تاسیسات نوین | دوره آموزش و طراحی تاسیسات مکانیکی ساختمان شامل نرم افزار تاسیسات، کتابهای تاسیسات و مقالات آموزشی فیلترهای هوا معمولاً بر اساس کارایی جمع‌آوری، افت فشار (یا مقاومت در برابر جریان هوا) و ظرفیت نگهداری ذرات رتبه‌بندی می‌شوند. انجمن گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع آمریکا(ASHRAE) استانداردهای 52.2-1999 و 52.1-1992 را توسعه داده است که فیلترها را از نظر “جذب ذرات” و “کارایی” طبقه‌بندی می‌کند.
استاندارد 52.1-1992، جذب ذرات، راندمان گرد و غبارگیری و ظرفیت نگهداری گرد و غبار را اندازه‌گیری می‌کند. فاکتور “جذب ذرات” به معنای توانایی یک فیلتر درجذب گرد و غبار است و توضیح می‌دهد که یک فیلتر هوا تا چه میزان ذرات بزرگ‌تری مانند خاک، پرز، مو و گرد و غبار را حذف می‌کند. “ظرفیت نگهداری گرد و غبار” یک فیلتر، مقدار وزنی گرد و غبار استانداردی است که فیلتر می‌تواند بدون اینکه مقاومت آن از 0.18 اینچ آب برای فیلترهای با مقاومت کم، 0.50 اینچ آب برای فیلترهای با مقاومت متوسط و 1.0 اینچ آب برای فیلترهای با مقاومت بالا فراتر رود، نگه دارد. به یاد داشته باشید که مقادیر “جذب ذرات” ممکن است بالا باشد؛ حتی برای فیلترهای با کارایی پایین، و به‌طور کافی نشان‌دهنده اثربخشی برخی فیلترها برای حفاظت شیمیایی یا بیولوژیکی نیست. راندمان گرد و غبارگیری ، توانایی فیلتر در حذف ذرات بزرگ، آنهایی که معمولاً فضاهای داخلی ساختمان‌ها را کثیف می‌کنند، اندازه‌گیری می‌کند. ظرفیت نگهداری گرد و غبار معیاری از کل مقدار گرد و غباری است که یک فیلتر می‌تواند در طول یک آزمون بارگذاری گرد و غبار نگه دارد. فاکتور جذب ذرات گرد و غبار می‌تواند به‌صورت زیر بیان شود:
µa = 1 – Ca / Cb
که در آن:
- µa = جذب ذرات گرد و غبار
- Ca = غلظت گرد و غبار پس از فیلتر
- Cb = غلظت گرد و غبار قبل از فیلتر
از آنجا که ذرات بزرگ بیشترِ وزن در یک نمونه هوا را تشکیل می‌دهند، یک فیلتر می‌تواند درصد نسبتاً بالایی از این ذرات را حذف کند در حالی که هیچ تأثیری بر روی تعداد زیاد ذرات کوچک در نمونه نخواهد داشت. بنابراین، فیلترهایی با جذب ذرات 90 درصد در اتاق‌های تمیز کاربرد کمی دارند. استاندارد ASHRAE 52.2-1999 راندمان اندازه ذرات (PSE) را اندازه‌گیری می‌کند. راندمان، توانایی فیلتر در حذف ذرات ریز از جریان هوا را با اندازه‌گیری غلظت ماده در بالادست و پایین‌دست دستگاه اندازه‌گیری می‌کند. اگر تأمین‌کننده فیلتر راندمان را فقط به صورت 95% یا 99% نشان دهد، این واقعاً هیچ معنایی ندارد مگر اینکه محدوده اندازه ذرات را مشخص کند.
