Что такое нера фильтр в 3d принтере

Обновлено: 17.01.2025

Трехмерная печать по-другому называется аддитивным производством. Это означает, что изделие создается послойным добавлением материала. Процессом управляет координатный XYZ робот с цифровым управлением. Принтеры работают с пластиком или металлом. Материал подают в точку осаждения в виде проволоки или порошка. Принтер расплавляет материал. Затем он соединяется с ранее нанесенной основой.

3D принтер изготовит предметы сложной формы. Это выгодно отличает аддитивный процесс от вычитающего, когда из крупного куска материала удаляются излишки. Механическая, лазерная обработка, пайка или сварка генерируют больше загрязнений. И много материала расходуется впустую. Трехмерная печать не расходует много лишнего материала. Она представляется чистым процессом, но все равно загрязняет воздух.

Всем, кто пользуется 3D-печатью, нужно знать о риске для здоровья. 3D принтер кажется безопасным. Но он может генерировать токсичные пары и опасные частицы вещества. Технологические процессы, преобразующие материал, загрязняют воздух на рабочих местах. Это касается резки, гравировки, термического разложения в лазерной машине, пайки с использованием токсичного флюса и т.д. Расплавленные металлы и полимеры не исключение.

Ультрадисперсные частицы

Нагрев вещества вызывает выделение твердых частиц, капель и паров. Они могут оказаться вредными при вдыхании.

Европейские ученые постепенно раскрывают опасности 3D печати для здоровья. Согласно отчету о выбросах 3D-принтеров расплавление пластиков выделяет в воздух маленькие наночастицы материала. Их нельзя увидеть без специального оборудования. Но это не значит, что они безопасны.

Наночастички пластика PLA используются в фармацевтике, как средство доставки лекарства в различные органы, в том числе и в мозг. Такой же эффект использует косметика. Ультрадисперсные частицы проникают через кожу. Сами по себе частицы PLA не токсичны. Но никто не знает о последствиях накопления в органах человека. Наночастички конденсируются в сравнительно большие образования. Доподлинно известно о вредности наночастиц сажи автомобильных выхлопов. С ними связаны дегенеративные заболевания мозга, например, болезнь альцгеймера.

Пластик ABS токсичен при расплавлении. Наноскопические частицы ABS так же токсичны. Такие частицы очень мелкие. Во время вдыхания они попадают в мозг через обонятельный нерв. Они распространяются по организму с кровотоком. Большинство органов могут избавиться от них естественным путем, но мозг и легкие засоряются надолго.

Фактически, частицы размером в 10-200нм легко проникают в кровоток через легкие. Их токсичное действие отличается от исходного вещества в привычных формах и размерах. Согласно исследованию итальянского Института здоровья и защиты прав потребителей наночастицы оседают в легких в больших количествах, чем дым электронной сигареты.

Газы или испарения

Расплавленный ABS источает особенно неприятный запах. Другие пластики включая нейлон, HIPS и HDPE выделяют такие же токсичные пары, но запаха меньше.

Полимерные материалы могут испаряют некоторые их составляющие. Часто в них добавляют диоктилфталат для гибкости и сопротивления плесени. Во время сильного нагрева или лазерной обработки в опасных количествах выделяется бензол. А во время работы с ПВХ в воздухе конденсируется аэрозоль HCl.

Высокая температура в зоне работы головки принтера провоцирует расширение воздуха. Пары быстро распространяются в рабочей зоне вместе с частичками пластика. Продукты термического разложения полимеров приведены в диаграмме ниже.

Дымоуловитель – это вытяжка с фильтрами, помещенные в одно устройство. Название она получила в то время, когда отводила дым паяльника или лазерного гравера. Но эти же устройства со специальными фильтрами годятся и для трехмерного принтера. Блок дымоуловителя для принтера мало чем отличается от блока для пайки.

