• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Allt Du BehöVer Veta Om Luftfilter
 

Allt Du BehöVer Veta Om Luftfilter

on

  • 8,531 views

 

Statistics

Views

Total Views
8,531
Views on SlideShare
8,531
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
125
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Allt Du BehöVer Veta Om Luftfilter Allt Du BehöVer Veta Om Luftfilter Document Transcript

    • FILTERKONSULT Per Gustafsson Allt du behöver veta om LUFTFILTER Av Per Gustafsson
    • All du behöver veta om luftfilter 1. Inledning Luften omkring oss blir allt smutsigare och kraven på ren luft inomhus ökar. I de flesta moderna ventilationsanläggningar finns det luftfilter så även i andra typer av apparater som är känsliga för luftföroreningar. Syftet med denna bok är att skapa förståelse för luftföroreningar och deras skadliga verkan på människor, maskiner och verksamheter samt hur man med hjälp av luftfilter kan minimera denna. Med tanke på att luftfilter är en av få komponenter som regelbundet måste bytas i en ventilationsanläggning är det viktigt att ha kunskap om luftfilter: hur man väljer rätt typ av luftfilter och hur man hanterar dessa. I denna bok behandlas endast luftfilter för partikelformiga luftföroreningar. Gasformiga föroreningar såsom lukter och odörer samt filter för dessa tas inte upp i denna bok. Inte heller tar jag upp mikrofilter/HEPA-filter dvs. filter med mycket hög filtreringsgrad. 2. Luftföroreningar Inledning I luften omkring oss finns det partiklar som negativt påverkar människor, maskiner och verksamheter. Vi kallar dessa icke önskade partiklar för luftföroreningar. För att bättre förstå syftet med luftfilter och hur de används måste vi börja med att ge en introduktion till luftföroreningar och deras skadliga verkan. Partiklar Partikelstorlek När det gäller partikelformiga föroreningar och luftfilter för dessa är vi framförallt intresserad av storleken på dessa och hur många det finns. När det gäller partikelformiga luftföroreningar anger vi storleken hos dessa i m (mikrometer), 1 m motsvarar 1/1000 mm. Som en tumregel kan man komma ihåg att det mänskliga ögat kan se partiklar ner till 10-15 m. Diagrammet nedan visar storleken hos några olika typer av partiklar. I diagrammet är också inlagt vilken typ av filter som används för olika storlek på partiklarna. © 2007 Per Gustafsson 1
    • All du behöver veta om luftfilter Mikrofilter Finfilter Grovfilter Färgpigment Cementdamm Dimma Regndroppar Tobakströk Oljedimma Sand Pollen Atmosfäriskt stoft Virus Bakterier Hår Inandningsbara partiklar Synbara för ögat 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000 Partikelstorlek, m Olika typ av partiklar och deras storlek Svävande partiklar En viktig information när det gäller föroreningar och då särskilt de som är små, typ mindre än 1 m, är att dessa partiklar är så små att deras fallhastighet blir mycket liten, de faller alltså inte ner på marken direkt efter att de genererats utan håller sig svävande (svävande partiklar kallas för aerosoler). Detta gör att dessa partiklar, från t ex bilar, kan komma in i ventilationssystemet även om luftintaget sitter högt upp. Det är inte ovanligt att partiklar som är tillräckligt små transporteras 100-tals mil. Detta betyder att de föroreningar som vi hittar i Sverige mycket väl kan ha sitt ursprung utanför Sveriges gränser. Partikelhalt, PM10 Partikelhalt kan anges på ett flertal olika sätt. Ett sätt är att ange antalet partiklar per volymsenhet luft t ex per m3. Idag är det vanligaste sättet att beskriva partikelhalt med det s.k. PM-värdet (PM är en Engelsk förkortning för Particular Matter). Detta värde anger hur många g (mikrogram) partiklar det finns per m3 luft. När man bestämmer PM-värdet anger man antingen PM10 eller PM2.5. PM10 betyder alla partiklar under 10 m och PM2.5 betyder alla partiklar med en storlek under 2.5 m. PM10 är idag det vanligaste använda måttet. I nedanstående diagram visas partikelhalter för olika Europeiska städer. PM10 partiklar brukar kallas för respirabla eller inandningsbara partiklar. © 2007 Per Gustafsson 2
    • All du behöver veta om luftfilter Partikelhalter i olika Europeiska städer Det kan också nämnas att partikelhalterna är högre på vintern än på sommaren beroende på att det dels sker mer förbränning på vintern genom uppvärmning mm och dels har vi regn på sommaren som ger en ”urtvättning” av partiklarna i luften. Föroreningar ute Utomhus är den dominerande föroreningen partiklar som kommer från förbränning t ex fordonstrafik och uppvärmning. I litteraturen hittar man uppgifter om att så mycket som 80 % av alla föroreningar är av denna typ. Fordonstrafiken står för den övervägande delen av föroreningarna. Storleken på partiklar från förbränningsprocesser ligger kring 0,4 m. Inte nog med att dessa partiklar finns i stort antal de är så små att de håller sig svävande under lång tid och kan därmed komma in i ventilationsanläggningen även om dess luftintag är placerad långt från källan t ex högt uppe på ett tak. Det finns också partiklar av annan storlek, än de från förbränningsprocesser, i utomhusluften dessa har oftast en större partikelstorlek (typiskt omkring 10 m) och en lägre koncentration. Partikelhalt ~0,4 m ~10 m Partikelstorlek Fördelning av partiklar i utomhusluften, det stora antalet partiklar vid 0,4 m härrör huvudsakligen från avgaserna från fordonstrafiken © 2007 Per Gustafsson 3
    • All du behöver veta om luftfilter På de flesta orter hittar vi dessa typer av partiklar, det enda som skiljer är antalet dvs. koncentrationen av dessa, ju mer fordonstrafik ju mer partiklar. Vid en trafikerad väg är halterna högre än vad den är ute på landet långt från biltrafiken. Föroreningar inne Halten av luftföroreningar inomhus är en kombination av: • Halten i tilluften • Förekomsten av föroreningskällor i byggnaden • Effektiviteten hos ventilationsanläggningen Typen/storleken av luftföroreningar inomhus varierar mer än utomhus, den är framförallt beroende av verksamheten i det ventilerade utrymmet. Man kan generellt säga att de flesta föroreningar som skapas i rummet är relativt stora, jämfört med utomhusluften. I lokaler där människor vistas och arbetar hittar man ofta föroreningar från människokroppen typ hår och hudavlagringar samt textila fibrer från kläder. Hanteras papper, t ex på kontor eller i skolsalar, hittar man ofta pappersdamm i luften. I en verkstad kan man hitta oljedimma, svetsrök mm och det bör påpekas att oljedimma och svetsrök har en liten partikelstorlek och kräver luftfilter med hög effektivitet. Luftföroreningars skadliga verkan För att lättare förstå den negativa inverkan av luftföroreningar delar vi upp denna i tre grupper: människor, maskiner och verksamheter. Människor Det finns många undersökningar som visar på sambandet mellan partiklar i luften och människors hälsa. Det finns alltså en stor anledning att använda luftfilter för att förbättra människors hälsa och minska risken för hälsoproblem. Det publiceras ständigt undersökningar som visar på sambandet mellan partiklar i luften (företrädesvis från fordonstrafiken) och ökad risk för sjukdom och även dödsfall. Det finns undersökningar som säger att fler personer dör av partiklarna från fordonen än från trafikolyckorna. Vi får i oss ungefär 30 kg luft per dygn, detta motsvarar 25 000 liter. Människokroppen själv med dess luftvägar kan ta bort en del av de föroreningar man hittar i luften. Tyvärr gäller detta bara de större icke respirabla/inandningsbara partiklarna. De respirabla partiklarna kommer alltså in i kroppen och orsakar skada. I bland hör man att det är onödigt att använda luftfilter eftersom vi ju inte andas filtrerad luft när vi är utomhus. Att med detta som förevändning argumentera för att inte filtrera luften är orimligt. Självklart skall vi filtrera luften där så är möjligt. Kom ihåg att en stor del av vår livstid tillbringas i ventilerade utrymmen. Idag är ju skolor, kontor, sjukhus, bilar (med kupéfilter) och även många bostäder utrustade med luftfilter. Ju mindre exponeringen för luftföroreningar ju bättre! Ett pågående arbete som visar på sambanden mellan föroreningar och människor hälsa är den som görs av APHEIS (Air Pollution and Health: A European Information System). APHEIS är ett samarbete mellan ett stort antal länder i Europa däribland Sverige. Man undersöker partikelhalterna i Europeiska storstäder och ser hur dessa påverkar människors hälsa. © 2007 Per Gustafsson 4
