Filtry w oczyszczaczach powietrza - rodzaje i sposób działania

Filtr węglowy? HEPA? H13? Jonizacja? Rozwinięcie oznaczeń i zrozumienie istoty działania filtrów, stosowanych w oczyszczaczach powietrza, niekoniecznie należy do zadań łatwych. Jest to jednak wiedza – przynajmniej w podstawowym stopniu – niezbędna do tego, by wybrać urządzenie, idealnie dopasowane od naszych potrzeb. Poniżej wyróżniamy i wyjaśniamy sposób, w jaki działają najpowszechniej stosowane w oczyszczaczach sposoby filtracji.

 

Całkowicie sterylne powietrze? Zły pomysł

Na początku należy jednoznacznie stwierdzić, że uzyskanie całkowicie czystego powietrza jest niemożliwe. O ile na rynku istnieją rozwiązania – przeznaczone do użytku profesjonalnego – wykazujące się skutecznością nawet do 99,999995% (!), tak prawdopodobnie nigdy nie będziemy w stanie osiągnąć równych stu procent. Możliwości technologiczne będą nas skutecznie ograniczać, skazując inżynierów i naukowców na ciągłą gonitwę za kolejnymi dziewiątkami po przecinku.

 

Czy ciągły rozwój i badania mają więc jakikolwiek sens? Jak najbardziej. Czystość powietrza bliska 100% pożądana jest w przypadku prowadzenia wielu rodzajów badań z zakresu fizyki czy chemii. W przypadku zastosowań domowych spokojnie możemy się jednak bez tego typu rozwiązań obejść. Co więcej – długotrwałe przebywanie w niemal sterylnie czystym powietrzu nie byłoby korzystne dla układu immunologicznego, który poprzez kontakt z drobnoustrojami i innymi zanieczyszczeniami wytwarza komórki, budujące naturalną odporność. Wybierając oczyszczacz, niekoniecznie powinniśmy więc gonić za kolejnymi cyframi po przecinku. Zapewniamy, że różnica rzędu przykładowych 0,0009% i tak nie będzie dla naszego organizmu odczuwalna.

 

Przepływ CADR - ważny element skuteczności filtracji

CADR (Clean Air Delivery Rate) jest standardem, ustalonym przez Niezależne Stowarzyszenie Producentów Sprzętu Gospodarstwa domowego AHAM, stosowanym do pomiaru skuteczności oczyszczaczy. Uwzględnia on powierzchnię pomieszczenia i objętość czystego powietrza wytwarzanego podczas godziny pracy urządzenia. Im wyższa deklarowana wartość współczynnika CADR, tym skuteczniej oczyszczacz radzi sobie z zanieczyszczeniami.

 

Skuteczność filtracji będzie więc ściśle zależna od wielkości pomieszczenia i faktycznej objętości przefiltrowanego przez oczyszczacz powietrza. Jeśli wybierzemy urządzenie o współczynniku CADR zbyt małym w stosunku do wielkości pokoju, proces usuwania zanieczyszczeń może znacznie stracić na wydajności – nawet w przypadku zastosowania najlepszych filtrów. 

 

Tyle słowem wstępu. Pora przejść do części głównej, w której zajmiemy się czterema najczęściej spotykanymi w oczyszczaczach rodzajami filtrów. Na podstawie przeprowadzonych badań możemy stwierdzić, że urządzenia, w których zastosowano wszystkie z nich, stanowią najlepszy wybór pod względem czystości powietrza.

 

Modułowy filtr oczyszczacza powietrza
Modułowy filtr oczyszczacza powietrza

 

Filtry wstępne

Pierwszy filtr montowany przy wlocie powietrza. Zbudowany jest zazwyczaj z drobnej siateczki. Jego zadanie polega na zatrzymaniu większych zanieczyszczeń, które mogłyby spowodować zapychanie się kolejnych filtrów, doprowadzając do ich nieprawidłowej pracy, a nawet uszkodzenia. Jego głównym zadaniem jest oczyszczenie powietrza z włosów, sierści, kurzu czy okruchów. Niektóre dostępne na rynku rozwiązania posiadają także zdolność zatrzymywania pyłu PM10, będącego mieszaniną zawieszonych w powietrzu cząsteczek o średnicy poniżej 10 mikrometrów.