3D печать чувствительна к изменению температуры воздуха. Следовательно, боится сквозняков. Если вы используете небольшой открытый принтер, то загрязненный воздух можно убрать обычным дымоприемником. Чтобы не нарушить климат в принтере, выбирайте минимальную скорость всасывания воздуха.

Если модель вашего 3D принтера закрытая, есть защитный кожух, то можно установить очищающий занавес. Во время работы пока окно принтера закрыто он может быть выключен. Но он будет очищать выходящий воздух, когда вы откроете короб, чтобы извлечь готовое изделие.

Если ваш принтер большой и полностью закрытый, то у него наверняка будет встроенные патрубки для подключения вытяжки. К ним можно подключить дымоуловитель с большими фильтрами. Он может работать непрерывно или включаться по команде принтера. Дымоуловитель захватывает грязный воздух и возвращает его обратно в принтер, чтобы не менять температуру воздуха во время процесса печати.

3-х ступенчатая фильтрация

Полноценный дымоуловитель оснащен тремя фильтрами. Первый – это предварительный фильтр. Он не пропускает крупную пыль, чтобы не засорять ей основной фильтр тонкой очистки. Фильтр тонкой очистки – это HEPA. На его волокнах оседают частички всех размеров, в том числе и аэрозоли и наночастицы. Завершает очистку газовый фильтр. Он состоит из плотно уложенных гранул активированного угля с прослойками из стекловолокна. Активированный уголь улавливает летучие органические соединения и наночастицы, которые пропустил HEPA.

Дымоуловитель против вытяжки

Самый дешевый способ убрать дым – канальный вентилятор и воздуховоды. Выброс загрязненного воздуха в окно запрещен нормами СанПин. А у дымоуловителя есть плюсы.

Хорошую очистку воздуха от всех видов твердых частиц и аэрозолей
В помещении не останется запахов от оплавленного пластика или металла
Вы будете уверены, что здоровье не пострадает
Микроклимат в машине 3D печати будет стабильным
Не нужна приточная вентиляция с подогревом или кондиционированием, как для вытяжки в форточку

Устраните вредный фактор

Вытяжка с фильтрами решит проблемы с вредными выбросами от 3D печати полимерами и металлическим порошком. Без правильной фильтрации ультрадисперсные частицы вызывают раздражение кожи и глаз. Наночастички накапливаются во внутренних органах и приводят к системным нарушениям, болезням сердца и сосудов и болезни Альцгеймера. Дымоуловитель подойдет для бытовых и профессиональных моделей принтеров. Вытяжка с фильтром, рециркуляцией и регулировкой воздушного потока минимально влияет на температуру воздуха внутри принтера. BOFA позаботится о вас и о мире, в котором мы живем.

Каталог дымоуловителей PDF

С моделями вы можете ознакомиться на нашем сайте в разделе Дымоуловители для 3D принтеров

В рабочее время в нашем офисе открыт демонстрационный зал, или шоурум. Здесь выставлены популярные дымоуловители компании BOFA.

Смотрите наше видео

Оставьте свой E-mail и будьте в курсе последних событий, скидок и специальных предложений

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:

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:

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

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:

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

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.

НЕРА-High Efficiency Particulate Absorption, что в переводе на русский язык означает "высокоэффективное удержание мелких частиц". Фильтры, выполненные по международным стандартам и, соответствующей ГОСТу, инновационной технологии предназначены для очистки воздуха от пыли и мелких абсорбентов. Давайте же детально рассмотрим как работает данное изобретение современности.

Особенности НЕРА фильтрации.

Если увеличить материал, который выполняет роль фильтрации, то можно рассмотреть детально его волокнистую структуру. При этом волокна используются разного диаметра и переплетены между собой в хаотичном порядке. Расстояние между волокнами составляет от 5 до 50 мкм. Однако, это совсем не значит, что воздух будет очищен лишь от крупных частиц, которые будут задерживаться между волокнами.