    • All du behöver veta om luftfilter Slutsatserna från APHEIS undersökningar är att partiklar i luften påverkar människors hälsa negativt och man har funnit ett samband mellan partikelhalten i luften och människors dödlighet. För den som vill veta mer om APHEIS rekommenderas deras hemsida www.apheis.net. Maskiner Det finns många olika typer av maskiner som är beroende av ren luft för att fungera som tänkt, detta kan vara kylluft till en elmotor, luften till en kompressor mm. Den för oss viktigaste maskinen är själva ventilationsanläggningen med dess olika delar. I moderna ventilationsanläggningar finns många komponenter som inte fungerar fullt ut om de är smutsiga. I ett ventilationsaggregat typ FTX, se kapitel 3 om ventilationsanläggningar, med värmeåtervinning finns det en värmeväxlare, denna är beroende av rena ytor för att fungera som det är tänkt. Om värmeöverföringsförmågan minskar pga. luftföroreningar minskar effektiviteten och man måste tillföra extra värmeenergi för att upprätthålla temperaturen i byggnaden. Beräkningar har visat att detta kostar mycket pengar, oftast avsevärt mer än vad luftfiltren kostar. Även fläktar och reglerutrustningen är känslig för luftföroreningar. Avsaknaden av luftfilter i ventilationsanläggningen ökar också behovet av rengöring av ventilationskanalerna. Verksamheter I många fall har vi någon form av verksamhet, i det ventilerade utrymmet, som har krav på låga föroreningshalter. Exempel på detta är: • Operationssalar • Lackeringsboxar för bilar • Rena rum inom elektronik och läkemedelsindustrin • Livsmedelsindustrin Man har funnit att ju lägre föroreningshalter ju högre kvalitet på det som producerats i det ventilerade utrymmet. Inom t ex livsmedelsindustrin har man funnit att tillverkning och packning i ren miljö avsevärt förlänger livslängden på varan. Likaså är det inte meningsfullt att försöka lackera en bil i en miljö full av damm och smuts. Låg föroreningshalt är också viktig i många sammanhang för att undvika driftstörningar. 3. Ventilationsanläggningar Inledning För att bättre kunna förstå funktionen hos luftfilter i ventilationsanläggningar följer en kort introduktion till detta ämne. För den som vill fördjupa sig finns det en mängd litteratur i ämnet. Syftet med ventilationsanläggningen Syftet med ventilationsanläggningen är dels att tillföra ren luft och dels att transportera bort förorenad luft. Dessutom vill vi reglera temperaturen och upprätthålla gränsvärden för syre och koldioxid. I denna bok skall vi koncentrera oss på reningen av luften och de luftfilter som finns i ventilationsanläggningen. © 2007 Per Gustafsson 5
    • All du behöver veta om luftfilter Tilluft När vi tar in den förorenade uteluften och låter ventilationsanläggningen behandla denna och tillför den till byggnaden kallar vi detta för tilluft. Frånluft Den luft som vi för bort från byggnaden med hjälp av vår ventilationsanläggning kallar vi för frånluft. Luft som lämnar rummet utan att passera genom ventilationsaggregatet kallar vi avluft t.ex. genom en ventil i väggen. S, F, FT och FTX system Självdragsventilation - S I ett S-system behövs inga fläktar utan luften transporteras med hjälp av de termiska krafter som uppkommer pga. temperaturskillnaden mellan inne- och uteluften. Eftersom det är temperaturskillnaden som driver denna typ av anläggning fungerar den sämre när ute- och inomhustemperaturen är lika t ex på sommaren. Dessutom ger inte de termiska krafterna tillräckligt med tryck för att kunna använda effektiva luftfilter. Fördelen med denna typ av anläggning är att de är i princip underhållsfria och inte förbrukar någon elenergi. Mekanisk frånluftsventilation - F I ett mekaniskt frånluftsventilationssystem F används en fläkt för att transportera bort luften. Tilluften kommer in genom ventiler och otätheter i byggnaden. F-system ger små möjligheter att filtrera tilluften. Dock måste vi nämna de radiatorfilter som blivit populära och som är inbyggda i värmeradiatorn. Dessa luftfilter är avpassade efter frånluftsventilationen. Ett F- system ger bättre möjligheter att styra ventilationen än ett S-system och är mindre känsligt för väderbetingelserna än ett S-system. Mekanisk till- och frånluftsventilation - FT För att kunna garantera stora luftväxlingar och därmed uppnå en bättre luftkvalitet måste man ha fläktar både i till- och i frånluften ett s.k. FT-system. I ett FT-system har man mycket bättre möjligheter att styra ventilationen än i ett S- eller T-system. I ett FT-system kan man också använda effektiva luftfilter både i till- och frånluften för rening av luften. Mekanisk till- och frånluftsventilation med värmeväxling - FTX Ett FTX-system är i princip ett FT-system men man utnyttjar den varma frånluften för att värma den kallare tilluften. I Sverige, med vårt kalla klimat, är FTX-system den vanligaste typen av ventilation då man sparar mycket energi vid uppvärmningen. I ett FTX-system kan man använda luftfilter och bör göra det av flera skäl inte bara för att filtrera till- och frånluften utan också för att skydda ventilationsaggregatet internt och då särskilt värmeväxlaren. Till- och frånluftsfilter I FT- och FTX-system finns det oftast luftfilter både på tillufts- och på frånluftssidan i aggregatet. Tilluftsfiltret, som oftast sitter först i aggregatet, är avsett att dels rena luften som blåses in i de ventilerade utrymmena men också för att skydda aggregatet och dess komponenter samt tilluftskanalerna. © 2007 Per Gustafsson 6
    • All du behöver veta om luftfilter Det finns ventilationsaggregat där man har två filter, ett förfilter direkt där luften kommer in i aggregatet och ett efterfilter där luften lämnar aggregatet, se kapitel 14 avsnittet om ”Filtrering i flera steg – förfilter. Frånluftsfiltret sitter oftast först i aggregatet där frånluften tas in. Syftet med detta luftfilter är att skydda aggregatet internt och då framförallt värmeväxlaren. Eftersom luften därefter släpps ut i den omgivande luften behöver man inte ta några speciella hänsyn till detta då frånluften vanligtvis inte är skadlig. Det bör dock observeras att i visa speciella fall kan frånluftsfiltren vara kritiska. Det gäller i de fall där frånluften innehåller ämne som är skadliga. Detta kan gälla vid: kärnkraftverk, laboratorier, avdelningar på sjukhus med smittorisk, kemiska industrier mm. I dessa fall försöker man dessutom att ha frånluftsfiltren så nära källan som möjligt för att skydda kanalsystemet fram till aggregatet. Denna typ av anläggningar brukar dessutom ha speciella filterhus som medger byte utan att komma i kontakt med filtren och dess innehåll s.k. ”bag in bag out” filterskåp. Övriga delar i en ventilationsanläggning Förutom själva ventilationsaggregatet som är själva hjärtat i ventilationsanläggningen finns en mängd andra komponenter: intagshuvar, kanalsystem, reglerspjäll, don för distribution av luften i lokalen mm dessa komponenter har dock inget med luftfiltren att göra och tas därför inte upp här. Styrning av ventilationssystem Att gå igenom styr- och reglering av ventilationsaggregat är utanför syftet med denna bok. En viktig sak måste dock nämnas eftersom det är relaterat till luftfilter. Ventilationsaggregat med varvtalsstyrning utnyttjar luftfiltren bättre eftersom dessa kompenserar för det högre luftmotståndet hos det smutsiga luftfiltret. Man kan alltså upprätthålla de önskade flödena längre än vad en fläkt med konstant varvtal kan. Varvtalsstyrda fläktar är också en förutsättning för s.k. LCC-beräkningar, se kapitel 12, då dessa förutsätter att luftflödet hålls konstant under luftfiltrets livslängd. 4. Hur luftfilter fungerar Inledning Många tänker sig ett luftfilter som någon form av sil eller nät där föremål större än maskorna fångas upp och mindre partiklar passerar igenom. Om man skulle tillverka ett luftfilter som enbart fungerar efter denna mekanism skulle luftmotståndet bli orimligt högt och livslängden bli mycket kort. Nej, luftfilter bygger på en kombination av olika mekanismer där silning är en av flera. Den viktigaste mekanismen är den som bygger på intermolekylära krafter. Ofta kallar man dessa krafter för van der Waals krafter efter den Nederländske fysikern och Nobelpristagaren Johannes Diderik van der Waals. Den intermolekylära bindningen eller kraften är samma krafter som håller ihop atomerna eller molekylerna i de material vi har omkring oss. Det är också samma krafter som gör att damm fastnar i ventilationskanaler, i mattor och på gardiner mm. © 2007 Per Gustafsson 7
