امروزه هوایی که در آن نفس می‌کشیم روز‌به‌روز با سموم بیشتری آغشته می‌شود. علاوه بر گرده گل‌ها، گرد و غبار، موی حیوانات خانگی، باکتری‌ها، ویروس‌ها و مواد شیمیایی که خواسته یا ناخواسته هر روز آن‌ها را تنفس می‌کنیم؛ با گسترش صنعت و زندگی شهری، آلاینده‌های ناشی از سوختن مواد فسیلی و همچنین ترکیب‌های شیمیایی نیز به آن اضافه شده است. حتی بدتر از آن! آژانس حفاظت از محیط‌زیست آمریکا (EPA) تخمین زده هوای محیط‌های بسته تا 5 برابر سمی‌تر از هوای بیرون است. در حالی‌که ما نمی‌توانیم برای مبارزه با آلودگی هوا در بیرون از خانه اقدامی انجام دهیم، حداقل به کمک فیلتر «هپا» (HEPA)، می‌توانیم تمیزی و امنیت هوایی که در خانه یا محیط کار تنفس می‌کنیم را کنترل کنیم. در ادامه پیرامون تاریخچه، نحوه کار و موارد استفاده فیلتر «هپا» صحبت کرده‌ایم که می‌خوانید.

تعریف فیلتر هپا

کلمه HEPA مخفف کلمات زیر و به معنای «فیلتر هوای ذرات با راندمان بالا» است:

High Efficiency Particulate Air

تاریخچه فیلتر هپا

فناوری «هپا» در دهه 1940 و طی جنگ جهانی دوم اختراع شد. هدف از ساخت، فیلتر کردن سموم رادیو اکتیو در هوا بود که هنگام تولید بمب‌های اتمی ساطع می‌شد. فیلترهای «هپا» عملکرد فوق‌العاده‌ای داشتند و کار خود را در این زمینه بسیار عالی انجام می‌دادند. طراحی این فیلتر براساس تکنولوژی ماسک‌های گازی بود که توسط سربازان آمریکایی در جنگ استفاده می‌شد. ماسک‌های گازی حاوی مجموعه‌ای از کاغذهای مخصوص بود که سموم موجود در هوا را به چهار روش مختلف جهت اطمینان از سلامت هوای تنفس شده، فیلتر می‌کردند.
امروزه فیلتر «هپا» هنوز به طور اساسی از همان تکنیک تصفیه هوا استفاده می‌کند تا به یک میزان از هوای خالص دست یابد. پس از جنگ، فیلترهای «هپا» سریعاً برای استفاده در آزمایشگاه‌های پزشکی و تحقیقاتی، تأسیسات هسته‌ای، بیمارستان‌ها و کلینیک‌های جراحی و سپس برای کاربردهای تجاری و مسکونی سازگار شدند. امروزه با وجود این‌که هفت دهه از اختراع آن می‌گذرد، فیلترهای «هپا» از همیشه محبوب‌تر هستند.

چگونگی ساخت فیلتر هپا

فیلتر «هپا» (HEPA) از میکروالیاف سیلیکات بور ساخته شده است. این میکروالیاف با روشی مشابه کاغذسازی به یک صفحه مسطح تبدیل می‌شود. برای افزایش سطح کلی فیلتر، ورق‌های فیلتر به صورت چین‌دار در می‌آیند. پلیسه‌ها توسط بافل‌های آلومینیومی جدا می‌شوند که جریان هوا را از طریق فیلتر هدایت می‌کنند. پوشش فیلتر بسیار ظریف است و هرگز نباید آن را لمس کرد.
میکروالیاف سیلیکات بور (BSMF) نوعی الیاف مصنوعی است که از ترکیب سیلیکات بور با مواد پلیمری مانند پلی پروپیلن یا پلی اتیلن ساخته می‌شود. BSMF به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در کاربردهای مختلفی از جمله فیلترهای هپا، صنایع نساجی و مواد کامپوزیتی استفاده می‌شود. ویژگی‌های میکروالیاف سیلیکات بور عبارت است از مقاومت حرارتی بالا، مقاومت شیمیایی زیاد، عایق الکتریکی، مقاومت مکانیکی بالا، ضریب اصطکاک پایین و قابلیت جذب بالا.