Если вы думаете, что из воздуха будут удалены лишь пух, шерсть и пыль, то вы глубоко ошибаетесь. У более мелких составляющих тоже нет никакого шанса пройти через НЕРА фильтрацию. Это происходит из-за того, что воздушному потоку приходится постоянно менять своё направление, двигаясь между волокнами. Самые мелкие частички (до 0.1 мкм) просто оседают на волокнистой структуре сетки. Крупинки диаметром от 0,3 мкм не успевают менять траекторию движения вместе с двигающимся потоком и цепляются за волокна в "лабиринте" фильтра. Таким образом, воздух очищается даже от самых мелких аллергенов, вирусов и бактерий.

Как ведут себя абразивы, попавшие в ловушку НЕРА?

Почему же фильтр может служить достаточно долгое время? Как бы это сказочно не звучало, но, попав в сети НЕРА фильтра, вредные вещества переходят на сторону добра. Теперь соринки и пылинки становятся дополнительной преградой, для, вновь попавших в фильтр, микро частиц. Однако, когда волокна забиваются пылью полностью, значительно ухудшается проходимость воздушного потока. Это и становится первым признаком того, что картридж пора менять.

Главным преимуществом НЕРА фильтрации является то, что система очистки устанавливается на выводящий поток воздуха из устройства (пылесосов, очистителей и увлажнителей воздуха). Это даёт возможность выдавать в помещение воздух, очищенный на 99,9 % от вредных микроорганизмов и пыли.

Если в устройстве есть HEPA-фильтр, производители отмечают это как преимущество. Но что в нем особенного? Объясняем простым языком.

Фильтрация воздуха используется не только в очистителях. Например, чтобы пылесос не выбрасывал обратно пыль, в нем тоже есть система фильтрации. Одним из самых эффективных фильтров в бытовой технике считается HEPA (ХЕПА).

Что означает HEPA?

Это аббревиатура от High Efficiency Particulate Air, что можно перевести как высокоэффективное удержание частиц. Технология эта не новая, появилась она в 40-х годах прошлого века в США и использовалась для улавливания радиоактивных частиц на предприятиях ядерной промышленности.

Что из себя представляет такой фильтр?

HEPA-фильтр способен улавливать частицы размером от 0,1 мкм. Реальная эффективность зависит от класса: например, HEPA 13 (класс 13 по EN 1822/DIN 24183) — задерживает до 99.95% частиц размером около 0,3 мкм, HEPA 14 - до 99.995% частиц размером около 0,3 мкм.

Как работает HEPA-фильтр?

Мы привыкли, что фильтры, грубо говоря, представляют собой сетку, которая способна задерживать частицы размером крупнее ячейки. Но с HEPA-фильтрами все не совсем так: в них очистка происходит за счет сразу трех физических эффектов.

Эффект диффузии. Из-за того, что размер частиц ничтожно мал, траектория их движения хаотична. Таким образом, двигаясь в направлении потока воздуха они врезаются в волокна и остаются на них.
Эффект инерции. Поток воздуха огибает волокна, но более тяжелые частицы не могут быстро изменить траекторию движения вслед за потоком и оседают на волокнах.
Эффект зацепления. Когда частица застревает в волокне, следующая цепляется за нее. Таким образом, те частицы, что не были пойманы первыми двумя способами, попадают в ловушку третьего.

Как часто нужно менять HEPA-фильтры?

Но, конечно, до определенного предела. Через некоторое время пропускная способность фильтра заметно снижается, и это снижает эффективность работы уже самих устройств. Например, у пылесоса может упасть мощность всасывания.

HEPA-фильтры в силу своих конструктивных особенностей одноразовые. То есть пропылесосить их нельзя: вы удалите только самые крупные загрязнения. Промыть под водой тоже нельзя — вы нарушите структуру. Остается только менять — в зависимости от интенсивности использования устройства, делать это нужно как минимум раз в 1-2 года.