    • All du behöver veta om luftfilter Filtermekanismer • Silning - partiklar större än utrymmet mellan fibrerna i luftfiltret fångas upp. • Tröghetseffekt - partiklar som pga. sin egen tröghet kommer att kollidera med fibrerna i luftfiltret och binds till dessa med hjälp av intermolekylära (van der Waals) krafter. • Infångning (interception) - partiklar som kommer tillräckligt nära en fiber fångas upp med hjälp av intermolekylära krafter. • Diffusion - mycket små partiklar kolliderar med molekylerna i luften och har en oregelbunden bana i luften vilket gör att sannolikheten att fångas upp av fibrerna med hjälp av de intermolekylära krafterna ökar. • Elektrostatiska krafter - partiklarna i luften som har någon form av laddning fångas upp av de likaledes laddade fibrerna. Luftriktning Luftriktning Luftriktning Luftriktning Filtermedia Filtermedia Filtermedia Filtermedia Silning Tröghetseffekt Infångning Diffusion Bild på filtermekanismer I ett luftfilter arbetar oftast dessa olika filtermekanismer tillsammans och ger den totala filtreringen för filtret. Från teorin för hur luftfilter fungerar vet vi att uppfångningsförmågan med hjälp av de intermolekylära krafterna beror av att fibrerna är små, samma storleksordning som partiklarna som skall fångas upp. Ibland vill man fånga upp små partiklar med luftfilter med grövre fibrer t.ex. för att minska luftmotståndet genom luftfiltret. Eftersom de intermolekylära krafterna minskar med ökad fiberstorlek i luftfiltret måste man kompensera för detta. Vanligtvis sker detta genom att man ger fibrerna en elektrostatisk laddning. En vanlig förekommande typ av luftfilter som är konstruerad på detta sätt är ansiktsmasker av engångstyp där det är av stor vikt att hålla nere aningsmotståndet och på samma gång ha hög filtreringsgrad. Nackdelen med att använda laddade fibrer är att effekten av laddningen minskar med tiden. Detta spelar mindre roll vid kortare driftstider men kan bli ett problem vid längre driftstider. © 2007 Per Gustafsson 8
    • All du behöver veta om luftfilter Luftfiltermedia Luftfilter kan tillverkas av en mängd material/luftfiltermedia de vanligaste är: • Metall - luftfilter tillverkande av antingen stickad metalltråd eller sträckmetall hittar vi framförallt i köksfläktar. Tidigare användes dessa luftfilter även i ventilationsaggregat och tvättades när de blivit smutsiga och återanvändes. Luftfilter tillverkade av metall finns bara i lägre filterklasser. Idag används metallfilter framförallt som fettfilter men även som förfilter och som väderskydd. • Glasfibrer - glasfiber används både i form av grova fibrer och som fina mikroglasfibrer. De grova glasfibrerna hittar vi t ex som förfilter och som färgfällor i lackeringsanläggningar. Filtermedia i form av grova fibrer brukar oftast vara impregnerade med ett limliknande material detta för att förbättra förmågan att filtrera. Färgfällor är oftast torra. • Mikroglas - är ett vanligt material i påsfilter då det medger tillverkning av luftfilter med höga filtreringsgrader. Mikroglasfiber kan också tillverkas i form av filterpapper där filtermediat producerats genom en process liknande den för framställning av papper. Ett vanligt användningsområde för glasfiberpapper är olika former av veckade panelfilter och mikrofilter. • Plastfiber - luftfilterfilter tillverkade av grova plastfibrer används i grundfiltermattor som används i mindre anläggningar t ex bostadsventilation och som luftfilter i olika typer av maskiner. Grova plastfibrer används i grovfilter av påsfiltertyp. Fina plastfibrer tillverkade med s.k. meltblown-teknik används i finfilter. Plastfiber kan också tillverkas i form av ”papper” för användning i veckade filterkonstruktioner. Under årens lopp har även filter av andra material sett dagens ljus t ex luftfilter tillverkade av cellulosafibrer, lin, PLA (fibrer från majs) mm. Dessa material har det gemensamt att de inte idag används i någon större omfattning som luftfiltermedia. Vi kommer troligtvis få se fler nya material för luftfiltermedia i framtiden. För att kunna tillverka finfilter är det viktigt att kunna åstakomma tillräckligt små fibrer och binda dessa i en lämplig struktur. Traditionellt har luftfiltermedia för finfilter tillverkats av mikroglasfibrer. På senare år har man med hjälp av s.k. meltblown-teknik lyckats tillverka små fibrer i plastmaterial som lämpar sig för luftfiltrering. Denna typ av filtermaterial finner ökad användning som filtermaterial. Förutom att kunna åstadkomma tillräckligt små fibrer är det viktigt att kunna bygga en tredimensionell (läs: fluffig) struktur detta för att få ned tryckfallet över luftfiltret och öka livslängden, detta är kanske den största utmaningen för tillverkarna av filtermedia. För att öka livslängden hos luftfiltren och därmed även minska tryckfallet över luftfiltret försöker man på olika sätt att öka filterytan. För använde man ofta filtermaterial plant monterat i ventilationskanalerna, detta gav en liten yta, kort livslängd och högt luftmotstånd. Man försöker därför på olika sätt öka ytan antingen genom att vecka sitt luftfiltermedia i någon form av hållare eller så använder man luftfilter där filtermaterialet är i form av påsar monterade i en ram. Påsfilter är en konstruktion som ger stor filteryta till en låg kostnad och är den vanligaste förekommande luftfiltertypen idag. Det har visat sig att påsfilter i de flesta sammanhang är den bästa kombinationen av pris och prestanda. © 2007 Per Gustafsson 9
    • All du behöver veta om luftfilter 5. Hur anger man prestanda för ett luftfilter Inledning Förutom korrekta dimensioner hos luftfiltret, se kapitel 8, måste man ange de prestanda som luftfiltret måste ha för att anläggningen skall fungera som tänkt. Dessa är: filterklass, tryckfall och stoftupptagande förmåga. I praktiken brukar man oftast enbart prata om filterklassen. Det är först när anläggningen inte fungerar som tänkt som man brukar titta på prestanda som tryckfall och stoftupptagande förmåga/livslängd. I takt med att energiförbrukningen blir allt viktigare har tryckfallet också blivit en viktig faktor. Lufthastighet och luftflöde Luftens hastighet genom ett luftfilter anges i m/s (meter per sekund) och anges med bokstaven v. Den totala mängden luft som passerar genom ett luftfilter per tidsenhet kallas för luftflöde och betecknas med bokstaven q. Luftflöde anges i m3/s (kubikmeter per sekund), m3/h (kubikmeter per timma) eller l/s (liter per sekund). Fronthastighet för ett filter v = q/A där v = hastigheten [m/s], q = flödet [m3/s] och A = arean [m2] OBS: Skilj på fronthastigheten framför luftfiltret och hastigheten genom filtermediat. Eftersom flödet alltid är detsamma blir fronthastigheten genom filtermediat lägre eftersom luftfilter i de flesta fall är ytförstorade genom att filtermediat veckats. Tryck För att ange tryck i ventilationssammanhang, t ex tryckfall över ett luftfilter använder man enheten Pa (Pascal). Tidigare förekom även mm VP (mm vattenpelare) 1 mm VP = 9,81 Pa. För att ange tryck används bokstaven p. När luft passerar genom ett luftfilter eller genom någon annan form av motstånd blir det ett tryckfall mätt över luftfiltret. Ett typiskt diagram för hur tryckfallet varierar beroende av flödet genom ett luftfilter visas nedan. © 2007 Per Gustafsson 10
