HEPA

HEPA ( aire de partículas de alta eficiencia o detención  de partículas de alta eficiencia: retención de partículas de alta eficiencia [1] ) es un tipo de filtro de aire de alta eficiencia .  Se utiliza en aspiradoras , sistemas de purificación de aire y sistemas de ventilación y aire acondicionado.

Filtros de este tipo comenzaron a utilizarse en los años 40 en USA, durante el desarrollo del proyecto nuclear . Fueron utilizados para capturar partículas radiactivas en la industria nuclear. Casi al mismo tiempo, filtros similares, conocidos como " filtros Petryanov-Sokolov ", se desarrollaron de forma independiente y comenzaron a usarse en la URSS .

El filtro está compuesto por una lámina larga de material fibroso (diámetro de fibra 0,65-6,5  micras , distancia entre ellas 10-40 micras ), plegada en acordeón, así como una carcasa con elementos que sujetan la lámina en estado plegado.

La eficiencia de los filtros HEPA se mide por la cantidad de partículas de hasta 0,06 micrones por litro de aire que se liberan al medio ambiente después de pasar por el filtro. Clases de filtro: HEPA 10 (50000), HEPA 11 (5000), HEPA 12 (500), HEPA 13 (50), HEPA 14 (5) [2]

De acuerdo con GOST R EN 1822-1-2010, los filtros de sistemas de ventilación y aire acondicionado hechos de material filtrante capaz de electrificación se clasifican de acuerdo con la tabla 1, según la eficiencia o el deslizamiento de descarga.

Clasificación de filtros EPA, HEPA y ULPA
Grupo
Clase de filtro HEPA		 valor integral, % valor local, %
eficiencia deslizar eficiencia deslizar
EPA 10 ≥ 85 ≤ 15 — —
11 ≥ 95 ≤ 5 — —
12 ≥ 99,5 ≤ 0,5 — —
HEPA H 13 ≥ 99,95 ≤ 0,05 ≥ 99,75 ≤ 0,25
H 14 ≥ 99.995 ≤ 0,005 ≥ 99.975 ≤ 0,025
ULPA Sub 15 ≥ 99,9995 ≤ 0,0005 ≥ 99,9975 ≤ 0,0025
Sub 16 ≥ 99.99995 ≤ 0,00005 ≥ 99.99975 ≤ 0,00025
U 17 ≥ 99.999995 ≤ 0,000005 ≥ 99,9999 ≤ 0,0001

Cómo funciona

Los filtros HEPA están formados por un sistema de fibras de forma compleja. Por lo general, se utilizan fibras de fibra de vidrio con un diámetro de 0,5 a 2 µm. Los principales factores que afectan el rendimiento son el diámetro de la fibra y el grosor del filtro. El espacio de aire entre las fibras del filtro HEPA es mucho mayor que 0,3 micras.

La noción de que un filtro actúa como un tamiz, donde las partículas más pequeñas que los orificios más grandes pueden pasar a través del filtro, no es cierta para los filtros HEPA. El efecto tamiz también es cierto para los filtros HEPA, pero juega un papel negativo, lo que lleva a una contaminación prematura, a una velocidad de filtración reducida e incluso a la falla del filtro. A pesar de la indeseabilidad extrema de este efecto, es casi imposible deshacerse de él.

Los filtros HEPA están diseñados para filtrar partículas pequeñas. Estas partículas son capturadas por las fibras mediante los siguientes mecanismos [3] :

  1. El efecto de enredo ocurre si la corriente de aire pasa cerca (a una distancia del orden del grosor de la fibra o más cerca) de la fibra del filtro. Las partículas se adhieren a las fibras.
  2. El efecto de la inercia se manifiesta para partículas grandes. Debido a la gran inercia, las partículas de gran diámetro no pueden rodear las fibras, siguiendo un camino curvo en la corriente de aire, y quedan atrapadas en una de ellas. Por lo tanto, continúan moviéndose en línea recta hasta una colisión directa con un obstáculo. Este efecto aumenta a medida que disminuye el espacio entre las fibras y aumenta la velocidad del flujo de aire.
  3. El efecto de difusión es la colisión de las partículas más pequeñas de los contaminantes, con un diámetro inferior a 0,1 micras, con las partículas de gas, seguido de la ralentización de las primeras al pasar por el filtro. Tales partículas comienzan a alejarse de las líneas de flujo de aire a distancias que exceden su diámetro. Este comportamiento es similar al movimiento browniano y aumenta la probabilidad de que la partícula se detenga permanentemente bajo la acción de uno de los mecanismos anteriores. A bajas velocidades de flujo de aire, este mecanismo se vuelve dominante.

El mecanismo de difusión prevalece en la filtración de partículas con diámetros inferiores a 0,1 μm. El acoplamiento y la inercia prevalecen para partículas mayores de 0,4 µm de diámetro. Las partículas con un tamaño del orden de 0,2-0,3 micrones no se filtran tan eficientemente, se denominan tamaño de partícula más penetrante (MPPS) . La clase de filtro está determinada por MPPS.

Notas

  1. ↑ " Ciencia y Vida " 2007 No. 7, p.97
  2. ↑ Norma europea EN 1822-1; inglés  Lista de normas EN
  3. ↑ Información general.