Filtry ULPA vs HEPA: Jaka jest różnica i dlaczego jest ważna?

Dowiedz się, kiedy i dlaczego powinieneś wybrać HEPA lub ULPA.

Filtr HEPA jest często wspominany na tym blogu, ponieważ jest to skuteczna technologia, która ma kluczowe znaczenie dla misji Coocasz: ochrony pacjentów w szpitalach i innych niebezpiecznych środowiskach przed kurzem i patogenami.

Chociaż wszystkie filtry HEPA (High-Efficiency Particulate Air) spełniają normy ASME i DOE na poziomie 99,97 %, niektóre z nich są bardziej wydajne. Na przykład nasza funkcja filtra HEPA ma wydajność 99,99 %. Nazywamy to filtracją HEPA "klasy medycznej".

Hepa	ULPA
99,97 % cząstek o wielkości do 0,3 mikrometra	99,999 % cząstek o wielkości do 0,12 mikrometra

Być może wiesz, że istnieje filtr, który usuwa jeszcze mniejsze cząsteczki: filtr ULPA (Ultra-Low Particulate Air). Standard ULPA wymaga usunięcia 99,999 % wszystkich cząstek o wielkości do 0,12 mikrona. Brzmi to o wiele skuteczniej niż HEPA, więc nasuwa się ważne pytanie: porównując filtry ULPA i HEPA, dlaczego trzymać się HEPA?

Używając słów Ricky'ego Ricardo: Mamy trochę do wyjaśnienia.

Jak działa filtracja?

Najpierw przejdźmy do zrozumienia zachowania cząstek poruszających się przez filtry powietrza. Zarówno filtry HEPA, jak i ULPA składają się z niezliczonych drobnych pasm losowo ułożonych mikrowłókien ze szkła borokrzemianowego.

Gdy cząsteczki przepływają przez ten ogromny labirynt włókien, są zatrzymywane przez różne mechanizmy fizyczne. Trzy najważniejsze z nich to przechwytywanie, separacja inercyjna i dyfuzja.

Włóknisty filtr powietrza nie działa jak zwykłe sito, ale przeczy zdrowemu rozsądkowi, zatrzymując mniejsze i większe cząstki skuteczniej niż cząstki średniej wielkości. Najgorszy rozmiar cząstek to 0,3 mikrometra i fakt ten miał decydujące znaczenie dla parametrów projektowych filtra HEPA.

ULPA a systemy filtrów HEPA

OK, ale jeśli ULPA jest lepszy niż HEPA i wychwytuje więcej mniejszych cząstek (takich jak małe wirusy), dlaczego nadal używamy HEPA?

Ponieważ "lepszy" w tym przypadku ma zastosowanie tylko w wąsko zdefiniowanym sensie. Podczas gdy filtry ULPA wychwytują więcej cząstek w nieuchwytnym zakresie od 0,12 do 0,4, są one wymagane tylko do specjalistycznych zastosowań, takich jak produkcja mikroelektroniki lub laboratoria medyczne, usuwanie cząstek z pomieszczeń czystych lub filtrowanie toksycznych oparów chirurgicznych wytwarzanych podczas zabiegów elektrochirurgicznych.

Z drugiej strony filtry HEPA są znacznie częściej używane, ponieważ są uważane za optymalne dla większości zastosowań biologicznych, w tym opieki zdrowotnej. Przykładem tego, dlaczego filtry HEPA działają tak dobrze w szpitalach, jest fakt, że wirusy mniejsze niż 0,3 mikrona, które teoretycznie mogłyby przejść przez filtr HEPA, są zwykle przenoszone na większych cząsteczkach, takich jak ślina lub pot, i dlatego są zatrzymywane.

Krótko mówiąc, oto niektóre z wad korzystania z filtrów ULPA.

Ograniczony przepływ powietrza: Głównym powodem, dla którego nie można po prostu wymienić filtra ULPA na filtr HEPA, jest to, że filtr ULPA jest bardziej restrykcyjny. Jak omówiliśmy na tym blogu kilka lat temu, przepływ powietrza jest kluczową różnicą między HEPA i ULPA. Gęstsze media filtra ULPA zmniejszają przepływ powietrza o 20 do 50 % dla filtrów o tych samych wymiarach. Ten większy spadek ciśnienia zmniejszyłby ważny wskaźnik, wymianę powietrza na godzinę, do niedopuszczalnie niskiego poziomu, co skutkowałoby gorszą jakością powietrza w pomieszczeniu.

Wyższe koszty: Ponieważ filtry ULPA mają gęstsze medium filtracyjne i są trudniejsze w produkcji niż filtry HEPA, kosztują około 35% więcej niż filtry HEPA. A koszt filtrów to tylko część historii. Opracowanie systemu ULPA, który zapewnia taką samą wydajność ACH jak system HEPA, wymagałoby większego filtra, aby zrekompensować bardziej ograniczony przepływ i prawdopodobnie mocniejszą dmuchawę, co sprawiłoby, że cały system filtracji byłby większy i droższy.

Krótsza żywotność: Innym powodem, dla którego filtry ULPA są droższe, jest ich krótsza żywotność, która wynosi średnio od pięciu do ośmiu lat w porównaniu do około 10 lat w przypadku filtrów HEPA o podobnym zastosowaniu. Ponadto filtry wstępne są często używane do ochrony drobniejszych filtrów za filtrem, więc może być wymagana dodatkowa filtracja wstępna w celu ochrony filtra ULPA.

Wnioski

Chociaż początkowo może się wydawać, że dobrym pomysłem jest po prostu zastąpienie filtra HEPA filtrem ULPA, mamy nadzieję, że teraz rozumiesz, dlaczego to nie zadziała. System filtracji zaprojektowany dla określonego przepływu powietrza musi być zaprojektowany tak, aby uwzględniał opór przepływu elementu filtrującego, a filtr ULPA byłby zbyt restrykcyjny w systemie zaprojektowanym dla HEPA. Co ważniejsze, filtracja ULPA byłaby kosztowną przesadą w większości zastosowań, gdyby została użyta zamiast HEPA.

Zbyt często procedury zawodzą, nawet jeśli używany jest odpowiedni sprzęt. Dlatego niezwykle ważne jest przestrzeganie środków ostrożności w zakresie kontroli zakażeń określonych w matrycy ICRA, takich jak prawidłowe instalowanie tymczasowych barier, tworzenie środowiska podciśnienia za pomocą maszyn filtrujących HEPA i czyszczenie za pomocą odkurzaczy z filtrem HEPA.

Dla tych, którzy mają za zadanie zminimalizować ilość unoszącego się w powietrzu pyłu i patogenów podczas prac budowlanych w służbie zdrowia, filtry HEPA są nadal zalecanym standardem.