбросе. Или когда катализатор наносят на одежду или на автомобиль и они самоочищаются под светом солнца.
                                        Итого, я бы ставил каскад аэрозольных фильтров (если возможно — с электростатикой) с суммарным классом фильтрации не ниже Е11 (лучше — Е12) + увесистый адсорбционник, в котором не пожалели уголька. При регулярной замене адсорбционника такая комбинация даст весьма ощутимый эффект.
                                          0
                                          Что скажете о такой задаче:
                                          Воздух поступает с улицы со скоростью 60 м2 в час. На улице бывает превышение ПДКм.р. для фенола в 3 раза, этилбензола в 3-5 раз. Какие фильтры нужны, чтобы в случае превышения ПДКм.р. они снижали содержание вредных веществ до ПДКм.р. и ниже. Насколько большой будет такой фильтр? Как часто будет требоваться его замена?
                                            +1
                                            Ну, каждый кулик своё болото хвалит, поэтому расскажу, как бы мы эту задачу своим оборудованием решили. Если у вас уже есть приточный агрегат — можно поставить канальник Tion Eco ( pro.tion.ru/catalog_all/pritokinfo ), он без вентилятора но с очень высоким уровнем очистки, в том числе от газов. Проверяли по толуолу и формальдегиду, это в лоб другие вещества, но в одном классе с указанными. Короче, Эко с такими залповыми выбросами справится, но это будет дорогое решение (сам канальник минимум на 300 кубов и стоит под сотку).
                                            Если приточки нет, то можно поставить компактную приточку бризер (60 кубов — как раз оптимальный режим) с фильтром АК-XXL (там угля больше полкило, для 60 кубов получается очень хорошая суммарная площадь сорбента) tion.ru/breather.
                                            Можно сделать и самосбор, но надо будет заморочиться с подбором правильного сорбента. Часто в фильтрах на сорбентах экономят — или дешевая смесь, которая малоэффективна, или (чаще) очень маленькое количество угля. Например, есть фильтры с напылением сорбента, или легкие «губки», пропитанные углём — это все маркетинг, ресурс будет никакой (даже если в лаборатории стартовая эффективность на чистом фильтре высокая). Хороший сорбционник на 60 кубов должен весить грамм 200-300 хотя бы…
                                              0
                                              Ещё ничего нет, как раз думаю что можно было бы сделать. Родители живут недалеко от промзоны, превышения ПДКм.р. — это результаты замеров недалеко от их дома. Квартира 2-комнатная, 2 человека, поэтому 60 м3/час минимум, который хотелось бы получить.
                                              Tion Eco кажется перебор с его 400 м3/час, да и разместить будет сложно, квартира без балкона. Только если с соседями организовываться :). А вот 2 бризера можно поставить, по одному в комнату. Они смогут обеспечить нужный объём поступления свежего воздуха?
                                              В AK-XXL только угольный фильтр? Как часто его надо будет менять в таких условиях работы? Насколько хорошо он будет фильтровать входящий воздух, Tion Eco снижает содержание вредных в-в, а будет ли работать AK-XXL?

