Как правильно комбинировать воздушные фильтры для HVAC-систем?

В кондиционерах HVAC, установках подачи свежего воздуха, чистых помещениях и промышленных системах очистки воздуха фильтры не работают по принципу «чем выше эффективность, тем лучше». Если сочетание фильтров первичной, средней и высокой эффективности является нецелесообразным, это может привести к слишком большой разности давлений в системе, уменьшению объема воздуха, увеличению энергопотребления и сокращению срока службы высокоэффективного фильтра.

Для инженеров и покупателей более важным вопросом является: как следует комбинировать различные уровни фильтрации? Какую роль должен играть каждый уровень фильтра? Как сделать выбор исходя из объема воздуха, разницы давления и требований к чистоте?

1. Инженерные вопросы: Зачем нужна многоуровневая фильтрация?

Частицы разного размера часто сосуществуют в наружном и возвратном воздухе.

Если высокоэффективный фильтр используется непосредственно для удаления всех твердых частиц, крупные частицы пыли быстро увеличивают нагрузку на HEPA-фильтр, в результате чего разница давлений продолжает увеличиваться.

Поэтому в инженерных системах обычно используется иерархическая фильтрация, позволяющая различным фильтрам выполнять разные задачи:

Фильтр первичного действия → улавливает более крупные частицы и защищает фоновое оборудование.

Фильтр среднего действия → дополнительно фильтрует мелкие частицы и снижает нагрузку на высокоэффективный фильтр.

Высокоэффективный фильтр → выполняет высокоэффективную фильтрацию конечного воздуха для удовлетворения требований чистых помещений.

Типичная система может использование:

Наружный воздух → Первичный эффект → Средняя эффективность → охлаждение/нагрев поверхности → высокоэффективная фильтрация → чистая зона.

Не все системы HVAC требуют трехуровневой фильтрации. Количество ступеней фильтрации следует определять исходя из конечной чистоты, концентрации загрязняющих веществ, объема воздуха, разницы давления в системе и эксплуатационных затрат.

2. Технические параметры: При выборе фильтра не смотрите только на G4, F7 или H13

Во многих запросах на инженерные закупки указываются только: G4, F7, H13, но невозможно судить о том, подходит ли фильтр для реальной системы, основываясь только на уровне фильтрации.

При выборе проекта необходимо подтвердить как минимум следующие параметры:

Для фильтров общей вентиляции также необходимо обратить внимание на ISO 16890 и другие стандарты тестирования и классификации фильтров.

Что касается фильтров HEPA, вы не можете просто использовать концепцию класса обычных фильтров HVAC для вынесения суждений. Вам также следует подтвердить соответствующую эффективность, методы испытаний, номинальный объем воздуха и требования к обнаружению утечек.

3. Как совместить фильтры первичной, средней и высокой эффективности?

1. Начальный эффект + средний эффект

Это обычная комбинация в обычных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и системах свежего воздуха.

Базовая структура:

Первичный фильтр → Средний фильтр → Оборудование для обработки воздуха → В помещении

Основной эффект отвечает за уменьшение количества крупных частиц загрязняющих веществ, попадающих в систему, а средний эффект дополнительно уменьшает количество мелких частиц.

Это решение подходит для:

• Офисных зданий

• Коммерческих зданий

• Отелей

• Общих промышленных предприятий

• Общей системы свежего воздуха

• Общей системы кондиционирования воздуха

Если В проекте нет строгих требований к чистоте, нет необходимости слепо добавлять HEPA-фильтры.

2. Первичный эффект + средний эффект + HEPA

Для сцен с высокими требованиями к чистоте воздуха, таких как чистые помещения, фармацевтические препараты, больницы и электронное производство, можно использовать трехуровневую фильтрацию:

Первичный эффект → Средний эффект → HEPA

Суть этой комбинации заключается не в простом добавлении фильтра первого уровня, а в использовании входного фильтра для уменьшения нагрузки частиц, попадающих в HEPA.

Типичная система:

Наружный воздух → первичный эффект → средний эффект → AHU → HEPA → чистая комната.

HEPA может быть установлен в задней части оборудования для очистки воздуха или в конце чистого помещения в соответствии с требованиями проекта.

3. Первичный эффект + средний эффект + терминальная фильтрация HEPA

Для проектов с более высокими требованиями к чистоте и контролю частиц можно использовать комбинацию централизованной предварительной фильтрации и конечной высокоэффективной фильтрации.

Например:

Свежий воздух → Начальный эффект → Средний эффект → AHU → Система подачи воздуха в чистое помещение → Концевой фильтр HEPA

Это решение распространено в:

• Зона фармацевтического производства

• Чистая медицинская зона

• Лаборатория

• Производство электроники

• Производство полупроводников зоны

• Зона производства новой энергии и литиевых батарей

Конкретная конфигурация должна определяться на основе уровня чистоты, количества воздухообменов, объема воздуха и технических характеристик проекта.

