Zanieczyszczone powietrze to jeden z palących, globalnych problemów, szczególnie odczuwany w miejscach charakteryzujących się klimatem umiarkowanym takich jak Polska. Zimą, w czasie wzmożonej pracy nie zawsze efektywnych i nowoczesnych źródeł ciepła, pojawia się zjawisko tak zwanej niskiej emisji, a inwersje temperatury „zatrzymują” zanieczyszczone powietrze blisko ziemi. Dodając do tego wysoką emisję pyłów w mieście mającą swoje źródło w transporcie i przemyśle i przepis na katastrofę klimatyczną gotowy. O długotrwałych skutkach oddychania takim powietrzem napisano już wiele: astmy, alergie, przewlekłe choroby płuc, zaostrzenia objawów chorobowych ze strony układu oddechowego. To smog, pyły zawieszone i ogólny poziom zanieczyszczeń powietrza niszczą nasz system odpornościowy i powodują niemal całoroczne zapadanie na infekcje układu oddechowego, także latem.
By zatrzymać brudne powietrze i uwolnić się od niego zarówno w domu, jak i w budynkach użyteczności publicznej, inwestorzy korzystają z nowoczesnych rozwiązań w zakresie wentylacji: kluczowym systemem, który gwarantuje sprawną, efektywną i energooszczędną wymianę powietrza w budynkach różnego typu jest wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. Uzupełniona o dodatek w postaci elektrofiltrów ma najwyższą skuteczność w usuwaniu zanieczyszczeń, cząstek pyłu zawieszonego, spalin wpływając na znaczną poprawę jakości powietrza. Ale zacznijmy od początku.
Nim wyjaśnimy jaką ważną rolę odgrywa elektrofiltr w rekuperatorze, warto przypomnieć sobie czym jest rekuperacja: odmieniana przez wszystkie przypadki na forach budowlanych nazwa instalacji, która na nowo zdefiniowała prawidłowe wentylowanie w budynkach każdego rodzaju: zarówno w domach, jak i zakładach pracy oraz budynkach użyteczności publicznej.
Rekuperacja to mechaniczny proces wymiany powietrza bez strat energii cieplnej. Ten nowoczesny i inteligentny system nie tylko dba o to, by zapewnić stałą wymianę powietrza w budynku, ale także by odbywało się to w sposób energooszczędny, czyli poprzez odzysk ciepła, co ma szczególne znaczenie w sezonie grzewczym.
Rekuperacja działa w przemyślany sposób: za pośrednictwem wywiewników zlokalizowanych w tak zwanych „brudnych” strefach domu, tj. kuchni, łazience itp. Zasysa zanieczyszczone powietrze, kierując je do rekuperatora. Zupełnie osobnymi kanałem do centrali wentylacyjnej kierowane jest także świeże powietrze z zewnątrz. Na wymienniku ciepła oba strumienie się mijają, a powietrze zużyte nim zostanie skierowane do wyrzutni właśnie na wymienniku przekaże energię termiczną powietrzu nawiewanemu do środka. Efekt? Świeże powietrze nie tylko jest przefiltrowane, ale i wstępnie ogrzane, a to pozwala na zredukowanie cen za ogrzewanie domu zimą. Co ważne: strumienie się mijają, ale NIE MIESZAJĄ SIĘ ZE SOBĄ, co oznacza, że powietrze wywiewane nie przekazuje powietrzu nawiewanemu zanieczyszczeń.
Nowoczesne, energooszczędne budynki charakteryzują się doskonałą izolacją i szczelnością: nie ma tu miejsca na straty ciepła i bazowanie na zawodnej i nieefektywnej wentylacji grawitacyjnej. Dlatego rekuperacja, nie bez powodu, zyskuje na coraz większej popularności gwarantując:
I właśnie o systemie filtracji w rekuperacji i jego opcjach opowiemy w dalszej części artykułu.
Higienizacja powietrza za pośrednictwem filtrów to kluczowa rola rekuperatora: dzięki temu powietrze napływające do pomieszczeń jest wolne od alergenów, zanieczyszczeń czy pyłów zawieszonych. Oczyszczone powietrze to ochrona zdrowia domowników: filtracja chroni budynek przed wykwitem pleśni praz grzybów, gwarantując w ten sposób dobre samopoczucie i ochronę na zapadanie w infekcje ze strony układu oddechowego.
Filtracja jest także kluczowym elementem, który gwarantuje żywotność samego rekuperatorze: umieszczone w centrali wentylacyjnej, przed wymiennikiem ciepła filtry chronią urządzenie przed zabrudzeniem.
