Cum funcționează filtrele HEPA?

"HEPA", sau "aer cu particule de înaltă eficiență", este considerat a fi standardul de aur al filtrării aerului în lumea purificării aerului. Mulți consumatori caută certificarea HEPA atunci când cumpără un purificator de aer, deoarece este o garanție a eficacității, în special atunci când vine vorba de eliminarea particulelor fine din aerul interior. Ce este, mai exact, un filtru HEPA? Ce este standardul HEPA? Cum funcționează acesta? Citiți mai departe pentru a afla mai multe.

Filtre HEPA H13 - ce sunt acestea?

Conform definiției NIOSH (Institutul Național pentru Securitate și Sănătate Ocupațională din Statele Unite), un filtru certificat HEPA elimină 99,97% din particulele cu o dimensiune mai mare sau egală cu un diametru de 0,3^µm1. Un filtru primește certificarea HEPA numai dacă atinge această performanță într-o singură trecere. HEPA este o certificare europeană supravegheată de standardele europene EN 1822 și EN ISO 29463.

Pentru ca un purificator să furnizeze aer de calitate HEPA, sistemul său de filtrare trebuie să fie complet etanș. Un filtru singur ar putea obține certificarea HEPA, dar dacă aparatul nu este etanș, aerul murdar poate pur și simplu să îl ocolească și să reintre în cameră. Chiar și o scurgere microscopică poate compromite eliminarea particulelor la nivel HEPA. Purificatoarele de aer Eoleaf garantează aer curat prin proiectarea întregului aparat pentru a îndeplini standardul HEPA H13, sigilând meticulos toate punctele potențiale de scurgere.

Un test "DOP" (Dispersed Oil Particulate) trebuie trecut pentru ca un filtru să obțină certificarea HEPA. Pentru a evalua rata de filtrare a unui dispozitiv, această tehnică utilizează particule de ulei (0,3 µm). Atunci când dispozitivul trece testul, acesta este clasificat în una dintre următoarele cinci clase de filtre HEPA:

• H10
• Rata de filtrare: 85%
• Permite trecerea a 15.000 de particule de 0,1 microni pe litru de aer
• H11
• Rata de filtrare: 95%
• Permite trecerea a 10.000 de particule de 0,1 microni pe litru de aer
• H12
• Rata de filtrare: 99.5%
• Permite trecerea a 500 de particule de 0,1 microni pe litru de aer
• H13 (utilizat în produsele Eoleaf)
• Rata de filtrare: 99.95%
• Permite trecerea a 50 de particule de 0,1 microni pe litru de aer
• H14
• Rata de filtrare: 99.995%
• Permite trecerea a 5 particule de 0,1 microni pe litru de aer

Filtrele din produsele Eoleaf sunt exclusiv filtre HEPA H13. Deși există filtre puțin mai eficiente, cum ar fi HEPA H14 (o creștere de 0,05% a eficacității) sau filtre ULPA, aceste filtre încetinesc semnificativ fluxul de aer purificat. Ele fac mai dificilă aspirarea picăturilor și aerosolilor într-un mod rapid și eficient. Aceste filtre sunt utilizate numai în mediul spitalicesc (în sălile de operație, de exemplu). Câștigul ușor de eficiență vine cu prețul unei tratări mult mai lente a aerului. Fluxul de aer încetinit le face, în general, contraproductive.

Filtrele HEPA sunt utilizate de zeci de ani în diverse medii medicale: laboratoare, săli de operație și camere curate. În prezent, ele servesc unor scopuri mult mai diverse în viața noastră de zi cu zi: ele pot fi găsite acum în unele aspiratoare și în mașini.

Filtre certificate HEPA versus filtre "de tip HEPA

Atenție la cumpărător! Este din ce în ce mai frecvent să vedeți acronimul HEPA pe internet sau pe ambalajele produselor de purificare a aerului care nu sunt certificate HEPA. Este posibil să găsiți formulări precum "de tip HEPA" sau similare. Din păcate, aceste produse sunt concepute pentru a atrage clienții și a-i păcăli să creadă că filtrele lor au aceleași capacități ca filtrele certificate HEPA. Produsele de tip HEPA nu au fost certificate de organizații terțe, ceea ce face ca eficiența lor să fie suspectă în cel mai rău caz și neverificată în cel mai bun caz.

În ciuda faptului că nu îndeplinesc standardul european EN1822, filtrele "de tip HEPA" pot fi capabile să filtreze 99% din particulele cu o dimensiune mai mare sau egală cu un diametru de 0,2 µm. Deși acest număr poate părea impresionant la prima vedere, este important să rețineți că filtrele certificate HEPA pot filtra particule mult mai mici, până la o dimensiune de 0,01 µm. Aceste particule ultrafine și nanoparticule sunt deosebit de dăunătoare pentru sănătatea umană.

