لمحة سريعة عن مزايا وعيوب أجهزة تنقية الهواء المزودة بمرشحات HEPA

يمكن أن يكون فلتر HEPA (فلتر جسيمات الهواء عالي الكفاءة) جزءًا مهمًا من أنظمة تنقية الهواء التقليدية ويعد بتحسين جودة الهواء في منزلك أو مكتبك. ومع ذلك، هناك العديد من المفاهيم الخاطئة حول معيار HEPA، وما إذا كان جهاز تنقية الهواء أو الفلتر يفي حقًا بمعيار HEPA وما يمكن لمرشح HEPA القيام به وما لا يمكن لمرشح HEPA القيام به. دعنا نلقي نظرة على ما يعنيه معيار HEPA وكيف يمكن لمرشح HEPA التعامل مع أنواع مختلفة من الملوثات في منزلك.

ما هو فلتر HEPA؟

تم وضع معيار HEPA من قبل وزارة الطاقة الأمريكية. قد يبدو غريبًا أن وزارة الطاقة وضعت معيارًا لترشيح الهواء، ولكن تم تطوير مرشحات HEPA لأول مرة في أربعينيات القرن الماضي لاستخدامها في المنشآت الملوثة بالغبار المشع. يمكن استخدام التدريع لاحتواء الإشعاع، ولكن عندما تتلوث جزيئات الغبار والرطوبة بالإشعاع، يمكن أن تنشر التلوث الإشعاعي عبر مجاري الهواء والممرات. تم تطوير مرشحات HEPA لاحتواء الجسيمات التي يحتمل أن تكون مشعة. ومنذ ذلك الحين، تم استخدامها في العديد من الصناعات والتطبيقات. في ستينيات القرن الماضي، دخلت مرشحات HEPA إلى السوق الاستهلاكية كمرشحات لمعدات التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، وأجهزة تنقية الهواء المستقلة. واليوم، يتم دمج جميع مرشحات HEPA تقريبًا مع تقنية مرشحات إضافية مثل الكربون المنشط.

ما فائدة فلاتر الهواء HEPA

لفهم كيفية عمل مرشحات HEPA، فكر فيها على أنها غابة كثيفة من الألياف المتشابكة المضغوطة في ورقة. عادةً ما تكون الورقة مطوية لزيادة مساحة السطح وعمر المرشح. يتدفق الهواء عبر الألياف وتلتصق معظم الجسيمات أثناء تطايرها في الألياف، مثل سيارة تحاول القيادة عبر الأشجار الكثيفة أو كرة تحاول التدحرج عبر الشجيرات. الجسيمات الصغيرة للغاية أو جزيئات الغاز فقط هي التي يمكنها المرور عبرها لأنها خفيفة للغاية لدرجة أنها ترتد عن الألياف ويتم دفعها عبر تدفق الهواء.

تعمل فلاتر HEPA بشكل جيد من تلقاء نفسها وتزيل الجسيمات مثل وبر الحيوانات الأليفة وحبوب اللقاح والدخان والغبار بفعالية.

حيث تحتاج فلاتر الهواء HEPA للمساعدة

على الرغم من أن فلاتر HEPA تزيل معظم الجسيمات من الهواء، إلا أن هناك العديد من الملوثات الضارة في الهواء التي ليست جسيمات.

المركبات العضوية المتطايرةالمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) هي مواد كيميائية في الهواء تأتي بشكل رئيسي من مواد البناء أو المنتجات في منازلنا وأبخرة العادم من منتجات التنظيف وغيرها من المصادر مثل منتجات التجميل. التأثير الأكثر إثارة للقلق على الصحة للمركبات العضوية المتطايرة هو أن بعضها معروف بأنها مسببة للسرطان. لا يمكن لمرشحات HEPA إزالة المركبات العضوية المتطايرة لأنها تميل إلى الارتداد عن الوسائط الليفية.

الأوزونالأوزون (O3) هو غاز يوجد بشكل طبيعي في الغلاف الجوي العلوي ولكنه ينشأ عن التلوث بالقرب من الأرض حيث قد نتعرض له. لا يضر الأوزون بالتنفس فحسب، بل يمكن أن يتفاعل أيضًا مع المركبات العضوية المتطايرة ويخلق جزيئات صغيرة للغاية يمكن أن تتغلغل بسهولة في أعماق الرئتين. الأوزون جزيء صغير جداً وبسيط لا يلتصق بألياف HEPA.

مسببات الحساسيةتُعد حبوب اللقاح وجراثيم العفن وشعر الحيوانات والعديد من الجسيمات الأخرى من مسببات الحساسية والربو وتسمى مسببات الحساسية. في حين أن معظم الجسيمات المسببة للحساسية كبيرة بما يكفي لالتقاطها بواسطة مرشحات HEPA، إلا أن الأجزاء الصغيرة جداً يمكن أن تمر عبر المرشح وتبقى في الهواء.

من المهم ملاحظة أن التغييرات المتكررة للفلتر ضرورية لأن المواد المسببة للحساسية والمواد السامة الأخرى يمكن أن تتراكم على الفلتر. تقلل الملوثات المحتبسة من فعالية الفلتر وإمكانية اختراق الفلتر إذا جف وتشقق.

