Filtres à air
Introduction
Cet article examine en profondeur les filtres à air.
Lisez la suite pour en savoir plus sur des sujets tels que :
Qu'est-ce qu'un filtre à air ?
Types de médias de filtre à air
Performances des filtres à air
Types de filtres à air
Et beaucoup plus...
Chapitre 4 : Types de filtres à air
Les types d'équipement de filtre à air sont les suivants :
Filtres HEPA
HEPA signifie filtre à particules à haute efficacité. Selon la norme MIL-STD-282, pour être considéré comme un filtre HEPA authentique, le filtre doit capturer au moins 99,97 % des particules dans l'air mesurant 0,3 µ de diamètre et plus. Une particule de 0,3 µ est considérée comme la taille de particule la plus difficile à capturer. Dans les normes européennes et ISO, qui sont ISO29463 et EN 1822, l'efficacité requise est de 99,95 %. Les filtres à air dont l'efficacité est comprise entre 85 % et 99,95 % sont considérés comme des filtres EPA.
Les médias filtrants pour filtres HEPA sont généralement constitués de plusieurs couches de fibres de verre borosilicaté ou de fibres de polypropylène disposées de manière aléatoire comme une toile pour maximiser l'arrêt des particules. Les filtres HEPA reposent sur la combinaison de ces mécanismes pour capturer les particules :
1.Impaction L'impaction se produit à la surface du média filtrant pour tamiser les particules plus grandes que les ouvertures de maille du média filtrant. Ces particules s'écrasent sur les fibres et sont directement capturées. Ce mécanisme fonctionne généralement pour les particules supérieures à 1 micron.
2. Interception Les particules qui ne sont pas tamisées à la surface du média filtrant se déplacent vers une profondeur du média filtrant. Cependant, ces particules entrent en collision entre les fibres et sont éliminées du flux d'air.
3.Diffusion De très petites particules entrent en collision avec les molécules de gaz ; cela les amène à se déplacer de manière erratique dans le milieu filtrant et finit par frapper et coller aux fibres. Ce phénomène est appelé mouvement brownien. Pour les particules dont la taille est proche du MPPS, l'interception et la diffusion sont les deux mécanismes de filtration les plus importants.
Les filtres HEPA protègent la santé des utilisateurs car ils peuvent capturer efficacement les micro-organismes pathogènes, les allergènes, les odeurs, les irritants et la fumée. Ils sont largement utilisés dans les hôpitaux, les cliniques, les salles blanches et les installations de production de produits chimiques.
Filtres ULPA
Les filtres à air à particules ultra-faibles (ULPA) peuvent éliminer des particules encore plus petites dans l'air, jusqu'à 0,12 µ de diamètre avec une efficacité d'au moins 99,9995 %. Les filtres ULPA et HEPA ont le même mécanisme de fonctionnement ; cependant, les filtres ULPA ont une porosité inférieure du milieu filtrant. Par conséquent, leur plus grande densité de média filtrant réduit le débit d'air ; il en résulte une consommation d'énergie plus élevée que les filtres HEPA. De plus, ils ont une durée de vie plus courte et sont plus chers.
Filtres à air ioniseur
Dans un filtre à air ioniseur, l'air impur passe d'abord à travers un préfiltre, puis à travers un ioniseur pour donner une charge électrique aux particules en suspension dans l'air. Les particules chargées électriquement sont alors attirées et retenues sur les plaques chargées de manière opposée. Le mécanisme de filtrage n'implique pas de média filtrant. Les filtres à air ioniseurs sont communément appelés filtres à air électrostatiques.
Les filtres à air ioniseur ont une cote MERV allant de 4 à 5. Ils sont économiques, ont une longue durée de vie et doivent être entretenus régulièrement pour maximiser le débit d'air. Cependant, ils ne sont pas le meilleur choix pour les utilisateurs souffrant de problèmes respiratoires. Le champ électrique créé peut produire des molécules d'ozone qui peuvent aggraver l'asthme et les maladies pulmonaires.
Filtres à air électrostatiques lavables
Les filtres à air électrostatiques lavables reposent sur un média filtrant électrostatique, qui est généralement fabriqué à partir de polypropylène tissé ou de polyester. Les particules en suspension dans l'air rencontrent des frottements lorsqu'elles traversent le média filtrant. Ils finissent par se charger et sont attirés par les couches internes du média filtrant. Le média filtrant retient les particules par électricité statique jusqu'à ce qu'il soit lavé pour éliminer ces particules. Sa propriété électrostatique reste constante dans le temps et n'est pas affectée par le lavage.
Les filtres à air électrostatiques lavables ont une cote MERV allant de 6 à 8. Ils sont sûrs car ils ne produisent pas d'ozone. Ils sont peu coûteux, durables et ont une longue durée de vie.
