Современная воздушная среда, особенно в крупных мегаполисах, перенасыщена загрязнителями. Выхлопные газы, промышленная пыль, пыльца растений, споры плесени и микроорганизмы ежедневно проникают в наши дома и офисы. Чтобы обеспечить безопасный и здоровый микроклимат, в системах приточной и приточно-вытяжной вентиляции используются специальные воздухоочистительные барьеры.
Однако установить любую фильтрующую вставку "наугад" нельзя. Неправильный подбор приведет либо к тому, что пыль будет беспрепятственно проникать в помещение, либо к тому, что вентилятор просто не сможет "протянуть" воздух через слишком плотный материал. В этой статье мы подробно разберем, какой бывает классификация фильтров для вентиляции, на какие классы очистки они делятся согласно мировым стандартам и как правильно комбинировать их между собой.
Зачем нужна фильтрация в системах вентиляции?
Глубокая очистка приточного воздуха решает две фундаментальные задачи, которые в равной степени важны как для жилых, так и для производственных объектов:
- Санитарно-гигиеническая защита людей. Качественная фильтрация задерживает аллергены, канцерогенные мелкодисперсные частицы (PM2.5 и PM10), бактерии и вирусы. Это снижает риск развития астмы, аллергических ринитов и хронических заболеваний дыхательных путей.
- Защита вентиляционного оборудования. Пыль, попадающая внутрь канальной системы, оседает на лопастях вентиляторов, снижая их аэродинамическую эффективность и вызывая дисбаланс ротора. Кроме того, загрязнение пластин водяных и электрических калориферов, а также теплообменников рекуператоров может привести к их перегреву, возгоранию или выходу из строя.
Виды фильтров по конструктивному исполнению
В зависимости от назначения, объема проходящего воздуха и доступного пространства в вентиляционной камере, фильтрующие элементы производятся в различных конструктивных форматах. Для их интеграции в круглые или прямоугольные воздуховоды применяются стальные или пластиковые фильтр-боксы, которые оснащаются удобными сервисными люками для быстрой замены кассет.
По конструкции выделяют следующие основные виды:
- Панельные и кассетные. Представляют собой плоскую или гофрированную фильтрующую ткань, закрепленную в металлической или картонной рамке. Гофрирование (складывание материала "гармошкой") позволяет увеличить площадь фильтрующей поверхности в несколько раз по сравнению с сечением канала. Применяются преимущественно для первичной (грубой) очистки.
- Карманные. Фильтрующий материал сшит в виде нескольких клиновидных мешков (карманов), закрепленных на жесткой раме. Такая конструкция обладает колоссальной пылеемкостью и низким аэродинамическим сопротивлением. На промышленных объектах и в мощных приточных установках именно карманный фильтр является самым популярным решением благодаря увеличенному сроку службы.
- Компактные (W-образные). Разновидность фильтров тонкой очистки. Материал плотно уложен в пластиковую раму V-образной формы, что дает максимальную площадь фильтрации при минимальной монтажной глубине.
- Сорбционные (угольные). Внутри кассеты находятся гранулы активированного угля. В отличие от механических фильтров, они улавливают не пыль, а запахи, молекулы вредных газов (озон, диоксид азота, формальдегид) и летучие органические соединения.
Классификация по степени очистки: от G до HEPA
Долгое время основным стандартом классификации фильтров в России и Европе был ГОСТ Р ЕН 779-2014 (EN 779). Сегодня индустрия постепенно переходит на более точный стандарт ISO 16890, который оценивает удержание частиц определенного размера (PM10, PM2.5, PM1). Однако традиционная буквенно-цифровая маркировка (G, M, F, H) остается самой узнаваемой и широко используется инженерами-проектировщиками.
Фильтры грубой очистки (Классы G1, G2, G3, G4)
Это первая линия обороны вентиляционной системы (префильтры). Они предназначены для защиты автоматики, вентиляторов и фильтров более высоких классов от крупного мусора.
- Что задерживают: Частицы размером более 10 микрометров. К ним относятся тополиный пух, насекомые, сажа, перья, листья, шерсть животных, крупный песок и строительная пыль.
- Применение: Устанавливаются абсолютно во всех вентиляционных системах. В квартирах и загородных домах чаще всего используется стандартный фильтр G4, который обеспечивает степень очистки (синтетической пыли) до 90%.
Фильтры тонкой очистки (Классы M5, M6 и F7, F8, F9)
Эти элементы улавливают мелкодисперсные примеси, которые проскочили через префильтры. Изготавливаются из тончайших микроволокон стекла или синтетики.
- Что задерживают: Частицы размером от 1 до 10 микрометров. Сюда входят средняя и мелкая пыль, пыльца растений, споры плесени и грибков, угольная пыль, возгоны металлов. Класс F9 способен задерживать до 95% частиц размером менее 1 микрона.
