Системы фильтрации и очистки воздуха

Трудно представить описание какого-либо курорта без восторженных отзывов о качестве его воздуха: «целительный», «бодрящий», «освежающий»... 
Системы фильтрации и очистки воздуха

Фото: Legion-Media

Чистый воздух — это неотъемлемая составляющая комфортной жизни. От его качества зависят наше настроение, самочувствие, а в итоге и здоровье. Даже если не брать в расчёт экстремальные случаи, вроде пожаров летом 2010 г., из-за которых во многих регионах России стоял удушливый смог, загрязнения воздуха могут стать причиной серьёзных болезней органов дыхания, респираторных заболеваний, аллергических реакций и ряда других недомоганий.

Системы фильтрации и очистки воздуха

Все загрязнения можно разделить по таким признакам, как тип (агрегатное состояние) носителя (пыль, то есть мелкие твёрдые частицы, аэрозоли или газообразные химические со­единения), степень вреда для здоровья (или класс опасности согласно ГОСТу), способ удаления (с помощью механических, химических фильтров, путём проветривания и т. д.).

Большинство загрязнений имеет антропогенное происхождение, однако встречаются и природные. Из-з неблагоприятной санитарной обстановки во многих городах воздух в жилых помещениях почти наверняка нуждается в очистке.

Какие бывают фильтры?

Бытовые системы вентиляции и очистки воздуха могут быть оснащены фильтрами разной конструкции. Наибольшее распространение получили устройства следующих типов.

Системы фильтрации и очистки воздуха

Механические фильтры из волокнистых или пористых материалов. По степени фильтрующей способности они разделяются на устройства грубой очистки (для частиц диаметром свыше 10 мкм), тонкой очистки (частицы 1–10 мкм), а также HEPA (High Efficiency Particulate Air), гарантирующие максимальный уровень фильтрации. HEPA-фильтры делятся на пять классов — от 10 (низкий) до 14. Чем выше класс, тем лучше качество очистки воздуха. Современные HEPA-фильтры классов 13 и 14 обеспечивают качество очистки, подходящее для помещений «чистых» производств или, скажем, операционной палаты в больнице. 

В быту чаще встречаются системы с HEPA-фильтрами классов 11 и 12 — обычно этого вполне достаточно.

Системы фильтрации и очистки воздуха

Фото: 3darcastudio/Fotolia.com

Электростатические фильтры представляют собой заряженные металлические пластины, между которыми проходит воздушный поток. Твёрдые частицы в нём электризуются и притягиваются к противоположно заряженной пластине. Электростатические устройства хорошо работают с частицами даже самых маленьких размеров, но в целом их эффективность ниже, чем HEPA-фильтров.

Угольные фильтры способны задерживать отдельные молекулы веществ. Они также различаются по минимальному размеру пропускаемых частиц, который измеряется уже не микронами, а (условно говоря) атомными единицами массы. Угольные фильтры не пропускают частицы массой от нескольких десятков или сотен атомных единиц. Поэтому такие устройства хорошо справляются с ароматическими углеводородами и другими высокомолекулярными соединениями органической и элементорганической природы. Но газы с низкой молекулярной массой, такие как формальдегид, сернистый ангидрид и диоксид азота, угольные фильтры задержать не в силах.

Мойки воздуха применяются в одно­имённых приборах, служащих для очистки и увлажнения. Принцип их действия прост: комнатный воздух затягивается внутрь прибора и проходит через пластинчатый барабан, вращающийся в воде. При этом последняя способна удерживать мельчайшие твёрдые частицы размером от 10 мкм, включая болезнетворные бактерии и вирусы. Преимущество моек воздуха — для них не нужны расходные материалы и сменные фильтры. Для исправной работы достаточно периодически доливать чистую воду и очищать барабан от известковых отложений.

Системы фильтрации и очистки воздуха

Фото: Siegenia. Настенные проветриватели Aeropac (Siegenia) комфортны и безопасны. Кроме того, их можно укомплектовать дополнительными фильтрами, которые препятствуют проникновению в жилище выхлопных газов и прочих летучих соединений

Важной характеристикой всех фильтров является способность удерживать определённое количество загрязнений. Например, в разных модификациях 1 г угольного фильтрующего материала может улавливать от 30–50 до 200 мг веществ. Пылеёмкость механических и электростатических фильтров тоже различается в зависимости от модели. Соответственно, и срок службы фильтров значительно варьируется. По его истечении устройство необходимо заменить (если оно одноразовое) или очистить согласно инструкции. К сожалению, в бытовых системах почти не применяются механизмы точного контроля за состоянием фильтра (например, оценивающие падение воздушного давления на пылеулавливающем слое), поэтому приходится ориентироваться на дату установки и расчётный срок службы изделия. В таких случаях лучше перестраховаться и поменять ещё исправный фильтр.

