Φίλτρα αέρα σε συστήματα Κλιματισμού/Αερισμού

Ο κλιματισμός είναι η επεξεργασία του αέρα, με σκοπό τη δημιουργία των κατάλληλων συνθηκών θερμοκρασίας, υγρασίας, κίνησης και καθαρότητας μέσα σε κλειστούς χώρους. Η καθαρότητα του αέρα επιτυγχάνεται μέσω της διαδικασίας του φιλτραρίσματος.

Φιλτράρισμα είναι η απομάκρυνση των ανεπιθύμητων σωματιδίων και ουσιών από τον εισερχόμενο ή εξερχόμενο αέρα ενός χώρου, στον βαθμό που αυτό είναι απαραίτητο. Αυτό γίνεται για την προστασία της ανθρώπινης υγείας, των εξαρτημάτων του συστήματος κλιματισμού, των αντικειμένων σε εσωτερικούς χώρους και για την επίτευξη υψηλής καθαρότητας σε ειδικούς χώρους όπως χειρουργεία, βιολογικά εργαστήρια και χώρους κατασκευής ηλεκτρονικών, καθώς και για την προστασία του περιβάλλοντος από τους βλαβερούς ρύπους των βιομηχανιών. Υπάρχουν τρείς τρόποι φιλτραρίσματος, ο μηχανικός, ο ηλεκτροστατικός και ο χημικός. Ο μηχανικός και ο ηλεκτροστατικός χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση σωματιδίων και ο χημικός για την εξουδετέρωση χημικών ενώσεων.

Στον μηχανικό τρόπο φιλτραρίσματος χρησιμοποιούνται φίλτρα από  συνθετικές ίνες ή υαλοΐνες ή πολυεστερικές ίνες. Η συγκράτηση των σωματιδίων ανάμεσα στην ίνες επιτυγχάνεται με τέσσερις μηχανισμούς, την διήθηση, την πρόσκρουση, την αναχαίτιση και τη διάχυση. Υπάρχουν δεκαεπτά κλάσεις φίλτρων που ομαδοποιούνται σε τέσσερις κατηγορίες. Πρόφιλτρα G (G1 έως G4), για τη συγκράτηση σωματιδίων μεγαλύτερων από 5μm, φίλτρα λεπτής σκόνης F (F5 έως F9), για τη συγκράτηση σωματιδίων με μέγεθος από 1 έως 5μm, απόλυτα φίλτρα HEPA H (H10 έως H14), για τη συγκράτηση σωματιδίων με μέγεθος από 0,3μm έως 1μm και απόλυτα φίλτρα ULPA U (U15 έως U17), για τη συγκράτηση σωματιδίων με μέγεθος από 0,12 έως 0,3μm.

Οι μορφές των φίλτρων ποικίλουν ανάλογα με την κατηγορία τους. Τα πρόφιλτρα «G» κατασκευάζονται σε επίπεδη ή σε κυματοειδή μορφή ή σαν σακόφιλτρα με χαλαρούς θύλακες. Τα φίλτρα λεπτής σκόνης «F» κατασκευάζονται σαν σακόφιλτρα με χαλαρούς ή σταθερούς θύλακες. Τα απόλυτα φίλτρα «Η» κατασκευάζονται σαν κασετίνες ή σαν σακόφιλτρα με σταθερούς θύλακες. Τα απόλυτα φίλτρα «U» κατασκευάζονται σαν κασετίνες.

Στον ηλεκτροστατικό τρόπο φιλτραρίσματος, η ροη του αέρα διασχίζει ένα ηλεκτρικό πεδίο όπου τα σωματίδια φορτίζονται με θετικό ηλεκτρικό φορτίο και προσκολλώνται σε μια αρνητικά φορτισμένη πλάκα.

