Miten HEPA-suodattimet toimivat?

"HEPA" eli "high-efficiency particulate air" eli suuritehoinen hiukkasilman suodatus pidetään laajalti ilmanpuhdistusmaailmassa ilmansuodatuksen kultaisena standardina. Monet kuluttajat etsivät HEPA-sertifiointia ostaessaan ilmanpuhdistinta, koska se on tae tehokkuudesta erityisesti silloin, kun on kyse pienhiukkasten poistamisesta sisäilmasta. Mikä tarkalleen ottaen on HEPA-suodatin? Mikä on HEPA-standardi? Miten se toimii? Lue lisää saadaksesi lisätietoja.

HEPA H13 -suodattimet - mitä ne ovat?

NIOSH:n (Yhdysvaltojen kansallinen työturvallisuus- ja työterveyslaitos) määritelmän mukaan HEPA-sertifioitu suodatin poistaa 99,97 % hiukkasista, joiden koko on vähintään 0,3 µm halkaisijaltaan.¹. Suodatin saa HEPA-sertifioinnin vain, jos se saavuttaa tämän suorituskyvyn yhdellä läpiviennillä. HEPA-sertifiointi on eurooppalainen sertifiointi, jota valvovat eurooppalaiset standardit EN 1822 ja EN ISO 29463.

Jotta puhdistin tuottaisi HEPA-laatuista ilmaa, sen suodatusjärjestelmän on oltava täysin tiivis. Pelkkä suodatin saattaa saada HEPA-sertifioinnin, mutta jos laitetta ei ole tiivistetty, likainen ilma voi yksinkertaisesti ohittaa sen ja päästä takaisin huoneeseen. Jopa mikroskooppisen pieni vuoto voi vaarantaa HEPA-tason hiukkasten poiston. Eoleafin ilmanpuhdistimet takaavat puhtaan ilman suunnittelemalla koko koneen täyttämään HEPA H13 -standardin ja tiivistämällä huolellisesti kaikki mahdolliset vuotokohdat.

DOP-testi (Dispersed Oil Particulate) on läpäistävä, jotta suodatin voi saada HEPA-sertifikaatin. Laitteen suodatusasteen arvioimiseksi tässä menetelmässä käytetään öljyhiukkasia (0,3 µm). Kun laite läpäisee testin, se luokitellaan yhteen seuraavista viidestä HEPA-suodatinluokasta:

• H10
• Suodatusnopeus: 85%
• Päästää läpi 15 000 0,1 mikronin hiukkasta litrassa ilmaa.
• H11
• Suodatusaste: 95%
• Läpäisee 10 000 hiukkasta (0,1 mikronia litrassa ilmaa).
• H12
• Suodatusaste: 99.5%
• Läpäisee 500 hiukkasta, joiden koko on 0,1 mikronia litrassa ilmaa.
• H13 (kuten Eoleaf-tuotteissa käytetään)
• Suodatusaste: 99.95%
• Läpäisee 50 hiukkasta, joiden koko on 0,1 mikronia litrassa ilmaa.
• H14
• Suodatusnopeus: 99.995%
• Läpäisee 5 hiukkasta, joiden koko on 0,1 mikronia litrassa ilmaa.

Eoleaf-tuotteiden suodattimet ovat yksinomaan HEPA H13 -suodattimia. Vaikka on olemassa hieman tehokkaampia suodattimia, kuten HEPA H14 (0,05 %:n tehon lisäys) tai ULPA-suodattimia, nämä suodattimet hidastavat merkittävästi puhdistetun ilman virtausta. Ne tekevät pisaroiden ja aerosolien nopeasta ja tehokkaasta imemisestä haastavampaa. Näitä suodattimia käytetään vain sairaalaympäristössä (esimerkiksi leikkaussaleissa). Pieni tehokkuuden lisäys tapahtuu paljon hitaamman ilman käsittelyn hinnalla. Hidastunut ilmavirtaus tekee niistä yleensä haitallisia.