System filtracyjny może być także zlokalizowany na czerpni, higienizując powietrze już na etapie zasysania go z zewnątrz budynku, w pierwszej fazie, ale i na anemostatach: tutaj głównie instaluje się filtry stożkowe FSA chroniące przewody wentylacyjne przed kurzem i owadami.
Wybór systemu filtracji nie jest przypadkiem: klasa filtrów zastosowanych w danym systemie rekuperacji w dużej mierze jest uzależniona od kilku kluczowych kwestii.
Życie w mieście, które charakteryzuje się np. produkcją przemysłową jest bardzo uciążliwe, zwłaszcza zimą: smog, zapach spalin, zanieczyszczenia pochodzące z fabryk i zakładów pracy – by walczyć z tym zjawiskiem i nie wdychać trujących związków w domu dobrze rozważyć montaż filtru G4 jako filtru wstępnego oraz dokładnego F7, który zatrzyma zarodniki pleśni i grzybów, pyłki roślin i dym tytoniowy. Jeśli mieszkasz w okolicy, którą charakteryzuje czyste powietrze w rekuperatorze wystarczą filtry wstępne oraz średnie, które eliminują z otoczenia roztocza oraz pyłki roślin. W systemach rekuperacji może być stosowany także filtr HEPA, jednak jest to rozwiązanie przeznaczone do specjalistycznych instalacji działających np. w szpitalach: filtry HEPA eliminują bakterie i wirusy oraz najdrobniejsze cząstki, ale nie zawsze są kompatybilne z rekuperatorami.
Jeśli w domu mieszka alergik lub osoba chronicznie cierpiąca na choroby układu oddechowego warto rozważyć filtr dokładny, który będzie w stanie ochronić organizm przed wdychaniem pyłów roślin czy zarodników pleśni.
Nie da się ukryć, że kwestia związana z kosztami eksploatacji, częstotliwością wymiany i konserwacją filtrów rzutuje na wybór konkretnej klasy. Należy pamiętać, że choć filtry wstępne klasy G są tańsze, ich skuteczność jest niższa. Z kolei filtry klasy F (na przykład F7), choć są większym wydatkiem, cechują się także o wiele większą dokładnością.
Zasada działania elektrofiltru, czyli filtra elektrostatycznego polega na wygenerowaniu pola elektrycznego w strumieniu przepływającego przez filtr powietrza. Moduł elektroniki (generator wysokiego napięcia) w elektrofiltrze umożliwia przepływ zanieczyszczeń przez pole elektrostatyczne, które ładuje cząstki pyłów i innych zanieczyszczeń w przepływającym powietrzu, dzięki czemu możliwe jest ich osadzanie na odwrotnie naładowanych elementach filtra. Naładowane przeciwnie ziarna pyłu oraz naładowane cząstki innych zanieczyszczeń osadzają się na powierzchni elektrody zbierającej, a siła elektrostatyczna i kształt elektrod zbiorczych umożliwia wychwycenie nawet 99% zanieczyszczeń w przepływającym powietrzu.
Dodatkowym atutem pracy elektrofiltru jest fakt, że pole elektryczne powoduje powstanie wolnych rodników w przepływającym przez niego powietrzu, które zapobiegają rozwojowi bakterii, grzybów oraz wielu wirusów co dodatkowo wpływa na poprawę jakości powietrza w budynku.
Mówiąc w sposób bardzo ogólny: filtry elektrostatyczne to alternatywa dla filtrów F7/F9 w instalacjach, gdzie przy wysokiej skuteczności konieczny jest niski opór przepływu.
Filtry elektrostatyczne nie są klasyfikowane w taki sam sposób jak filtry mechaniczne: nie znajdziemy tutaj zatem podziału na filtry wstępne, dokładne czy filtry HEPA. O tym, czy elektrofiltry są wydajne w odniesieniu do danej inwestycji możemy mówić oceniając efektywność danej elektrofiltracji, aniżeli używając specjalistycznych klas ISO.
Elektrofiltr przede wszystkim wyróżnia się nawet 99 procentami skuteczności dla cząstek o wielkości 0,3–1 µm, w porównaniu do filtrów dokładnych F7, których skuteczność szacuje się na 80/90 procent. Jest to zatem wybór dokładniejszego filtrowania, który odsiewa niemal wszystkie zanieczyszczenia, przy tym jonizując powietrze, ale o tym za chwilę. Montaż elektrofiltru nie wiąże się z koniecznością jego wymiany i to także jest coś, co odróżnia go od filtrów mechanicznych. Jak już wcześniej wspominaliśmy filtry elektrostatyczne charakteryzują się niskim oporem przepływu, z kolei filtry klasy chociażby F7 średnim i wysokim.