Какие устройства оснащены HEPA-фильтром?

Таких довольно много: в первую очередь, это очистители воздуха, кондиционеры и пылесосы. Мы собрали лишь некоторые примеры.

Пылесос Samsung VC20M25

сухая уборка
с мешком и контейнером 2.50 л
мощность всасывания: 460 Вт
потребляемая мощность: 2000 Вт
фильтр тонкой очистки в комплекте
индикатор заполнения пылесборника, регулятор мощности на корпусе
телескопическая труба всасывания
ШхВхГ: 24.60x28x39 см

Недорогой, мощный проводной пылесос с несколькими степенями фильтрации. На ручке установлен прозрачный циклонный фильтр, который задерживает крупный мусор, мелкий оседает в мешке (на 2,5 литра), а пыль задерживается HEPA-фильтром. В комплекте идет насадка со щеткой, для хранения которой предусмотрен отсек под крышкой устройства. В пылесосе предусмотрена защита, которая не позволит его запустить без установленного мешка для сбора пыли.

Пылесос KARCHER VC 3

сухая уборка
с контейнером 0.90 л
мощность всасывания: 250 Вт
потребляемая мощность: 700 Вт
фильтр тонкой очистки в комплекте
телескопическая труба всасывания
ШхВхГ: 26.90x33.40x38.80 см

Тихий, компактный проводной пылесос без мешка для сбора пыли. Вместо него установлен циклонный фильтр, заполненность которого легко контролировать благодаря прозрачному контейнеру. В комплект входит несколько насадок для разных поверхностей. Предварительный фильтр можно легко достать и помыть, тем самым сэкономив средства на покупке мешков. Но вот установленный HEPA-фильтр менять нужно обязательно.

Очиститель воздуха АТМОС ВЕНТ-1307

обслуживаемая площадь 40 м 2
производительность 135 м 3 /час
ионизация воздуха
фильтр предварительной очистки, угольный фильтр, НЕРА-фильтр
регулировка скорости работы
мощность 12 Вт

Компактный прибор для многоступенчатой очистки воздуха, подойдет для небольших помещений до 40 м 2 . Устройство имеет модный цилиндрический дизайн, сенсорное управление и стильную подсветку с тремя уровнями яркости. Работает так: с помощью вентиляторов воздух всасывается в очиститель и проходит 4 уровня: первичный сетчатый фильтр, угольный, HEPA-фильтр и генератор отрицательных ионов кислорода. Из прибора воздух выходит совершенно чистым. Что удобно, в очистителе предусмотрено 4 скоростных режима работы, в том числе ночной с пониженным уровнем шума. Также устройство умеет оповещать о том, что фильтры загрязнились и их пора менять.

Очиститель воздуха Xiaomi Mi Air Purifier 2C

обслуживаемая площадь 42 м 2
производительность 350 м³/час
регулировка скорости работы
мощность 33 Вт

Небольшой очиститель с футуристичным дизайном, который впишется в современный интерьер. Имеет три степени очистки: стандартную сетку для крупного мусора (таких как волосы), угольный и HEPA-фильтр. Преимуществом можно назвать возможность управления со смартфона через фирменное приложение, в котором можно настроить температуру и влажность воздуха, а также установить режим работы (обычный или ночной). Приложение также уведомит вас о том, что подошло время менять фильтры.

Еще больше очистителей воздуха разных классов вы найдете в этой подборке.

Важно не только дышать чистым воздухом, но и пить чистую воду. Про выбор фильтров для дома у нас тоже есть полезная статья.

Зачастую рядом встречаются слова HEPA фильтр и очистка воздуха, так как в основном такие фильтры используются именно для климатического оборудования. Фильтр тонкой очистки HEPA изготавливается из особого материала, волокна которого переплетаются в особом порядке для улавливания частиц загрязнителей из воздуха. Свойства материала, его толщина и размер пор определяют класс очистки и эффективность фильтра.