    • All du behöver veta om luftfilter Tryckfall Flöde Diagram som visar tryckfall som funktion av flödet Provning av luftfilter För att kunna ange prestanda hos ett luftfilter måste man först göra en provning. Tidigare testades luftfilter med "vanlig luft" som teststoft. Filterklassen bestämdes sedan som svärtning på ett filterpapper man kallade detta för avsvärtningsgrad. Grovfilter testades genom en gravimetrisk metod dvs. man väger filtret och bestämmer hur mycket stoft som fastnat i filtret detta kallas för avskiljningsgrad. Denna metod hade brister i det att den tog lång tid att genomföra och att resultaten varierade mycket mellan olika labb och mätningar. I Europa används idag en provmetod som heter EN 779. Nedan visas en principskiss på testriggen. Partikelräknare Stoftmatning Provfilter Fläkt Tryckfallsmätare © 2007 Per Gustafsson 11
    • All du behöver veta om luftfilter Provningen går till på följande sätt: • Luftfiltret monteras i en kanal som mäter 600 x 600 mm. I denna kanal har man en fläkt med styrning vilket gör att man kan variera flödet genom luftfiltret. • För att bestämma starttryckfallet för rent luftfilter varierar man flödet genom det rena nya luftfiltret och noterar tryckfallet över luftfiltret. På detta vis får man en kurva över starttryckfall för det aktuella luftfiltret. • Nästa steg är att bestämma effektiviteten hos luftfiltret. Först väljer man det luftflöde som luftfiltret är tänkt att användas vid t ex. 3 400 m3/h för ett finfilter. Därefter tillsätter man oljedimma i luften som passerar genom luftfiltret. Med hjälp av en partikelräknare bestämmer man partikelhalterna före och efter luftfiltret. Det är luftfiltrets förmåga att filtrera 0,4 m partiklar som ligger till grund för filterklasserna. De flesta luftfilter blir bättre ju smutsigare de blir, stoftkakan hjälper till att filtrera. Detta betyder att det inte räcker med en mätning av luftfiltrets effektivitet utan man måste också bestämma denna för ökad grad av smutsigt luftfilter. För att göra detta tillsätter man konstgjord smuts, i form av ett teststoft bestående av en blandning av kimrök, vägdamm och bomullsfibrer. Man tillsätter ökade mängder teststoft och mäter effektiviteten fram till att tryckfallet i luftfiltret uppnått 250 Pa för grovfilter och 450 Pa för finfilter. Alla dessa mätvärden av effektiviteten hos luftfiltret används för att bestämma medelvärdet av effektiviteten. Det är detta värde som ligger till grund för filterklassen. Observera att för grovfilter bestäms inte filterklassen genom att räkna partiklar före och efter filtret utan detta görs genom att bestämma hur stor vikt av det konstgjorda stoftet som luftfiltret kan fånga upp. Filterklass Sluttryckfall Medelavskiljningsgrad Medeleffektivitet Pa konstgjort stoft, % 0,4 m partiklar G1 250 50 ≤ Am < 65 G2 250 65 ≤ Am < 80 G3 250 80 ≤ Am < 90 G4 250 90 ≤ Am F5 450 - 40 ≤ Em < 60 F6 450 - 60 ≤ Em < 80 F7 450 - 80 ≤ Em < 90 F8 450 - 90 ≤ Em < 95 F9 450 - 95 ≤ Em Definition av filterklasser enligt EN 77:2002 • Slutligen bestäms livslängden hos luftfiltret genom att bestämma hur stor massa av teststoftet som fastnat i filtret. Det har kommit ett tillägg till EN 779 (annex A) ett s.k. ”urladdningstest”. Detta är en test där en del av filtermedia eller hela luftfiltret urladdas genom att nedsänkas i isopropanol, eller med hjälp av annan metod. Tanken med denna test är att se hur luftfiltret fungerar utan hjälp av elektriska laddningar. Det har nämligen visat sig att vissa filtertyper, som fungerar med elektriska laddningar, snabbt tappar sin effektivitet i verklig drift och man vill kunna testa och se hur stor denna risk är. © 2007 Per Gustafsson 12
    • All du behöver veta om luftfilter Kom ihåg att en test i laboratorium alltid är en kompromiss och att den sker under ideala förhållanden. Förhållandena i verklig drift kan avvik från de i labbet uppmätta. Trots detta är det viktigt med provningar i labbet under kontrollerade förhållandena. Framförallt för att kunna jämföra olika produkter som har testats under samma förhållanden. Att sedan vissa egenskaper inte blir exakt de samma i verklig drift spelar ofta mindre roll. Filterklass/Effektivitet Den viktigaste egenskapen hos luftfiltret är förmågan att ta bort föroreningar. För att ange hur bra luftfiltret filtrerar dvs. dess effektivitet anger man dess filterklass. Filterklasser enligt EN 779 är: G1-G2-G3-G4-F5-F6-F7-F8-F9-H10-H11-H12-H13-H14-U15-U16-U17 Ökande effektivitet Observera att framför siffran 1-4 används bokstaven G (grovfilter) och framför siffrorna 5-9 bokstaven F (finfilter) Ju högre filterklass ett luftfilter har ju bättre effektivitet hos luftfiltret. Luftfilter med klass H10 och över kallas HEPA och över 15 och högre kallas för ULPA filter. Tryckfall/luftmotstånd När luften passerar genom luftfiltret uppstår ett motstånd, detta utrycker man inom ventilationsbranschen som tryckfall över luftfiltret. När man anger ett tryckfall över ett luftfilter måste man alltid tala om vid vilket flöde detta är angivet. I datablad för luftfilter brukar man dels ange tryckfallet vid ett nominellt flöde samt ibland också visa ett diagram för tryckfallet vid olika flöden. För grovfilter brukar de nominella flödena vara 4 250 m3/h och för finfilter 3 400 m3/h Start- och sluttryckfall Det är viktigt att skilja på start- och sluttryckfall. Start- eller begynnelsetryckfallet är det tryckfall som uppkommer över det rena nya luftfiltret. Det är detta värde som anges i luftfiltertillverkarnas datablad oftast i form av ett diagram med varierande flöden. Sluttryckfall är det tryckfall som anger när man skall byta sitt luftfilter. Detta tryckfall beror av kapaciteten hos fläkten i anläggningen, se kapitel 10. Detta betyder att beräkning av sluttryckfall bara kan ske med data tillgängliga om fläkten och tryckuppsättning i hela anläggningen. Sluttryckfallet beräknas genom att man utifrån den största tillåtna minskningen av flödet, jämfört med nominellt flöde, beräknar vilket tryckfall detta motsvarar över luftfiltret. Hos en del tillverkare av luftfilter anger man rekommenderat sluttryckfall oftast 450 Pa för finfilter. Detta betyder enbart att luftfiltret testats upp till detta tryckfall och säger inget om slutryckfallet i den aktuella anläggningen då detta beror av fläktens kapacitet. Stoftupptagande förmåga/livslängd Helst skulle man vilja ange ett luftfilters livslängd i driftstid. Men detta går inte eftersom luftfiltren belastas på olika sätt beroende på vilken anläggning det sitter i. Föroreningshalterna i luften varierar, luftflödet genom luftfiltret varierar och driftstiden varierar. I stället anges hur många gram teststoft som luftfiltret kan ackumulera till ett givet tryckfall. Utifrån data om © 2007 Per Gustafsson 13
    • All du behöver veta om luftfilter den stoftupptagande förmågan, föroreningshalt och driftsdata hos anläggningen kan man göra en teoretisk beräkning av den förväntade livslängden hos luftfiltret. Man bör dock veta att denna beräkning oftast avviker från verkligheten. Oftast kan man använda luftfiltren längre tid än vad en teoretisk beräkning baserad på stoftupptagande förmåga i labbet visar. En anledning till detta är att det stoft som används i testning av luftfilter avviker i sammansättning från de föroreningar man finner utomhus. I praktiska tester har det visat sig att den verkliga stoftupptagande förmågan hos ett luftfilter kan vara 2 till 3 gånger större än den uppmätta i labbet. 6. P-märkning SP - Sveriges Tekniska Forskningsinstitut - har ett program för P-märkning av produkter, bland annat för luftfilter. Att en produkt är P-märkt betyder att vissa uppsatta krav uppfylls. För att ett luftfilter skall få ett P-märke måste följande uppfyllas: • Kvalitetssystem - Företaget som tillverkar produkten skall ha ett fungerande kvalitetssystem i enlighet med ISO 9001. • Årlig provning av filterklass – Oberoende kontroll av tryckfallsdata och filterklass enligt EN 779. • Provning av långtidsegenskaper – En provning av filtren i verklig miljö skall utföras under 6 månader. Under provningstiden skall minimikrav på effektiviteten uppfyllas. På SPs hemsida kan man finna listor på de luftfilter som är P-märkta. 