                                              Вы могли бы в следующий рассказать, как работает угольный фильтр? Ведь воздух не контактирует со всей поверхностью угольного фильтра. Как тогда он улавливает различные газы?
                                                +1
                                                Да, для такой задачи Эко — перебор. Я бы вот как сделал. Поставьте сначала бризер с XXL в спальню, там люди больше всего времени проводят. Одного прибора уверенно хватит на двоих. Он на максимуме дает 120кубов, а при нормальном уровне шума — 65. На одного человека по гигиеническим нормативам хватает 30 кубов. Конечно, чем больше — тем лучше. Посмотрите, как решится проблема в одной комнате и примете решение о покупке во вторую.
                                                По поводу ресурса XXL. Тут надо понимать, как часто такие выбросы бывают. Если за окном непрерывно такие концентрации (что, конечно, ужасно и тут единственный выход — экстренная эвакуация, ПДКмр — это очень много, раз в 10 больше, чем ПДКсс которую нельзя превышать в длительной экспозиции), то фильтр долго не протянет. Если выбросы по паре часов пару раз в месяц — то примерно год должен отработать (опять же, ошибка оценки интенсивности загрязнения в двойку ведет к сокращению срока работы тоже в двойку, поэтому год — пристрелочная цифра). И да, основа АК-XXL это специально подобранная смесь активированных углей.
                                                По механизмам адсорбции напишем, хорошая идея! Вкратце, с газами бешеный эффект имеет диффузия, молекулу газа болтает хлеще, чем упоротого водителя на садовом)) Поэтому вероятность взаимодействия молекул с поверхностью фильтра высокая. Конечно, плотность «упаковки» сорбента тоже роляет и здесь производители ищут баланс между эффективностью и сопротивлением фильтра (слишком плотную набивку не продуешь). Природу сил адсорбции лучше действительно в отдельной статье опишем.
                                                  0
                                                  Как часто бывают такие сильные выбросы неизвестно, но запахи от промзоны бывают регулярно. Хотелось бы как-то до покупки понять, будет ли фильтр работать. Тем более, в ближайшее время намечается ремонт, и с ним можно было бы совместить все грязные работы.

                                                  Вы пишите, что если выбросы редко, то фильтр может год отработать. Но ведь фильтр улавливает не какое-то определённое вещество, а работает постоянно. Что именно он улавливает? Точнее даже так: что он пропускает, кроме кислорода и азота?
                                                  И как можно понять, что фильтр пора менять? Как только он перестал фильтровать запахи?
                                                    0
                                                    Дадада, пишите про абсорбцию обязательно. Всегда был интересен механизм работы противогаза. А я для своего бризера наверное у вас дозакажу XXL угольный. Хепа мне особо не нужен, почти в парке живу. А вот выбросы металлургии долетают.
                                            +1
                                            Ну и еще, если можете подробнее описать задачу (что за источник, какие требования по габаритам, какие бюджеты), возможно, смогу и конкретное устройство посоветовать.
                                              +1
                                              Мет варить будете?
                                              0
                                              Производители (бытовых) пылесосов, гады, меняют модельный ряд быстрее, чем пылесос успевает дойти до прилавка. Поэтому купить новый фильтр взамен засравшегося — нереально (только уж для очень дорогих моделей). Намекают на производителей струйных принтеров — каждый месяц покупать новый картридж пылесос?

                                              А может где можно купить «отрез» HEPA-ткани?
                                                0
                                                Копроэкономика в действии, ага) несёмся в мир одноразовых товаров и постоянных кризисов перепроизводства, старина Маркс был прав))
                                                По хепа-ткани — скорее всего задачка нетривиальная. Сама эта ткань производится буквально на единичных заводах в мире, в том числе в Китае. Производители НЕРА-фильтров обычно закупают ткань рулонами и на своем производстве «мнут» её в гармошку под нужный форм-фактор и обрамляют рамочкой. Боюсь, купить в розницу саму ткань будет сложно. В принципе в России есть пара производителей хепы, например ЗАО Фильтр и Фолтер. Если найти знакомства, может на производстве получится урвать отходы-обрезки. В свободной продаже в рознице НЕРА-ткань для хенд-мейд фильтров я не видел…
                                                  0
                                                  На своём предыдущем пылесосе (сухой, с «циклонным» фильтром) я колхозил-нищебродил с кусочками синтепона — эффект был визуально ощутим, плюс кусочек ткани просто выкидывался.
                                                  Насколько HEPA эффективнее таких «извратов»?
                                                    0
                                                    Ну мое мнение такое (не проверял лабораторно), что в подавляющем большинстве дешевых пылесосов НЕРА — это маркетинг. Потому что я там вообще не вижу нормальной герметизации фильтра. Хороший НЕРА очень капризная вещь, нет нормальной герметизации — вся мелкая фракция летит через щели, тем более, что компрессор пылесоса дикий перепад давления создает. Но тут выше писали, что есть дорогие модели пылесосов, выглядящие качественно и с многими ступенями очистки. Возможно, в них НЕРА работает. Это проверяется счетчиком частиц. Может, кстати, руки дойдут устроить баттл пылесосов, доступ к счетчику у меня есть))
                                                      0
                                                      Похоже, что у этого пылесоса нормальная фильтрация?
                                                        0
                                                        Ну выглядит красивенько)) Но «лечить по фотографии» не возьмусь. Пока в руках не покрутишь и приборами не измеришь — не поймешь, насколько такая конструкция герметична. Опять же не вижу предварительной фильтрации. Сеточка задержит семечки и зубочистки)) Может, это и не критично, просто странно, что НЕРА никак не защищен от крупной грязи…
                                                          0
                                                          У меня такой пылесос, стало интересно, насколько хорошо он фильтрует воздух :). Выбирал я его не думая о качестве фильтрации выходящего воздуха.
                                                          Вот, он в разобранном виде:
                                                          Пылесос Bosch
                                                          Воздух поступатет через трубу 1, очищается в циклонном фильтре и выходит через отверстие 2. Налета пыли вокруг отверстия 2 уже не вижу.
                                                          В циклонном фильтре сначала сеточка, а потом какая-то гармошка, то есть, на выходе из отверстия 2 воздух уже как-то очищен.
                                                          Затем воздух проходит через крышку и входит в отверстие 3 через сеточку.
                                                          После этого проходит через HEPA фильтр 4 и выходит из пылесоса. Вроде бы перед HEPA ещё поролоновый фильтр стоит, только достать его не могу :).
                                                          HEPA после 3-х месяцев использования с внутренней стороны серый, а с внешней белый.

