Vzduchový filtr
Vzduchový filtr pevných částic je zařízení, které v procesu filtrace (čištění) vzduchu (plynu) separuje pevné částice (např. prach) z proudu protékajícího vzduchu a dále je zadržuje na povrchu nebo mezi filtračními prvky (např. vlákny) prostřednictvím mechanismů filtrace.

Mechanismy filtrace

Jevy způsobující separaci částic prachu z proudu vzduchu (plynu) a jejich zadržení na povrchu nebo mezi filtračními elementy (např. vlákny). K základním mechanismům filtrace patří:
 difúze (molekulární)
 setrvačný náraz (inertní)
 uchycení
 gravitační usazení
 elektrostatické působení.
Proces čištění plynu (vzduchu) je výsledkem složité soustavy jevů (působících v prostoru filtračního zařízení), jež jsou příznivé vůči odstranění částic z plynu a jejich usazení na povrchu kolektoru (vlákna). Během dostatečně dlouhého pobytu částic v oblasti působení různých sil a jevů se mohou částice v důsledku přímého nárazu usazovat na povrchu kolektoru nebo mohou být k němu působením filtračních mechanismů nasměrovány. Tyto mechanismy mohou působit odděleně nebo v určité kombinaci, přičemž působení jednoho z těchto faktorů je vždy dominantní.

Právní základ 
V České republice pro klasifikaci vzduchových filtrů platí tyto české technické normy:
 ČSN EN 779: 2012 Filtry atmosférického vzduchu pro odlučování částic pro všeobecné větrání – Stanovení filtračních parametrů
 ČSN EN 1822-1:2009 Vysoce účinné filtry vzduchu (HEPA a ULPA) – Část 1: Klasifikace, ověřování vlastností, označování
 ČSN EN 1822-2:2009 Vysoce účinné filtry vzduchu (HEPA a ULPA) – Část 2: Výroba aerosolu, měřicí zařízení, statistické počítání částic
 ČSN EN 1822-3:2009 Vysoce účinné filtry vzduchu (HEPA a ULPA) – Část 3: Zkušební média plochých filtrů
 ČSN EN 1822-4:2009 Vysoce účinné filtry vzduchu (HEPA a ULPA) – Část 4: Stanovení propustnosti filtračních prvků (skenovací metoda)
 ČSN EN 1822-5:2009 Vysoce účinné filtry vzduchu (HEPA a ULPA) – Část 5: Stanovení účinnosti filtračních prvků

Rozdělení a použití filtrů

Rozdělení filtrů dle třídy filtrace 
Vstupní filtr

Vzduchový filtr zařazený do jedné ze tříd – G1,G2,G3,G4.

Pro použití jako:
 filtr 1. stupně čištění nebo hlavní filtr systému HVAC
 filtr ochrany zařízení systému HVAC
 předfiltr před filtry s vyšší účinností filtrace
 filtr odváděného vzduchu v lakýrnických komorách a kuchyních
 filtr v autonomních klimatizátorech (např. okenních)
 vstupní filtr pro filtry třídy M6 ÷ F8

Filtr medium (střední)

Vzduchový filtr zařazený do jedné ze tříd – M5, M6.

Pro použití jako:
 filtr 1. stupně čištění nebo hlavní filtr systému HVAC

 filtr ochrany zařízení systému HVAC
 filtr pro čištění vzduchu do místností a výrobních procesů
 předfiltr před filtry s vyšší účinností filtrace
 vstupní filtr pro filtry třídy F7 ÷ F9
Jemný filtr

Vzduchový filtr zařazený do jedné ze tříd – F7, F8, F9.

Pro použití jako:
 filtr 2. stupně čištění nebo hlavní filtr systému HVAC
 filtr pro čištění vzduchu do kancelářských místností, nemocnic, zpracování potravinových produktů, výrobních procesů (např. aerosoly)
 filtr systému přípravy vzduchu pro filtry EPA, HEPA, ULPA

Filtr EPA

Vzduchový filtr (Efficient Particulate Air filtr – efektivní vzduchový filtr) zařazený do jedné ze tříd – E10, E11, E12.