استاندارد ASHRAE 52.2-1999 راندمان فیلتراسیون را در محدوده‌های مختلفِ اندازه ذرات کمی‌سازی می‌کند و نتایج را به‌عنوان MERV (گزارش حداقل راندمان فیلتر) بین 1 و 16 درجه‌بندی می‌کند. این سیستم شماره‌گذاری، ارزیابی و مقایسه فیلترهای هوای مکانیکی را آسان‌تر کرده و برخی از ابهامات مربوط به اثربخشی کلی هر نوع فیلتر هوای مکانیکی در حذف ذرات معلق در هوا، به‌ویژه آنهایی که کمتر از 2 میکرون هستند را از بین می‌برد. MERV بالاتر نشان‌دهنده فیلتر کارآمدتر است.
فیلترهای هوا – HEPA
HEPA مخفف “فیلتر هوای با کارایی بالا در جذب ذرات” است. فیلترهای HEPA بر اساس اصل انتشار عمل می‌کنند تا ذرات معلق را حذف کنند و برای حفظ کنترل آلودگی بسیار مهم هستند. این فیلترها می‌توانند ذراتی به کوچکى 0.3 میکرون (µm) را با کارایی جمع‌آوری ذرات حداقل 99.97% تصفیه کنند. این نکته قابل توجه است، با در نظر گرفتن اینکه هوای بیرونی که تنفس می‌کنیم ممکن است حاوی تا 5 میلیون ذره معلق از گرد و غبار، دوده و گرده در هر فوت مکعب باشد. این فیلترها معمولاً از مدیای با الیاف شیشه‌ای استفاده می‌کنند و در ضخامت‌های 6 و 12 اینچ در دسترس هستند. این فیلترها در حالت تمیز دارای افت فشار 1 اینچ آب هستند و معمولاً باید زمانی تعویض شوند که افت فشار از 2 اینچ آب فراتر رود.
فیلترهای HEPA دارای رتبه MERV نیستند زیرا از پروتکل تست 52.2 ASHRAE که برای تعیین رتبه‌های MERV استفاده می‌شود، فراتر می‌روند. در واقع، فیلترهای HEPA تنها فیلترهای مکانیکی هوا هستند که تست و تأیید شده‌اند تا کارایی مشخصی را در اندازه ذرات مشخص برآورده کنند. تمامی فیلترهای HEPA باید حداقل کارایی 99.97% را در اندازه 0.3 میکرون داشته باشند.
فیلترهای هوا – ULPA
ULPA مخفف “فیلتر هوای با ذرات فوق‌العاده کم” است. تقاضای بازار رو به رشد از علم و فناوری پیشرفته منجر به توسعه فیلترهای ULPA شده است که حداقل کارایی 99.999% (حداکثر نفوذ 0.001%) را برای ذرات 0.3 میکرون فراهم می‌کنند تا درجات پاکیزگی بهتر و محیط‌های کاری تمیزتری ایجاد کنند. این فیلترها برای اتاق‌های فوق‌تمیز استفاده می‌شوند، جایی که سطح آلودگی باید در سطحی کنترل شود که بهتر از آنچه با فیلترهای HEPA معمولی به دست می‌آید، باشد.
فیلترهای ULPA بدون بور با راندمان 99.9997% برای ذرات تا اندازه 0.12 میکرون برای اتاق‌های تمیز درجه 10 و درجه 1 به‌ویژه در صنایع تولید الکترونیک/نیمه‌هادی/صفحات اتصال استفاده می‌شوند، جایی که حد سطح آلودگی بالاتر از 0.12 میکرون نیز بسیار حیاتی است و مجاز نیست. توجه داشته باشید که اطلاعات متنی، مثلاً در مورد راندمان 99.97% و 99.997% فیلترهای HEPA مشابه به نظر می‌رسد، اما در واقع، تفاوت آن ناچیز نیست. یک فیلتر با راندمان 99.97% دارای نفوذ جزئی 0.0003 است؛ در حالی که نفوذ جزئی فیلتر با راندمان 99.99% برابر با 0.0001 است. این بدان معناست که یک فیلتر با راندمان 99.99% سه برابر کارآمدتر در حذف ذرات 0.3 میکرون است.