Rodzaj wyładowania odpowiada za jonizację powietrza w elektrofiltrach.
Wyładowania koronowe (ujemne lub dodatnie) powodują generowanie ozonu: w zależności od potrzeb to ujemne wyładowania koronowe generują elektrony, a te z kolei jonizują cząsteczki powietrza.
W ten sposób powstają jony ujemne, które w kolejnym kroku łączą się z cząstkami zanieczyszczeń, by później być przyciągane do elektrod zbiorczych. Pył przyciągany do elektrod zbiorczych wraz z zanieczyszczeniami, bakteriami itp. zostaje zatrzymany.
Jonizacja to nie tylko rześkie powietrze, jak „po burzy”, ale i szereg innych korzyści, z których warto wymienić chociażby neutralizację uciążliwych i szkodliwych zapachów (elektrofiltr usunie lotne związki organiczne), dokładniejszą sterylizację powietrza poprzez eliminację wirusów i bakterii czy redukcję smogu i pyłów zawieszonych.
Montaż elektrofiltru w istniejącej oraz nowej instalacji wentylacji mechanicznej jest wbrew pozorom bardzo prostą czynnością. Jedynym wymogiem prawidłowego montażu elektrofiltra jest odpowiednia przestrzeń montażowa oraz dostęp do gniazdka elektrycznego. Większość elektrofiltrów dostepnych na polskim rynku wymaga zasilania prądem o napięciu 230V oraz około 60cm miejsca na przewodzie nawiewnym instalacji wentylacyjnej. Taka przestrzeń wystarcza do montażu urządzenia oraz jego skutecznej pracy, dlatego montaż tego rodzaju urządzeń nie sprawia problemów nawet w przypadku instalacji, w których jego montaż nie był pierwotne przewidziany.
Pojęcia wyżej brzmią bardzo podobnie? To prawda, ale odnoszą się do zupełnie innych zjawisk w różnych gałęziach gospodarki i systemów dla domu. Niestety, zwłaszcza elektrofiltry kominowe oraz elektrostatyczne są ze sobą nagminnie mylone, więc pokrótce wyjaśniamy różnice.
Elektroforeza jest stosowana głównie w biologii molekularnej i chemii analitycznej, do rozdzielania cząsteczek w cieczy. Efektem zjawiska elektroforezy jest proces, w którym cząsteczki pyłu osadzają się na umieszczonej w strumieniu spalin elektrodzie z ładunkiem przeciwnym. Pył przyciągany jest do ścianek urządzenia, na których zostaje trwale osadzony.
Elektrofiltry kominowe są stosowane na przewodach komina i wykorzystują pole elektrostatyczne do wychwytywania cząstek pyłu ze spalin. By odpylanie było skuteczne, ale przede wszystkim bezpieczne, wszystkie metalowe elementy przewodu kominowego wraz z korpusem elektrofiltru powinny być uziemione. Elektrofiltr kominowy zaczyna działać efektywnie, gdy temperatura spalin jest już wystarczająco wysoka (ok. 50 stopni Celsjusza). Elektrofiltry kominowe stosujemy w przypadku instalacji grzewczej opartej na kotłach na paliwo stałe, jak drewno czy pellet. Sięga się po niego także wtedy, kiedy dom ogrzewany jest węglem. Dzięki takiemu rozwiązaniu do atmosfery przedostaje się mniej szkodliwych związków chemicznych, redukując emisję pyłów. Tego typu elektrofiltr poprawia parametry starych kotłów bez konieczności ich wymiany i najczęściej jest montowany razem z kotłem przez wykwalifikowanego instalatora, a samo zastosowanie elektrofiltru nie wpływa w żadnym stopniu na pracę ogrzewania grzejnikowego.
Nie ma wątpliwości co do tego, że elektrostatyczne filtry powietrza podnoszą jakość nawiewanych do domu strumieni powietrza. Gwarantują wysoką skuteczność filtracji, odsiewając aż do 99 procent cząstek pyłu PM2.5 i PM1, przy tym nie obciążając rekuperatora i instalacji dzięki niskiemu oporowi przepływu powietrza. Choć charakteryzują się wyższymi kosztami początkowymi i wymagają zasilenia ich elektrycznie i uzupełnienia przez czujnik temperatury są najlepszą odpowiedzią na problemy inwestorów mieszkających w dużych, bardzo uprzemysłowionych miastach, przy ruchliwych ulicach, ale także dobrym rozwiązaniem dla osób zmagających się z przewlekłą alergią i obniżeniem odporności.