HEPA-suodattimia on käytetty vuosikymmeniä erilaisissa lääketieteellisissä tiloissa: laboratorioissa, leikkaussaleissa ja puhdastiloissa. Nykyään niillä on paljon monipuolisempia käyttötarkoituksia jokapäiväisessä elämässämme: niitä löytyy nyt joistakin pölynimureista ja autoista.

HEPA-sertifioidut ja HEPA-tyyppiset suodattimet.

Ostaja on varovainen! Internetissä tai ilmanpuhdistustuotteiden pakkauksissa näkee yhä useammin lyhenteen HEPA, mutta ne eivät ole HEPA-sertifioituja. Saatat löytää esimerkiksi sanamuodon "HEPA-tyyppinen" tai vastaavanlaisen sanamuodon. Valitettavasti nämä tuotteet on suunniteltu houkuttelemaan asiakkaita ja uskottelemaan heille, että niiden suodattimilla on samat ominaisuudet kuin HEPA-sertifioiduilla suodattimilla. Kolmannen osapuolen organisaatiot eivät ole sertifioineet HEPA-tyyppisiä tuotteita, joten niiden tehokkuutta voidaan pahimmillaan epäillä ja parhaimmillaan sitä ei voida todentaa.

Vaikka HEPA-tyyppiset suodattimet eivät täytä eurooppalaista EN1822-standardia, ne voivat silti suodattaa 99 prosenttia hiukkasista, joiden koko on vähintään 0,2 µm. Vaikka tämä saattaa ensi silmäyksellä vaikuttaa vaikuttavalta luvulta, on tärkeää pitää mielessä, että HEPA-sertifioidut suodattimet voivat suodattaa paljon tätä pienempiä hiukkasia aina 0,01 µm:n kokoon asti. Juuri nämä ultrapienet ja nanohiukkaset ovat erityisen haitallisia ihmisten terveydelle.

0,3 μm:n myytin murtaminen

Löydät artikkeleita ja blogeja, joissa väitetään, että HEPA-suodattimet eivät suodata alle 0,3 mikronin hiukkasia (μm). Tämä virheellinen väite on levinnyt, koska HEPA-suodattimien toiminnasta ei ole tehty riittävästi tutkimuksia ja koska HEPA-suodattimien toimintatapaa on ymmärretty perusteellisesti väärin. Anna meidän auttaa oikaisemaan asia.

Vähimmäistehokkuusraportointiarvoilla eli MERV-luokituksella tarkoitetaan suodattimen kykyä ottaa talteen suurempia hiukkasia, joiden koko on 0,3-10 µm. Kuten alla olevasta taulukosta käy ilmi, mitä korkeampi MERV-luokitus on, sitä paremmin suodatin pystyy pidättämään tietyntyyppisiä hiukkasia. Eurooppalaisessa HEPA-standardissa käytetään 0,3 μm:n hiukkasia vertailukohtana sertifiointimenettelyissään testattavien laitteiden tehokkuuden mittaamiseksi. Siinä käytetään 0,3 μm testikokona, koska tämän kokoisia hiukkasia on kaikkein vaikeinta suodattaa. (kutsutaan MPPS:ksi, "kaikkein läpäisevin hiukkaskoko").². Vaikka se saattaa tuntua intuitiiviselta, hiukkaset, joiden koko on 0,3 μm kokoisia hiukkasia on itse asiassa vaikeampi suodattaa kuin pienempiä hiukkasia. Tähän on yksinkertainen selitys (tästä lisää jäljempänä kohdassa "Miten HEPA-suodatin toimii?"): nämä hiukkaset ovat tarpeeksi pieniä läpäistääkseen useimpien suodattimien silmät, mutta silti tarpeeksi suuria läpäistääkseen suodattimen nopeuden ansiosta (joka on verrannollinen massaan). Täydellinen yhdistelmä. Vertailun vuoksi: 0,3 mikronia on noin 300 kertaa pienempi kuin yksittäisen hiusläikän halkaisija.