در ادامه نگاهی می‌اندازیم به جزئیات این فیلتر:

• میکروالیاف سیلیکات بور: این میکروالیاف‌ها بسیار نازک هستند، به طوری که قطر آنها می‌تواند تا 5/0 میکرون باشد. این الیاف به طور تصادفی در هم تنیده شده و شبکه‌ای متراکم را ایجاد می‌کنند که ذرات معلق در هوا را به دام می‌اندازد.
• صفحه مسطح: میکروالیاف‌های سیلیکات بور با استفاده از روش‌های مشابه کاغذسازی به یک صفحه مسطح تبدیل می‌شوند. این صفحه به عنوان پایه فیلتر عمل می‌کند.
• چین‌دار شدن: برای افزایش سطح کلی فیلتر، ورق‌های فیلتر به صورت چین‌دار درمی‌آیند. این امر به افزایش تعداد ذرات معلق که می‌توانند توسط فیلتر جذب شوند، کمک می‌کند.
• بافل‌های آلومینیومی: پلیسه‌ها توسط بافل‌های آلومینیومی جدا می‌شوند. این بافل‌ها جریان هوا را از طریق فیلتر هدایت کرده و به طور یکنواخت آن را در سراسر سطح فیلتر پخش می‌کنند.
• پوشش فیلتر: پوشش فیلتر بخش ظریف و حساس فیلتر هپا است. این بخش از میکروالیاف سیلیکات بور تشکیل شده و باید از هرگونه تماس مستقیم محافظت شود.

استانداردهای فیلتر هپا

فیلترهای «هپا» (HEPA) در اروپا بر اساس استاندارد UNE-EN 1822-1:2020 طبقه‌بندی می‌شوند. این استاندارد فیلترهای هپا را بر اساس کارایی آنها در حذف ذرات با اندازه 3/0 میکرومتر یا بیشتر طبقه‌بندی می‌کند. استاندارد EN 1822 به ما می‌گوید که 3 دسته اصلی فیلترها یا کلاس‌ها به نام‌های EPA ،HEPA و ULPA وجود دارد.

• فیلترهای EPA (با راندمان بالا): این فیلترها حداقل ۸۵ درصد ذرات 3/0میکرومتر یا بیشتر را جذب می‌کنند که برای کاربردهای عمومی مانند تهویه مطبوع خانگی و تجاری مناسب هستند و قیمت آنها نسبت به فیلترهای HEPA و ULPA مناسب‌تر است.

• فیلترهای HEPA (با راندمان ذرات معلق): این فیلترها حداقل 97/99 درصد ذرات 3/0میکرومتر یا بیشتر را جذب می کنند. برای کاربردهای حساس مانند بیمارستان‌ها، اتاق‌های تمیز و آزمایشگاه‌ها مناسب هستند. قیمت آنها بیشتر از فیلترهای EPA است.

• فیلترهای ULPA (با نفوذ ذرات فوق‌العاده کم): این فیلترها حداقل 9995/99درصد ذرات 3/0 میکرومتر یا بیشتر را جذب می‌کنند که برای کاربردهای بسیار حساس مانند صنایع نیمه هادی و تولید دارو مناسب هستند و قیمت آنها بسیار بالا است.

علاوه بر راندمان، استاندارد EN 1822 فیلترها را بر اساس مقاومت در برابر روغن نیز طبقه‌بندی می‌کند:

• A: بدون مقاومت در برابر روغن
• B: مقاومت در برابر روغن متوسط
• K: مقاومت در برابر روغن بالا

نحوه عملکرد فیلتر هپا

فیلترهای هپا برای کنترل ذرات بسیار کوچک طراحی شده‌اند و عملکرد آنها برخلاف فیلترهای غشایی معمولی که ذرات را صرفا بر اساس اندازه منافذ فیلتر می‌کنند، نیست. فیلترهای هپا از ترکیبی از سه مکانیزم برای به دام انداختن ذرات استفاده می‌کنند که عبارتند از: رهگیری، ضربه و انتشار.