Pro použití v instalacích:
 stropů operačních sálů
 vzduchových kanálech vyžadujících nejvyšší stupeň čištění vzduchu a kontrolovaného proudění
 systémů HVAC v nemocnicích, potravinovém průmyslu, farmaceutickém průmyslu

Filtr HEPA

Vzduchový filtr (High Efficient Particulate Air filter – velmi účinný vzduchový filtr) zařazený do jedné ze tříd – H13, H14.

Pro použití v instalacích:
 čistých místností (cleanroom) s laminárním a turbulentním prouděním, sterilních
 v zařízeních cleanbench, glovebox
 stropů operačních sálů
 jako koncový filtr ve stropech laminárních, filtračních stěn
 vzduchových kanálech vyžadujících nejvyšší stupeň čištění vzduchu a kontrolovaného proudění
 systémů HVAC v nemocnicích, potravinovém průmyslu, farmaceutickém, elektronickém, optickém
 systémů HVAC jaderných elektráren, biotechnologií, zón ohrožených bakteriální kontaminací

Filtr ULPA

Vzduchový filtr (Ultra Low Penetration Air filter – vzduchový filtr s velmi nízkou penetrací) zařazený do jedné ze tříd – U15, U16, U17.

Pro použití v instalacích:
 čistých místností (cleanroom) s laminárním a turbulentním prouděním, sterilních
 v zařízeních cleanbench, glovebox
 stropů operačních sálů
 jako koncový filtr ve stropech laminárních, filtračních stěnách
 vzduchových kanálech vyžadujících nejvyšší stupeň čištění vzduchu a kontrolovaného proudění
 systémů HVAC v nemocnicích, potravinovém průmyslu, farmaceutickém, elektronickém, optickém
 systémů HVAC jaderných elektráren, biotechnologií, zón ohrožených bakteriální kontaminací

Rozdělení filtrů dle konstrukce 
 Filtr kapsový 
Vzduchový filtr vyráběný v podobě filtrační vložky nepropustně uzavřené v odpovídajícím rámu (papír, kov, plast, polyuretanová pěna) o tloušťce větší než 150 mm. Jako filtrační vložka jsou používány netkané textilie nebo papíry (vlákno skleněné nebo syntetické) ve formě ploché nebo plisované technikami minipleat (novější) a deepleat (technika hliníkových separátorů, starší). Kompaktní filtry jsou klasifikovány v souladu s normou EN 779: 2012 a EN 1822: 2009 a jsou vyráběny v rozmezí tříd filtrace G2 – U17.
 Filtr rámečkový
Vzduchový filtr vyráběný v podobě filtrační vložky nepropustně uzavřené v odpovídajícím rámu (papír, kov, plast, polyuretanová pěna) do tloušťky 149 mm. Jako filtrační vložka jsou používány netkané textilie nebo papíry (vlákno skleněné nebo syntetické) ve formě ploché nebo plisované technikami minipleat (novější) a deepleat (technika hliníkových separátorů, starší). Filtry rámečkové jsou klasifikovány v souladu s normou EN 779: 2012 a také EN 1822: 2009 a jsou vyráběny v rozmezí tříd filtrace G2 – U17.
 Filtr kompaktní
Vzduchový filtr vyráběný v podobě filtrační vložky nepropustně uzavřené v odpovídajícím rámu (papír, kov, plast, polyuretanová pěna) o tloušťce větší než 150 mm. Jako filtrační vložka jsou používány netkané textilie nebo papíry (vlákno skleněné nebo syntetické) ve formě ploché nebo plisované technikami minipleat (novější) a deepleat (technika hliníkových separátorů, starší). Kompaktní filtry jsou klasifikovány v souladu s normou EN 779: 2012 a EN 1822: 2009 a jsou vyráběny v rozmezí tříd filtrace G2 – U17.
 Filtr typu V
Tyto filtry se skládají z několika filtračních paketů pracujících v systému V nepropustně upevněných ke konstrukci filtru polyuretanovou nebo silikonovou (odolnou proti vyšší teplotě) směsí. Filtrační paket je filtrační papír vyrobený ze slisovaného rouna skleněných mikrovláken plisovaný technikou minipleat. Velmi odolná a pevná konstrukce těchto filtrů umožňuje práci v systémech s proměnlivým a turbulentním proudem vzduchu. Filtry typu V jsou klasifikovány v souladu s normou EN 779: 2012 a EN 1822: 2009 a jsou vyráběny v rozmezí tříd filtrace M6 – H13.