Στον χημικό τρόπο φιλτραρίσματος χρησιμοποιείται συνήθως ενεργός άνθρακας ή/και ενεργή αλουμίνα, με πολύ υψηλό πορώδες όπου επικάθονται, δημιουργώντας χημικούς δεσμούς, τα μόρια των χημικών ενώσεων που θέλουμε να εξουδετερώσουμε.

Για την επιλογή του τύπου φίλτρου που θα χρησιμοποιήσουμε θα πρέπει να λάβουμε υπόψη το μέγεθος και το είδος των ρύπων, καθώς και τη χρήση του χώρου που θα εισέλθει ο αέρας. Για παράδειγμα ένα χειρουργείο έχει πολύ μεγαλύτερες απαιτήσεις καθαρότητας αέρα από ένα εμπορικό κατάστημα.

Όταν χρησιμοποιούμε φίλτρα κατηγορίας υψηλότερης της κατηγορίας «G», θα πρέπει να τοποθετούνται πριν από αυτά ένα ή περισσότερα φίλτρα των προηγούμενων κατηγοριών. Επίσης όταν χρησιμοποιούμε φίλτρα ηλεκτροστατικά ή ενεργού άνθρακά, πολλές φορές χρησιμοποιούμε εκτός από πρόφιλτρα και τα κατάλληλα μετάφιλτρα.

Μερικά παραδείγματα εφαρμογών, με τις κατηγορίες φίλτρων που πρέπει να χρησιμοποιηθούν, φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.

Εφαρμογές	Κατηγορίες φίλτρων που απαιτούνται
Γυμναστήρια, εκθέσεις.	G
Κατοικίες, γραφεία, ξενοδοχεία, δωμάτια νοσοκομείων, θέατρα , μουσεία , σινεμά, καταστήματα.	G+F
Χειρουργεία, εντατικές, καθαροί χώροι, παρασκευαστήρια τροφίμων.	G+F+H
Φαρμακοβιομηχανίες, εργοστάσια κατασκευής ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.	G+F+H+U

Σε εφαρμογές όπως κουζίνες χώρων μαζικής εστίασης, χρησιμοποιείται μια  συστοιχία φίλτρων για την σταδιακή φίλτρανση των ρύπων, πριν αυτοί εξέλθουν στο περιβάλλον. Τα στάδια φίλτρανσης συνήθως είναι τα ακόλουθα: 1^ο & 2^ο στάδιο: φίλτρο λίπους, 3^ο στάδιο: πρόφιλτρο  G, 4^ο στάδιο: σακόφιλτρο F, 5^ο στάδιο: απόλυτο φίλτρο Η, 6^ο & 7^ο στάδιο: φίλτρο χημικού καθαρισμού, 8^ο στάδιο: μετάφιλτρο G. Αντί των φίλτρων του 3^ου, 4^ου και 5^ου σταδίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ηλεκτροστατικό φίλτρο.

Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στην πτώση πίεσης (αρχική και τελική) του συνδυασμού των φίλτρων που θα επιλέξουμε. Θα πρέπει η αρχική πτώση πίεσης να μην είναι πολύ υψηλή, για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και πιο οικονομική λειτουργία. Επίσης ο ανεμιστήρας πρέπει να επιλέγεται έτσι ώστε να μπορεί να ανταπεξέλθει όταν τα φίλτρα είναι ρυπασμένα, οπότε η πτώση πίεσης να προσεγγίζει την τελική.

Ιδιαίτερα σημαντική, εκτός από την σωστή αρχική εγκατάσταση, είναι και η αντικατάσταση των ρυπασμένων φίλτρων όταν αυτά φτάσουν στην τελική πτώση πίεσης, ώστε να μην επιβαρύνουν υπερβολικά το σύστημα κλιματισμού.

Η σωστή επιλογή του τύπου και της διάστασης των φίλτρων για την εφαρμογή που εξετάζουμε, αλλά και η έγκαιρη αντικατάστασή τους, μας εξασφαλίζει τις κατάλληλες συνθήκες στον χώρο με το χαμηλότερο συνολικό κόστος (εγκατάστασης και λειτουργίας).