Desființarea mitului celor 0,3 μm

Veți găsi articole și bloguri care susțin că filtrele HEPA nu filtrează particulele mai mici de 0,3 microni (μm). Această afirmație eronată a fost răspândită din cauza unei lipse de cercetare și a unei neînțelegeri fundamentale a modului în care funcționează filtrele HEPA. Permiteți-ne să vă ajutăm să puneți lucrurile la punct.

Valorile de raportare a eficienței minime sau ratingul MERV se referă la capacitatea unui filtru de a capta particule mai mari între 0,3 și 10 µm. După cum se arată în graficul de mai jos, cu cât este mai mare indicele MERV, cu atât filtrul captează mai bine anumite tipuri de particule. Standardul european HEPA utilizează particule de 0,3 μmca referință în timpul procedurilor sale de certificare pentru a măsura eficiența dispozitivelor supuse testului. Acesta utilizează 0,3 μmca dimensiune de testare deoarece particulele de această dimensiune sunt cele mai dificil de filtrat (denumite MPPS, "dimensiunea cea mai penetrantă a particulelor")². Deși ar putea părea contraintuitiv, particulele de 0,3 μmsunt de fapt mai greu de filtrat decât particulele mai mici. Acest lucru are o explicație simplă (mai multe despre acest lucru mai jos, în paragraful referitor la "Cum funcționează un filtru HEPA?"): aceste particule sunt suficient de mici pentru a trece prin cele mai multe ochiuri ale filtrului, dar totuși suficient de mari pentru a trece prin filtru ca urmare a vitezei (care este proporțională cu masa). O combinație perfectă. Pentru context, 0,3 microni este de aproximativ 300 de ori mai mic decât diametrul unui singur fir de păr uman.

Pe scurt, standardul european EN 1822 și-a bazat pe bună dreptate testele pe dimensiunea de 0,3 μm nu pentru că aceasta este dimensiunea minimă de filtrare, ci pentru că este dimensiunea cea mai dificil de filtrat. Astfel, acest standard garantează testarea și certificarea eficienței minime, bazate pe cel mai rău scenariu posibil.

Indicele MERV	Filtrul de aer reține particulele de 0,3 până la 1,0 microni	Filtrul de aer captează particule cu dimensiunea cuprinsă între 1,0 și 3,0 microni	Filtrul de aer reține particulele cu dimensiunea cuprinsă între 3,0 și 10 microni	Tipul filtrului și particulele eliminate
MERV 1	<20%	<20%	<20%	Fibră de sticlă și plasă de aluminiu polen, acarieni, vopsea pulverizată, fibre de covor, păr de animale
MERV 2	<20%	<20%	<20%
MERV 3	<20%	<20%	<20%
MERV 4	<20%	<20%	<20%
MERV 5	<20%	<20%	20 - 34%	Filtre de unică folosință spori de mucegai, aerosoli de bucătărie, fixativ de păr, lac de mobilă, spray-uri de curățare menajeră
MERV 6	<20%	<20%	35 - 49%
MERV 7	<20%	<20%	50 - 69%
MERV 8	<20%	<20%	70 - 85%
MERV 9	<20%	>50%	85% sau mai mult	Filtre Home Box praf de plumb, făină, vapori auto, vapori de sudură
MERV 10	<20%	50 - 64%	85% sau mai mult
MERV 11	<20%	65 - 79%	85% sau mai mult
MERV 12	<20%	80 - 90%	90% sau mai mult	Filtre comerciale bacterii, fum de incendii, picături respiratorii
MERV 13	>75%	90% sau mai mult	90% sau mai mult
MERV 14	75 - 84%	95% sau mai mult	95% sau mai mult
MERV 15	85 - 94%	95% sau mai mult	95% sau mai mult
MERV 16	95% sau mai mult	95% sau mai mult	95% sau mai mult
MERV 17	99.97%	99% sau mai mult	99% sau mai mult	HEPA și ULPA viruși, particule fine și particule ultrafine
MERV 18	99.997%	99% sau mai mult	99% sau mai mult
MERV 19	99.9997%	99% sau mai mult	99% sau mai mult
MERV 20	99.99997%	99% sau mai mult	99% sau mai mult

Sursa ³

Un studiu realizat de NASA în 2016 a demonstrat că filtrele HEPA sunt foarte eficiente în captarea particulelor de mai multe dimensiuni. Acestea captează un procent ridicat de nanoparticule, precum și particule mai mari de 0,3 μm, de la cele mai mari particule până la o dimensiune de 0,01 ^μm4.

