Фильтр для приточной вентиляции своими руками: Приточная вентиляция в квартире с фильтрацией своими руками

Содержание

Воздушные фильтры для вентиляции

В воздухе постоянно присутствует пыль, углекислый газ и примеси. Концентрация кислорода в мегаполисах минимальна, а уровень углекислого газа высокий. В сочетании с промышленными отходами и автомобильными выхлопами формируются не комфортные и вредные для жизни условия, где преобладают мелкодисперсные аэрозоли, газовые шлаки. Единственный барьер на пути нежелательных веществ – угольный фильтр для вентиляции, способный поглощать потенциально опасные составы, не пропуская их в помещения, а в случае с фабриками и заводами и не выпуская их.

Содержание

Использование вентиляционных фильтров
Три класса очистки
Типы конструкций и виды фильтров
Применяемые материалы
Самые распространенные фильтровальные материалы
Как подобрать фильтр для системы вентиляции

Использование вентиляционных фильтров

Для вентиляционных систем приточного типа разработано несколько типов фильтров, с помощью которых атмосферный воздух эффективно очищается от примесей, перед тем как попасть в помещение.

Разнообразие вариантов

В каждом городе формируется уникальная среда, а о чистом кислороде можно только мечтать, ведь в нём содержатся:

концентрированный углекислый газ;
строительная пыль;
растительная пыльца;
уличная грязь;
смог;
выбросы производств.

Очевидно, что без фильтров для вентиляции от этих нежелательных «гостей» не избавиться. Поддержка чистоты в квартире, доме и других помещениях – жизненная необходимость, особенно, если среди членов семьи есть аллергики. Решается эта проблема при помощи вентиляционных установок, которые необходимо предусмотреть на стадии проектирования.

Ключевое предназначение вытяжных систем – сформировать благоприятный для жизни человека микроклимат, обеспечить приток свежего воздуха, отвод загрязненного и устранить избыточную влагу
.

Качественные и эффективные фильтры для вентиляции необходимы не только в жилых помещениях, но и на заводах, в производственных цехах, крупных фабриках и даже фермах. И если для приточных каналов достаточно установить адсорбент из угля, то для крупных промышленных объектов требуются уже специализированные решения и наполнители.

Особенно остро стоит вопрос фильтрации воздуха на заводах и фабриках, ведь если там не использовать очистку воздуха, то это будет весьма пагубно влиять на окружающую экологию. Поэтому фильтрующие элементы в таких сооружениях стоят как на притоке свежего воздуха, так и на выбросе отработанного.

Три класса очистки

Производство фильтров поставлено «на поток» и компании выпускают разные очистные изделия. Выбор в пользу той или иной конструкции осуществляется на основе желаемого уровня очистки, степени загрязнения кислорода. Чтобы оборудование функционировало исправно и не засорялось, его дополняют вентиляционными фильтрами.

Комбинирование решения повышают эффективность обработки и сокращают финансовые затраты на приобретение расходных материалов.

По степени очистки выделяют 3 класса изделий, обеспечивающих:

абсолютное очищение – фильтрующий материал препятствует проникновению частиц размером до 0.1 микрона. Основная область их применения – операционные, производственные комплексы, специализирующиеся на выпуске высокоточной техники, военный комплекс;

тонкую очистку – решения, улавливающие микрочастицы от 1 до 10 микрон. Фильтровальные механизмы обеспечивают эффективность до 94%. Встречаются они в пищевой промышленности, фармакологии, лабораториях;
грубую очистку – в помещение не проникают частицы более 10 микрон. Данные изделия улавливают до 90% загрязнений. Основная область применения – системы предварительной обработки воздуха на объектах с высокой концентрацией пыли.

Обратите внимание! Перечисленные классы воздушных фильтров для систем вентиляции в большинстве случаев эффективнее работают в комплексе. Использование какого-либо одного типа чревато быстрым забиванием фильтра и выходом его из строя.

Если необходимо обеспечить чистый кислород в помещении посредством тонкой очистки, гораздо дешевле предварительно обработать воздушные массы решениями класса ниже. Кассетные фильтры не придется так часто менять и можно сэкономить приличную сумму на расходных материалах.

Типы конструкций и виды фильтров

С учётом необходимой степени очистки кислорода, были разработаны следующие типы фильтруемого оборудования:

Механические (обеспечивают только предварительную обработку воздуха). Встречаются практически на всех климатических системах. Препятствуют проникновению загрязнению как в корпус устройства, так и в помещение. Улавливают крупную пыль, мелкую шерсть четвероногих.

Механический вариант для вентиляции

Рулонные. Синтетические решения на основе полиэстера. Изготавливаются под определенные условия эксплуатации, поставляются в рулонах, благодаря чему и получили свое название.

Рулонный вариант

Ячейковые (кассетные) – карманные и гофрированные конструкции. На сегодняшний день являются самыми распространенными и представлены во всех воздуховодах, будь то промышленные или жилые объекты.

Ячейковые варианты

Карманные – обеспечивают более глубокую очистку в сравнении с грубой, устраняют до 95% пыли. Широко распространены в павильонах, где производятся продукты питания, в складских помещениях и гипермаркетах.