При выборе вентиляционных установок отдавайте  предпочтение моделям с фильтром, обеспечивающим должное качество поступающего в помещения воздуха. 

Некоторые многоразовые фильтры не теряют своих свойств после чистки (мытья). Так, например, обстоит дело с электростатическими или жироулавливающими устройствами (последние используются в кухонных вытяжках и выполнены в виде мелкой металлической сетки). Но пылеулавливающие свойства фильтров из волокнистых и пористых материалов после мытья обычно ухудшаются, поэтому не рекомендуется производить с их помощью более трёх-четырёх циклов очистки. При этом после каждой последующей замены срок службы уменьшается (данные о количестве циклов и сокращении срока эксплуатации следует уточнять у производителей).

Угольные фильтры иногда тоже не подлежат восстановлению. Их нельзя мыть, более того, они весьма восприимчивы к атмосферной влаге: чем выше влажность воздуха, тем меньше срок их службы. Впрочем, существуют и моющиеся модели. В любом случае при выборе фильтра необходимо выяснить, как именно следует его обслуживать, нужно ли мыть или требуется заменять.

Системы фильтрации и очистки воздуха

Фото: Venta. Очиститель-увлажнитель воздуха Venta LW45 для помещений площадью до 75 м2. Контактная площадь пластин барабана в модели LW45 составляет 4,2 м2, а производительность — 270 м3/ч

Наряду с вышеописанными устройствами, в системах фильтрации применяются ионизаторы воздуха. Они есть, например, в ряде моделей кондиционеров LG, Mitsubishi, Samsung, Panasonic и других производителей. Ионы, создаваемые этими приборами, воздействуют на бактерии и микроорганизмы (разрушают их оболочки), на молекулы запахов и табачного дыма (расщепляют их), а также на субмикрочастицы, которые осаждаются на противоположно заряженных электродах. Таким образом, ионизатор можно считать дополнительным фильтром супертонкой очистки.

При использовании систем кондиционирования необходимо также задействовать механизмы защиты от микробиологического загрязнения воздуха. Например, в кондиционерах LG предусмотрена функция автоматической очистки Auto Cleaning, которая позволяет предотвратить образование плесени и размножение бактерий в полостях теплообменника внутреннего блока. Остаточная влага автоматически удаляется после окончания работы в режиме охлаждения, чему способствуют вращение вентилятора на сверхнизких оборотах и осушение поверхности теплообменника. Помимо этого, активируется функция ионной стерилизации, позволяющая удалить оставшиеся микробы и плесень, благодаря чему полностью обеззараживается полость внутреннего блока и уничтожаются неприятные запахи.

Как избавиться от пыли

Говоря о загрязнении воздуха, многие в первую очередь помянут недобрым словом пыль. Эти твёрдые частицы (диаметром от десятых долей 
до нескольких микронов) легко переносятся потоками воздуха, а самые маленькие из них (диаметром в несколько микронов) могут парить 
в воздушных потоках практически неограниченное время. Какое-то количество пыли образуется внутри жилища, но большая часть имеет природное (результат выветривания или вулканических выбросов) и даже инопланетное происхождение, поэтому проблему не всегда удаётся решить простой заменой «домашнего» воздуха на уличный. Особенно если на улице сухо и ветрено. Концентрация пыли значительно снижается во влажном воздухе, вот почему проветривание наиболее эффективно во время или сразу после дождя.
 

Строим многоуровневую защиту

Как узнать, какие загрязнения присутствуют в воздухе? Шахтёрский метод «с канарейкой» здесь не подходит, гораздо эффективнее провести лабораторные анализы воздуха. Стандартное химическое исследование обойдётся примерно в 8–10 тыс. руб. Обычно оно включает в себя анализ на внешние загрязнители, причиной которых становятся промышленные предприятия и автотранспорт (СН₄, СО, оксиды серы, оксиды азота); анализ на внутренние загрязнители от мебели, отделочных материалов и бытовой химии (фенол, формальдегид, аммиак); определение газовых показателей (СО₂ и О₂). Кроме того, устанавливаются состав и концентрация в воздухе пыли. Расширенный химический анализ стоит вдвое дороже, но и перечень загрязнителей, по которым проводятся тесты, заметно шире. Помимо веществ, присутствующих в стандартном анализе, также выявляются сероводород, бензол, ксилолы, стирол, толуол и др. Отдельно проводится микробиологическое исследование, стоящее примерно 5–6 тыс. руб. В него входят анализ общего микробного количества условно-патогенных, патогенных бактерий и плесневых грибов, определение общего числа микробов, а также анализ на наличие палочки Legionella pneumophillia. Цена всегда зависит от площади помещения и количества проб. Если поблизости есть промышленные предприятия, деятельность которых вызывает беспокойство, рекомендуется проводить анализ выделяемых ими загрязнений, а затем анализ воздуха с учётом веществ, характерных для этих фабрик и заводов.