Filtres à air à charbon actif
Les filtres à air à charbon actif sont efficaces pour éliminer les polluants gazeux, les fumées, les vapeurs et les odeurs présentes dans l'air. Les molécules gazeuses de l'air sont absorbées et retenues à la surface externe de l'atome de carbone. Cependant, pour éliminer efficacement ces molécules, il faut les laisser se déposer dans la matrice de charbon actif pendant un certain temps.
Lorsqu'ils sont utilisés comme filtre autonome, ils ne peuvent pas capturer les particules solides. Par conséquent, ils sont généralement utilisés en conjonction avec des filtres à air HEPA et électrostatiques pour améliorer la qualité de l'air. La fréquence de remplacement requise du média filtrant à charbon actif est inconnue car il ne montre aucun signe de saturation.
Filtres à air ultraviolets
Les filtres à air ultraviolets (UV) utilisent une lumière spéciale qui est installée à l'intérieur du flux d'air avant ou après une unité de flux d'air pour garantir que la circulation de l'air passe à travers le système de filtration. Lorsque l'air passe à travers le filtre, une lumière UV focalisée brille dans le flux d'air, stérilisant l'air et éliminant les microbes, les virus, les bactéries et les spores de moisissures.
Une combinaison de filtres réguliers et de filtres UV nettoie les particules physiques et les virus. Les filtres UV utilisent des ondes électromagnétiques qui ne se lient pas aux molécules d'air. Ils nécessitent très peu d'entretien et ne doivent être remplacés qu'une fois par an. Les filtres UV sont très efficaces et nettoient en permanence sans produire de bruit. Contrairement aux filtres traditionnels, les filtres UV n'accumulent pas la saleté, la poussière ou les particules qui bloquent les autres filtres.
Les filtres à air UV sont incapables d'éliminer les particules solides et les polluants gazeux lorsqu'ils sont utilisés comme filtre autonome. Lorsqu'ils sont combinés avec des filtres HEPA, la combinaison produit une amélioration significative de la qualité de l'air. Certaines formes de filtres UV sont conçues pour éliminer le virus COVID.
Filtres CVC
Les filtres HVAC empêchent les particules (par exemple, la poussière, la saleté, les débris) et d'autres contaminants dans l'air de pénétrer dans les composants internes du système HVAC. Ces particules solides peuvent endommager et détériorer l'efficacité du système CVC. Les filtres HVAC améliorent également la qualité de l'air circulant à l'intérieur d'une pièce ou d'une installation. Les filtres AC et les filtres de fournaise sont des types de filtres HVAC et ont essentiellement la même conception et la même construction.
Étant donné que le fonctionnement des filtres CVC est basé sur le débit d'air, il est recommandé d'utiliser des filtres de fournaise avec une cote MERV inférieure à 13 s'ils seront installés dans des espaces résidentiels.
Filtres à air du moteur
Les filtres à air du moteur sont des filtres plissés rectangulaires qui éliminent les particules de l'air avant qu'il ne s'écoule vers le moteur d'un véhicule. L'accumulation de particules solides à l'intérieur du moteur peut entraîner une usure et des dommages aux composants internes du moteur, une consommation de carburant accrue et une détérioration de son efficacité.
Les filtres à air du moteur doivent être remplacés entre 15 000 et 30 000 miles selon le type de véhicule et les conditions de conduite. L'accumulation de solides dans le filtre restreint le débit d'air, limite l'accélération et provoque l'émission de gaz toxiques par le véhicule.
Filtres à air d'habitacle
Les filtres à air d'habitacle sont des filtres HVAC conçus pour les véhicules. Ils sont généralement fabriqués à partir de médias filtrants en papier multicouches. Ils fournissent de l'air pur aux passagers et protègent le système de climatisation du véhicule. Ils filtrent les particules contenues dans l'air aspiré de l'habitacle avant qu'il n'entre dans le climatiseur du véhicule. Les filtres d'habitacle ont des fréquences de remplacement différentes de celles des filtres à air du moteur.
Filtres d'échappement de voiture
Les filtres d'échappement de voiture sont directement installés dans les tuyaux d'échappement des véhicules. Ils capturent les particules fines et nocives des émissions des moteurs pour les empêcher de polluer l'atmosphère. Cependant, ils sont incapables de capter les gaz toxiques comme le monoxyde de carbone et le dioxyde d'azote.
Filtres à particules diesel
Un filtre à particules diesel (DPF) est un type spécial de filtre d'échappement de voiture conçu pour les moteurs diesel. Leurs médias filtrants sont fabriqués à partir d'un matériau céramique formé dans une structure en nid d'abeille. Le média filtrant recueille la suie, les cendres et autres particules.