هل يجب أن أشتري جهاز تنقية هواء HEPA لمنزلي؟

إن فلتر HEPA ليس سوى جزء من الحل لتحسين جودة الهواء الداخلي. فكما ترى أعلاه، تكون فلاتر HEPA أكثر فعالية عندما تقترن بتقنيات ترشيح إضافية، خاصة عند إزالة الجسيمات الدقيقة مثل شظايا مسببات الحساسية والمواد الكيميائية مثل المركبات العضوية المتطايرة (VOCs).

بالنسبة لأولئك القلقين بشأن الجسيمات الكبيرة مثل الغبار وحبوب اللقاح ووبر الحيوانات الأليفة - سيساعد فلتر الهواء المزود بمكون HEPA في تقليلها في الهواء. أما إذا كنت قلقاً بشأن مصادر أخرى لتلوث الهواء الداخلي مثل المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) والفيروسات والبكتيريا، فقد تحتاج إلى حل أكثر شمولاً من HEPA وحده.

التعويض عن أوجه القصور في HEPA

يمكن أن يساعد تقليل الملوثات التي يكون فلتر HEPA عرضة لها في تحسين جودة الهواء من خلال القضاء على مصدر ملوثات الهواء:

• حصر الحيوانات الأليفة في مناطق معينة من المنزل.
• نظف بالمكنسة الكهربائية وامسح بشكل متكرر لتقليل كمية الجسيمات في الغرفة وإزالة الملوثات العالقة في السجاد والستائر والأثاث التي لا يمكن لجهاز تنقية الهواء الوصول إليها.
• افتحي أكبر عدد ممكن من النوافذ أثناء التنظيف وبعده.
• بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من الحساسية، يمكن أن تقلل أغطية المراتب والوسائد الخاصة من كمية الملوثات التي تتعرض لها بشكل كبير.
• إذا كنت لا تعيش بالقرب من مصدر رئيسي للتلوث، يمكنك دائماً تحسين جودة الهواء في منزلك عن طريق فتح النوافذ بشكل متكرر والسماح بدخول الهواء النقي. تميل المنازل إلى حبس الملوثات وتركيزها، لذا فإن الهواء الخارجي يكون دائماً أنظف.

برنامج HEPA الحقيقي مقابل برنامج HEPA الشبيه ب HEPA مقابل أسلوب HEPA

إذا كنت تعتقد أن جهاز تنقية الهواء المزوّد بفلتر HEPA مناسب لك، تذكّر أن كلمة "HEPA" على العبوة وحدها لا تكفي لضمان فعالية الفلتر. تأكّد من أنه متوافق مع HEPA ويلتقط 99.97 % من الجسيمات الصغيرة التي لا تتجاوز 0.3 ميكرون.

لا معنى لمصطلحات مثل "شبيهة بـ HEPA" أو "طراز HEPA"، لأن هذه المصطلحات لا تشير إلى أن المرشح يفي فعلياً بمعايير الترشيح HEPA. وقد بدأت بعض الشركات المصنعة للمرشحات التي تفي بالمعايير باستخدام مصطلح "HEPA الحقيقي".

تستند مواصفات مرشح HEPA (يشير الاختصار إلى هواء الجسيمات عالي الكفاءة والمعروف أيضًا باسم حاجز الجسيمات عالي الكفاءة) على كفاءة التقاط الجسيمات للمرشح في مسار واحد. للوفاء بالمعيار، يجب أن يحجب الفلتر 99.97 % من كل الجسيمات التي يبلغ قطرها 0.3 ميكرومتر في تمريرة واحدة. وهذا يعني أنه إذا قمت بتمرير عشرة آلاف جسيم بقطر 0.3 ميكرون من خلال فلتر HEPA، فلن يمر سوى ثلاثة فقط. يتم استخدام كريات بهذا الحجم لأنه يُعتقد أنها بالحجم والوزن المناسبين لتكون الأكثر صعوبة في الالتقاط. من الناحية النظرية، يجب أن يلتقط المرشح الجسيمات من جميع الأحجام الأخرى بسهولة أكبر.

هناك جانب آخر لم يتم اختباره في مرشحات HEPA الفعالة: يجب أن يكون هيكل جهاز تنقية الهواء أو مبيت جهاز التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الذي تم تركيب المرشح فيه محكم الإغلاق. فالهواء والملوثات التي يحتوي عليها تتبع دائماً المسار الأقل مقاومة. لذلك إذا تمكنوا من تجاوز الفلتر، فلن يعمل الفلتر بشكل جيد. يتطلب صنع فلتر محكم الإغلاق فعالاً عملية تصنيع أكثر دقة، وأجهزة تنقية الهواء الرخيصة ليست دائماً على مستوى المهمة.

فعالية مرشحات HEPA وغير HEPA

ما مدى فعالية مرشحات HEPA؟ يسرد الجدول التالي، المأخوذ من تقرير وكالة حماية البيئة الأمريكية، تصنيف MERV (الحد الأدنى لقيمة الإبلاغ عن الكفاءة) لمواد الترشيح وفقًا للملوثات النموذجية التي تعالجها، إلى جانب نوع المرشح النموذجي في مجموعة تصنيف MERV (من مرشحات HEPA إلى مرشحات "شبيهة بـ HEPA").