• رهگیری: ذرات معلق در جریان هوا به دلیل جریان آشفته در اطراف الیاف فیلتر، به فیلتر می‌چسبند. ذرات باید در شعاع مشخصی از فیبر فیلتر قرار بگیرند تا توسط این مکانیزم جذب شوند. ذرات بزرگتر به دلیل لختی بیشتر، احتمال بیشتری برای جذب شدن دارند.

• ضربه: ذرات بزرگتر به دلیل اندازه خود، نمی‌توانند با تغییرات ناگهانی جریان هوا در اطراف فیلتر همراه شوند. این ذرات به فیبر فیلتر برخورد کرده و به دام می‌افتند.

• انتشار: ذرات میکروسکوپی به دلیل حرکت براونی، به طور تصادفی و زیگ‌زاگ حرکت می‌کنند. این حرکت مسیر ذره را در فیلتر هپا کند می‌کند و احتمال جذب ذره را افزایش می‌دهد.

فیلتر هپا و دستیابی به فیلتراسیون صددرصدی در آینده

درست است که در حال حاضر دستیابی به فیلتراسیون 100درصد در فیلترهای هپا غیرممکن به نظر می‌رسد، اما به طور قابل توجهی به این هدف نزدیک شده‌ایم. دلایل عدم

دستیابی به فیلتراسیون ۱۰۰درصد عبارتند از:

• محدودیت های فیزیکی: الیاف فیلتر هپا به دلیل ظرافت، به طور کامل ذرات را جذب نمی‌کنند.
• حرکت براونی: ذرات میکروسکوپی به طور تصادفی حرکت می‌کنند و ممکن است از فیلتر عبور کنند.
• نشت هوا: همیشه مقداری نشت هوا در اطراف فیلتر وجود دارد که می‌تواند ذرات را وارد محیط کند.

با وجود این محدودیت‌ها، فیلترهای هپا می‌توانند تا 97/99 درصد ذرات را از هوا حذف کنند. این امر به طور قابل توجهی کیفیت هوا را بهبود می‌بخشد و به محافظت از سلامت افراد در برابر آلاینده‌ها کمک می‌کند.

امروزه پیشرفت‌های تکنولوژی ممکن است فیلترهای هپا را قادر سازند که به صورت ۱۰۰درصدی ذرات را جذب خود کند. استفاده از نانوذرات در ساخت فیلتر هپا می‌تواند به جذب ذرات کوچک‌تر و افزایش راندمان فیلتراسیون کمک کند. همچنین استفاده از فیلتراسیون الکترواستاتیک می‌تواند ذرات را به طور مؤثرتری به دام اندازد و راندمان فیلتراسیون را افزایش دهد. با پیشرفت تکنولوژی، انتظار می‌رود که در آینده به فیلتراسیون ۱۰۰درصد در فیلترهای هپا دست پیدا کنیم. در حال حاضر، فیلترهای هپا بهترین راه حل برای تصفیه هوا و حذف ذرات مضر از محیط هستند.

کاربرد فیلتر هپا در هواسازها

فیلتر هپا یکی از مهمترین اجزای هواسازها است که نقش حیاتی در تصفیه هوا و ارتقای کیفیت آن ایفاء می‌کند. این فیلترها با جذب ذرات معلق در هوا، آلاینده‌ها و ذرات مضر را از بین برده و هوایی پاک و سالم را به ارمغان می‌آورد.