4. Факторы выбора: эффективность фильтрации – не единственный показатель

1. Выбор на основе объема воздуха

Фильтры необходимо выбирать на основе фактического объема воздуха.

Например, номинальная эффективность фильтра соответствует требованиям, но если фактический объем проходящего воздуха превышает расчетное значение, скорость встречного ветра фильтра увеличивается, а также могут увеличиться потери давления.

Поэтому рекомендуется указать:

Воздушный поток + Размер фильтра + Эффективность фильтра

вместо предоставления только уровня фильтрации.

2. Выбор на основе начального сопротивления

Начальное сопротивление является важным параметром для оценки рабочих характеристик фильтра.

При одинаковой эффективности фильтрации и условиях объема воздуха, если начальное сопротивление определенного фильтра значительно выше, это может увеличить нагрузку на вентилятор и потребление энергии при длительной работе.

Поэтому рекомендуется попросить поставщика предоставить:

Начальное падение давления при номинальном расходе воздуха

То есть начальную разницу давления при номинальном расходе воздуха.

3. Установите цикл замены в соответствии с окончательным сопротивлением

После того, как фильтр будет использоваться в течение определенного периода времени, в фильтрующем материале будет постепенно накапливаться пыль, и разница давлений будет продолжать увеличиваться.

Если вы продолжите использовать сильно засоренный фильтр, это может привести к:

• Уменьшению объема воздуха

• Увеличению нагрузки на вентилятор

• Потреблению энергии системой увеличивается

• Разница давления в чистом помещении ненормальная

• Работа системы отопления, вентиляции и кондиционирования нестабильна

Поэтому в инженерных проектах следует разработать стратегию обслуживания и замены фильтров, основанную на разнице давления.

4. Выбирайте в зависимости от места для установки

Различные агрегаты и системы для чистых помещений имеют разные места для установки.

Если внутреннее пространство устройства ограничено, необходимо принять важные меры:

• Толщина фильтра

• Размер кадра

• Установка направление

• Метод уплотнения

• Пространство для замены

• Метод обслуживания

Для рукавных фильтров, фильтров V-типа и фильтров HEPA также необходимо подтвердить конкретную конструкцию установки.

5. Инженерное применение: какие решения следует использовать для разных проектов?

Коммерческие здания

Обычные офисные здания, торговые центры, гостиницы и другие проекты в основном ориентированы на качество воздуха в помещении, объем воздуха и рабочее потребление энергии.

Обычно на основе качества наружного воздуха и системных требований:

Первоначальный эффект + средний эффект

Ключевая оптимизация:

Эффективность фильтрации + разница давления + стоимость замены

Больница

Требования к контролю воздуха в различных функциональных зонах больницы сильно различаются.

Области с нормальной и высокой чистотой не могут использовать одну и ту же конфигурацию фильтрации.

Для помещений, где требуется повышенная чистота воздуха, можно использовать:

Первичный эффект + средний эффект + HEPA

При этом необходимо учитывать уплотнение фильтра, способы установки и условия обслуживания.

Фармацевтическая фабрика

Фармацевтическая производственная среда должна контролировать твердые частицы и риски перекрестного загрязнения.

Могут быть приняты типовые решения:

Первоначальный эффект → Средний эффект → HEPA

Для основных чистых зон необходимо уделить дополнительное внимание установке, обнаружению утечек и замене фильтров HEPA.

Заводы по производству электроники и полупроводников

Производство электронной продукции обычно предъявляет высокие требования к контролю содержания твердых частиц в воздухе.

В системе можно использовать:

Предварительную фильтрацию свежего воздуха → среднюю эффективность → AHU → терминальную фильтрацию HEPA/ULPA

Помимо эффективности фильтрации при проектировании следует также обратить внимание на:

• Контроль частиц

• Падение давления

• Воздушный поток

• Утечка в фильтре

• Уплотнение при установке

• Техническое обслуживание

Новый заводы по производству энергии и литиевых батарей

План очистки воздуха для новых заводов по производству энергии должен определяться на основе производственного процесса.

Различные производственные зоны могут быть:

• Частицы

• Температура

• Влажность

• Свежий воздух объем

• Чистота

У вас разные требования.

Поэтому фиксированная схема «начальный эффект + средний эффект + высокая эффективность» не может быть применена напрямую, а должна быть настроена в соответствии с конкретным производственным процессом и параметрами системы HVAC.

6. Часто задаваемые вопросы

Нужно ли использовать все фильтры первичной, средней и высокой эффективности?

Не обязательно.

Обычным системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха может потребоваться только фильтрация первичной и средней эффективности.

Только когда в проекте предъявляются более высокие требования к конечной чистоте воздуха, необходимо дальнейшее внедрение HEPA или других высокоэффективных решений для фильтрации.

Чем выше эффективность фильтра, тем лучше?

Не обязательно.

Более высокая эффективность фильтрации обычно означает более высокую устойчивость к фильтрации и более высокие затраты на закупки, поэтому выбор необходимо сочетать с требованиями проекта.