على الرغم من أن قيمة MERV مرتبطة بالأداء فقط، إلا أنه لا يزال بإمكانك استخلاص بعض المعلومات من الجدول التالي حيث أنه يعطيك مؤشراً عن حدود أنواع معينة (مثل المرشحات المطوية ذات الكفاءة الأعلى مقارنةً بمرشحات HEPA الحقيقية).

التقييمات	كفاءة إزالة الجسيمات	حجم الجسيمات والشوائب النموذجية	الاستخدام والنوع النموذجي
MERV 1 - 4	أقل من 20 سنة %	10 ميكرون (10 ميكرون) حبوب اللقاح وغبار الصنفرة وألياف النسيج والسجاد	مرشح يمكن التخلص منه لوح من الألياف الزجاجية أو ألواح الوسائط الاصطناعية، عادة ما يكون سمكه 1 بوصة فلاتر قابلة للغسل شبكة ألومنيوم، صفيحة مطاطية رغوية المرشحات الكهروستاتيكية صفيحة بولي كربونات منسوجة ذاتية الشحن ذاتية الشحن
MERV 5 - 8	من 35 % إلى 70 %	3 - 10 ميكرون (3 - 10 ميكرون) كل هذا مع كفاءة أكبر بالإضافة إلى غبار المنزل والزغب وجراثيم العفن	مرشح يمكن التخلص منه ألواح الترشيح الاصطناعية
MERV 9 - 12	من 90 % إلى 95 %	1 - 3 ميكرون (1 - 3 ميكرون) كل هذا مع كفاءة أعلى بالإضافة إلى غبار الرصاص، وغبار الفحم، وغبار الفحم، والفيالقة أو الجراثيم البكتيرية الأخرى	مرشحات مطوية (تشبه HEPA، نوع HEPA) سطح موسع مع وسط من القطن أو البوليستر، بسماكة 1 إلى 6 بوصات عادةً
MERV 13 - 16	من 75 % إلى 95 %	0.3 - 1 ميكرون (0.3 - 1 ميكرون) كل ما سبق بكفاءة أعلى بالإضافة إلى قطرات زيت الطهي وغالبية الدخان وجزيئات الزفير وجزيئات الزفير والحبر والوبر وأبخرة عوادم السيارات	فلاتر عالية الكفاءة تلتقط الألياف المعبأة بكثافة الجسيمات في الهواء حتى حجم 0.3 ميكرومتر. يعطي معدل MERV 13 كفاءة 75 %، بينما يعطي معدل MERV 16 كفاءة 95 %. تتميز فلاتر PECO الجزيئية بتصنيف MERV يبلغ 16.
HEPA	99,97 %	0.3 ميكرون (0.3 ميكرون) كل هذا بكفاءة أعلى بالإضافة إلى جميع جزيئات الدخان والغبار الناعم ومعظم الأجزاء المسببة للحساسية	فلاتر عالية الكفاءة تلتقط الألياف المعبأة بكثافة في صفيحة مطوية الجسيمات الأكثر اختراقًا بكفاءة 99.97 %. تفي فلاتر Molekule Tri-Power بمعايير HEPA.

يجب أن تذكر الشركات المصنعة لأجهزة تنقية الهواء ذات السمعة الطيبة التي تحتوي على أجهزة تنقية الهواء التي تعتمد على الفلاتر بوضوح تصنيف MERV أو تشرح بوضوح حجم الجسيمات ونوع الملوثات التي يمكن لمنتجاتها مكافحتها بالفعل.

وضع اللمسات الأخيرة على كل شيء

يُعد فلتر HEPA كجزء من نظام تنقية الهواء طريقة جيدة لإزالة الجسيمات مثل شعر الحيوانات وحبوب اللقاح والدخان والغبار. لا يمكن إزالة المركبات العضوية المتطايرة والأوزون والغبار الناعم بالكامل من الهواء باستخدام فلتر HEPA. أصبح الكربون المنشط الآن دائمًا تقريبًا أحد مكونات مرشحات HEPA، والتي يمكن أن تساعد في إزالة المركبات العضوية المتطايرة والأوزون، ولكن لها حدودها الخاصة.

إذا كنت مهتمًا بشكل أساسي بالجسيمات الكبيرة وترغب في شراء فلتر HEPA، انتبه إلى التفاصيل عند شراء جهاز تنقية الهواء، فمجرد أن يكون مكتوبًا عليه HEPA لا يعني أنه مطابق للمعايير.

أهم شيء هو أن تقوم باستبدال الفلاتر بشكل متكرر حتى تظل فعالة ويتم إزالة الملوثات المركزة. يمكن أن تؤدي الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة إلى إطلاق المركبات العضوية المتطايرة وغيرها من المواد من فلتر الهواء. يمكن أن يؤدي إهمال صيانة الفلاتر إلى دخول تركيزات عالية من الملوثات إلى منزلك - وهذا بالتأكيد عكس ما نريده جميعاً.