مزایای استفاده از فیلتر هپا در هواسازها عبارتند از:

• حذف ذرات معلق: فیلتر هپا قادر به جذب ذرات معلق در هوا با اندازه 3/0 میکرومتر یا بیشتر، از جمله گرد و غبار، دود، گرده، موی حیوانات، ویروس‌ها و باکتری‌ها است.
• کاهش آلرژی و مشکلات تنفسی: با حذف ذرات آلرژی زا و آلاینده ها، فیلتر هپا به بهبود کیفیت هوا و کاهش علائم آلرژی و مشکلات تنفسی مانند آسم کمک می‌کند.
• ایجاد محیطی سالم: فیلتر هپا با تصفیه هوا، محیطی سالم و عاری از ذرات مضر برای افراد، به خصوص کودکان، سالمندان و افراد با مشکلات تنفسی، ایجاد می‌کند.
• کاهش بوهای نامطبوع: فیلتر هپا می‌تواند بوهای نامطبوع مانند بوی دود، غذا و حیوانات را از بین ببرد.

استفاده از فیلتر هپا در هواسازها راه حلی مؤثر برای تصفیه هوا و ارتقای کیفیت آن است. این فیلترها با حذف ذرات مضر و آلاینده‌ها، هوایی پاک و سالم را برای شما و خانواده‌تان فراهم می‌کنند. علاوه بر کاربردهای مسکونی، فیلتر هپا در مصارف صنعتی و تجاری نیز به کار می رود، از جمله در بیمارستان‌ها برای اتاق‌های عمل، اتاق‌های بیمار و سایر مناطق حساس، در صنایع، برای کلین‌روم‌ها، آزمایشگاه‌ها و سایر محیط های صنعتی و در ادارات، برای ارتقای کیفیت هوای محیط کار.

کاربرد فیلتر هپا در جاروبرقی‌ها

فیلتر هپا، نقش بسزایی در جاروبرقی ها دارد. شما هنگامی که برای نظافت محیط زندگی، محل کار و یا هر جای دیگری از جاروبرقی استفاده می کنید، همراه هوا ذرات بسیار ریز میکروسکوپی که قابل دیدن نیستند وارد لوله جاروبرقی می شود. اگر جاروبرقی شما، مجهز به فیلتر هپا نباشد، ذرات ریز هنگام عبور از فیلتر جاروبرقی توقف نمی‌کنند و مجدداً از خروجی دستگاه خارج می‌شوند و به هوا برمی‌گردند.
وجود این ذرات ریز می‌تواند، برای کسانی که مشکل تنفسی یا آلرژی دارند، مضر باشد. همچنین این ذرات، میزان آلودگی در محیط را افزایش می‌دهند. توصیۀ ما به شما عزیزان این است که از جاروبرقی‌های دارای فیلتر هپا استفاده کنید. همچنین خرید یک دستگاه توصیۀ هوای دارای فیلتر هپا، برای تنفس هوایی پاکیزه در محیط‌های داخلی نیز می‌تواند بسیار مؤثر و مفید باشد؛ زیرا آلودگی هوا، یکی از بزرگ‌ترین تهدیدها برای سلامتی شما به شمار می‌آید.

فواید استفاده

چند نمونه از فواید استفاده از فیلتر «هپا» عبارتند از:

• ضد آلرژی: کارشناسان بهداشت مانند WebMD فیلترهای هپا را به عنوان ابزاری کاربردی به خصوص برای افرادی که به گرده‌های فصلی و یا سایر سموم موجود در هوا آلرژی دارند معرفی و توصیه می‌کنند. به طور کلی دستگاه «تصفیه هواب ضدآلرژی فصلی» محصولی بسیار پرطرفدار و مورد استفاده است.
• تقویت سلامت قلب و عروق: با استفاده منظم از این فیلتر، می‌توانید سلامت قلب و عروق خود را بهبود ببخشید و همچنین خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی و آسیب‌های ریوی را کاهش دهید.
• محافظت ویروسی و تصفیه هوای تنفسی: با توجه به اینکه فیلتر «هپا» به تنهایی توانایی جذب همه ذرات ویروس و باکتری را ندارد به دلیل اینکه این ذرات به مراتب کوچکتر از آن هستند که کاملاً روی این فیلتر به دام بیفتند، اما درصد زیادی از آنها توسط این فیلتر جذب می‌شوند. جهت مقابله با ویروس و باکتری می‌توان از دستگاه تصفیه هوا دارای فناوری اشعه یو-وی (UV) که به از بین رفتن ویروس‌ها در هوای عبوری کمک می‌کند، استفاده کرد.
• خواب بهتر و کاهش حملات آسمی: دستگاه تصفیه هوای دارای فیلتر «هپا» انتخابی ایده‌آل برای افرادی است که مشکلات تنفسی از قبیل آسم یا ریه‌های حساس دارند.
• کاهش خطر ابتلا به سرطان ریه از طریق تنفس دود سیگار: اگر در خانواده شما فرد سیگاری وجود دارد، استفاده از فیلتر تصفیه هوای «هپا» خطر ابتلا به سرطان ریه را برای سایر افراد خانواده به دلیل تنفس دود سیگار کاهش می‌دهد.

موارد استفاده

فیلترهای «هپا» امروزه در انواع لوازم و دستگاه‌ها استفاده شده و رایج‌ترین مکانی که فیلترهای «هپا» در آن استفاده می‌شوند و بالاترین راندمان را دارند. سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) است اما فیلترهای «هپا» در جاروبرقی‌ها، فیلترهای هوای اتومبیل‌ها، دستگاه تصفیه هوای خانگی و همچنین انواع خاصی از فیلترهای تخلیه اگزوز نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اگر قصد دارید از فناوری فیلتراسیون «هپا» برای تصفیه هوای خانه یا محل کارتان استفاده کنید، می‌توانید این کار را انجام دهید و در واقع توصیه نیز می‌شود.

کدام فیلتر مناسب است؟

با وجود مزایای بسیاری که فیلترهای «هپا» برای سلامتی افراد دارند، فقط قرار دادن آن در سیستم تهویه مطبوع ممکن است راه‌حل مناسبی برای شما نباشد. دلیل این امر این است که فیلترهای «هپا» درجه راندمان بالاتر از 16 دارند که در حال حاضر بالاترین راندمان در سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی است. هرچه درجه راندمان فیلتر بالاتر باشد، میزان فیلتراسیون ذرات موجود در هوا بیشتر می‌شود که در نتیجه جریان هوا را محدود می‌کند. به همین دلیل اغلب مجتمع هایی که از سیستم HVAC استفاده می‌کنند، فیلترهای داخلی «هپا» را در تجهیزات خود به کار نمی‌برند. ‌با این وجود روش دیگری برای دستیابی به همان نتیجه وجود دارد. شما به سادگی می‌توانید با استفاده از یک سیستم فیلتراسیون خارجی «هپا» که به طور مستقیم با سیستم تهویه مطبوع کار می‌کند استفاده کنید تا کیفیت هوا به سطح تجاری (بین 17 تا 20) برسد.

گزینه دیگر، استفاده ترکیبی با استفاده از چند فیلتر «هپا» است. برای کسب بهترین نتیجه شما باید این فیلترها را در جاهای مختلف خانه مانند اتاق‌ها، آشپزخانه، حمام و … قرار دهید. اما شاید بهترین گزینه در این خصوص خرید دستگاه تصفیه هوای دارای فیلتر «هپا» باشد. دستگاه‌های تصفیه هوای موجود در بازار اکثرا دارای فیلتر «هپا» بوده که می‌توانید آن را در هرجایی از منزل قرار داده و از هوای سالم و تمیز در آن اتاق بهره‌مند شوید.

منابع:

www.airtouch.ir

www.ekeasgroup.com

hirabsun.com

این مطلب در شماره 39 نشریه ویکی‌کلین و در صفحات 10 تا 12 منتشر شده است. برای مشاهده آنلاین تمامی صفحات این شماره اینجا را کلیک کنید.

لینک کوتاه: https://wikiclean.ir/hht1