Из-за ненадлежащего ухода даже очистные фильтры могут стать источником опасных биологических загрязнений, поэтому за состоянием устройств необходимо следить и своевременно заменять расходные материалы.

После уточнения основных источников загрязнений можно приступать к обустройству систем очистки воздуха. Для локальной очистки от пыли и некоторых газообразных загрязнителей используются переносные либо стационарные устройства, обычно снабжённые механическими фильтрами грубой и тонкой очистки, а также угольным фильтром. Весьма популярны переносные очистители-увлажнители воздуха, мойки воздуха, кухонные вытяжки и т. д. Многоуровневыми системами фильтрации (число уровней обычно соответствует количеству фильтров), как правило, оснащены кондиционеры — и переносные, и стационарные.

Способы борьбы с загрязнениями

  1. Поддержание необходимых параметров микроклимата (температуры и влажности) в жилище.
  2. Систематическое проветривание помещений.
  3. Регулярная и тщательная влажная уборка.
  4. Применение экологически чистых строительных материалов и мебели.
  5. Использование увлажнителей и очистителей воздуха, а также стационарных систем вентиляции. 

Кроме того, для эффективной борьбы с загрязнением воздуха в доме необходимо перекрыть все источники поступления микробов, пыли и т. д. Скорее всего, придётся очистить не только циркулирующий внутри помещения воздух, но и поступающий извне. Системы принудительной приточно-вытяжной вентиляции следует комплектовать фильтрами, причём последние нужно размещать таким образом, чтобы при необходимости их можно было без особого труда менять или чистить. То же самое можно сказать и о внутренних блоках кондиционеров: они должны быть доступны для замены фильтрующих расходных материалов.

Системы фильтрации и очистки воздуха

Фото: «Русклимат». Сплит-система Ballu BSA-09HN1 серии i Green оснащена воздушным фильтром высокой плотности Green- и трёхкомпонентной системой фильтрации Combo 3 (Катехин/Витамин С/Угольный)

Желательно, чтобы локальные устройства очистки были оснащены системой, автоматически реагирующей на загрязнения воздуха. Подобная автоматика может быть установлена в кухонных вытяжках (чаще всего класса люкс) и некоторых моделях переносных очистителей воздуха.  

Какие типы загрязнений воздуха характерны для различных зданий — новостроек, домов старой постройки (вторичного жилого фонда), загородных коттеджей, а также для подвальных помещений? новостройкам свойственно химическое и микробиологическое загрязнение воздуха, связанное с проведёнными ремонтными и строительными работами. Микробиологическое загрязнение может быть вызвано отсыреванием здания в процессе строительства, то есть его подтапливало в осенне-зимний период. В зданиях старой постройки в основном встречается микробиологическое загрязнение воздуха, обусловленное долгим использованием жилого фонда и некачественной уборкой помещений.В подвальных помещениях из-за повышенной влажности появляется плесень (микробиологическое загрязнение), а на первых этажах зданий (изредка) — естественный радиоактивный газ радон. Для загородных домов может быть характерно всё вышеперечисленное. Также следует обратить внимание на стройматериалы и мебель — зачастую именно они являются источником формальдегида и фенола. После ремонта и покупки мебели желательно в течение недели интенсивно проветривать помещение; если запах не устранился, то возникает повод для беспокойства.

Николай Иванов

Ведущий специалист Ecostandart Group

Некоторые типы бытовых загрязнений воздуха

Тип загрязнения Воздействие Способ очистки
Твёрдые частицы диаметром 10 мкм и более Раздражающее воздействие на органы дыхания и слизистую оболочку глаз, аллергические реакции; пыль скапливается на мебели, из-за статического электричества — на деталях электроники, вызывая её перегрев Механический (фильтры грубой очистки). Электростатический фильтр
Твёрдые частицы диаметром менее 10 мкм Микроорганизмы вызывают различные инфекционные и вирусные заболевания. Мелкая пыль также способна провоцировать аллергические реакции Механический (фильтры тонкой очистки). Электростатический фильтр
Аэрозоли Могут служить «парашютом» для микроорганизмов и различных аллергенов Электростатический, механический фильтры
Высокомолекулярные газообразные соединения (сложные эфиры), 
газообразные продукты сгорания и т. д.
Ядовиты, способны стать причиной отравлений, в небольших концентрациях вызывают головную боль, снижение работоспособности, оказывают раздражающее воздействие на органы дыхания и др. Возникает неприятный запах  Угольный фильтр. Если источник загрязнения находится внутри 
помещения — проветривание
Низкомолекулярные газы (моноксид углерода, то есть угарный газ, фенол, формальдегид) В высокой концентрации вызывают опасное для жизни отравление Проветривание; устранение источников (например, неисправности отопительных приборов при появлении угарного газа)
Радон Радиоактивный газ, опасный для здоровья Только проветривание
Низкая концентрация кислорода Снижение работоспособности, головная боль Только проветривание