                                                          По такому фото диагноз можно поставить? :)
                                                            0
                                                            Ах, да, вроде бы конструкция не очень герметична, но компрессор находится где-то после отверстия 3, так что до этого пыль наружу может вылетать только под действием центробежных сил, а так потоки воздуха всегда несут её к отверстию 3, а там выход только через HEPA.
                                                              0
                                                              Ох как же я намучался с такими контейнерами, наэлектризованную пыль выгребать из него — то ещё удовольствие.
                                                                0
                                                                Да, чистка не очень удобна. Но пыль выгребать не приходится, всё хорошо высыпается из контейнера, небольшой слой остаётся на стенках, но он легко удаляется влажной тряпочкой.
                                                                Опять же чистить можно раз в неделю или реже, так что не сильно напрягает.
                                                                0
                                                                «HEPA после 3-х месяцев использования с внутренней стороны серый, а с внешней белый.»

                                                                Мда, говно этот циклон. У меня на аквафильтре после 5 лет эксплуатации хепа фильтр до сих пор белоснежный внутри.
                                                                  0
                                                                  То что HEPA фильтр загрязнён ничего удивительного нет. В циклоне мелкие частицы осесть не могут, осаждаются только самые крупные, более мелкие идут за потоком воздуха и задерживаются фильтром в центре контейнера (что он из себя представляет не знаю, но производитель называет его ламельным), всё остальное вместе с воздухом идёт дальше через HEPA. И вот он как раз фильтрует самые мелкие частицы, то есть выполняет свою прямую функцию.

                                                                  Cравнительные фотографии моего фильтра после 3-х месяцев
                                                                  внешняя сторона


                                                                  внутренняя сторона

                                                                  Ну и я уже выше писал, что выбирал пылесос исходя из того, насколько быстро его можно привести в готовность, и чтобы не надо было менять мешки. Аквафильтр не подходил по 1-му параметру, так что остался только циклон. Судя по тому, что на выходе из контейнера пыль на стенках уже не оседает, он неплохо справляется.
                                                                    0
                                                                    Хм. у меня на очистку аквафильтра уходит меньше времени чем на очистку циклона.

                                                                    1. Вытащил ведро фильтра поставил его в ванну.
                                                                    2. Открыл крышку и из душа ополоснул в это же ведро крышку с обратной стороны и сепаратор
                                                                    4. Вылил все в унитаз.