În plus, filtrele certificate HEPA au fost certificate, ceea ce înseamnă că au fost testate de părți terțe pentru a se asigura eficacitatea lor. Acest lucru este foarte rar valabil pentru filtrele "de tip HEPA".

VEDEȚI PRODUSELE NOASTRE

Ce tipuri de poluare filtrează filtrele HEPA?

Filtrele HEPA sunt cunoscute pentru captarea unei mari varietăți de poluanți ai aerului, în special particule și poluare biologică. Aceste filtre superioare sunt capabile să filtreze toate particulele fine (până la PM0,01), germenii (bacterii, viruși, mucegaiul, și sporii) și alergenii (polen, acarieni).

Au fost efectuate o multitudine de studii axate pe eficacitatea filtrelor HEPA. Un studiu a constatat că, în prezența lumânărilor aprinse și a tămâiei, ambele surse de particule (cunoscute și sub denumirea de PM sau poluare cu particule fine ), utilizarea unui filtru HEPA reduce dramatic concentrația de PM. Studiul recomandă utilizarea filtrului HEPA pentru a evita efectele negative asupra sănătățiicauzate de PM (cum ar fi bolile respiratorii, bolile cardiovasculare și mai multe tipuri de cancer), în special PM2.⁵⁵.

Un alt studiu subliniază beneficiile eliminării alergenilor și a poluării cu particule fine din aerul interior ca mijloc de reducere a simptomelorbolilor cronice legate de poluarea aerului, în special astmului și a bolilor cardiovasculare. Studiul merge chiar mai departe și sugerează că utilizarea unui purificator de aer cu filtru HEPA poate preveni progresia bolii în toate grupele de^vârstă6.

Un studiu final finanțat de guvernul francez în timpul pandemiei de COVID a validat eficacitatea purificatoarelor de aer care utilizează un filtru HEPA în eliminarea COVID din aer cu o eficiență de 99,^9%7.

Limitările filtrului HEPA

Deși servesc ca o modalitate excelentă de a capta o mare varietate de particule fine, filtrele HEPA nu sunt soluții perfecte "totul în unul". Acestea nu pot elimina compușii organici volatili (COV) deoarece aceștia tind să ricoșeze în mediul fibros al filtrului. De asemenea, acestea nu sunt capabile să elimine ozonul troposferic din aer, deoarece ozonul este o moleculă foarte mică și simplă care nu se lipește de fibrele HEPA. În cele din urmă, dacă captează germenii, nu sunt capabile să îi ucidă deoarece nu au capacități de sterilizare. De aceea, este important să cumpărați un dispozitiv care combină o varietate de tehnologii de filtrare, inclusiv un filtru HEPA.

La Eoleaf, filtrele noastre conțin 8tehnologii de purificare diferite. Utilizăm o tehnologie inovatoare cu mai multe straturi care este concepută astfel încât să permită fiecărui strat să compenseze punctele slabe ale stratului anterior. Acest lucru asigură un spectru foarte larg de acțiune împotriva tuturor formelor de poluare. Utilizăm mai multe tehnologii care luptă împotriva COV și a ozonului (în special, filtrele noastre cu cărbune activ și tehnologia de fotocataliză), precum și a germenilor (sterilizare UVC).

Cum funcționează un filtru HEPA?

Filtrele HEPA au o compoziție similară cu cea a măștilor FFP2, cu diferitele lor fibre naturale amestecate. Măștile FFP2 filtrează cel puțin 94% din aerosoli, precum și particulele cu un diametru mediu de 0,6 μm(cu o variație de la 0,1 la 1 μm). Prin urmare, filtrele HEPA H13 oferă o filtrare semnificativ mai bună decât o mască FFP2.

Filtrele HEPA pot intercepta particulele folosind patru mecanisme diferite de filtrare:

1. Impactarea inerțială
• Fibrele filtrului captează particulele și picăturile care sunt suficient de mari, în special cele mai mari de1μm.
• Aceste particule de aer mai mari se înglobează direct în fibrele filtrului.
2. Interceptarea directă
• Forța Van der Waals, cunoscută și ca forța de atracție intermoleculară, interceptează particulele și picăturile mai mari de 0,1 μm.
• Aceste particule trec prin filtru pe măsură ce sunt aspirate de purificatorul de aer și se lipesc de fibrele filtrului.
3. Difuzie browniană
• Particulele cu o dimensiune mai mică de 0,1 μm(precum aerosolii), unele dintre cele mai mici particule cunoscute, au o așa-numită traiectorie browniană (un model de mișcare aleatorie).
• Acest lucru le face ușor de capturat prin intermediul forței Van der Waals atunci când se lovesc de fibrele filtrului.
• Într-un filtru HEPA, atunci când moleculele care au dimensiuni mai mici de 0,1 microni se ciocnesc între ele, acestea sunt încetinite.
• Difuzarea browniană prelungește și mai mult timpul necesar moleculelor pentru a trece prin filtru, crescând astfel șansele ca acestea să fie capturate.
4. Forțe electrostatice
• Acestea sunt forțe de atracție care atrag aerosolii virali spre fibrele filtrului, unde aceștia sunt captați prin mecanismele anterioare.