7. Val av rätt filterklass Vilken filterklass som man bör använda i till- respektive frånluften har debatterats under lång tid. Det finns användare som använt relativt låga filterklasser i sin anläggning och som har goda erfarenheter av detta och det finns användare som använder höga filterklasser i sina anläggningar och har goda erfarenheter av detta. Helst skulle man vilja använda en så hög filterklass som möjligt för att ta bort det mesta möjliga av luftföroreningarna. Men, en högre filterklasser medför också att: luftfiltret blir dyrare att köpa, tryckfallet ökar och livslängden minskar. Därför är valet av filterklass oftast en kompromiss mellan olika faktorer. Erfarenhet har visat att på tilluftssidan är det att rekommendera att använda filterklass F7, särskilt om det är människor som skall skyddas. På frånluftsidan kan man tillåta sig en lägre filterklass dock inte under F5, detta för att skydda komponenterna i anläggningen. Om man har en anläggning med en viss filterklass och det fungerar bra är det oftast bra att låta det vara än att börja byta ut alla luftfilter till en högre eller lägre filterklass. Kom ihåg att en ändrad filterklass medför ändrat tryckfall över luftfiltret och att flödena i anläggningen kommer att förändras. Till viss del kan detta kompenseras av fläkten men inte alltid. Luftkvalitet inomhus, IAQ IAQ (=Indoor Air Quality) är ett begrepp som kommit under de senaste åren. T ex finns det numera en Europastandard EN 13779. Denna Standard är intressant såtillvida att den tar hänsyn till hela kedjan dvs. utomhusluftens kvalitet via ventilationsaggregatet till den önskade kvalitén i det ventilerade utrymmet. Man har indelat uteluften i 5 olika kategorier beroende på © 2007 Per Gustafsson 14
    • All du behöver veta om luftfilter halten av föroreningar ODA 1 till ODA 5 där ODA 1 är den renaste luften och ODA 5 den smutsigast luft. Inomhusluftens kvalitet delas på liknande sätt in i 4 olika kategorier IDA1 till IDA 4. IDA1 betyder hög luftkvalitet inomhus och IDA 4 betyder låg luftkvalitet inomhus. Utifrån vilket värde man har på ODA och IDA kan man se vilken filterklass som behövs samt vilka andra krav som ställs på ventilationsanläggningen. 8. Måttsättning av luftfilter När det gäller påsfilter (men också hos andra luftfiltertyper) bestäms de yttre måtten hos dessa av bredd, höjd och djup. Det är viktigt att man tydligt vid beställning anger vilket mått som är vilket. Vanligast är att man anger dessa mått i ordningen bredd x höjd x djup. Måttsättning av filter Höjd Höjd Djup Djup Bredd Bredd Hur man anger bredd, höjd och djup hos ett luftfilter Modulsystemet För att minska antalet olika storlekar på luftfiltren har man tagit fram ett system med ett fåtal storlekar som kan kombineras för att kunna hantera den aktuella luftmängden i ventilationsanläggningen. Man utgick från ett luftfilter kallat helmodul med måtten 592 x 592 mm. Oftast är ett påsfilter, helmodul, designat för ett luftflöde av 3 400 m3/h en halvmodul för 1 700 m3/h. För grovfilter brukar det nominella flödet vara 4 250 m3/h Modul Mått, bredd x höjd 1/1, helmodul 592 x 592 mm 3/4, trekvartsmodul 490 x 592 mm 1/2, halvmodul 287 x 592 mm eller 592 x 287 *) 1/4, kvartsmodul 287 x 287 mm *) en halvmodul kan vara antingen stående 287 x 592 mm eller liggande 592 x 287 mm, det som styr detta är att fickorna skall vara stående när de är installerade, se kapitlet 11 om hur man hanterar luftfilter. © 2007 Per Gustafsson 15
    • All du behöver veta om luftfilter Modulsystemet säger inget om djupet hos luftfiltret, hos t ex. påsfilter ligger de vanligaste djupen mellan 300 till 650 mm. Försök alltid att använda så djupa luftfilter som aggregatet tillåter. 9. Dimensionering av filterbankar/filterskåp Ofta ställs man inför problemet att man skall filtrera en viss luftmängd och behöver installera någon form av filterskåp. Oftast finns det ett utrymmesproblem med i bilden, det finns inte obegränsat utrymme för filterskåpet. Att beräkna hur många luftfilter som behövs är enkelt: 1. Bestäm typ av luftfilter och filterklass. Är utrymmet i luftriktningen stort 500 mm eller mer är oftast ett påsfilter det bästa valet av luftfilter. Annars får man använda någon typ av kompakt- eller panelfilter som har ett mindre byggdjup. Konsultera tillverkarens datablad och se vilket nominellt luftflöde luftfiltret är avsett för. För påsfilter är detta oftast 3 400 m3/h 2. Ta det totala luftflödet och dividera det med det nominella luftflödet hos luftfiltret. Ex. det totala luftflödet ör 10 000 m3/h och du tänker använda ett F7 påsfilter med ett nominellt luftflöde av 3 400 m3/h Resultatet blir då 10 000/3 400 = 2.9. Vi behöver alltså 3 luftfilter av den aktuella typen (avrunda uppåt) . När det gäller påsfilter finns det ju olika moduler, se kapitel 8 om modulsystemet. Detta betyder att om beräkningen ger resultatet 2,5 så tar man 2 helmoduler och 1 halvmodul. Nedanstående tabell visar hur många luftfilter man behöver vid olika luftflöden och under antagande att man skall använda påsfilter med ett nominellt flöde av 3 400 m3/h: Luftflöde, m3/h Antal moduler 1 000 ½ 2 000 ¾ 5 000 1/1 + ½ 10 000 3 x 1/1 15 000 4 x 1/1 + 1/2 20 000 6 x 1/1 25 000 7 x 1/1 + 1/2 30 000 9 x 1/1 Om man har utrymmesbrist kan man tänka sig högre belastning på filtret, se kapitel 14 om maximalt luftflöde i ett luftfilter. Kom ihåg att tryckfallet ökar över filtret, se tillverkarens datablad. Kom ihåg att luftfiltren mår bäst av att sitta i ett laminärt flöde, undvik därför tvära böjar direkt före eller efter luftfiltren. De turbulenta strömningarna kan annars skada filtren, särskilt påfilter är känsliga för detta. 10. Hur ofta skall luftfilter bytas? Inledning Luftfilter har inte en obegränsad livslängd utan måste bytas förr eller senare. Det finns olika metoder att bestämma när man skall byta sina luftfilter se nedan: © 2007 Per Gustafsson 16
    • All du behöver veta om luftfilter Byte enligt sluttryckfall eller minsta flöde Att byta sina luftfilter när det s.k. sluttryckfallet, se kapitel 5 om start- och sluttryckfall, uppnås är en vanlig metod. Metoden bygger på att flödet genom filtret minskar ju smutsigare luftfiltret blir och efter ett tag blir flödet in i lokalen oacceptabelt lågt. I anläggningar med varvtalsstyrda fläktar kompenseras det ökade luftmotståndet med ett högre varvtal hos fläkten men efter ett tag når man övre gränsen hos varvtalet och flödet börjar minska. Med hjälp av fläktens prestanda och det totala luftmotståndet i anläggningen räknar man ut vilket tryckfall över luftfiltret som kan tillåtas, utan att luftflödet sjunker under en oacceptabel nivå. Det finns också anläggningar som mäter flödet direkt ut från aggregatet och larmar när detta sjunkit under larmgränsen. Att använda denna metod gör att man säkerställer luftomsättningarna i anläggningen. Metoden kräver dock att man kontinuerligt övervakar tryckfallet alternativt flödet. Byte enligt kalendern Det kanske vanligaste sättet att bestämma när man skall byta luftfilter är att använda kalendern, dvs. man byter en gång per år eller en gång i halvåret. Denna metod fungerar bra, bara man ser till att intervallen mellan bytena inte blir så långa att man äventyrar prestanda i sin anläggning dvs. att flödena blir för låga pga. igensatta luftfilter. En fråga som ofta uppkommer är: När skall man byta sina luftfilter, vilken månad? Här kan man ha många synpunkter och oftast får de praktiska omständigheterna avgöra detta. När kan man komma åt anläggning (driftstopp mm), när har man tid att byta filtren mm? Förr rekommenderades att byta luftfilter efter pollensäsongen. Tanken bakom detta är att luftfiltren filtrerar bättre ju smutsigare de blir och att det är rimligt att byta luftfiltren när de fångat upp årets pollen så att de inte finns kvar i luftfiltret resten av året. Dock skall man veta att pollensäsongen varierar beroende på vilken typ av pollen man pratar om och var i landet man befinner sig. Byte enligt LCC-beräkning Med hjälp av s.k. LCC-beräkningar, se kapitel 11, kan man räkna ut när filtren skall bytas. Metoden bygger på att minimera kostnaden för sina luftfilter. Man beräknar LCC- kostnaden för olika driftstider hos luftfiltret. Den driftstid hos luftfiltret som ger lägsta LCC- kostnad blir bytesintervallet. Det bör påpekas att dessa beräkningar är komplicerade att genomföra och kräver stor kunskap om metoden och dess begränsningar. 11. LCC-beräkningar En s.k. LCC-beräkning (=Life Cycle Cost) betyder att man tar med alla kostnader som finns för ett luftfilter under dess livstid. Man tittar alltså inte bara på inköpskostnaden. + inköpskostnad + energikostnad + underhållskostnad dvs. byte och service av luftfiltret + avfallshantering ___________________________________________ = LCC Komponenter i en LCC-beräkning © 2007 Per Gustafsson 17