Правильный принцип:

Соответствовать требованиям чистоты, одновременно контролируя разницу давления и затраты жизненного цикла.

Почему нам нужно устанавливать предварительный фильтр перед HEPA?

Фильтр предварительной очистки может заранее перехватывать более крупные частицы и уменьшать нагрузку частиц, переносимую фильтром HEPA.

В средах с высокой концентрацией частиц разумная предварительная фильтрация и фильтрация средней эффективности могут помочь продлить срок службы HEPA-фильтров.

Могу ли я использовать только один HEPA-фильтр?

Технически некоторые системы могут быть спроектированы таким образом, но насколько это экономически оправдано, зависит от нагрузки по загрязнению воздуха и требований конечной чистоты.

Если концентрация твердых частиц в воздухе высока, непосредственное использование HEPA может привести к более быстрому накоплению пыли.

Поэтому для многих инженерных систем многоступенчатая фильтрация целесообразнее, чем использование одних только высокоэффективных фильтров.

7. Предложения по закупкам: Какие параметры B2B должен предоставить при закупке фильтров?

Если вы являетесь инженерной компанией по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, компанией по проектированию чистых помещений, OEM-производителем оборудования или покупателем промышленного проекта, рекомендуется предоставить поставщику фильтра следующую информацию:

1. Воздушный поток

Например:

5000 м³/ч

2. Размер фильтра

Например:

592 × 592 × 600 мм

3. Эффективность фильтра

Например:

ISO ePM1/HEPA H13/H14

4. Начальное падение давления

Попросите поставщика предоставить начальную разницу давления при номинальном объеме воздуха.

5. Окончательное падение давления

Используется для определения циклов замены и технического обслуживания фильтра.

6. Фильтрующий материал

Например:

• Синтетический

• Стекловолокно

• ПП

• ПТФЭ

7. Материал рамы

Например:

• Оцинкованная сталь

• Алюминий

• Нержавеющая сталь

• Пластик

8. Приложение

Необходимо сообщить поставщику, что фильтр в конечном итоге следует применить к:

• HVAC

• AHU

• Чистые помещения

• Больница

• Фармацевтическая

• Электроника

• Полупроводниковая

• Аккумуляторная фабрика

Таким образом, поставщики могут предоставить более точные решения по фильтрации, основанные на реальных условиях работы.

8. Решение для многоступенчатой фильтрации воздуха Yue Boyang

Jiangsu Yueboyang Purification Equipment Co., Ltd. специализируется на воздушных фильтрах и продуктах для очистки воздуха в чистых помещениях и может предоставить решения для многоступенчатой фильтрации воздуха в зависимости от объема воздуха, эффективности фильтрации, размера, разницы давления, метода установки и условий использования клиентов.

Решения продуктов могут охватывать:

Первичный фильтр

Используется для улавливания более крупных частиц и предварительной защиты внутреннего оборудования и фильтров HVAC.

Фильтр средней эффективности

используется для дальнейшего снижения нагрузки мелкими частицами и может использоваться в вентиляционных установках, установках подачи свежего воздуха и промышленных системах очистки воздуха.

Высокоэффективный фильтр / HEPA

Используется для высокоэффективной фильтрации конечного воздуха, подходит для применений с высокой степенью чистоты, таких как чистые помещения, больницы, фармацевтические препараты и электронное производство.

В соответствии с требованиями проекта его можно комбинировать:

Основной эффект + средний эффект

Или:

Основной эффект + средний эффект + HEPA

Для чистых помещений и промышленных проектов с высокой чистотой - общее решение Конструкция также может комбинироваться с предварительной фильтрацией AHU и конечной фильтрацией HEPA.

В проектах B2B компания Yueboyang может выполнять выбор продукта и техническое подтверждение на основе данных клиента:

воздушный поток + размер фильтра + эффективность + перепад давления + применение

, чтобы помочь инженерным компаниям, OEM-заказчикам и покупателям разумно контролировать разницу давления в системе, затраты на техническое обслуживание и затраты на замену фильтров, одновременно соблюдая требования к чистоте воздуха.

Вывод

Комбинация фильтров первичного, среднего и высокого КПД — это не просто наложение фильтров разных уровней.

Разумный инженерный план должен также учитывать:

Эффективность фильтрации, объем воздуха, начальное сопротивление, конечное сопротивление, пылеемкость, требования к чистоте, пространство для оборудования и стоимость жизненного цикла.

Для обычных систем отопления, вентиляции и кондиционирования приоритет может быть отдан первичной эффективности + средней эффективности; для чистых помещений и промышленных предприятий с высокой чистотой в соответствии с требованиями проекта можно использовать первичную эффективность + среднюю эффективность + HEPA.

Для клиентов, которые занимаются разработкой проекта или закупками, самое главное - не спрашивать «G4, F7 или H13» индивидуально, а предоставить поставщику полный объем воздуха, размер, эффективность фильтрации, перепад давления и среду применения, чтобы получить фильтрующее решение, действительно подходящее для проекта.