                                                                    На все про все уходит минуты полторы если не спешить. Вы видимо не те пылесосы с аквафильтром смотрели.
                                                                      0
                                                                      Когда выбирал пылесос, очень сложно было определиться с выбором среди сотен доступных на рынке моделей. Поэтому в первую очередь начал сокращать пространство решений.
                                                                      Пылесосы с аквафильтром сразу исключил, так как их надо дополнительно готовить к уборке и сразу после уборки чистить. Даже если это пара минут, это лишние препятствия для того, чтобы воспользоваться пылесосом. Ну а каждое лишнее действие снижает желание воспользоваться пылесосом.
                                                                      По удобству для меня пылесосы расположены в таком порядке: аккумуляторный, проводной с циклоном, с аквафильтром.
                                                                      Так места мало, то нужен был один пылесос, поэтому и купил модель с циклоном. И даже его иногда лень доставать, а проще взять щётку чтобы собрать немного мусора.

                                                                      Согласен, что циклон чистить не удобно, от него ещё и пыль летит. С аквафильтром таких проблем нет.

                                                                      То, что пылесос с аквафильтром можно быстро почистить, учту на будущее, может быть пригодится. Но его, как я понимаю, нельзя держать вертикально, а только возить горизонтально? Я свой регулярно поднимаю за ручку, чтобы пропылесосить вентиляционную решётку.
                                                                        +1
                                                                        Да, у аквафильтра есть ритуальность. Его надо налить, потом слить. Мотивацию подрывает. Но мы это обратили в плюс. Пылесошу обычно я. Мне лень. А грязь чаще начинает видеть жена. Но ей пылесосить тяжело. Поэтому она просто выкатывает его и наливает в него воды. И тут у меня уже нет выбора. Водяной уже так просто не запнешь обратно в угол. Надо сливать, а чего зря сливать то? Сразу и пропылесосил :)

                                                                        Аквафильтровые они разные бывают. Я видел и пользовался 4мя разными. Zeppter CleanSy — ад полнейший. Его после уборки помыть это проблеваться пару раз в процессе. Но это один из древнейших аппаратов. Этому было лет 15 наверное.

                                                                        ProAqua — ядреный монстр за 80тыщ (типа кирби, но водяной). Пылесосит охрененно, расходников нет в принципе, но мыть его по нормальному заколебешься, т.к. мало слить воду с таза (это кстати круче чем у всех) надо еще сепаратор промыть, а это турбина с кучей лопаток. А еще у него в принципе нет системы смотки шнура О_о его надо обматывать вокруг как советский Тайфун О_о.

                                                                        Thompson какой то — УГ, мыть стремно. Куча каких то деталей внутри.

                                                                        Ну и тот что у меня сейчас. Это Керхер Медиклин 5600
                                                                        image

                                                                        Он именно что вертикальный, его чертовски удобно таскать (не наклоняешься, поднимаешь не рукой, а плечом или поясницей). На картинке видно тазик фильтра. Это просто квадратный таз. Сверху у него крышка плоская почти, а внутри (на фотке просвечивает) перегородка. Она тоже вынимается и в этот же таз споласкивается.

                                                                        Но следующая модель медиклина уже какая то уродская. Поглядел я на нее в магазине — полное УГ.
                                                                          0
                                                                          А еще у водяных пылесосов есть мегафича — с его помощью можно ликвидировать любой потоп за считанные минуты. Не дожидаясь пока прибегут соседи снизу.
                                                      0
                                                      1. Если микрочастицы столь сильно прилипают к волокнам фильтра, что их потом не сдуешь мощным потоком воздуха, то как же пылесосу удаётся их оторвать от волокон ковра непродолжительным и кратковременным воздействием?
                                                      2. Тут многие уже обсуждали, но хочется услышать ваше мнение о мойке HEPA-фильтров. Например, некоторые модели фильтров Electrolux официально washable, но хочется понять: 1) не повредит ли этот wash фильтру? 2) будет ли от него толк, если частицы так сильно прилипают к волокнам?
                                                        0
                                                        А ему и не удается. Отрывает то что летает. А что не летает — так и хрен с ним.
                                                        0
                                                        не нашёл ответа на вопрос, из каких именно волокон состоит HEPA фильтр? не из хлопчатобумажных же?

                                                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                        Самое читаемое