    • All du behöver veta om luftfilter När det gäller luftfilter är energikostnaden den dominerande dvs. den elenergi som fläkten förbrukar för att driva luften genom luftfiltret. En vanligt förekommande siffra är att 70 % av LCC-kostnaden för ett luftfilter är energikostnaden. Denna kostnad är proportionell mot tryckfallet över filtret och man använder oftast medeltryckfallet av start- och sluttryckfallet. Detta betyder att om man vill spara pengar är det energikostnaden som man bör påverka genom att låta fläkten arbeta mot låga tryckfall. Att välja luftfilter med lågt starttryckfall och luftfilter där tryckfallet stiger långsamt vid drift är alltså gynnsamt. Ibland gör man även så att man byter luftfiltren oftare än normalt vilket gör att slutryckfallet blir lågt och därmed medeltryckfallet. Visserligen ökar kostnaden för övriga faktorer men eftersom energikostnaden har en sådan stor andel av ett luftfilters LCC-kostnad blir det billigare än att använda luftfiltren längre. Många luftfiltertillverkare tillhandahåller datorprogram för beräkning av LCC-kostnaden hos sina luftfilter. 12. Hur hanterar man luftfilter För att luftfiltret skall fungera som tänkt är det viktigt att det hanteras på ett korrekt sätt. Särskilt monteringen i aggregatet är viktig. Nedan följer några punkter att tänka på: • Om man använder påsfilter skall dessa alltid monteras med stående påsar, se skissen i kapitel 8. • Se till att det är tätt mellan luftfilter och aggregat och mellan luftfilter (om flera luftfilter sitter bredvid varandra). Använd tätningslist där så behövs. • Använd ansiktsmask lägst klass FFP 2 för att skydda dig själv mot uppsamlat stoft. • Ta väl hand om det förbrukade luftfiltret så att innehållet inte sprids till omgivningen. • Släng det förbrukade luftfiltret på lämpligt sätt. Om luftfiltret är tillverkat av brännbart material släng det som brännbart annars som deponi soppor. Om luftfiltren har används i komfortventilation är det uppsamlade stoftet i filtret inte farligt. Om luftfiltret har används för att ta bort farliga ämne hantera luftfiltren enligt de regler som finns. 13. El-effektiva filter Ibland ser man begreppet el-effektiva luftfilter. Vad man då menar är att man vill minimera energiförbrukningen hos fläkten. Eftersom luftfiltret i princip är den enda komponent som ändrar sitt tryckfall med tiden, övriga tryckfall i anläggningen är konstanta, vill man alltså hålla nere tryckfallet hos luftfiltret. Detta ställer krav på att luftfiltret både har ett lågt starttryckfall och att tryckfallet stiger långsamt med stoftbelastning. Se också kapitel 11 om LCC-beräkningar. 14. FAQ – Vanliga frågor kring luftfilter För höga tryckfall När man talar om ett för högt tryckfall över ett luftfilter måste man göra klart om man menar starttryckfallet eller att luftfiltret alltför snabbt stiger till sitt sluttryckfall. Om man tycker att starttryckfallet över det rena luftfiltret är för högt bör man först kolla i databladet för © 2007 Per Gustafsson 18
    • All du behöver veta om luftfilter luftfiltret. För att kunna göra detta måste man först beräkna flödet per helmodul luftfilter, detta eftersom databladen presenterar tryckfallsdata per helmodul. Beräkningen är enkel: • Ta reda på total flödet genom alla luftfiltren. • Hur många luftfilter finns det? Räkna om detta till helmoduler. Ex. I en anläggning där flödet uppges till 9000 m3/h består filterbanken av en helmodul, två halvmoduler och en kvartsmodul detta motsvarar 1 + 1/2 + 1/2 + 1/4 = 2,25 helmoduler. • Beräkna flödet per helmodul = 9 000/2,25 = 4 000 m3/h. • Kolla i databladet om det uppmätta tryckfallet stämmer med databladets värden. Om det stämmer se nedan hur man kan minska tryckfallet. Om det inte stämmer är det fel antingen på filtren eller på anläggningen (t ex kan flödena vara större än de angivna). Kom ihåg att de flesta luftfilter av storlek helmodul är designade för ett flöde av 3 400 m3/h. Om ditt beräknade flöde per helmodul är högre än detta värde kan du förvänta dig ett förhöjt tryckfall. Att minska tryckfallet över sina luftfilter kan ske på två sätt: • Större filteryta - hos påsfilter betyder längre påsar och eller fler påsar. När det gäller luftfilter med längre påsar måste man se till att dessa passar i ventilationsaggregatet. Att öka antalet påsar går ibland, särskilt om man använder luftfilter med färre påsar än standard. Man kan dock inte ha hur många påsar som helst i ett påsfilter eftersom dessa vid för stort antal blockerar varandra och man får motsatt verkan dvs. tryckfallet stiger. Om man inte använder påsfilter utan planfilter kan en övergång till veckade eller påsfilter vara en lösning på problemet. • Lägre filterklass - om detta är möjligt, ger ett lägre tryckfall • Ombyggnad av filterhus – är i en del fall den enda möjligheten. Man installerar fler luftfilter än vad som sitter idag, se kapitel 9. Förlänga livslängden Ibland upplever man att livslängden hos filtren är för kort och man får byta luftfilter alltför ofta. Tryckfallet över filtret stiger snabbt. I princip finns det tre sätt att förlänga livslängden hos sina luftfilter: • Större filteryta - hos påsfilter betyder detta längre påsar och eller fler påsar. När det gäller luftfilter med längre påsar måste man se till att passar i ventilationsaggregatet. Att öka på antalet påsar går ibland om man använder luftfilter med färre påsar än standard men är heller inte alltid självklart då för många påsar på en given filterbredd får motsatt verkan då påsarna blockerar varandra. Om man inte använder påsfilter utan planfilter kan en övergång till veckade eller påsfilter vara en lösning på problemet. © 2007 Per Gustafsson 19
    • All du behöver veta om luftfilter • Lägre filterklass - om detta är möjligt, ger en högre stoftupptagande förmåga hos filtret och därmed längre livslängd • Förfilter - är ofta ett smart sätt att förlänga bytesintervallet hos anläggningen. Att t ex sätta ett G3 filter före ett F5, F6 eller F7 luftfilter och på så sätt dela upp filtreringen i två steg brukar betyda en förlängning av driftstiden. Det vanligaste sättet att åstadkomma detta är att före sitt påsfilter installera ett förfilter typ plan glasfibermatta (50 eller 100 mm tjock) • Ombyggnad av filterhus – är i en del fall den enda möjligheten. Man installerar fler luftfilter än vad som sitter idag, se kapitel 9. Fukt Luftfilter mår inte bra av att ständigt vara fuktiga. Stoftkakan som byggs upp i filtermaterial förstörs och även mikrobiell tillväxt kan förkomma. Ett vanligt regnväder spelar ingen roll utan luftfiltret torkar snabbt upp. Om luftfiltret utsätts för höga fukthalter och ständigt är blött bör man se över sin anläggning och installera någon form av väderskydd. Tvättbara filter De flesta luftfilter med undantag av metallfilter är inte tvättbara. Att försöka tvätta en filtermatta resulterar oftast i att man förstör strukturen hos filtermediat och därmed får man kraftigt försämrade egenskaper hos luftfiltret. Det finns dock grundfiltermattor som är speciellt framtagna för att tillåta tvätt. På marknaden finns också HEPA filter för t ex dammsugare framtagna med s.k. PTFE-membran filter, dessa är tvättbara. Maximalt luftflöde i ett luftfilter När det gäller det maximalt tillåtna luftflödet genom ett luftfilter får man konsultera respektive tillverkares datablad. Dock man säga att för påsfilter brukar det maximala luftflödet ligga på 1,25 x nominella flödet dvs. ett luftfilter med ett nominellt luftflöde