 

Na rynku spotyka się oczyszczacze z filtrami zarówno podlegającymi okresowej wymianie, jak i takimi, które pozostają w urządzeniu na stałe. W celu utrzymania odpowiedniej skuteczności wymagają regularnego czyszczenia, którego częstość określa producent. W przypadku filtrów wymiennych możemy spotkać się z rozwiązaniami, których żywotność – według danych producentów – powinna wynosić nawet do 10 lat.


Filtry HEPA

HEPA to skrót od High Efficiency Particulate Air Filter (wysokoskutecznego filtra cząsteczkowego powietrza). Filtry należące do tej grupy są podstawowymi i najbardziej skutecznymi rozwiązaniami, stosowanymi w oczyszczaczach powietrza. Pierwsze filtry tego typu zostały skonstruowane na potrzeby projektu Manhattan, czyli programu badawczego, prowadzonego przez USA, mającego na celu skonstruowanie i produkcję pierwszej bomby atomowej. Na przestrzeni lat, z racji dużego potencjału dalszego ich rozwoju pod względem skuteczności, filtry te były technologicznie ciągle ulepszane. Dziś stosowane są wszędzie tam, gdzie niezbędne jest utrzymanie jak najwyższej czystości powietrza, m.in. w zakładach farmaceutycznych, firmach tworzących czułą elektronikę, elektrowniach jądrowych czy szpitalach. I oczywiście – za sprawą oczyszczaczy stworzonych do celów konsumenckich – także w naszych domach i biurach.

 

Filtry HEPA oczyszczają powietrze z:

  • Pyłów PM2.5 i PM10 - są to pyły o średnicy mniejszej niż 2,5 lub 10 mikrometrów. Stanowią główne składniki smogu. Wpływają bardzo niekorzystnie na układ oddechowy. Ekspozycja na ich duże dawki powoduje m.in. napady kaszlu, świszczący oddech i znaczne pogorszenie samopoczucia zwłaszcza u osób cierpiących na schorzenia górnych dróg oddechowych. Według badań Polskiego Instytutu Ekonomicznego w 2019 roku, na terenie Polski odnotowano ponad 43 tys. przedwczesnych zgonów, spowodowanych działaniem pyłu PM2.5. Co więcej, dwa lata wcześniej nasz kraj zajął 4. miejsce wśród wszystkich państw UE pod względem średniorocznego stężenia tej substancji w powietrzu.
  • Pyłków roślin, zarodników pleśni i alergenów – szacuje się, że ponad 40 % Polaków cierpi na jakąś alergię, z czego ok. 6 milionów z nich zmaga się z uczuleniem na roztocza. Filtry HEPA stanowią jedno z najlepszych rozwiązań pod względem minimalizacji objawów alergicznych. 
  • Drobnego kurzu i sierści, których nie wyłapał filtr wstępny.
  • Bakterii, wirusów i zarodników grzybów, czyli substancji, mogących wywoływać liczne choroby.

 

filtr HEPA H13 oczyszczacza powietrza
Filtr HEPA do oczyszczacza powietrza

 

Podział filtrów HEPA

Z racji przeznaczenia także do użytku profesjonalnego, wymagającego blisko stuprocentowej czystości, filtry HEPA podlegają normalizacji. Ich klasyfikację opisuje norma EN1822-1: 2009, która dzieli je na trzy grupy:

  • EPA – skuteczne filtry cząsteczkowe powietrza. Oznaczane literą E,
  • HEPA – wysokoskuteczne filtry cząsteczkowe powietrza. Oznaczane literą H,
  • ULPA – akronim Ultra Low Penetration Air, czyli w dosłownym tłumaczeniu ,,filtry o bardzo niskiej penetracji powietrza”. Wykorzystywane wyłącznie w profesjonalnych systemach filtracji.

Filtry EPA i HEPA wykorzystywane są w oczyszczaczach powietrza, odkurzaczach i klimatyzacji. W czym tkwi różnica między nimi? Oczywiście w osiąganej skuteczności procesu usuwania zanieczyszczeń – zarówno całkowitej, jak i miejscowej, którą przedstawia poniższa tabela. W tym miejscu warto zaznaczyć, że większość dostępnych na rynku oczyszczaczy wyposażona jest w filtry o dokładności od E11 do H14 – w zupełności wystarczającej na potrzeby użytku domowego czy biurowego.