Klasifikace filtrů 

1)Minimální účinnost je zde nejnižší hodnotou účinnosti filtrace mezi počáteční úrovní účinnosti filtrace, účinnosti filtrace při elektrostaticky vybitém stavu filtrační tkaniny, nejnižší úrovní účinnosti filtrace vypozorované během zkušebních postupů.

1)viz bod 7.5.2 a EN 1822-4

2)lokální hodnoty nižší než uvedené v tabulce mohou být dohodnuty mezi dodavatelem a kupujícím

3)filtry ze skupiny E nesmí a neměly by být zkoušeny zkouškou na protékání pro klasifikační účely

Základní parametry filtru 
 Účinnost filtrace – schopnost filtračního zařízení nebo filtračního materiálu zadržovat prach, vypočtena jako poměr množství (hmoty, počtu částic) prachu zadrženého filtrem k množství prachu na vstupu do filtru

S1 – koncentrace prachu na vstupu do filtru (mg/m3) nebo (počet částic/m3)

S2 – koncentrace prachu na výstupu z filtru (mg/m3) nebo (počet částic/m3)
 Celková účinnost

1. účinnost zadržení celkové hmoty prachu bez zohlednění rozdělení na frakce (–) nebo (%)

2. průměrná účinnost pro celý povrch filtru v daných provozních podmínkách (–) nebo (%)
 Částečná účinnost (frakční) – účinnost určovaná pro stanovený průměr (nebo rozmezí průměru) částic, dle způsobu označení rozlišujeme číselnou nebo váhovou (–) nebo (%)
 Činitel prostupu (penetrace, průniku) – poměr množství prachu na výstupu z filtru k množství prachu na vstupu do filtru (–) nebo (%)
 Prachový objem filtru – hmotnost prachu zadrženého filtrem na jednotku povrchu filtrace, při které nastal mezní stav filtru (g/m2)
 Ztráta tlaku při průtoku vzduchu filtrem (odpor průtoku vzduchu, pokles tlaku vzduchu) – rozdíl statického tlaku před a za filtrem (Pa)
 Počáteční odpor průtoku – pokles statického tlaku vzduchu na nezaprášeném filtru při nominální koncentraci průtoku vzduchu (Pa)
 Koncový odpor průtoku (horní mezní hodnota) – hodnota stanovena výrobcem, po jejím dosažení by měl být filtrační materiál vyměněn (Pa)
 Koncový stav filtru – stav, ve kterém odpor filtru dosáhl horní mezní hodnotu nebo ve kterém účinnost filtrace klesla pod hodnotu považovanou dle metodiky měření za nejméně přípustnou
 Nominální intenzita průtoku vzduchu – intenzita průtoku vzduchu filtrem stanovena výrobcem odpovídající provozním podmínkám, pro které byl filtr navržen, při hustotě vzduchu 1,20 kg/m3, vyjádřená v (m3/s)
 Čelní povrch filtru – povrch příčného průřezu filtru včetně rámu (m2)
 Aktivní povrch filtru – povrch příčného průřezu filtru, kterým prochází vzduch (m2)
 Efektivní povrch filtračního materiálu – část povrchu filtru, kterým prochází vzduch (bez lepených povrchů, prutů apod.) (m2)
 Vstupní rychlost – objemový proud vzduchu (m3/s) dělený čelním povrchem filtru (m/s)
 Průtoková rychlost – objemový proud vzduchu (m3/s) dělený aktivním povrchem filtru (m/s)
 Filtrační rychlost – objemový proud vzduchu (m3/s) dělený efektivním povrchem filtračního materiálu (m/s)
 Klasifikace vzduchových filtrů – zařazení vzduchových filtrů do příslušných skupin a tříd na základě hodnoty parametrů filtrace (účinnosti nebo prostupu) určovaných pomocí speciálních zkušeních procedur popsaných v normách

Odkazy

Reference

Externí odkazy 
 
 Vzduchový filtr motoru

Související články 
 HEPA

Literatura 
 publikace v odborném tisku dr Ing. Anny Charkowské
 Normy: EN 779: 2012, EN 1822: 2009

Filtry
Vzduchotechnika