Φίλτρα ULPA vs HEPA: Ποια είναι η διαφορά και γιατί είναι σημαντική;

Κατανοήστε πότε και γιατί πρέπει να επιλέξετε HEPA ή ULPA.

Το φίλτρο HEPA αναφέρεται συχνά σε αυτό το ιστολόγιο επειδή είναι μια αποτελεσματική τεχνολογία που έχει κεντρική θέση στην αποστολή της Coocasz: την προστασία των ασθενών στα νοσοκομεία και σε άλλα επικίνδυνα περιβάλλοντα από τη σκόνη και τους παθογόνους μικροοργανισμούς.

Ενώ όλα τα φίλτρα HEPA (υψηλής απόδοσης σωματιδιακού αέρα) πληρούν τα πρότυπα ASME και DOE 99,97 %, ορισμένα είναι πιο αποτελεσματικά. Για παράδειγμα, η λειτουργία του φίλτρου HEPA έχει απόδοση 99,99 %. Το ονομάζουμε αυτό φίλτρο HEPA "ιατρικού βαθμού".

Hepa	ULPA
99,97 % σωματιδίων μεγέθους έως 0,3 μικρομέτρων	99,999 % σωματιδίων μεγέθους έως 0,12 μικρομέτρων

Ίσως γνωρίζετε ότι υπάρχει ένα φίλτρο που απομακρύνει ακόμη μικρότερα σωματίδια: το φίλτρο ULPA (Ultra-Low Particulate Air). Το πρότυπο ULPA απαιτεί την απομάκρυνση 99,999 % όλων των σωματιδίων μεγέθους έως 0,12 μικρόμετρα. Αυτό ακούγεται πολύ πιο αποτελεσματικό από το HEPA, οπότε τίθεται ένα εύλογο ερώτημα: όταν συγκρίνετε τα φίλτρα ULPA και HEPA, γιατί να επιμείνετε στο HEPA;

Για να το θέσω με τα λόγια του Ricky Ricardo: Έχουμε να δώσουμε κάποιες εξηγήσεις.

Πώς λειτουργεί η διήθηση;

Ας κάνουμε πρώτα μια εκτροπή για να κατανοήσουμε τη συμπεριφορά των σωματιδίων που κινούνται μέσα από τα φίλτρα αέρα. Τόσο τα φίλτρα HEPA όσο και τα φίλτρα ULPA αποτελούνται από αμέτρητα μικροσκοπικά νήματα μικροϊνών βοριοπυριτικού γυαλιού τυχαίας διάταξης.

Καθώς τα σωματίδια ρέουν μέσα σε αυτόν τον τεράστιο λαβύρινθο ινών, συγκρατούνται από διάφορους φυσικούς μηχανισμούς. Οι τρεις σημαντικότεροι είναι η αναχαίτιση, ο αδρανειακός διαχωρισμός και η διάχυση.

Έτσι, ένα φίλτρο αέρα από ίνες, που δεν λειτουργεί σαν απλό κόσκινο, στην πραγματικότητα αψηφά την κοινή λογική, καθώς παγιδεύει τα μικρότερα και μεγαλύτερα σωματίδια πιο αποτελεσματικά από τα μεσαίου μεγέθους σωματίδια. Το χειρότερο μέγεθος σωματιδίων είναι 0,3 μικρόμετρα και αυτό το γεγονός ήταν καθοριστικό για τις παραμέτρους σχεδιασμού του φίλτρου HEPA.

Συστήματα φίλτρων ULPA vs. HEPA

Εντάξει, αλλά αν το ULPA είναι καλύτερο από το HEPA και συλλαμβάνει περισσότερα και μικρότερα σωματίδια (όπως μικροσκοπικούς ιούς), γιατί εξακολουθούμε να χρησιμοποιούμε το HEPA;

Επειδή το "καλύτερα" σε αυτή την περίπτωση ισχύει μόνο με μια στενά καθορισμένη έννοια. Ενώ τα φίλτρα ULPA συλλαμβάνουν περισσότερα σωματίδια σε αυτό το ασύλληπτο εύρος 0,12 έως 0,4, απαιτούνται μόνο για εξειδικευμένες εφαρμογές όπως η κατασκευή μικροηλεκτρονικής ή τα ιατρικά εργαστήρια, η απομάκρυνση σωματιδίων από καθαρούς χώρους ή το φιλτράρισμα τοξικών χειρουργικών αναθυμιάσεων που παράγονται κατά τη διάρκεια ηλεκτροχειρουργικών επεμβάσεων.

Τα φίλτρα HEPA, από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιούνται πολύ πιο συχνά, καθώς θεωρούνται βέλτιστα για τις περισσότερες βιολογικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της υγειονομικής περίθαλψης. Ένα παράδειγμα του γιατί τα φίλτρα HEPA λειτουργούν τόσο καλά στα νοσοκομεία είναι το γεγονός ότι οι ιοί μικρότεροι από 0,3 μικρόμετρα, οι οποίοι θεωρητικά θα μπορούσαν να περάσουν από ένα φίλτρο HEPA, μεταφέρονται συνήθως σε μεγαλύτερα σωματίδια, όπως το σάλιο ή ο ιδρώτας, και επομένως παγιδεύονται.