av 3 400 m3/h bör inte användas över 4 250 m3/h. Det bör påpekas att en del tillverkare också anger ett minsta luftflöde hos sina luftfilter. Filtrering i flera steg - förfilter I bland används filtrering i två eller flera steg. Dels är det ett sätt att förlänga livslängden på sina luftfilter på ett ekonomiskt sätt då man byter det billiga första filtersteget oftare än det dyra sista filtersteget. T ex. kan ett G3 filter före ett F7 filter vara ett sätt att avsevärt förlänga livslängden på F7 filtret vid höga stoftkoncentrationer. I en del aggregat hittar man två filter, dels ett förfilter vid inloppet i aggregatet och dels ett efterfilter vid utloppet ur aggregatet. Anledningen till detta är att dels skydda aggregatet internt dvs. så att det inte kommer in smuts i aggregatet och även skydda mot mikrobiell tillväxt i aggregatet. Funktionen hos efterfiltret är att ta upp de föroreningar som kan ha bildats i aggregatet t ex damm från fläktremmar mm. Eftersom detta filter sitter på trycksidan i aggregatet gör det också att det är lättare att undvika inläckage från fläktrummet. I dessa fall brukar man ha ett F5 – F7 filter som förfilter och ett F7 – F8 filter som slutfilter. Den Tyska normen VDI 6022 tar upp detta mer i detalj. © 2007 Per Gustafsson 20
    • All du behöver veta om luftfilter Värme Vanliga luftfilter innehåller ofta någon form av material som inte tål höga temperaturer. Detta kan vara själva filtermaterialet, ramarna eller lim i olika former. Detta gör att man inte bör använda luftfilter över ca 70 - 80° C. I de fall man har högre temperaturer bör man välja de högtemperaturfilter som finns på marknaden. För att inte riskera haverier pga. för hög temperatur titta alltid i databladet för aktuell luftfiltertyp. Biologisk tillväxt Då och då diskuteras riskerna för biologisk tillväxt i luftfiltren t ex mögelsvamp. Förutsättningarna för detta finns ju: fukt, biologiskt material och värme. Forskning på detta område har visat att vid normala drifttider hos luftfiltret typ 1 år är risken för detta minimal. Nanofibrer Som tidigare nämnts fungerar luftfilter bättre ju mindre fiberdiametern är hos filtermediat. På senare tid har man tagit fram material med mycket små fibrer s.k. Nanofibrer. Definitionen på vad en nanofiber är varierar men fibrer upp till en storlek av 200 nm eller 0,2 m brukar kallas för nanofibrer. Det svåra är som vanligt inte att tillverka tillräckligt små fibrer utan att få en fluffig tredimensionell struktur som lämpar sig för luftfiltertillämpningar. Vi kommer säkert att få se mycket spännande framsteg på detta område. Lukter och odörer Om man har problem med lukter och odörer t ex. matos, bilavgaser så kan inte partikelfilter hantera dessa föroreningar. När det gäller gaser är föroreningarna mycket små och kan inte tas upp av partikelfilter utan vi måste använda någon form av gasfilter. Idag finns det olika tekniker för att filtrera gaser. Dessa filter är oftast baserade på aktivt kol eller någon form av kemi absorbent. Det är dock utanför syftet med denna bok att gå igenom denna typ av luftfilter. 15. Översättningstabeller Tryckfall Pa (Pascal) mm VP Inch of w.g. (mm vattenpelare) (Inch of water gauge) 1 0,1019 0,004015 9,81 1 0,039374 249 25,4 1 Flöde m3/s (kubikmeter m3/h (kubikmeter l/s (liter per Cfm (cubic foot per sekund) per timma) sekund) per minute) 1 3600 1000 2120 0,0002778 1 0,2778 0,5886 0,001 3600 1 2,120 0,0004717 1,699 0,47195 1 © 2007 Per Gustafsson 21
    • All du behöver veta om luftfilter 16. Ordlista ASHRAE American Society of Heating, Refrigerating and Air- Conditioning Engineers, Inc. En Amerikansk organisation för de som arbetar med inom VVS. Man ger ut standarder inom VVS området ornar utbildningar, konferenser, ger ut böcker mm. Avskiljningsgrad (eng: arrestance eller synthetic dust weight arrestance). Avskiljningsgrad är ett mått på ett grundfilters filterklass. Man använder ett konstgjort teststoft. Anges som viktmässiga avskiljningen i %. Se kapitel 5 för mer information. Avskiljningsgrad (eng. efficiency) används också för att ange luftfiltrets effektivitet vid partikelräkning enligt EN 779. Avsvärtningsgrad (eng: Atmospheric Dust Spot Efficiency). Ett mått att ange ett finfilters filterklass. Med hjälp av ”vanlig” utomhusluft som teststoft bestäms filterklassen. Denna metod använder sig av två filterpapper, ett papper före filtret och ett papper efter filtret. Under testen smutsas/svärtas dessa papper olika mycket. Papperet efter filtret mindre än det papper som finns före filtret. Man jämför sedan nedsvärtningen av dessa papper och får på så sätt fram filterklassen. Denna metod är idag ersatt av partikelmätning enligt EN 779. Se kapitel 5 för mer information. Begynnelsetryckfall Begynnelse- eller startryckfall är det tryckfall som uppkommer över ett nytt rent filter vid ett givet flöde. Se kapitel 5 för mer information. Begynnelsetryckfall se starttryckfall Effektivitet (eng. Efficiency). Används för att ange ett finfilters filterklass genom partikel räkning före och efter filtret. Se kapitel 5. EUROVENT 4/5 En tidigare använd testmetod för luftfilter, idag ersatt av EN 779. I denna standard användes avsvärtningsmätning istället för effektivitetsmätning med hjälp av partikelräknare. EUROVENT 4/9 Lika Eurovent 4/5 men filterklass bestämningen har ersatts av effektivitetsmätning med hjälp av partikelräknare. EN 779 Den idag gällande europeiska normen för filterprovning. Vid skrivandet av denna bok var utgåvan 2002 och normen heter då i sitt fulla namn EN 779:2002. Den Svenska upplagan av denna standard heter SS-EN-779:2002. Se kapitel 5. © 2007 Per Gustafsson 22
    • All du behöver veta om luftfilter EN 13770 Europeisk norm för inomhusluftkvalitet. Se kapitel 7. Eurovent Europeisk organisation av filtertillverkare och brukare av luftfilter. Arbetar bland annat med att ta fram standarder. Filterklass Ett mått på luftfiltrets förmåga att ta bort föroreningar. Se kapitel 5. HEPA (eng. High Efficiency Particular Airfilter) kallas även för mikrofilter. ULPA (eng. Ultra Low Penetration Airfilter). VDI 6022 Tysk norm för dimensionering av bland annat luftfilter i ventilationsanläggningar. PM10 (eng. Particular Matter) ett matt på halten av partiklar mindre än 10 m. Starttryckfall Kallas också för begynnelsetryckfall. Det tryckfall det rena nya luftfiltret har vid ett visst flöde. Sluttryckfall Det tryckfall vid vilket luftfiltret skall bytas. Detta beräknas med kännedom om anläggningens totala tryckuppsättning och fläktens prestanda. Se kapitel 10. © 2007 Per Gustafsson 23
    • All du behöver veta om luftfilter 18. Innehållsförteckning 1. Inledning................................................................................................................................. 1 2. Luftföroreningar ..................................................................................................................... 1 Inledning................................................................................................................................. 1 Partiklar .................................................................................................................................. 1 Partikelstorlek..................................................................................................................... 1 Svävande partiklar.............................................................................................................. 2 Partikelhalt, PM10 ............................................................................................................... 2 Föroreningar ute ..................................................................................................................... 3 Föroreningar inne ................................................................................................................... 4 Luftföroreningars skadliga verkan ......................................................................................... 4 Människor........................................................................................................................... 