- Применение: Больницы, лаборатории, административные здания, пищевые производства, а также квартиры и дома, расположенные вблизи оживленных автомагистралей или цветущих парков (для аллергиков).
Фильтры абсолютной очистки (Классы H10–H14 и U15–U17)
Известны под аббревиатурами HEPA (High Efficiency Particulate Air) и ULPA (Ultra Low Penetration Air). Это вершина технологической эволюции в области очистки воздуха. Для работы им требуются очень мощные вентиляторы, так как они создают сильнейшее сопротивление потоку.
- Что задерживают: Частицы размером менее 1 микрометра. Улавливают вирусы, бактерии, радиоактивные аэрозоли, мельчайшие частицы табачного дыма. Класс H14 задерживает 99,995% всех загрязнителей.
- Применение: "Чистые комнаты", операционные, фармацевтические цеха, предприятия микроэлектроники и атомной энергетики.
Сравнительная таблица классов фильтрации (по ГОСТ ЕН 779 и ЕН 1822)
| Группа фильтров |
Класс очистки |
Средняя эффективность (задержка частиц) |
Основное применение |
| Грубая очистка (Coarse) |
G1, G2 |
65% – 80% (синтетическая пыль) |
Базовая защита оборудования, склады. |
|
|
G3, G4 |
80% – 90% (синтетическая пыль) |
Жилые дома, офисы, первая ступень коммерческих систем. |
| Средняя очистка |
M5, M6 |
40% – 60% (частицы 0.4 мкм) |
Офисные центры, торговые залы, подготовка перед HEPA. |
| Тонкая очистка (Fine) |
F7, F8, F9 |
80% – 95% (частицы 0.4 мкм) |
Квартиры (защита от аллергенов), больницы, лаборатории. |
| Абсолютная очистка (HEPA) |
H10, H11, H12 |
85% – 99.5% (частицы 0.1-0.3 мкм) |
"Чистые зоны", фармацевтика, высокоточные производства. |
| Сверхтонкая (ULPA) |
H13, H14, U15-U17 |
99.95% – 99.9999% |
Операционные палаты, микроэлектроника (производство чипов). |
Принципы построения многоступенчатой системы
Установить один фильтр абсолютной очистки на входе воздуха с улицы — фатальная ошибка. Буквально за пару дней он забьется тополиным пухом и крупной пылью, перестав пропускать воздух. Стоимость же элементов HEPA крайне высока.
Именно поэтому профессиональные инженерные системы строятся по принципу каскадной (многоступенчатой) фильтрации:
- Первая ступень: Обязательный фильтр грубой очистки G3 или G4. Берет на себя основной удар и крупный мусор.
- Вторая ступень: Фильтр тонкой очистки F7. Убирает аллергены и мелкую пыль. Для большинства жилых помещений на этом этапе очистка завершается.
- Третья ступень: Угольный (для удаления запахов) или абсолютный фильтр HEPA H13 (для стерильных зон или тяжелых аллергиков).
Чтобы аэродинамика сети не нарушалась, наряду с фильтрами в систему внедряются качественные двигатели и прочие аксессуары для вентиляции, такие как шумоглушители и гибкие вставки, компенсирующие вибрацию. Стоит также отметить, что если монтаж сложной канальной системы невозможен, или она не справляется со специфическими запахами внутри помещения, отличным дополнением станут автономные бытовые очистители воздуха, которые включают в себя сразу комплекс фильтров, включая фотокаталитические блоки.
Замена и техническое обслуживание
Воздушные фильтры не подлежат стирке, выбиванию или продувке сжатым воздухом (особенно классы F и HEPA). Попытка промыть ткань приведет к разрушению микроволокон, и материал потеряет свои защитные свойства. Это строго расходный материал.
Как понять, что фильтр пора менять?
- По регламенту: Для систем в центре города карманные и кассетные вставки класса G4 меняют в среднем 1 раз в 3–4 месяца. Класс F7 — 1 раз в 6 месяцев. HEPA могут служить до 1–2 лет при условии своевременной замены префильтров.
- По дифференциальному реле давления: В профессиональных системах до и после фильтр-бокса устанавливаются датчики давления. По мере забивания ткани пылью, сопротивление прохождению воздуха растет. Как только перепад давления (дельта P) достигает критической отметки, установленной производителем, автоматика подает сигнал о необходимости сервисного обслуживания.
Выбор фильтрующих элементов — ответственный шаг. Понимание классификации и грамотная комбинация ступеней очистки позволят вам создать по-настоящему свежую, безопасную атмосферу, сэкономив при этом ресурс климатического оборудования и электроэнергию.
