Класс очистки воздуха: классификация фильтров от грубых до HEPA

Как классифицируют фильтры по классу очистки

Класс очистки воздуха — это показатель, который ранжирует фильтры по эффективности улавливания частиц определённого размера, а не по материалу или конструкции. Основа классификации простая: чем мельче частицы, которые фильтр стабильно задерживает, и чем выше процент их улавливания, тем выше класс. Грубые сетки снимают пыль крупнее 10 мкм, тонкие фильтры — микронные частицы, HEPA — субмикронные.

Ключевой параметр любого класса — размер частиц в микрометрах (мкм). Пыль дальше делят на фракции PM (particulate matter): PM10 — частицы до 10 мкм, PM2.5 — до 2,5 мкм, PM1 — до 1 мкм. Чем меньше фракция, тем опаснее пыль для лёгких и оборудования и тем труднее её уловить. Именно к этим фракциям привязана современная классификация фильтров по ISO 16890. Саму эффективность улавливания по фракциям и то, как её считают на разных режимах работы фильтра, разбирает статья про степень очистки воздуха.

Три уровня очистки и их нормативы

• Грубая очистка — задержание крупной пыли, песка, ворса, насекомых (частицы больше 10 мкм). Классы ISO Coarse по ISO 16890, старые G1–G4 по EN 779.
• Тонкая очистка — улавливание мелкодисперсной пыли, дыма, пыльцы (1–10 мкм). Классы ISO ePM10, ISO ePM2.5, ISO ePM1; старые M5–F9.
• Особо тонкая очистка — субмикронные частицы, бактерии, аэрозоли. HEPA H13–H14 и ULPA U15–U17 по ГОСТ Р ЕН 1822.

Грубую и среднюю фракции пыли задерживают не только фильтры: циклоны, скрубберы и электрофильтры работают на других физических принципах и часто ставятся первой ступенью до фильтра тонкой очистки. Разные варианты и когда какой выгоднее — в обзоре методов пылеулавливания.

Отдельно стоит различать классификацию фильтров и классификацию чистоты помещений. Класс чистоты помещения регулирует ГОСТ Р ИСО 14644 (классы ISO 1–9) — он нормирует допустимую концентрацию частиц в воздухе готового чистого помещения, а не свойство фильтра. Нужный класс помещения достигается сочетанием класса фильтра, кратности воздухообмена и герметичности контура — об этой путанице подробнее в разделе об ошибках.

Грубые и тонкие фильтры по ISO 16890

ISO 16890 (ред. 2016) — актуальный международный стандарт классификации фильтров общей вентиляции, заменивший устаревший EN 779. Вместо условной задержки «синтетической пыли» он оценивает реальную эффективность фильтра по фракциям PM: ISO Coarse, ISO ePM10, ISO ePM2.5 и ISO ePM1. Число после ePM показывает процент улавливания частиц соответствующего размера: например, ISO ePM1 70 % задерживает 70 % частиц до 1 мкм.

Старая классификация EN 779 (G1–G4 — грубые, M5–M6 — средние, F7–F9 — тонкие) до сих пор встречается в паспортах оборудования и проектах, поэтому её важно уметь сопоставлять с новой шкалой. Прямого арифметического пересчёта между EN 779 и ISO 16890 нет: старая шкала измеряла среднюю задержку по массе, новая — эффективность по фракции. Соответствие в таблице выше — ориентировочное, для практического подбора.

Высокоэффективные фильтры HEPA и ULPA

Высокоэффективный HEPA-фильтр и ULPA-фильтр классифицируют по ГОСТ Р ЕН 1822 — отдельному стандарту для тонкой и особо тонкой очистки. В отличие от ISO 16890, эффективность здесь нормируют по наиболее проникающему размеру частиц MPPS (0,1–0,3 мкм) — самому трудному для улавливания. Перед HEPA стандарт выделяет промежуточную группу EPA (E10–E12, 85–99,5 %) — предфильтры повышенной тонкости. Классы идут от EPA E10 (85 %) через HEPA H13 (99,95 %) и H14 (99,995 %) к ULPA-классам U15–U17 с проскоком в тысячные доли процента.

Понятие MPPS (Most Penetrating Particle Size) — принципиальное для HEPA. Интуитивно кажется, что чем мельче частица, тем легче она проходит фильтр, но это не так: самые крупные задерживаются инерцией, самые мелкие — диффузией, а на размере 0,1–0,3 мкм оба механизма слабы, и проскок максимален. Именно по этому «худшему» размеру и нормируют класс, поэтому реальная эффективность HEPA на других фракциях ещё выше.

HEPA и ULPA почти всегда работают финишной ступенью после грубого и тонкого фильтров. Их нельзя ставить первыми: дорогой субмикронный фильтр моментально забивается крупной пылью, сопротивление растёт, а ресурс и расход воздуха падают. В цепочке очистки для чистого помещения HEPA снимает то, что пропустили предыдущие ступени, и обеспечивает нормативный класс чистоты по ГОСТ Р ИСО 14644.

Как выбрать класс фильтра под задачу

Выбор класса фильтра идёт от требуемой чистоты воздуха к классу и ступеням очистки — за четыре шага. Сначала определяют, какие частицы и до какой концентрации нужно снять, затем подбирают класс по ISO 16890 или ГОСТ Р ЕН 1822 и выстраивают цепочку ступеней, а в конце проверяют сопротивление и подбор вентилятора.

• 1
  Определить требуемую чистоту воздуха

  Задайте цель: какие частицы и до какой концентрации нужно снять — по ПДК СанПиН 1.2.3685-21, требованиям к продукту или классу чистого помещения по ГОСТ Р ИСО 14644. От этого зависит нужный класс фильтра.

• 2
  Подобрать класс фильтра под цель

  Грубая пыль — ISO Coarse; обычный приток цеха или офиса — ISO ePM10 / ePM2.5; тонкая очистка — ISO ePM1; чистые помещения, фарма, медицина — HEPA H13–H14 по ГОСТ Р ЕН 1822. Не завышайте класс без нужды — это дорого.

• 3
  Построить ступени очистки

  ISO Coarse → ISO ePM2.5 / ePM1 → HEPA H13–H14

  Соберите цепочку: предфильтр ISO Coarse защищает тонкий фильтр, тонкий снимает основную массу, финишный HEPA даёт нормативную чистоту. Первую грубую ступень часто заменяет циклон-пылеуловитель, если пыли на входе много — типовая схема разобрана в статье про двухступенчатую очистку воздуха (циклон + фильтр).

• 4
  Проверить сопротивление и подбор вентилятора

  Просуммируйте сопротивление всех ступеней при загрязнении до предельного перепада и подберите пылевой вентилятор или тягодутьевую машину с запасом по напору, чтобы расход не падал по мере забивания фильтров.

Типичные ошибки при выборе класса фильтра

Часто задаваемые вопросы

Похожие статьи