可更换式高效过滤器在暖通空调系统中的表现

可更换式高效过滤器在暖通空调系统中的表现

1. 概述 ?

可更换式高效过滤器（Replaceable High Efficiency Particulate Air Filter，简称HEPA）是现代暖通空调（HVAC）系统中不可或缺的关键组件。它主要用于捕获空气中的微小颗粒物，如灰尘、花粉、细菌、病毒、烟雾等，从而提供洁净的空气，保障室内空气质量，维护人体健康。可更换式设计使得过滤器能够定期更换，确保其过滤效率始终处于佳状态。

2. 工作原理 ⚙️

HEPA过滤器的工作原理并非简单的“筛子”过滤，而是多种机制协同作用的结果：

• 拦截（Interception）： 气流中的较大颗粒物由于惯性作用，无法跟随气流绕过纤维，直接撞击并被纤维捕获。
• 惯性碰撞（Inertial Impaction）： 较大的颗粒物由于惯性，无法随气流改变方向，直接撞击纤维并被捕获。
• 扩散（Diffusion）： 极小的颗粒物（<0.1μm）在空气中做布朗运动，增加了与纤维碰撞的几率，从而被捕获。
• 静电吸附（Electrostatic Attraction）： 某些HEPA过滤器带有静电，可以吸附带电的颗粒物。

这些机制协同作用，使得HEPA过滤器能够高效地捕获各种尺寸的颗粒物，特别是那些对人体健康危害大的微小颗粒物。

3. 产品参数 ?

HEPA过滤器的性能参数是选择和评估其性能的重要依据。常见参数包括：

过滤效率等级（EN 1822）

注意：局部渗透率是指在过滤器上某一点测得的颗粒物穿透率的大值。

4. 类型与结构 ?️

可更换式HEPA过滤器根据结构和应用场景，可以分为多种类型：

• 平板式过滤器： 简单的结构，过滤介质平铺在框架内，适用于风量较小、空间有限的场合。
• 褶皱式过滤器： 过滤介质折叠成褶皱状，增加过滤面积，提高容尘量，适用于风量较大的场合。
• 深褶皱式过滤器： 褶皱深度更大，过滤面积更大，容尘量更高，适用于对过滤效率和寿命要求较高的场合。
• V型过滤器： 过滤介质呈V型排列，进一步增加过滤面积，降低压降，适用于大风量、高要求的场合。
• 箱式过滤器： 将过滤器封装在箱体内，方便安装和更换，适用于大型HVAC系统。
• 组合式过滤器： 将不同类型的过滤器组合在一起，例如：初效过滤器+中效过滤器+HEPA过滤器，实现多级过滤。

HEPA过滤器的结构通常包括：

• 过滤介质： 核心部件，由超细纤维构成，负责捕获颗粒物。
• 框架： 支撑过滤介质，保持过滤器的形状和结构。
• 分隔片： 将过滤介质分隔成均匀的通道，防止褶皱变形，保证气流均匀分布。
• 密封垫： 确保过滤器与安装框架之间的密封，防止空气泄漏。

5. 在暖通空调系统中的应用场景 ?

可更换式HEPA过滤器广泛应用于各种暖通空调系统：

• 住宅建筑： 改善室内空气质量，减少过敏原、灰尘等，保障家人健康。
• 商业建筑： 提供舒适、洁净的办公环境，提高员工工作效率。
• 医疗机构： 确保手术室、病房等区域的空气洁净度，防止感染。
• 制药行业： 保证生产车间的空气质量，防止药品污染。
• 食品行业： 确保食品生产过程的卫生安全。
• 电子行业： 满足精密仪器生产对空气洁净度的要求。
• 实验室： 提供洁净的实验环境，保证实验结果的准确性。

在这些应用场景中，HEPA过滤器通常作为末端过滤器，安装在送风口或回风口，以确保进入室内的空气达到所需的洁净度。

6. 安装与维护 ?️

正确的安装和维护是保证HEPA过滤器性能的关键：

• 安装：
  • 选择合适的过滤器型号和尺寸。
  • 确保过滤器安装方向正确（通常有箭头指示气流方向）。
  • 检查密封垫是否完好，确保与安装框架之间的密封。
  • 避免在安装过程中损坏过滤介质。
• 维护：
  • 定期检查过滤器的压降，当压降达到建议终阻时，及时更换。
  • 根据使用环境的污染程度，制定合理的更换周期。
  • 更换过滤器时，注意安全防护，避免吸入灰尘。
  • 废弃的过滤器应按照环保规定进行处理。

7. 优势与局限性 ➕➖

优势：

• 高效过滤： 能够有效捕获空气中的微小颗粒物，包括PM2.5、细菌、病毒等。
• 改善空气质量： 提供洁净的空气，降低室内空气污染，保障人体健康。
• 适用性广： 可应用于各种暖通空调系统，满足不同场景的洁净度需求。
• 可更换设计： 方便定期更换，确保过滤效率始终处于佳状态。

局限性：

• 压降较高： 相比于普通过滤器，HEPA过滤器的压降较高，会增加风机的能耗。
• 成本较高： HEPA过滤器的价格相对较高，增加了HVAC系统的运行成本。
• 需要定期更换： 过滤器会逐渐积累灰尘，降低过滤效率，需要定期更换。
• 无法去除气态污染物： HEPA过滤器只能捕获颗粒物，无法去除气态污染物，如甲醛、苯等。

8. 发展趋势 ?

随着人们对室内空气质量的要求越来越高，HEPA过滤器也在不断发展和创新：

• 低阻高效： 开发新型过滤介质和结构，降低压降，提高过滤效率。
• 长寿命： 采用更耐用的材料和结构，延长过滤器的使用寿命。
• 智能化： 集成传感器和控制系统，实现对过滤器性能的实时监测和智能控制。
• 多功能： 将HEPA过滤器与其他空气净化技术结合，例如：活性炭吸附、紫外线杀菌等，实现更全面的空气净化效果。
• 纳米技术应用： 利用纳米材料的特性，开发更高效、更耐用的HEPA过滤器。

9. 相关标准 ?

以下是一些与HEPA过滤器相关的国内外标准：

• EN 1822:2019： 高效空气过滤器（EPA、HEPA和ULPA）。测定过滤效率的测试方法。
• IEST RP CC001： HEPA和ULPA过滤器的测试。
• GB/T 6165-2021： 高效空气过滤器。
• ISO 29463： 高效过滤器和过滤器介质。

这些标准规定了HEPA过滤器的性能要求、测试方法和分类，为用户选择和评估HEPA过滤器提供了依据。

10. 图标和表情符号 ?️

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参考文献 ?

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• [5] GB/T 6165-2021, 高效空气过滤器.
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