Este demn de remarcat faptul că purificatoarele de aer Eoleaf sunt echipate cu pre-filtru în plus față de filtrele HEPA H13, după cum se arată mai jos. Pre-filtrele captează particulele mai mari înainte ca oricare dintre celelalte tehnologii de filtrare să intre în acțiune, asigurând o durată de viață mai lungă pentru filtrul purificatorului de aer.

Menținerea unui purificator de aer funcțional și eficient cu Eoleaf

(Articolul continuă mai jos)

[PRODUSE]

În calitate de experți în purificarea aerului, înțelegem pe deplin modul în care produsele de pe piața actuală de purificare a aerului pot varia în ceea ce privește calitatea și, prin urmare, prețul. Produsele noastre au fost concepute ținând cont de calitatea și eficiența ridicată în timpul fiecărei etape a procesului de proiectare.

Pentru a oferi un exemplu, mulți producători oferă consumatorului doar informații privind eficiența teoretică a filtrului unui purificator de aer, dar nu și eficiența întregului dispozitiv. De obicei, purificatoarele de aer mai ieftine lasă aerul să se infiltreze prin mici spații între filtru și dispozitiv. Acesta este un defect de fabricație: prin urmare, nu tot aerul trece prin fibrele filtrului HEPA, iar o parte se scurge prin spațiul mic fără a fi filtrat.

Prin urmare, eficiența unui purificator de aer depinde în mare măsură de modul în care este integrat filtrul HEPA și de calitatea construcției dispozitivului. Aici, la Eoleaf, ne asigurăm că nu există scurgeri între filtru și carcasa acestuia în timpul procesului de fabricație, nici scurgeri între carcasă și purificatorul de aer în sine.

Înlocuirea filtrelor

Importanța înlocuirii filtrelor la intervale regulate nu poate fi subestimată! Dacă purificatorul de aer nu este întreținut în mod regulat, acesta își pierde eficiența și poate deveni el însuși o sursă de poluare a aerului. Un filtru care este saturat cu poluanți nu vă poate proteja și nu vă protejează de poluarea aerului. Mai mult, acesta poate elibera poluare în aerul înconjurător.

Iată câteva sfaturi pentru a vă întreține filtrele și pentru a vă menține aparatul în stare optimă de funcționare:

• Pre-filtrul dvs. trebuie curățat de obicei o dată pe lună.
• Filtrul dvs. trebuie înlocuit cel puțin o dată pe an. Eoleaf are un filtru multistrat, ceea ce înseamnă că este necesară o singură schimbare ușoară a filtrului în fiecare an.
• Protejați-vă atunci când vă schimbați filtrele, deoarece poluanții se dispersează ușor! Purtați o mască și mănuși în timp ce le schimbați și spălați-vă pe mâini după ce le schimbați.
• Este recomandat ca persoanele care au o sensibilitate ridicată la alergeni și astmaticii să nu manipuleze filtrele.

Resurse

¹ Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor. (1996, ianuarie). NIOSH Guide to the Selection and Use of Particulate Respirators. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). https://www.cdc.gov/niosh/docs/96-101/default.html

² Filtru hepa adevărat vs. filtru HEPA: Care este diferența? Sanalife. (2022, 2 septembrie). https://www.sanalifewellness.com/blog/true-hepa-vs-hepa-filter-whats-the-difference

3 Purificatoare de aer ISO-Aire. (2023). Ce este ratingul unui filtru de aer Merv și cum se compară cu un filtru HEPA?. 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). Submicron and Nanoparticulate Matter Removal by HEPA-Rated Media Filters and Packed Beds of Granular Materials.

⁵ Dubey, S., Rohra, H. și Taneja, A. (2021). Evaluarea eficienței purificatoarelor de aer (HEPA) pentru controlul poluării interioare cu particule. 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. Îmbunătățirea calității aerului interior - Avantajul filtrului de aer. Lung India. 2015 Sep-Oct;32(5):473-9. doi: 10.4103/0970-2113.164174. Erratum în: Lung India. 2016 Nov-Dec;33(6):705. PMID: 26628762; PMCID: PMC4587002.

⁷ Mazzola, D. (2021, 15 martie). 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