Yhteenvetona voidaan todeta, että eurooppalainen standardi EN 1822 on perustanut testinsä oikeutetusti 0,3 μm:n kokoon, ei siksi, että se on suodatuksen vähimmäiskoko, vaan siksi, että se on vaikein suodatettava koko. Näin ollen tällä standardilla taataan, että testataan ja sertifioidaan vähimmäistehokkuus, joka perustuu pahimpaan mahdolliseen skenaarioon.

Lähde ³

NASA:n vuonna 2016 tekemä tutkimus osoitti, että HEPA-suodattimet ovat erittäin tehokkaita monikokoisten hiukkasten sieppaamisessa.. Ne vangitsevat suuren osan nanohiukkasista sekä yli 0,3 %:n kokoisia hiukkasia. μm, suurimmista hiukkasista aina 0,01 m:n kokoisiin hiukkasiin asti. μm⁴.

Lisäksi HEPA-sertifioidut suodattimet on sertifioitu, mikä tarkoittaa, että kolmannet osapuolet ovat testanneet ne niiden tehokkuuden varmistamiseksi. Tämä pätee hyvin harvoin "HEPA-tyyppisiin" suodattimiin.

KATSO TUOTTEEMME

Minkälaisia epäpuhtauksia HEPA-suodattimet suodattavat?

HEPA-suodattimet ovat tunnettuja siitä, että ne keräävät talteen monenlaisia ilman epäpuhtauksia, erityisesti hiukkasmaisia ja biologisia epäpuhtauksia. Nämä erinomaiset suodattimet pystyvät suodattamaan kaikki pienhiukkaset (PM0,01:een asti), bakteerit (bakteerit, virukset, homeetja itiöt) ja allergeenit (siitepöly, pölypunkit).

HEPA-suodattimien tehokkuudesta on tehty lukuisia tutkimuksia. Eräässä tutkimuksessa todettiin, että palavien kynttilöiden ja suitsukkeiden läsnä ollessa molemmat hiukkaslähteet (tunnetaan myös nimellä PM tai pienhiukkasten aiheuttama pilaantuminen), HEPA-suodattimen käyttö vähentää hiukkaspitoisuutta dramaattisesti. Tutkimuksessa suositellaan HEPA-suodattimen käyttöä torjumaan PM (kuten hengityselinsairaudet, sydän- ja verisuonitaudit ja useat syöpätyypit), erityisesti PM2.5:n osalta.⁵.

Toisessa tutkimuksessa korostetaan että allergeenien ja pienhiukkasten poistaminen sisäilmasta on hyödyllistä, koska se voi vähentää ilman epäpuhtauksiin liittyviä kroonisia sairauksia oireita, erityisesti astma ja sydän- ja verisuonitauteja. Tutkimuksessa todetaan vielä, että HEPA-suodattimella varustetun ilmanpuhdistimen käyttö voi ehkäistä sairauksien etenemistä kaikissa ikäryhmissä.⁶.

Viimeisessä tutkimuksessa, jonka Ranskan hallitus rahoitti COVID-pandemian aikana, vahvistettiin HEPA-suodattimella varustettujen ilmanpuhdistimien tehokkuus COVIDin poistamisessa ilmasta 99,9 prosentin tehokkuudella.⁷.

HEPA-suodattimen rajoitukset

Vaikka HEPA-suodattimet ovatkin erinomainen tapa pidättää monenlaisia pienhiukkasia, ne eivät ole täydellisiä kokonaisratkaisuja. Ne eivät pysty poistamaan haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (VOC) koska niillä on taipumus kimpoilla suodattimen kuitumateriaalista. Ne eivät myöskään pysty poistamaan alailmakehän otsonia ilmasta, koska otsoni on hyvin pieni ja yksinkertainen molekyyli, joka ei tartu HEPA-kuituihin. Lopuksi, jos ne vangitsevat bakteereita, ne eivät pysty tappamaan niitä, koska niillä ei ole sterilointiominaisuuksia. Siksi on tärkeää ostaa laite, jossa yhdistyvät erilaiset suodatustekniikat, kuten HEPA-suodatin.