Карманные прямоугольные варианты

Электростатические (электрические) – помогают избавиться от масляного тумана, а также твердотельных аэрозолей.
Мелкие частички удерживаются за счёт электростатического эффекта. Требовательны к профилактике, поскольку при большом скоплении вредных веществ практически бесполезны.

Электростатические варианты

Самоочищающиеся. Специализированные изделия для производственных комплексов. Высокая производительность обуславливается пневматическим воздействием на конструкцию, благодаря чему удается оперативно удалить загрязнения.

Внешний вид передвижного самоочищающегося фильтровентиляционного агрегата

Панельные. Самые простые решения с точки зрения конструкции: металлическая рамка, на которую натянута сетка и фильтрующий материал для вентиляции.

Панельные варианты

Фильтры НЕРА тонкой очистки. Одни из самых эффективных улавливателей микрочастиц (до 99%). Избавляют помещения от грибковых спор, вирусов, аллергенов, в том числе и растительной пыльцы. Элементы маркируются обозначениями Н10-Н14 и U15-U17.

НЕРА вариант

Фотокаталитические. За счёт встроенного ультрафиолетового излучателя происходит разложение опасных токсичных консистенций, а затем и их окисление с последующим выводом. Это высокоэффективные бактерицидные фильтры, обеззараживающие даже вирусы.

Фотокаталитический VentMachine

Высокотемпературные. Фактически, карманный фильтр, конструкция которого может быть совершенно разнообразной. Устанавливают в сушилка, банных комплексах, бассейнах и саунах. Без проблем справляются с температурным режимом до +200-+300 градусов, при этом эффективность никак не снижается.
Жироулавливающие. В 90% случаев это кассетный фильтр для вентиляции, представляющий собой оцинкованную металлическую рамку с удерживающей тканью. Монтируются над варочной поверхностью в специальные вытяжные зонты.

Жироулавливающие варианты для вентиляционных каналов

В качестве основного материала применяют ткань, состоящую из просечно-вытяжной сетки, каждая ячейка которой имеет размер 0,35 х 0,6 см. Количество таких слоев зависит от условий эксплуатации и варьируется в пределах от 5 до 7. Очищается обычным моющим средством для посуды и горячей водой.

Применяемые материалы

Также существует и другая классификация изделий, основанная на применяемых материалах. Ни для кого не секрет, что качество очистки напрямую зависит от адсорбента.

Металлическая сетка, тканевая основа, волокнистые материалы, а также решения с выраженной пористой структурой прекрасно устраняют крупные частицы. Профессионалы рекомендуют обрабатывать поверхность сетки машинным маслом, что позволит эффективнее улавливать пыль, грязь. Данные механизмы устраняют до 90% примесей, при концентрации пыли не более 20-25 мг/м3.

Вариант с применением металлической сетки

Водяные. Специализированные решения для заведений общепита и ресторанов. Такое оборудование устанавливается непосредственно над источником пыли и других воздушных загрязнений (мангалами, жаровнями). Примеси удерживаются, а воздушная масса охлаждается до 40 градусов, после чего выводится в окружающее пространство.

Принцип работы

Угольные. Лучший выбор для улавливания летучих органических соединений. Эффективно противостоят «тяжелым» молекулам. Степень чистоты кислорода определяется количеством микроскопических пор. Мелкие гранулы прекрасно выдерживают высокие воздушные нагрузки. Основная область применения – предварительная обработка в приточных вентиляциях.

Угольный вариант

Синтепоновые маты. Для объектов, в которых канальный фильтр должен противостоять не только высокой пылевой нагрузке, но и влажности, лучшего решения чем указанные маты (EU2 до EU6) не найти. Широко применяются в автомобильной промышленности на этапе покраски и лакирования транспортных средств.

Синтепоновые маты

Стекловолоконные маты – основа, на которой базируется практически каждый бактерицидный фильтр. Обеспечивают очистку класса EU2-4. Исходя из особенностей могут использоваться в автопроме, мебельном производстве, покрасочных установках. Поверхность материала обрабатывается консистенциями, уничтожающими вирусы, микробы и даже пыль. Не подлежит изготовлению своими руками, ввиду высокой сложности технологического процесса.

Вариант для покрасочных и сушильных камер

Каждый из материалов применяется для нескольких типов решений и ориентирован на определенные условия эксплуатации.