 

Rodzaj filtrów

Klasa filtra

Skuteczność [%]

Penetracja powietrza

EPA

E10

≥ 85

≤ 15

EPA

E11

≥ 95

≤ 5

EPA

E12

≥ 99,5

≤ 0,5

HEPA

H13

≥ 99,95

≤ 0,05

HEPA

H14

≥ 99,995

≤ 0,005

ULPA

U15

≥ 99,999 5

≤ 0,000 5

ULPA

U16

≥ 99,999 95

≤ 0,000 05

ULPA

U17

≥ 99,999 995

≤ 0,000 005

 

Wbrew pozorom, filtry ULPA, mimo niesamowitych wyników, osiąganych w profesjonalnych zastosowaniach, mogą wykazywać się mniejszą skutecznością w usuwaniu zanieczyszczeń typowych dla pomieszczeń mieszkalnych. Wynika to ze sporego spadku ciśnienia za filtrem w takich warunkach, co skutkuje zmniejszeniem przepływu powietrza. Są one także znacznie droższe w eksploatacji. W zupełności wystarczająca skuteczność (zdecydowanie tańszych) EPA i HEPA sprawia, że stosowanie urządzeń z komponentami z grupy ULPA w domach nie znajduje uzasadnienia.  

 

Żywotność filtrów HEPA waha się od 3 miesięcy do nawet 10 lat. Zależna jest od jakości i sposobu wykonania oraz – w największym stopniu – od poziomu zanieczyszczenia powietrza, w którym pracują. Korzystanie z oczyszczacza w warunkach wysokiego stężenia toksycznych substancji, może spowodować, że czas ten ulegnie skróceniu. W celu zachowania odpowiedniej wydajności i przedłużenia ich żywotności należy postępować według instrukcji, załączonych przez producenta.

 

Filtry węglowe

To rodzaj filtra, którego rdzeń stanowi węgiel aktywny. Jest to substancja powstająca w wyniku poddania działaniu wysokiej temperatury substancji organicznych, zawierających duże ilości węgla, takich jak węgiel brunatny czy torf. Cechuje się wysoką zawartością węgla pierwiastkowego, charakteryzującego się bardzo dużą powierzchnią w porównaniu do masy. Im więcej jest go w filtrze, tym wyższa skuteczność procesu oczyszczania. Węgiel aktywny zamyka się w specyficznej obudowie i układa w taki sposób, by zapewnić odpowiedni przepływ powietrza. Po złożeniu całość przypomina swą strukturą plaster miodu.

 

Główną cechą węgla aktywnego jest jego niesamowita skuteczność usuwania zanieczyszczeń, wynikająca z porowatej powierzchni. Proces ten polega na występowaniu zjawiska zwanego adsorpcją. Negatywnie naładowane jony zanieczyszczeń przyciągane są przez dodatnio naładowany węgiel aktywny, na którego powierzchni dochodzi do ich związania i – w konsekwencji – zneutralizowania.

 

Filtry węglowe wykazują się wynoszącą ponad 99,9% skutecznością w usuwaniu zanieczyszczeń gazowych i nieprzyjemnych zapachów, z którymi nie radzą sobie filtry HEPA – i to stanowi główną zaletę, którą najczęściej kierują się klienci, dokonując wyboru oczyszczacza wyposażonego w filtr tego rodzaju. Węgiel aktywny skutecznie neutralizuje na swej powierzchni cząsteczki pochodzenia zarówno organicznego, jak i nieorganicznego. Jako jeden z nielicznych, pozwala także na pozbycie się szczególnie trudnego do usunięcia zapachu dymu tytoniowego.

 

Najbardziej istotną cechą filtrów węglowych pozostanie jednak ich zdolność do neutralizacji lotnych związków organicznych (LZO). Nazwą tą określa się grupę związków chemicznych, wykazujących się łatwością w przechodzeniu w postać pary lub gazu, niską rozpuszczalnością w wodzie i bardzo toksycznym wpływem na organizm ludzki. Do najczęściej występujących z nich zaliczamy:

  • aceton – emitowany przez farby, zmywacze i uszczelnienia,
  • benzopireny – silnie rakotwórcze, związki powstające w wyniku procesu spalania niecałkowitego. Występują m.in. w smogu,
  • węglowodory aromatyczne (toulen, ksylen, benzen), powstające podczas spalania i występujące w farbie, benzynie i masie gipsowej,
  • węglowodory alifatyczne (dekan, oktan, heksan), emitowane przez farby, kleje, fotokopiarki,
  • terpeny – organiczne związki, występujące w środkach czystości, dezodorantach i papierosach.