4 Maskiner............................................................................................................................. 5 Verksamheter ..................................................................................................................... 5 3. Ventilationsanläggningar ....................................................................................................... 5 Inledning................................................................................................................................. 5 Syftet med ventilationsanläggningen ..................................................................................... 5 Tilluft...................................................................................................................................... 6 Frånluft ................................................................................................................................... 6 S, F, FT och FTX system ....................................................................................................... 6 Självdragsventilation - S .................................................................................................... 6 Mekanisk frånluftsventilation - F....................................................................................... 6 Mekanisk till- och frånluftsventilation - FT....................................................................... 6 Mekanisk till- och frånluftsventilation med värmeväxling - FTX ..................................... 6 Till- och frånluftsfilter............................................................................................................ 6 Övriga delar i en ventilationsanläggning ............................................................................... 7 Styrning av ventilationssystem............................................................................................... 7 4. Hur luftfilter fungerar............................................................................................................. 7 Inledning................................................................................................................................. 7 Filtermekanismer.................................................................................................................... 8 Luftfiltermedia ....................................................................................................................... 9 5. Hur anger man prestanda för ett luftfilter............................................................................. 10 Inledning............................................................................................................................... 10 Lufthastighet och luftflöde ................................................................................................... 10 Fronthastighet för ett filter ............................................................................................... 10 Tryck .................................................................................................................................... 10 Provning av luftfilter ............................................................................................................ 11 Filterklass/Effektivitet.......................................................................................................... 13 Tryckfall/luftmotstånd.......................................................................................................... 13 Start- och sluttryckfall ...................................................................................................... 13 Stoftupptagande förmåga/livslängd...................................................................................... 13 6. P-märkning ........................................................................................................................... 14 7. Val av rätt filterklass ............................................................................................................ 14 Luftkvalitet inomhus, IAQ ................................................................................................... 14 8. Måttsättning av luftfilter....................................................................................................... 15 Modulsystemet ..................................................................................................................... 15 9. Dimensionering av filterbankar/filterskåp ........................................................................... 16 10. Hur ofta skall luftfilter bytas? ............................................................................................ 16 © 2007 Per Gustafsson 24
    • All du behöver veta om luftfilter Inledning............................................................................................................................... 16 Byte enligt sluttryckfall eller minsta flöde........................................................................... 17 Byte enligt kalendern ........................................................................................................... 17 Byte enligt LCC-beräkning .................................................................................................. 17 11. LCC-beräkningar................................................................................................................ 17 12. Hur hanterar man luftfilter ................................................................................................. 18 13. El-effektiva filter ................................................................................................................ 18 14. FAQ – Vanliga frågor kring luftfilter................................................................................. 18 För höga tryckfall ................................................................................................................. 18 Förlänga livslängden ............................................................................................................ 19 Fukt....................................................................................................................................... 20 Tvättbara filter...................................................................................................................... 20 Maximalt luftflöde i ett luftfilter .......................................................................................... 20 Filtrering i flera steg - förfilter ............................................................................................. 20 Värme ................................................................................................................................... 21 Biologisk tillväxt .................................................................................................................. 21 Nanofibrer ............................................................................................................................ 21 Lukter och odörer ................................................................................................................. 21 15. Översättningstabeller.......................................................................................................... 21 Tryckfall ............................................................................................................................... 21 Flöde..................................................................................................................................... 21 16. Ordlista ............................................................................................................................... 22 18. Innehållsförteckning........................................................................................................... 24 Denna bok är producerad av Filterkonsult Per Gustafsson. Vill du komma I kontakt med mig går det bra via e-post: filterkonsult@telia.com © 2007 Per Gustafsson 25