Самые распространенные фильтровальные материалы

На сегодняшний день самыми популярными типами волокон являются:

стеклянные – одни из самых прочных материалов, справляющиеся с высокой температурой (вплоть до 600 градусов), щелочной и кислотной средой. В то же время он не может похвастаться эластичной структурой, предрасположен к физическому износу;
хлориновые – выдерживают нагрузку в виде влажной среды. Структура волокон инертна к грибкам, бактериям и спорам плесени. Если температура преодолевает планку в 70˚ эффективность очистки падает. Аналогичный эффект наблюдается и при постоянном воздействии на структуру материала световых лучей;
шерстяные – натуральные волокна с чешуйчатой структурой. Справляется с нагрузкой в виде неконцентрированной кислоты, а вот при воздействии щелочей теряет фильтрационные характеристики. Чтобы увеличить прочность натуральные волокна комбинируют с синтетическими структурами. Материал выдерживает температуру до 90˚;
хлопковые – распространенные натуральные волокна, активно применяемые в воздушных фильтрах. Материал сохраняет способность к очистке даже в лёгкой кислотной и щелочной среде при температурном режиме до +90 градусов. Основная сфера применения – пищевая промышленность. А вот химические соединения и соответствующие испарения материал уже не способен удерживать;
асбестовые – термоустойчивые натуральные волокна, справляющиеся с щелочной и кислотной средой. В то же время этот материал не может похвастаться высокими механическими показателями;
полиэфирные – устойчивые к световым лучам, плесени и микроорганизмам ткани. Могут работать в условиях кислотной среды. При воздействии щелочей фильтрационные свойства нивелируются. Характеристики волокон сохраняются при температуре до 150˚;
полиамидные – синтетические структуры, справляющиеся с самыми высокими нагрузками. Фильтрационная эффективность теряется при превышении температуры в 90˚. В условиях щелочной среды материал нормально очищает воздух.

Как подобрать фильтр для системы вентиляции

Учитывая конструктивные особенности изделий, описанных выше, можно сделать определенные выводы. Воздушные фильтры для систем вентиляции – лучшее решение для офисов, больших квартир, частных домов, загородных коттеджей, производств и т.д. Они не только препятствуют проникновению мелких частичек грязи, но и обеспечивают циркуляцию «пятого океана» в рамках заданного пространства. Загрязненный воздух оперативно отводится, а на его место поступает свежий, с улицы.

Совет! Увеличить производительность таких систем можно за счёт вентилятора для принудительного забора кислорода и рекуператора.

В большинстве случаев для нормальной работы вентиляции достаточно установить несколько элементов грубой очистки. Их можно комбинировать с решениями тонкой обработки. Широкое распространение получили жироулавливающие и кассетные изделия. Более современные системы оснащаются фильтрационными элементами ступенчатого типа с разным уровнем очистки. Они устраняют не только пыль и грязь, но и табачный дым, неприятные запахи.

Монтаж данных фильтров рекомендуется поручить профессионалам, а проверить на сколько эффективно работает установка возможно спец. устройством, так же не забывайте про своевременное обслуживание и замену.

видео-инструкция по монтажу своими руками, фильтры Нера, фильтровальная ткань, синтепон, фото и цена

Статьи

В этой статье мы расскажем о том, какова инструкция выбора фильтрующего оборудования и сопутствующих материалов. Но для начала определимся с тем, чем вызвана необходимость применения таких установок.

Не секрет, что основной функцией вентиляционной системы является выведение отработанного воздуха наружу и замещение выведенного объема свежим воздухом извне. Но для того чтобы приток воздуха извне был по-настоящему свежим, нужно очистить его от пыли и прочих загрязнений.

Для этих целей применяется фильтрующая ткань для вентиляции или аналогичные материалы, которые способны задержать мелкодисперсные загрязнения. Рассмотрим то, какие фильтры представлены на рынке, и в соответствии с какими критериями они классифицируются.

Закладка мелкоячеистого и волокнистого материала в корпус фильтра

Особенности классификации

На фото — нетканые материалы для устройства фильтрующих элементов

Фильтровальная ткань для вентиляции, равно как и другие материалы, используемые для выполнения аналогичных задач, подразделяются:

В соответствии со степенью очистки — на следующие типы:

Модификации грубой очистки рассчитаны на удержание крупных частиц пыли, песка или цветочной пыльцы с размерами не более 1 мм.
Модификации тонкой очистки рассчитаны на удержание крупных и среднеразмерных частиц с размером не более 0,5 мм. Как правило, таким размерам соответствует копоть, угольная пыль, растительные споры и т. д.
Модификации сверхтонкой очистки рассчитаны на удержании частиц с размером меньше 0,5 мм. Применение таких устройств является необходимым условием для обеспечения эффективной работы особо точного оборудования на ряде предприятий.

В соответствии с составом фильтрующего материала — на следующие виды:

угольные;
металлические;
волокнистые.

Актуальные разновидности фильтров

Так выглядит синтепон для фильтров вентиляции, который нужно заменить

Панельные и кассетные устройства чаще всего устанавливаются на промышленных и бытовых кухнях.

Отдельные модификации изготовлены таким образом, что фильтрующий материал, заключенный в кассету, можно мыть по мере накопления грязи, просушивать и эксплуатировать вновь. При производстве таких материалов мелкоячеистая сетка, удерживающая загрязнения, изготавливается из оцинкованной или нержавеющей стали.

Другая категория аналогичных устройств непригодна для многоразового использования, так как на сетку нанесено специальное клеящее вещество. Если клеящий состав смыть водой с добавлением тех или иных реагентов, работоспособность фильтра будет утрачена. Поэтому такие модификации, по мере загрязнения, заменяются новыми элементами.

Волокнистый материал для тонкой очистки воздуха

Потолочные модули нашли применение в системах приточной и вытяжной вентиляции. Существенным преимуществом таких устройств является их расположение в сочетании с аккуратным и привлекательным внешним видом.