Les FAP ont un convertisseur catalytique oxydatif qui convertit la teneur en carbone de la suie accumulée en dioxyde de carbone par régénération passive ou active. La régénération passive et active peut avoir lieu automatiquement sans l'initiation du conducteur. Cela fait des DPF un filtre autonettoyant ; cependant, un entretien régulier est toujours nécessaire.
Filtres de hotte d'évacuation
Les filtres de hotte d'évacuation, ou filtres à graisse, sont installés dans les hottes de cuisine afin d'éliminer la graisse, l'huile, la fumée et les odeurs dans l'air produit pendant la cuisson. Ils sont généralement fabriqués à partir de médias filtrants métalliques. Ils sont installés sur les poêles, les grils , et friteuses.
Filtres à manches
Les filtres à manches éliminent les particules de poussière et les polluants atmosphériques des flux d'air sale créés par les équipements de fabrication et de traitement. Toute industrie où la poussière nuisible est créée a besoin d'un système de dépoussiérage. Les industries typiques sont la transformation du bois, la fabrication d'aliments et la métallurgie.
Un système de filtrage à manches contient des sacs filtrants, des cartouches filtrantes ou des éléments filtrants plissés. Les cartouches filtrantes sont faites de polyester et de papier traité avec des revêtements comme le PTFE et la nanofibre, tandis que les sacs filtrants sont faits de feutres de polyester et de coton traité.
Les filtres jetables d'un système à manches captent les particules de poussière de l'air qui les traverse. L'air propre sort du filtre à manches soit en s'évacuant vers l'extérieur, soit en recirculant dans l'environnement. L'excès de poussière libéré par les filtres tombe dans une trémie sous le boîtier du filtre à manches. Les filtres à manches ont une grande capacité de débit d'air et sont conçus pour des applications et une utilisation industrielles.
Filtres d'échappement
Les filtres d'évacuation sont installés dans les systèmes de ventilation pour filtrer l'air d'un espace clos avant de le rejeter dans l'environnement.
Filtre de compresseur d'air
Les filtres de compresseur d'air, ou filtres de lignes aériennes, sont installés dans des lignes aériennes condensées, qui sont utilisées pour éliminer l'eau, les particules solides, l'huile et d'autres contaminants dans un processus de filtration en plusieurs étapes. Ils empêchent ces contaminants et protègent les composants internes de l'unité de compresseur d'air, garantissant que l'unité est en parfait état.
Résumé
1. Les filtres à air sont des dispositifs utilisés pour éliminer les particules et les polluants en suspension dans l'air qui sont dangereux pour la santé et l'écosystème. Ces appareils utilisent un média filtrant qui capture ces particules sur son côté amont.
2. Les filtres à air plissés ont des plis ou des plis, ce qui augmente leur surface. Les filtres à air non plissés fournissent un débit d'air maximal et conviennent à des pressions de débit d'air plus élevées.
3. Le média filtrant à air peut être fabriqué à partir de papier, de mousse, de carbone, d'aluminium, d'acier, de fibre de verre ou de plastique.
Les performances des filtres à air sont rapportées par la cote MERV, l'arrêt, la capacité de rétention de la poussière, l'efficacité des taches de poussière et le MPPS. La cote MERV est couramment utilisée; il fait référence à l'efficacité du filtre à air pour éliminer les particules dont la taille est comprise entre 0,3 et 10 microns.
4. Les filtres HEPA capturent au moins 99,97 % des particules dans l'air mesurant 0,3 micron de diamètre. Dans les normes ISO et européennes, le rendement doit être d'au moins 99,95 %.
5.L'impact, l'interception et la diffusion sont les mécanismes de filtration qui se produisent dans les filtres HEPA.
6. Les filtres ULPA éliminent les particules jusqu'à 0,12 microns de diamètre pour une efficacité d'au moins 99,99 %. Leur densité de média filtrant est supérieure à celle des filtres HEPA ; par conséquent, le débit d'air est plus restreint.
7. Les filtres à air ioniseur et les filtres à air électrostatiques lavables attirent les particules par l'électricité statique.
8. Les filtres à charbon actif et les filtres à air UV éliminent respectivement les gaz toxiques et les micro-organismes dans l'air.
9. Les filtres à air HVAC protègent les composants critiques de l'unité HVAC et purifient l'air pour les utilisateurs. Les types de filtres à air HVAC sont les filtres AC et les filtres de fournaise.
10. Les filtres à air utilisés dans les véhicules sont les filtres à air du moteur, les filtres à air d'habitacle, les filtres d'échappement de voiture et les filtres à particules diesel (DPF).
Les filtres à manches sont des équipements de contrôle de la pollution qui éliminent les particules et les polluants dans les gaz de combustion des équipements de traitement avant de les rejeter dans l'atmosphère.
11. Les filtres de hotte d'évacuation et les filtres d'évacuation sont utilisés dans les systèmes de ventilation commerciaux et résidentiels.