Eoleafin suodattimissa on 8 erilaista puhdistustekniikkaa. Käytämme innovatiivista monikerrosteknologiaa, joka on suunniteltu siten, että jokainen kerros voi kompensoida edellisen kerroksen heikkouksia. Tämä takaa erittäin laajan vaikutusspektrin kaikkia saasteiden muotoja vastaan. Käytämme useita teknologioita, jotka torjuvat VOC-yhdisteitä ja otsonia (erityisesti meidän aktiivihiilisuodattimet ja fotokatalyysitekniikka) sekä bakteereja vastaan (UVC-sterilointi).

Miten HEPA-suodatin toimii?

HEPA-suodattimet ovat koostumukseltaan samanlaisia kuin FFP2-maskit, joissa on erilaisia sekoittuneita luonnonkuituja. FFP2-maskit suodattavat vähintään 94 % aerosoleista sekä hiukkasista, joiden keskimääräinen halkaisija on 0,6 %. μm (vaihteluväli on 0,1 - 1 μm). HEPA H13 -suodattimet tarjoavat siis huomattavasti paremman suodatuksen kuin FFP2-maski.

HEPA-suodattimet voivat pidättää hiukkasia neljällä eri suodatusmekanismilla:

1. Inertiaalinen imeytyminen
• Suodattimen kuidut keräävät riittävän suuria hiukkasia ja pisaroita, erityisesti sellaisia, jotka ovat suurempia kuin 1μm.
• Nämä suuremmat ilmahiukkaset uppoavat suoraan suodattimen kuituihin.
2. Suora sieppaaminen
• Van der Waalsin voima, joka tunnetaan myös molekyylien välisenä vetovoimana, pidättää hiukkasia ja pisaroita, jotka ovat suurempia kuin 0,1 mm. μm.
• Nämä hiukkaset kulkevat suodattimen läpi, kun ilmanpuhdistin imee ne sisäänsä, ja tarttuvat suodattimen kuituihin.
3. Brownin diffuusio
• Hiukkaset, joiden koko on pienempi kuin 0,1 m μm (kuten aerosolit), jotka ovat pienimpiä tunnettuja hiukkasia, kulkevat niin sanottua Brownin liikerataa (satunnainen liikemalli).
• Tämän vuoksi ne on helppo vangita Van der Waalsin voiman avulla, kun ne törmäävät suodattimen kuituihin.
• HEPA-suodattimessa alle 0,1 mikronin kokoiset molekyylit törmätessään toisiinsa hidastuvat.
• Brownin diffuusio pidentää edelleen molekyylien kulkuaikaa suodattimen läpi, mikä lisää niiden mahdollisuuksia jäädä kiinni.
4. Sähköstaattiset voimat
• Nämä ovat vetovoimia, jotka vetävät virusperäisiä aerosoleja suodatinkuituihin, joissa ne sitten vangitaan edellisten mekanismien avulla.

On syytä huomata, että Eoleaf-ilmanpuhdistimissa on HEPA H13 -suodattimien lisäksi esisuodattimet, kuten alla on esitetty. Esisuodattimet pidättävät suuremmat hiukkaset ennen kuin muut suodatustekniikat astuvat toimintaan, mikä takaa ilmanpuhdistimen suodattimen pidemmän käyttöiän.

Toimivan ja tehokkaan ilmanpuhdistimen ylläpito Eoleafin avulla

(Artikkeli jatkuu alla)

[TUOTTEET]

Ilmanpuhdistuksen asiantuntijoina ymmärrämme täysin, miten tämän päivän ilmanpuhdistusmarkkinoilla olevat tuotteet voivat vaihdella laadultaan ja siten myös hinnaltaan. Tuotteidemme suunnittelussa on pidetty mielessä korkea laatu ja tehokkuus suunnitteluprosessin jokaisessa vaiheessa.

Esimerkkinä mainittakoon, että monet valmistajat antavat kuluttajille tietoa vain ilmanpuhdistimen suodattimen teoreettisesta tehokkuudesta, mutta eivät koko laitteen tehokkuudesta. Edullisemmat ilmanpuhdistimet päästävät yleensä ilmaa suodattimen ja laitteen väliin jäävien pienten rakojen läpi. Tämä on valmistusvirhe: näin ollen kaikki ilma ei kulje HEPA-suodattimen kuitujen läpi ja osa ilmasta karkaa pienen raon läpi suodattamatta.