Говоря о фильтрации, обычно представляется мелкая решетка или сито, которое пропускает частицы одного размера и не пропускает более крупные загрязнители. HEPA фильтр устроен иначе и очищает воздух и от более мелких, чем расстояния между волокнами фильтра, частиц. Сам материал фильтра сложен «гармошкой», его волокна располагаются нелинейно, так что поток воздуха проходит через волокна фильтра многократно. На эффективность фильтра влияют и сами волокна: материал, диаметр и плотность их укладки.

Как работает HEPA фильтр?

Прежде всего, эффект сита все-таки есть, благодаря ему задерживаются крупные частицы диаметром более 5 мкм, то есть крупными эти частицы можно назвать только относительно еще более мелких, которые также улавливает HEPA фильтр. В целом, системы очистки с такой фильтрацией применяются для удержания частиц размером от 10 мкм и меньше. Конечно, HEPA фильтр способен задерживать и по-настоящему большие частицы пыли, пух и другие крупные загрязнители. Однако использовать HEPA фильтр подобным образом было бы расточительством, так как крупные загрязнители быстро забьют волокна фильтра и снизят его эффективность. Поэтому наиболее оптимально дополнять HEPA фильтр префильтром или системой грубой очистки, она задерживает крупные загрязнители, продлевая ресурс работы основного фильтра.

Механизмы очистки в таких фильтрах строятся на трех физических процессах:

Диффузия. Самые мелкие частицы диаметром меньше 0,1 мкм, то есть их размер меньше, чем расстоянием между волокнами фильтра, постоянно находятся в хаотичном движении. Грубо говоря, их масса настолько мала, что помимо общего направления потока воздуха, их траектория постоянно меняется. В результате, когда общий поток воздуха огибает волокна фильтра, мельчайшие частицы выбиваются за счет своего хаотичного перемещения и оседают на волокнах фильтра.

Инерция. Частицы потяжелее с диаметром более 0,3 мкм, попадают в волокна фильтра по инерции. Общий поток воздуха огибает препятствия, которые создает материал фильтра, а «крупноватые» частицы не могут быстро изменять направление движения, в результате чего остаются в фильтре.

Зацепление. Частицы, слишком крупные для диффузии и слишком мелкие для инерции, не врезаются в материал фильтра, проходя через него. Но благодаря структуре микроволокон частицам не обязательно попадать в них – достаточно просто коснуться. Частица цепляется за волокно, к ней цепляется следующая, и таким образом происходит очистка от частиц среднего размера.

На практике все три процесса происходят одновременно и воздействуют на все частицы, независимо от их размера. Разделение проводится теоретически, так как эффективность воздействия каждого процесса на каждый вид частиц зависит от их размера.

То, что еще необходимо знать о работе HEPA фильтра – сочетание страшных слов адгезия и аутогезия. Первая обозначает взаимодействие частиц пыли с волокнами самого фильтра, благодаря которому частица осаждается на поверхность и уже не покидает ее. Аутогезия обусловливает взаимодействие частиц между собой, так что новый слой загрязнителей накладывается на уже имеющийся на волокнах фильтра. Таким образом, фильтр длительное время не теряет своей эффективности, более того, со временем и ростом количества загрязнений в фильтре растет и эффективность фильтра, так как скопления уже задержанных частиц образуют «ловушки» для следующих загрязнителей. Также, в зависимости от свойств материала фильтра, волокна могут накапливать электростатический заряд, который прочно удерживает все “пойманные” частицы, что увеличивает эффективность очистки. Однако при длительном использовании – более рекомендованного производителем срока – происходит забивание фильтра, он настолько наполняется частицами, что теряет способность пропускать через себя поток воздуха, поэтому необходимо проводить замены фильтров.

Сколько работает HEPA фильтр?