Εν ολίγοις, εδώ είναι μερικά από τα μειονεκτήματα της χρήσης φίλτρων ULPA.

Περιορισμένη ροή αέρα: Ο κύριος λόγος για τον οποίο δεν μπορείτε απλά να αντικαταστήσετε ένα φίλτρο ULPA με ένα φίλτρο HEPA είναι ότι το φίλτρο ULPA είναι πιο περιοριστικό. Όπως συζητήσαμε σε αυτό το ιστολόγιο πριν από μερικά χρόνια, η ροή του αέρα είναι μια βασική διαφορά μεταξύ HEPA και ULPA. Τα πυκνότερα μέσα του φίλτρου ULPA μειώνουν τη ροή του αέρα κατά 20 έως 50 % για φίλτρα ίδιων διαστάσεων. Αυτή η μεγαλύτερη πτώση πίεσης θα μείωνε μια σημαντική μετρική, τις αλλαγές αέρα ανά ώρα, σε απαράδεκτα χαμηλό επίπεδο, με αποτέλεσμα την κακή ποιότητα του αέρα σε ένα δωμάτιο.

Υψηλότερο κόστος: Καθώς τα φίλτρα ULPA έχουν πυκνότερο μέσο φίλτρου και είναι πιο δύσκολο να κατασκευαστούν από τα φίλτρα HEPA, κοστίζουν περίπου 35 % περισσότερο από τα φίλτρα HEPA. Και το κόστος των φίλτρων είναι μόνο ένα μέρος της ιστορίας. Για να αναπτυχθεί ένα σύστημα ULPA που να παρέχει την ίδια απόδοση ACH με ένα σύστημα HEPA θα απαιτούνταν ένα μεγαλύτερο φίλτρο για να αντισταθμιστεί η πιο περιορισμένη ροή και ενδεχομένως ένας ισχυρότερος φυσητήρας, καθιστώντας ολόκληρο το σύστημα φιλτραρίσματος μεγαλύτερο και ακριβότερο.

Μικρότερη διάρκεια ζωής: Ένας άλλος λόγος που καθιστά τα φίλτρα ULPA ακριβότερα είναι η μικρότερη διάρκεια ζωής τους, η οποία είναι κατά μέσο όρο πέντε έως οκτώ χρόνια σε σύγκριση με περίπου 10 χρόνια για τα φίλτρα HEPA σε παρόμοια χρήση. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται συχνά προ-φίλτρα για την προστασία των λεπτότερων φίλτρων κατάντη, οπότε μπορεί να απαιτείται πρόσθετη προ-φίλτρανση για την προστασία του φίλτρου ULPA.

Συμπέρασμα

Ενώ αρχικά μπορεί να φαίνεται καλή ιδέα να αντικαταστήσετε απλώς το φίλτρο HEPA με ένα φίλτρο ULPA, ελπίζουμε ότι τώρα καταλαβαίνετε γιατί αυτό δεν θα λειτουργήσει. Ένα σύστημα φιλτραρίσματος που έχει σχεδιαστεί για μια συγκεκριμένη ροή αέρα πρέπει να σχεδιαστεί ώστε να λαμβάνει υπόψη την αντίσταση ροής του στοιχείου φίλτρου και ένα φίλτρο ULPA θα ήταν πολύ περιοριστικό σε ένα σύστημα που έχει σχεδιαστεί για HEPA. Το πιο σημαντικό είναι ότι η διήθηση ULPA θα ήταν μια ακριβή υπερβολή στις περισσότερες εφαρμογές, εάν χρησιμοποιούνταν αντί για HEPA.

Πολύ συχνά οι διαδικασίες αποτυγχάνουν, ακόμη και όταν χρησιμοποιείται ο σωστός εξοπλισμός. Ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά σημαντικό να ακολουθούνται οι προφυλάξεις ελέγχου των λοιμώξεων που περιγράφονται στον πίνακα ICRA, όπως η σωστή εγκατάσταση προσωρινών φραγμών, η δημιουργία περιβάλλοντος αρνητικής πίεσης με μηχανήματα φιλτραρίσματος HEPA και ο καθαρισμός με ηλεκτρικές σκούπες με φίλτρο HEPA.

Για όσους είναι επιφορτισμένοι με την ελαχιστοποίηση της αερομεταφερόμενης σκόνης και των παθογόνων μικροοργανισμών στις εργασίες κατασκευής υγειονομικών εγκαταστάσεων, τα φίλτρα HEPA εξακολουθούν να αποτελούν το συνιστώμενο πρότυπο.