Корпус модуля герметичен, не имеет заметных монтажных швов, а потому отлично впишется в большинство современных интерьеров без необходимости в дополнительном декоративном оформлении.

Важно: Некоторые модификации потолочных модулей не предполагают возможности замены фильтрующего материала, а потому их приходится целиком демонтировать и заменять новым модулем.

Угольные фильтры – это широкий спектр устройств, уникальность которых заключается в возможности удержания не только крупных твердых загрязнений типа пыли, но и микрофракционных примесей, таких как газы и аэрозоли.

Ассортимент угольных фильтров для тонкой очистки воздуха

Фильтрующие элементы, основанные на применении угля, нашли повсеместное применение как в промышленных, так и в бытовых установках. Именно эти устройства могут защитить от широкого перечня потенциально опасных газов, которые невидимы глазом и при этом не имеют ярко выраженного запаха.

Кстати, современный угольный фильтр по принципу работы сходен с очищающими элементами, применёнными в противогазах.

Карманный фильтр — это модификация очищающих элементов, которые располагаются в специальных нишах (карманах) вентиляционных систем. Название модификации характеризует только конструктивные особенности устройство в то время как материал, задерживающий загрязнения может быть разным, включая синтетические и стекловолоконные сетки.

Важно: Эти устройства нашли широкое применение при устройстве вентиляции в тех помещениях, где есть вероятность появления плесени. Поэтому фильтрующие элементы при изготовлении подвергаются обработке антисептическими составами.

Высокотемпературные фильтры применяются в промышленных условиях, например в горячих цехах в металлургической промышленности и прочих сферах, где через вентиляционную систему прогоняются потоки нагретого воздуха. Некоторые модификации этих устройств оснащаются прочными корпусами и фильтрующим материалом, выдерживающим долговременное температурное воздействие до +300°С.

Необходимость в своевременном обслуживании и смене фильтрующих элементов

Кассетные фильтры Нера для вентиляции промышленных помещений

Независимо от того какова цена применяемой вами климатической системы только своевременное обслуживание обеспечит ее производительность. В процессе эксплуатации фильтрующие элементы и применённые в них материалы забиваются и утрачивают былую работоспособность.

Регулярное обслуживание вентиляционных систем и своевременная смена фильтрующих элементов гарантирует следующие преимущества:

Предупреждение выхода принудительной вентиляционной системы из строя. При снижении пропускной способности фильтрующего материала существенно возрастает нагрузка на двигатель, приводящий в действие лопастные вентиляторы. При долговременной работе в таком режиме двигатели перегреваются, что может привести к поломке.

Регулярно меняя или промывая своими руками фильтрующий материал, можно существенно продлить работоспособность вентиляторов и системы в целом.

Возможность экономного расходования электроэнергии за счет повышения мощности установки. Как уже было сказано, чистый фильтр обладает большей пропускной способностью, а потому вентиляционная система может развить большую мощность, не увеличивая потребления электричества.
Комфорт проживания в помещении со свежим воздухом.
Пожарная безопасность. Забитый фильтр и запыленные вентиляционные каналы при попадании искры могут стать причиной пожара. В то же время регулярное обслуживание системы предотвращает такую угрозу.

Вывод

Теперь, когда мы знаем, какие модификации фильтров представлены на рынке, мы можем определиться с тем, какая модификация подойдёт для тех или иных нужд.

Больше полезной информации вы сможете обнаружить, посмотрев видео в этой статье.

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Сделайте этот воздушный фильтр своими руками, чтобы (возможно) уменьшить воздействие коронавируса в помещении

ОБНОВЛЕНИЕ: Читатель спрашивает, можно ли построить устройство всего с четырьмя фильтрами, если оно будет размещено на столе или на полу. Ответ положительный: вместо пятого фильтра для днища можно использовать кусок фанеры. Или вы можете придерживаться конструкции с пятью фильтрами, как описано ниже, и поднять устройство с пола с помощью опор.

Допустим, ваша работа требует, чтобы вы этой зимой находились в помещении с другими в плохо проветриваемом помещении. Может быть, комната без окон в стареющем здании школы в Филадельфии, где отсутствие свежего воздуха повышает риск распространения COVID-19. .

Маски помогут. Возможно, вам также понадобится портативное устройство для очистки воздуха, которое поможет фильтровать частицы, которые могут переносить коронавирус. Но они могут стоить сотни долларов.

Почему бы не сделать свой собственный?

В этом месяце я построил один в Hive76, «производственном пространстве» — принадлежащей членам мастерской и раю для мастеров, расположенном в здании бывшей фабрики в Кенсингтоне.

Ладно, возможно, «построен» — не то слово. Я помогал хранить вещи, пока президент Hive76 Том Мейер выполнял большую часть работы. (Он по профессии инженер-биомедик, так кто я такой, чтобы брать на себя ответственность?)

Но на самом деле это было довольно просто. Все, что вам нужно, это оконный вентилятор, клейкая лента и пять гофрированных фильтров в картонной рамке, которые предназначены для домашних систем принудительного воздушного отопления, как мы объясняем в пошаговых инструкциях ниже.

Мы не можем гарантировать, что это хитрое приспособление предотвратит ваше заболевание. Но если все сделано правильно, это разумный подход к удалению некоторых потенциально зараженных вирусом частиц из воздуха, по словам ученых, занимающихся качеством воздуха, которые обсуждали различные проекты в Twitter.

Профессор инженерного дела Drexel Майкл С. Уоринг, следивший за онлайн-дискуссиями, согласен.

«Это определенно лучше, чем ничего», — сказал он.

Спустя несколько месяцев после того, как ученые призвали Центры по контролю и профилактике заболеваний США признать, что COVID-19 может распространяться воздушно-капельными частицами — теми, которые некоторое время остаются в воздухе, а не оседают в пределах шести футов, — агентство обновило свое руководство, чтобы отразить это свидетельство в этом месяце.

Вот как можно удалить частицы из воздуха одним щелчком переключателя.

1: Купите расходные материалы

Простой способ, опробованный некоторыми самодельщиками, состоит в том, чтобы просто прикрепить один фильтр к оконному вентилятору, прикрепив его большими резиновыми лентами и заклеив края клейкой лентой. Этот дизайн стоит менее 20 долларов, если у вас уже есть вентилятор и лента.

Но нагнетание воздуха только через один фильтр может создать изрядную нагрузку на типичный вентилятор, особенно если вы включаете его часами, сказал Мейер, президент Hive76.

— Ты сожжешь свой мотор, — сказал он.

Лучше увеличить площадь поверхности, через которую проходит воздух, соорудив коробку из пяти фильтров, сказал Джим Розенталь, бывший президент Национальной ассоциации фильтрации воздуха и главный исполнительный директор Tex-Air Filters, производителя фильтров в Техасе. Таким образом, вентилятор нагнетает тот же объем воздуха через большее количество «пор», что снижает нагрузку на двигатель. Розенталь придумал этот дизайн в консультации с Ричардом Корси, профессором инженерии Портлендского государственного университета в Орегоне.

Но какой тип фильтра? В отрасли качества воздуха используется рейтинговая система под названием MERV — отчетное значение минимальной эффективности. Для захвата вирусов руководители отрасли и Гарвардского университета Т.Х. Школа общественного здравоохранения Чана рекомендует воздушные фильтры с рейтингом не ниже MERV-13.

Это означает, что за один проход они улавливают 85 % частиц размером от 1 до 3 микрон (миллионных долей метра) и не менее половины частиц размером от 0,3 до 1 микрона. Отдельные вирусы намного меньше, чем это, но они переносятся более крупными частицами влаги и пыли — большинство из них в диапазоне размеров, для которого предназначены эти фильтры. (Фильтры HEPA улавливают еще больше.)

Тем не менее, когда я зашел в Home Depot, я обнаружил, что магазин использует собственную систему ранжирования. Я поставил оценку 10 («премиум»), потому что быстрый поиск в Google показал, что это примерно эквивалентно MERV-13, и потому что на этикетке утверждалось, что фильтр может улавливать частицы, переносящие вирусы. Эти фильтры стоили 20 долларов за штуку (ой!). Позже я обнаружил на Amazon, что фильтры MERV-13 можно купить всего за 10 долларов за штуку, если вы покупаете упаковку из четырех или шести штук. (Извините, босс!)

Пять фильтров MERV-13 размером 20 на 20 дюймов и толщиной в один дюйм. 100 долларов, если вы спешите, как я. (50 долларов США, если вы покупаете оптом.)
20-дюймовый оконный вентилятор, 19 долларов. (Подойдет любой — используйте старый, чтобы снизить стоимость проекта.)
Рулон клейкой уплотняющей ленты, 4 доллара.
Клейкая лента, 3 доллара.

2. Соберите коробку

Держите два фильтра под прямым углом, прижав край одного к лицу другого, пока ваш партнер приклеивает 20-дюймовую клейкую ленту. Обязательно сделайте плотную пломбу.

Добавьте три других фильтра один за другим, пока не получите коробку с пятью сторонами, оставив открытую сторону для размещения вентилятора. Стрелки, указывающие направление воздушного потока (отпечатаны на краях фильтра), должны указывать внутрь, к вентилятору.

Примечание. С пятью фильтрами размером 20 квадратных дюймов пара краев в вашей коробке не будет точно выровнена. С ним придется немного поиграть, заклеив щели скотчем.

У Розенталя была улучшенная конструкция, в которой сочетались фильтры двух разных размеров. Все они были толщиной в два дюйма, но два имели размеры 16 на 20 по стороне, а три — 20 на 20. Эти размеры обеспечивают идеальную плотную посадку.

В Home Depot не было ни одного из этих размеров, поэтому мы с Мейером использовали его по максимуму.

3. Покройте вентилятор «прокладкой»

Положите вентилятор лицевой стороной вниз на стол так, чтобы задняя часть (сторона, через которую «всасывается» воздух) была обращена вверх.

Выровняйте внешний край клейкой герметизирующей лентой, создав своего рода прокладку.

Когда вы прикрепите коробку фильтров на следующем шаге и включите вентилятор, поток воздуха притянет коробку к прокладке, помогая сохранить герметичность. Взвешенные частицы улавливаются фильтрами по мере всасывания воздуха.

Другой вариант — прикрепить прокладку и фильтры к передней части вентилятора, другими словами, улавливая частицы, продувая воздух через фильтры. Но в этой конструкции воздушный поток отталкивает фильтры от вентилятора. Со временем уплотнение, сделанное клейкой лентой, ослабнет.

4. Прикрепите коробку

Установите коробку на прокладку.

Заклейте края большим количеством клейкой ленты.

Дважды проверьте, нет ли пробелов.

Поставьте вентилятор вертикально, поставьте его в центре комнаты и …

5. Давай попробуем

Сначала мы попробовали вентилятор на «низком» уровне, а затем увеличили его до «среднего», как рекомендовал Розенталь. Было довольно тихо, хотя немного вибрировало.

Но получилось ли?

Мейеру пришла в голову отличная идея проверить устройство с помощью импровизированного эксперимента: посыпать опилками перед собой.

У Hive76 был Shop-Vac, полный этого материала, так что я зачерпнул горсть и позволил ей упасть сквозь пальцы. Конечно же, пыль с гуделом летела к нашему квадратному аппарату.

И через несколько минут мы увидели тонкий слой пыли на гофрированных поверхностях фильтров. По оценкам Розенталя, это продлится шесть месяцев, прежде чем фильтры засорятся настолько, что вентилятор больше не сможет прогонять через них достаточное количество воздуха.

Опять же, никаких гарантий против COVID-19. Но это было бы так, даже если бы это был заводской воздухоочиститель. Идеальной защиты не существует, поэтому эксперты по инфекционным заболеваниям постоянно подчеркивают необходимость соблюдения многочисленных мер предосторожности в помещении: носите маски, открывайте окна и держитесь на максимально возможном расстоянии.

» ПОМОГИТЕ НАМ ОТЧЕТ: Вы медицинский работник, поставщик медицинских услуг, государственный служащий, пациент, работник на передовой или другой эксперт? Ждем вашего ответа.

Когда я вслух поинтересовался, что делать с нашей работой, Мейер сказал, что для него это достаточно хорошо.

«Мы возьмем», — сказал он.

Надеюсь, воздух в мастерской Мейера останется без вирусов.

Эффективность самодельных установок для фильтрации воздуха | Блоги

Портативные воздухоочистители или воздухоочистители удаляют переносимые по воздуху частицы (называемые аэрозолями) из воздуха в помещении. Установки для фильтрации воздуха широко использовались во время крупных вспышек лесных пожаров на западе США,[1] и их использование резко возросло по всей стране во время пандемии COVID-19 как способ уменьшить воздействие аэрозолей, содержащих вирус SARS-CoV-2. Домашние или самодельные (DIY) блоки фильтрации воздуха являются альтернативой коммерческим продуктам, которые можно изготовить из материалов, доступных в местных хозяйственных магазинах. Самодельные установки стали популярными во время пандемии из-за нехватки поставок и высокой стоимости воздухоочистителей HEPA. Однако всесторонние оценки того, насколько хорошо эти устройства снижают воздействие аэрозолей в реальном сценарии, были ограничены. В новом исследовании Национального института безопасности и гигиены труда (NIOSH) изучалась эффективность самодельных установок для фильтрации воздуха в снижении воздействия искусственных респираторных аэрозолей в учебном классе.

Справочная информация

Исследователи NIOSH использовали модель «спикер-аудитория» для изучения эффективности двух популярных типов самодельных блоков фильтрации воздуха: куба Corsi-Rosenthal и модифицированного блока фильтрации воздуха Ford. Используя изготовленный на заказ имитатор респираторного аэрозоля, который вдыхает и выдыхает аэрозольные частицы (называемый источником), и три имитатора дыхания (называемые реципиентами), исследователи изучили комбинированное воздействие системы вентиляции помещения, самодельных установок для фильтрации воздуха и респираторной деятельности человека на воздействие. респираторным аэрозолям (см. рис. A).

Рисунок A.

Фото из NIOSH

Испытанные конструкции

Ford Motor Company и Lasko Products, LLC разработали и произвели простой комплект для фильтрации воздуха своими руками и отправили 20 000 единиц организациям в недостаточно обслуживаемых районах, включая школьные округа Лос-Анджелеса. Анджелесе, Нью-Йорке и юго-восточном Мичигане, чтобы помочь замедлить распространение COVID-19. [2] Наборы состояли из картонной коробки, в которой находился коробчатый вентилятор 20 дюймов (51 см), фильтр 20 дюймов x 20 дюймов x 2 дюйма (51 × 51 × 10 см) 13 с минимальной отчетной эффективностью (MERV) и набор инструкций по превращению коробки в держатель для вентилятора и фильтра (рис. B). [3]

Д-р Ричард Корси (декан инженерного факультета Калифорнийского университета в Дэвисе) и Джим Розенталь (генеральный директор Tex-Air Filter) создали блок фильтрации воздуха, состоящий из пяти фильтров, соединенных лентой вместе, чтобы сформировать куб с коробчатым вентилятором, прикрепленным лентой к вершина. Использование нескольких фильтров уменьшило сопротивление воздушному потоку и значительно увеличило количество воздуха, проходящего через блок фильтрации.[4] Это устройство для фильтрации воздуха с пятью фильтрами получило название «коробка Corsi-Rosenthal» или CR Box, а версия с четырьмя фильтрами получила название «Comparetto Cube» (рис. C). ⁴ Для этого исследования была протестирована версия с четырьмя фильтрами.

Чтобы собрать блоки для тестирования, исследователи NIOSH приобрели и оценили семь коробчатых вентиляторов на основе коммерческой доступности. В конфигурациях самодельных блоков использовались два вентилятора с самой высокой и самой низкой скоростью воздушного потока. Каждая модель была сконструирована с использованием имеющихся в продаже фильтров MERV 13 глубиной 1 дюйм (2,5 см) или 2 дюйма (5 см). Установки для фильтрации воздуха, сделанные своими руками, были протестированы с центральной системой вентиляции и кондиционирования, настроенной на 2 воздухообмена в час, чтобы представить класс с низкой вентиляцией.

Изображение из NIOSH

Результаты

Исследование показало, что:

Установки для фильтрации воздуха, сделанные своими руками, могут быть эффективным средством снижения воздействия аэрозолей. Самодельные устройства снижают воздействие аэрозолей до 73% в зависимости от конструкции самодельного устройства, толщины фильтра и воздушного потока вентилятора.

Несколько важных факторов влияют на снижение воздействия аэрозолей при использовании самодельных установок для фильтрации воздуха.

Увеличение толщины фильтра MERV 13, что увеличивает площадь поверхности фильтров и позволяет большему количеству воздуха проходить через них (см. обсуждение воздушного потока вентилятора ниже), привело к значительному снижению воздействия аэрозолей на оба типа самодельных фильтровальных установок. Фильтры диаметром 2 дюйма (5 см) имеют более чем в два раза большую площадь поверхности, чем фильтры диаметром 1 дюйм (2,5 см), что позволяет фильтровать больше воздуха.
- Так почему бы не использовать еще более толстые фильтры? В то время как модифицированный блок Ford DIY может относительно легко использовать более толстые фильтры, использование фильтров толщиной более 2 дюймов (5 см) в кубах DIY потребует более сложной конструкции, что снижает простоту конструкции блока. В оригинальных блоках фильтрации воздуха Ford DIY использовались фильтры толщиной 4 дюйма (10 см), и, вероятно, они обеспечивали бы лучшую производительность, чем модифицированная версия, использованная в исследовании. Более тонкие фильтры размером 1 дюйм (2,5 см) и 2 дюйма (5 см), используемые в модифицированной конструкции, широко доступны в продаже и представляют собой фильтры, которые обычно используются населением для изготовления устройств своими руками.
Количество фильтров в конструкции установок оказало существенное влияние на снижение содержания аэрозолей за счет увеличения общей площади поверхности фильтров. Самодельный куб для фильтрации воздуха с четырьмя 2-дюймовыми (5 см) фильтрами имел общую площадь поверхности 48,7 футов ² (4,52 м ² ) по сравнению с 12,2 футами ² (1,13 м ² ) для модифицированного Ford. Блок фильтрации воздуха своими руками с одним фильтром 2 дюйма (5 см). Из-за этой увеличенной площади поверхности самодельный куб лучше снижал воздействие на получателей.
Скорость воздушного потока вентилятора оказала значительное влияние на снижение воздействия. Вентилятор с более высокой скоростью воздушного потока постоянно превосходил вентилятор с более низкой скоростью воздушного потока. К сожалению, лишь немногие производители вентиляторов указывают характеристики вентиляторов, включая скорость воздушного потока, на своих продуктах, что затрудняет определение того, какие вентиляторы использовать при сборке блока фильтрации воздуха своими руками.
Использование двух самодельных установок вместо одной увеличило перемешивание воздуха и привело к более равномерному снижению концентрации аэрозоля.

Шум является важным фактором при использовании блока фильтрации воздуха, сделанного своими руками, в классе. К сожалению, вентиляторы с более высокой скоростью потока и более высокими настройками, как правило, более шумные. Когда одиночные блоки работали на низкой скорости, 5 из 7 вентиляторов были ниже максимального уровня фонового шума ANSI в 50 дБ, и только один блок был ниже предела на высокой скорости.

Также изучались эффекты комбинированного использования масок для лица и самодельных кубиков. Когда кубы DIY работали без масок на реципиентах, относительное облучение уменьшалось на 59% до 78% в зависимости от толщины фильтра и скорости вращения вентилятора. Когда источник и все реципиенты носили лицевые маски (универсальная маскировка), но не использовали фильтровальные установки, относительное воздействие на реципиентов снижалось на 75%. Однако, когда реципиенты были повсеместно замаскированы и работали самодельные кубы, относительная экспозиция была снижена на 88 % с фильтрами 1 дюйм (2,5 см) и вентилятором на низкой скорости и на 94 % с фильтрами 2” (5 см) и вентилятор на высоте.