Сколько именно фильтр прослужит и насколько хорошо будет работать – зависит от конкретной модели, поэтому стоит придерживаться рекомендаций по замене и купить HEPA фильтр на замену, как только заявленный ресурс подходит к концу. Кроме того, если очистке подвергается особо загрязненный воздух, то фильтры нужно менять чаще, поэтому большинство производителей указывают срок работы в формате «до года/месяца». Распознать, что фильтр отжил свое, можно по запаху пыли, исходящему из устройства, или по снижению мощности потока воздуха из системы фильтрации. Часто спрашивают, можно ли мыть HEPA фильтр. Для большинства моделей мойка станет последним событием в жизни – от воды фильтры деформируются и теряют свои свойства. Моющиеся HEPA фильтры существуют, они отмечены знаком W в названии. Такие фильтры можно очистить сильным напором холодной воды без щеток и моющих средств, а затем высушить при комнатной температуре. Однако даже моющиеся фильтры не стоит использовать более двух лет, так как до конца очистить их невозможно.

Какие бывают HEPA фильтры?

Класс фильтрации всех таких фильтров обозначается цифрами и закреплен в нормативных документах. В России виды HEPA фильтров регламентированы ГОСТом Р ЕН 1822-1-2010. И согласно этому документу, прописаны стандарты для EPA, HEPA и ULPA фильтров.

Класс фильтра	Интегральное значение, в процентах
Класс фильтра	Эффективность	Проскок
Е 10	≥ 85	≤ 15
Е 11	≥ 95	≤ 5
Е 12	≥ 99,5	≤ 0,5
Н 13	≥ 99,95	≤ 0,05
Н 14	≥ 99,995	≤ 0,005
U 15	≥ 99,9995	≤ 0,0005
U 16	≥ 99,99995	≤ 0,00005
U 17	≥ 99,999995	≤ 0,000005

Конечно, наиболее правильно разделять EPА, HEPA и ULPA фильтры, однако системы очистки с такими фильтрами появились раньше, чем названия окончательно разделились, и пользователи привыкли называть фильтры именно HEPA. Поэтому производители, и мы в том числе, предпочитают сохранять знакомое для клиентов наименование “HEPA”.

Где применяются HEPA фильтры?

По большей части, такие системы фильтрации используют в трех видах бытовых устройств: пылесосах, очистителях воздуха и вентиляциях.

В пылесосах обычно устанавливаются простые фильтры для очистки выходящего воздуха от находящейся внутри прибора пыли. Наиболее часто моющиеся HEPA фильтры встречаются именно в пылесосах. На наиболее дорогих моделях устанавливаются фильтры HEPA E10, E11, E12, H13, H14, U15. Однако чаще всего в таких устройствах встречается фильтр HEPA Е10. При этом такие фильтры обычно небольшие по размеру и рассчитаны на большой поток воздуха, идущий с высокой скоростью.

Очистители воздуха также используют HEPA фильтры. В зависимости от уровня очистителя размер и качество фильтра меняются. Обратите внимание, фильтры высокого класса очистки обычно защищаются от деформации прочным пластиковым каркасом – чем выше эффективность фильтра, тем больше он нуждается в «броне». На качественных очистителях воздуха чаще всего установлен фильтр HEPA Е11. Этой системы достаточно для эффективной очистки циркулирующего воздуха, но при выборе устройства обратите внимание, чтобы фильтр не был деформирован, плотно прилегал к корпусу.

Системы вентиляции. Приточные вентиляции часто включают в себя системы фильтрации, однако в большинстве случаев все ограничивается префильтром или тонким HEPA. В бризере установлен HEPA фильтр Е11, который задерживает мельчайшие частицы загрязнителей из воздуха, включая вредные PM2.5 и PM10. Также такой класс фильтрации позволяет использовать фильтр до 2 лет при сохранении эффективности работы и ее росте. Система фильтрации также включает фильтр тонкой очистки F7, который защищает HEPA фильтр от «забивания» крупной пылью.

Читайте также: