Мощно, тщательно, тихо: как работают воздухоочистители?

Различные ступени очистки воздуха

Помимо капелек жидкости и аэрозолей, при помощи которых распространяется коронавирус и другие инфекции, в воздухе может содержаться мелкая пыль, споры плесени, пыльца и другие вещества, опасные для здоровья. Воздухоочистители, оснащённые специальными фильтрами, удаляют такие загрязнения: они засасывают воздух при помощи вентилятора, пропускают его под давлением через фильтры различной плотности и выводят чистый воздух снова в помещение. Чтобы фильтрующий прибор отвечал требованиям фильтрующей мощности, подачи воздуха и акустической эмиссии, его нужно тщательно продумать и сконструировать.

Воздушные фильтры изготовлены, как правило, из целлюлозы, мелкоячеистых сред из полиэстера и стекловолокна. С учётом их степени очистки и размера мельчайших частиц, которые они способны удалить из воздуха, фильтры делятся на классы фильтрации. Фильтры грубой очистки служат в очистителях воздуха в качестве фильтров предварительной очистки. Они удерживают такие крупные загрязнения, как пыль или волосы, которые способны в короткий срок засорить фильтры тонкой очистки. После предварительной очистки фильтр тонкой очистки удерживает мелкую пыль и другие мелкие частицы. Частицы менее 1 мкм (аэрозоли и вирусы) улавливаются только фильтрами HEPA, о которых мы также подробно рассказываем в специальной статье. Фильтры HEPA класса H 14 обладают степенью очистки минимум 99,995 %.

При помощи фильтров с активированным углем из воздуха можно удалить также газообразные загрязнения. Активированный уголь отличается очень пористой структурой и поэтому обладает очень большой внутренней поверхностью: площадь 4 г активированного угля соизмерима площади одного футбольного поля. Внутренняя поверхность активированного угля способна впитывать в себя молекулы таких токсичных веществ, как радон, или химические испарения. Одновременно он является катализатором и ускоряет распад газов и озона.

Звукоизоляция стоит дорого, но служит верно

Вентилятор должен быть сконструирован с учётом высокого реактивного давления, которое создают установленные последовательно фильтры, и в частности, фильтр тонкой очистки H 14. С усилением засорения фильтров, увеличивается и реактивное давление, поэтому вентилятор должен иметь резервы мощности. Чтобы в достаточной степени снизит вирусную нагрузку в помещении, вентилятор должен, по словам проф. Кэлен из Мюнхенского университета Вооружённых сил ФРГ, шесть раз в час циркулировать воздух в помещении. С другой стороны, фильтры HEPA нельзя перегружать большим потоком воздуха, иначе они теряют часть своей мощности.

Вентилятор и поток воздуха внутри очистителя воздуха создают высокую акустическую нагрузку. Такие звукоизолирующие элементы, как звукопоглощающие холстики, вентиляторы с шумозащитой и шумоглушители на заборнике и выпуске воздуха снижают рабочие шумы, но стоят дорого и занимают много места в приборе. В зависимости от места установки воздухоочистителя, наличие эффективной звукоизоляции просто необходимо. Если в фойе такой воздухоочиститель не доставит особых неудобств, то в помещении для проведения совещаний он станет существенной помехой в работе. Крупные лопасти вентилятора снижают акустическую нагрузку, т. к. они способны вытеснять больше воздуха при низком числе оборотов.

В УФС-лампах и ионизаторах многое определяет модель

Если в очистителе воздуха дополнительно к фильтрам установлена и УФС-лампа, которая должна избавить от плесени, бактерий и вирусов, то следует учесть некоторые моменты. УФС-излучение должно быть достаточно мощным, чтобы вообще добиться дезинфицирующего эффекта. Против бактерий, резистентных к ультрафиолету, даже самое мощное УФС-излучение не эффективно. Чтобы энергоёмкий свет не светил слишком ярко и не повредил сетчатку глаза, специальные лампы должны быть полностью капсулированы. УФС-лампа не должна светить прямо на предметы из полимеров, иначе из них начнет испарятся пластификатор.

Некоторые модели оснащены ионизаторами воздуха. Они производят электрически заряженные молекулы, которые прикрепляются к таким токсичным веществам, как бытовая пыль или пыльца, и соединяют их между собой. Это делает частицы крупнее и заставляет их оседать на пол. Однако при генерации ионов образуется озон или бесцветный газ, который может вызывать головные боли, кашель и проблемы с дыханием, что опасно для астматиков. Поэтому ионизаторы должны накапливать озон внутри прибора, а не забрасывать его в окружающий воздух.