Наконец, результаты показали, что производительность самодельных устройств может значительно различаться в зависимости от их конструкции, конструкции и расположения устройств. В настоящее время не существует стандартов для изготовления блоков своими руками, что привело к нескольким вариациям конструкций, которые могут существенно повлиять на их эффективность. Многие модели фильтров доступны в продаже с широким диапазоном эффективности фильтрации, и без стандартных рекомендаций по фильтрам устройства, построенные населением, неизбежно будут сильно различаться по производительности. Кроме того, потенциальные проблемы с качеством конструкции, такие как утечки и зазоры, могут существенно повлиять на производительность самодельных установок фильтрации воздуха. Кроме того, у большинства людей, собирающих устройство своими руками, нет доступа к специализированному оборудованию и знаниям, необходимым для проверки того, работает ли устройство должным образом.

Ограничения

В этом исследовании использовались статические тренажеры, которые не перемещались по комнате, не содержали источника нагретого тела и не выдыхали теплый и влажный воздух, который создавал бы тепловой шлейф, и все это могло влиять на воздушный поток. схема и аэрозольное рассеивание для реципиентов. Помещения с разными размерами и схемами воздушного потока из кабинета также, вероятно, будут иметь разные результаты. Наконец, исследование было сосредоточено на мелких аэрозольных частицах, которые, скорее всего, остаются в воздухе и распространяются по комнате, но люди также выделяют гораздо более крупные частицы, которые также могут переносить вирусы.

Выводы/Советы

Установки для фильтрации воздуха, сделанные своими руками, могут быть эффективны для временного использования до тех пор, пока не будут приобретены коммерческие переносные воздухоочистители с известными рабочими характеристиками, или для использования в регионах, где коммерческие переносные воздухоочистители недоступны. Тем не менее, EPA не рекомендует самодельные устройства в качестве постоянной альтернативы продуктам с известными характеристиками (например, имеющимся в продаже переносным воздухоочистителям).[5]

Советы по созданию эффективной установки для фильтрации воздуха своими руками.

Используйте высококачественные фильтры MERV-13. Фильтры с более низким рейтингом MERV не так эффективны при фильтрации взвешенных в воздухе частиц, особенно более мелких.
Используйте 2-дюймовые фильтры в блоке «Сделай сам», а не 1-дюймовые фильтры.
с большим количеством фильтров или более толстыми фильтрами обеспечивают наилучшую производительность.
Используйте максимально возможный поток воздуха. Увеличенный воздушный поток означает большую фильтрацию.
Самодельные блоки должны иметь кожух вентилятора (см. рис. B и C). Кожух предотвращает рециркуляцию воздуха в вентиляторе и значительно повышает производительность устройства.
Убедитесь, что все соединения фильтра с фильтром и вентилятора с фильтром герметичны.
Все отверстия в корпусе вентилятора должны быть закрыты.

Рэймонд Дерк, MS; Джейми Койл, доктор философии; Уильям Линдсли, доктор философии; Франсуаза Блашер, магистр наук; Анджела Лемонс, MS; Саманта Сервис, MS; Стивен Фотта; Джеффри Рейнольдс, доктор философии, физкультура; Уолтер МакКинни, MSEE; Эрик Синсел, MS; Дональд Бизхолд, доктор философии; и Джон Ноти, доктор философии; относятся к отделу лаборатории воздействия на здоровье NIOSH.

Стивен Мартин-младший, доктор философии, физкультура, работает в отделе респираторных заболеваний NIOSH.

Кеннет Мид, кандидат технических наук, сотрудник отдела полевых исследований и инженерии NIOSH.

Ссылки

[1] R. Xu, P. Yu, M. J. Abramson, F. H. Johnston, J. M. Samet, M.L. Белл, А. Хейнс, К. Л. Эби, С. Ли, Ю. Го [2020]. Лесные пожары, глобальное изменение климата и здоровье человека. Н. англ. J. Med., 383 (22): 2173-2181.

[2] Медиацентр Форда [2021]. Самодельный комплект Ford для фильтрации воздуха, уменьшающий распространение COVID-19 в воздухе, подтвержден рецензируемым научно-исследовательским журналом. Пресс-релиз от 12 мая, https://media.ford.com/content/fordmedia/fna/us/en/news/2021/05/12/ford-diy-air-filteration-kit-covid-19-validated.html

[3] Ford Media Center [2021]. Как собрать вентилятор коробки фильтрации воздуха COVID-19, используя загружаемый шаблон. https://media.ford.com/content/dam/fordmedia/North%20America/US/2021/02/02/Air-Filtration-Box-Fan-Template.pdf

[4] Дж. Розенталь [2021]. Исследование и практика IAQ в действии: воздухоочиститель Corsi/Rosenthal Box Air Cleaner, 24 июля, https://www.texairfilters.com/iaq-research-practice-in-action-the-corsi-rosenthal-box-air-cleaner/

[5] EPA [2022]. Очистители воздуха, фильтры HVAC и коронавирус (COVID-19), 4 апреля, https://www.