Siksi ilmanpuhdistimen tehokkuus riippuu suuresti siitä, miten HEPA-suodatin on integroitu ja miten laite on valmistettu. Me Eoleafilla varmistamme, että suodattimen ja sen kotelon välillä ei ole vuotoja valmistusprosessin aikana eikä vuotoja kotelon ja itse ilmanpuhdistimen välillä.

Suodattimen vaihdot

Suodattimien säännöllisen vaihtamisen tärkeyttä ei voi vähätellä! Jos ilmanpuhdistinta ei huolleta säännöllisesti, se menettää tehoaan ja siitä voi tulla itse ilmansaasteiden lähde. Epäpuhtauksien kyllästämä suodatin ei voi eikä suojaa sinua ilman epäpuhtauksilta. Lisäksi se voi päästää saasteita ympäröivään ilmaan.

Seuraavassa on muutama vinkki suodattimien huoltoon ja laitteen pitämiseen optimaalisessa toimintakunnossa:

• Esisuodatin on yleensä puhdistettava kerran kuukaudessa.
• Suodatin on vaihdettava vähintään kerran vuodessa. Eoleafissa on yksi monikerroksinen suodatin, joten suodatin on vaihdettava helposti vain kerran vuodessa.
• Suojaa itsesi suodatinta vaihtaessasi, sillä epäpuhtaudet leviävät helposti! Käytä suodattimia vaihtaessasi maskia ja käsineitä ja pese kädet vaihdon jälkeen.
• On suositeltavaa, että henkilöt, jotka ovat erittäin herkkiä allergeeneille, ja astmaatikot eivät käsittele suodattimia.

Resurssit

¹ Centers for Disease Control and Prevention. (1996, tammikuu). NIOSH Guide to the Selection and Use of Particulate Respirators (NIOSH:n opas hiukkashengityssuojainten valintaan ja käyttöön).. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). https://www.cdc.gov/niosh/docs/96-101/default.html

² Todellinen hepa vs. HEPA-suodatin: Mitä eroa on? Sanalife. (2022, 2. syyskuuta). https://www.sanalifewellness.com/blog/true-hepa-vs-hepa-filter-whats-the-difference

³ ISO-Aire-ilmanpuhdistimet. (2023). Mikä on Merv-ilmansuodattimen luokitus ja miten se vertautuu HEPA-suodattimeen?. ISO. https://www.iso-aire.com/blog/what-is-a-merv-rating-and-how-does-it-compare-to-hepa

⁴ Perry, Jay & Agui, Juan & Vijayakumar, Ra. (2016). Submikronisten ja nanohiukkasten poisto HEPA-luokitelluilla mediasuodattimilla ja rakeisten materiaalien pakatuilla sängyillä.

⁵ Dubey, S., Rohra, H. & Taneja, A. (2021). Ilmanpuhdistimien (HEPA) tehokkuuden arviointi sisäilman hiukkasmaisen saastumisen hallitsemiseksi. Heliyon, 7(9). https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(21)02079-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS240584402102079X%3Fshowall%3Dtrue

⁶ Vijayan VK, Paramesh H, Salvi SS, Dalal AA. Sisäilman laadun parantaminen -ilmansuodattimen etu. Lung India. 2015 Sep-Oct;32(5):473-9. doi: 10.4103/0970-2113.164174. Erratum in: Lung India. 2016 Nov-Dec;33(6):705. PMID: 26628762; PMCID: PMC4587002.

⁷ Mazzola, D. (2021, 15. maaliskuuta). Covid : L'efficacité des purificateurs d'air contre le sars-cov-2 validée par une étude Lyonnaise. France 3 Auvergne-Rhône-Alpes . https://france3-regions.francetvinfo.fr/auvergne-rhone-alpes/covid-l-efficacite-des-purificateurs-d-air-contre-le-sars-cov-2-validee-par-une-etude-lyonnaise-1999534.html.