 

filtr węglowy w oczyszczaczu
Filtr węglowy w oczyszczaczu powietrza

 

LZO odznaczają się wysoką szkodliwością. Ich wdychanie – nawet w niewielkich ilościach – może doprowadzić do:

  • podrażnień oczu, skóry, gardła i dróg oddechowych,
  • bólów i zawrotów głowy,
  • nudności,
  • otępienia,
  • bezsenności,
  • utraty przytomności.

 

Długotrwała ekspozycja na wysokie stężenie lotnych związków organicznych w powietrzu wiąże się z poważnym ryzykiem chorób, trwałego uszkodzenia organizmu lub nawet śmierci. Do najczęstszych ze skutków zaliczyć należy:

  • uszkodzenie wątroby lub nerek,
  • uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego i oddechowego,
  • bezpłodność,
  • uszkodzenia płodu,
  • choroby nowotworowe.

Dopuszczalna przez prawo europejskie ilość LZO w powietrzu wynosi do 30 g/ l. Należy mieć jednak na uwadze, że z emisją znacznie przekraczającą tę normę, możemy mieć do czynienia całkowicie przypadkiem (np. przez niezamkniętą puszkę farby przez sąsiada, pozostawioną na balkonie), w wyniku awarii bądź wypadku. Oczyszczacze wyposażone w filtr węglowy skutecznie chronią nas przed nimi, neutralizując je na swej powierzchni.

 

Niektórzy producenci decydują się na wzmocnienie filtrów węglowych poprzez pokrycie ich specjalną warstwą żelu krzemionkowego (SiO2). Pozwala to na neutralizację tlenków azotu (NOx) i siarki (SOx), powstających w miejscach, w których występuje wzmożony ruch pojazdów silnikowych.

 

Podobnie, jak w HEPA, żywotność filtrów węglowych jest ściśle związana z jakością i sposobem wykonania oraz warunkami, w jakich pracuje oczyszczacz. Tu także możemy spotkać się z rozwiązaniami, których żywotność producenci oceniają nawet na 10 lat. Na ogół okres ten wynosi jednak od kilku miesięcy do dwóch lat.

 

Metody wspierania filtracji w oczyszczaczach powietrza

Poza wymienionymi powyżej podstawowymi rodzajami filtrów coraz większą popularnością na rynku zaczynają cieszyć się technologie, mające za zadanie wspieranie procesu oczyszczania. Poza zwiększaniem ogólnej sprawności systemów, ich stosowanie wiąże się zazwyczaj z dodatkowymi korzyściami dla użytkowników, przekładając się na wzrost funkcjonalności urządzeń. Do najpopularniejszych z nich należy zaliczyć jonizatory powietrza.

 

Jonizatory powietrza

Urządzenia w porównaniu do wyżej wymienionych filtrów – nie stanowią (jeszcze) co prawda standardu, jednak z racji coraz większej popularności, nie mogło ich zabraknąć w zestawieniu. Zasada działania jonizatorów opiera się na generowaniu odpowiedniej ilości jonów, czyli grup atomów, charakteryzujących się niedomiarem (jony ujemne) lub nadmiarem (jony dodatnie) elektronów w stosunku do protonów. Co to oznacza?

 

Pierwsze z nich – nazywane w języku naukowym anionami – wykazują się wręcz zbawiennym wpływem na zdrowie. Cząstki ujemne charakteryzują się zdolnością do neutralizowania i usuwania z powietrza nieprzyjemnych zapachów, bakterii, alergenów, wirusów i zarodników pleśni. Przebywanie w pomieszczeniach, w których powietrze jest silnie nimi naładowane, powoduje znaczną poprawę naszego samopoczucia. Aniony minimalizują objawy alergii i sprzyjają leczeniu układu oddechowego. W środowisku naturalnym, z dużą koncentracją jonów ujemnych mamy do czynienia w górach, lasach na łąkach i w pobliżu wodospadów. W przypadku tych ostatnich, ich stężenie może osiągać wartość nawet do 450 000/ cm3.

