什么是HEPA滤⽹?HEPA滤⽹的作⽤和原理
⾼效HEPA滤⽹的主要⽬的是从空⽓中去除细颗粒物,包括PM2.5(直径少于2.5微⽶的细颗粒物)。HEPA并不是某个品牌或商标,⽽是⼀种国际标准。在此⽂章⾥,我们深⼊介绍⼀下HEPA滤⽹的作⽤和原理。
任何HEPA滤⽹的基础是0.5到5微⽶厚的互相交叉的纤维。纤维之间的距离⼤概有5到50微⽶。那么,有如此⼤的空隙的滤⽹怎么会阻挡0.01-0.3微⽶的颗粒物呢?
谈到滤⽹的原理,我们会想到⼀个漏⽃:当颗粒物的直径⼤于纤维之间的空隙,颗粒物就会被滤⽹拦住。但是这种原理只有在等级⽐较低的滤⽹才有效。由于HEPA滤⽹的纤维之间的空隙⽐拦住的颗粒物⼤100被,HEPA滤⽹的原理更复杂。看了下⾯的照⽚就可以想象到,PM2.5的⼤⼩于滤⽹纤维之间的空隙有多⼤的⽐例:
实际上,HEPA滤⽹是靠纤维的吸附作⽤来“粘”住PM2.5微尘的。纤维的直径和微尘差不多⼤,⽽各根纤维之间的“⽹眼”空隙就更“⼤”了,纤维间“宽阔”的空间允许⽓流顺利通过。但由于层层排列,细⼩的颗粒物还是不可避免的撞到杂乱交织的某⼀根纤维上,从⽽被吸附住。在这个微观尺度,纤维与微尘之间的分⼦间范德华⼒已经⾜以克服⽓流的影响,将两者“粘附”在⼀起。
与初效(G)和中效(F)等级的滤⽹不同,在HEPA滤⽹⾥⾯颗粒物只要接触到纤维,就会被有效拦住,永远离开不了纤维的表⾯。这种作⽤叫做“拦截作⽤”。另外,不断进⼊滤⽹的颗粒物只要接触到已经被拦住的颗粒物,也就会贴到现有的颗粒物上。所以时间长了,滤⽹的纤维上⾯会积累⼀层⼀层的颗粒物:
HEPA滤⽹的不同作⽤:什么样的细颗粒物最难拦住呢?
1,直径0.1微⽶以下的最⼩颗粒粉尘由于重量特别⼩,会在空⽓中作⽆规则的布朗运动,于⽓流的⽅向会有⼀些差异,所以撞击纤维的机会⽐较多。这种过滤作⽤叫做“扩散作⽤”,⽽这⼀类的颗粒物阻挡得相当容易。
2,直径0.3微⽶以上的颗粒物的重量⼤⼀些,所以他们被阻挡的原理不⼀样。当空⽓⽓流接触到纤维时,⽓流会换⽅向,绕着纤维。但⼤⼀些颗粒物由于重量相当⼤,⽆法随着⽓流调整⽅向,所以会接触到纤维,就会被纤维阻挡。这种过滤作⽤叫做“惯性撞击作⽤”,这⼀类颗粒物也⽐较容易阻挡。
3,直径⼤概0.1-0.3微⽶的细颗粒物是最难阻挡的。它们最容易跟着⽓流⾛,绕着HEPA的纤维,不容易接触纤维,⽽且由于重量⼤⼀些,也不会在空⽓中晃动。这些最难阻挡的颗粒物叫”最具有穿透性的颗粒物”(MPPS)。
所有等级的HEPA滤⽹的过滤效果是按照MPPS过滤效果计算的。⽐如,H11滤⽹的过滤效果是95%以上;这意味着最具有穿透性的颗粒物的过滤效果不少于95%,⽽⼩于0.1微⽶的颗粒物和⼤于0.3微⽶的颗粒物过滤效果会⾼⼀些(97%,甚⾄99%)。
时间长了, HEPA滤⽹的纤维之间的空隙会变得越来越⼩,有的空隙会完全消失掉。这样滤⽹的过滤
效率并不会下降,但是滤⽹的风阻会增加,结果空⽓净化器或新风系统的风量会下降,⽽噪⾳会增加。所以HEPA滤⽹必须要定时更换。在下⾯的照⽚上可以看到⽤过⼏个⽉的滤⽹上的颗粒物:
滤⽹等级越⾼,纤维越细,纤维之间的空隙就越⼩。所以,等级⽐较⾼的滤⽹更容易被堵住,因为纤维之间的空隙会迅速缩⼩。为了延迟⾼效滤⽹的使⽤寿命,在⾼效HEPA滤⽹前⾯必须要有初效(G级)滤⽹,或者中效(F级)滤⽹,否则⾼效滤⽹会很快被⼤颗粒物堵住:
HEPA滤⽹的效果取决于很多元素:
-纤维的直径
-纤维的密度
-纤维的材质
如果纤维很薄,密度⾼,颗粒物就更容易接触到纤维。⽽且不同材质的拦截作⽤也不⼀样。另外,滤⽹的容尘量也很重要:良好的滤⽹应该好⼏个⽉有效阻挡PM2.5才需要更换。
选购新风净化系统时,需要注意以下⼏个问题:
1,PM2.5过滤效率(HEPA滤⽹的等级)。
为了有效过滤空⽓中的PM2.5, 新风系统⼚家通常使⽤H11、H12或H13级滤⽹。H11级滤⽹能够过滤95%最具有穿透性的颗粒物(0.1-0.3微⽶),⽽其它颗粒物的过滤效率接近100%。H12滤⽹会阻挡99%以上最具有穿透性的颗粒物,但它的阻⼒也会⼤⼀些。H13滤⽹虽然能够过滤99.97%的PM2.5, 但会让整个系统的风阻增加很多,所以在家⽤新风系统和空⽓净化器⾥使⽤这种滤⽹是多余的。
2,HEPA滤⽹的风阻
滤⽹的过滤等级越⾼,阻⼒也越⼤。所以,在家⽤新风系统⾥⾯根本不需要使⽤H13级以上的滤⽹:这样的滤⽹风阻太
滤⽹的过滤等级越⾼,阻⼒也越⼤。所以,在家⽤新风系统⾥⾯根本不需要使⽤H13级以上的滤⽹:这样的滤⽹风阻太⼤,⽽过滤效果对普通的家庭是多余的。这种滤⽹的⽤途限于⼿术房,电⼦原配件制造⽆尘车间等等。
3,HEPA滤⽹的容尘量
⾸次测试的出风⼝PM2.5值是最表⾯的数据。很多⽤户不会注意到的是滤⽹的⼤⼩。⽐较⼤的、厚的滤⽹⼀般张开⾯积很⼤,所以容尘量会更⼤,使⽤寿命更长,不需要经常更换。
4,HEPA滤⽹的更换成本
有的新风系统⼚家会故意把耗材价格调⾼,把设备价格调低,希望把设备卖出去之后不断赚滤⽹的钱。不过,⼀般⼚家会告诉⽤户每⼀个滤⽹的更换频率和价格,这样⽤户能够⾃⼰判断⼀年的更换成本。如果设备具有可清洗的初效滤⽹,那么更换滤⽹的成本就会更低。
了解了HEPA滤⽹的原理和作⽤之后,您就会更容易选购适合您的新风净化系统。

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