 

Jony dodatnie (kationy) posiadają zaś właściwości całkowicie odwrotne. Przebywanie w pomieszczeniach z powietrzem silnie nimi naładowanym skutkuje m.in. sennością, bólami głowy, spadkiem koncentracji i ogólnym pogorszeniem samopoczucia. Głównymi źródłami ich emisji są m.in. urządzenia grzewcze i elektryczne, asfalt oraz sieci wysokich napięć. Dlaczego więc jonizatory je emitują? Z uwagi na utrzymanie odpowiedniej równowagi. Jak wykazały badania, idealny stosunek jonów ujemnych do dodatnich powinien wynosić ok. 1,2 do 1. Takie proporcje zapewniają najlepsze warunki do pracy i najskuteczniej neutralizują zanieczyszczenia.

 

Większość dostępnych dziś rozwiązań oparta jest o technologię tzw. jonizacji plazmowej. W jonizatorach tego typu występują zazwyczaj dwie elektrody – dodatnia i ujemna, na które podawany jest prąd o wysokim natężeniu. Jego przepływ przez elektrodę dodatnią powoduje rozbijanie docierających do niej cząsteczek wody na jony dodatnie. Cząstki tlenu, docierające zaś do elektrody ujemnej, rozbijane są na jony dodatnie.

 

Z racji wysokiej skuteczności oczyszczania, sięgającej niespełna 100%, producenci bardzo chętnie rozwijają swoje własne technologie jonizacji plazmowej. Do najpopularniejszych z nich możemy zaliczyć:

  • jonizację Plasmacluster od producenta Sharp,
  • PlasmaWave, opatentowane przez koreańską markę Winix,
  • Nanoe, opracowane przez Panasonic.

Jonizatory powietrza uznaje się za najlepszy sposób wspomagania głównych metod filtracji w oczyszczaczach. Polecane są w szczególności alergikom i osobom o obniżonej odporności. Funkcja jonizacji doskonale sprawdzi się także w biurach, w których duża ilość sprzętu elektronicznego może znacznie zaburzać równowagę między kationami i anionami. Taka sytuacja może skutkować problemami z koncentracją i rosnącym uczuciem zmęczenia, co – prócz ogólnie złego samopoczucia pracowników – w dłuższej perspektywie z pewnością odbije się na efektywności zespołu.

 

Pamiętajmy, że koszt urządzenia z jonizatorem będzie w (prawie) każdym przypadku wyższy od klasycznego oczyszczacza. Modele te wymagają także wymiany generatorów jonów po kilku latach regularnej pracy. Odczuwalne zalety stosowania jonizatorów są jednak w stanie całkowicie zrekompensować te wady.

 

Mata ewaporacyjna do nawilżacza powietrza
Mata ewaporacyjna do oczyszczacza z funkcją nawilżania

 

Maty ewaporacyjne

W przypadku oczyszczaczy wyposażonych w funkcję nawilżania możemy natknąć się także na maty ewaporacyjne, które – poza znaczną poprawą poziomu wilgotności w pomieszczeniu – również posiadają zdolność do oczyszczania powietrza z większych zanieczyszczeń - m.in. kurzu, włosów i sierści zwierząt.

 

Oczyszczacz powietrza – jaki wybrać?

Jak wspomnieliśmy na początku, oczyszczacze wyposażone w wymienione w tym artykule filtry stanowią gwarancję tego, że powietrze, którym przyjdzie nam oddychać, będzie niemal w 100% pozbawione zanieczyszczeń. Masz problem z wyborem odpowiedniego modelu? Skontaktuj się z nami! Nasi specjaliści pomogą ci dobrać urządzenie, które całkowicie spełni twoje potrzeby.

 

Darmowa wysyłka
Darmowa wysyłka
na wszystko
Prawo zwrotu
30 dni na zwrot
od daty doręczenia
Bezpieczeństwo zakupów
Bezpieczeństwo zakupów
połączenie szyfrowane (SSL)
PayU logo
Płatności online
Szybko i bezpiecznie
Informujemy, iż w celu realizacji usług dostępnych w naszym sklepie, optymalizacji jego treści oraz dostosowania sklepu do Państwa indywidualnych potrzeb korzystamy z informacji zapisanych za pomocą plików cookies na urządzeniach końcowych użytkowników. Pliki cookies można kontrolować za pomocą ustawień swojej przeglądarki internetowej. Dalsze korzystanie z naszego sklepu internetowego, bez zmiany ustawień przeglądarki internetowej oznacza, iż użytkownik akceptuje stosowanie plików cookies. Więcej informacji zawartych jest w polityce prywatności sklepu.