Czym jest filtr HEPA? Definicja, klasy H13 i H14, zastosowanie

Filtr HEPA (High Efficiency Particulate Air) to filtr wysokoskuteczny, który zgodnie z normą EN 1822 zatrzymuje co najmniej 99,95% cząstek o najtrudniejszej do wychwycenia wielkości (klasa H13). Zatrzymuje pyły, dym, część bakterii i wirusów przenoszonych na kropelkach. Stosuje się go tam, gdzie powietrze musi spełniać ostre wymagania sanitarne: w szpitalach, laboratoriach, farmacji, produkcji elektroniki i w oczyszczaczach powietrza.

Ta strona wyjaśnia, czym filtr HEPA jest i jak się go klasyfikuje. Jeśli szukasz procedury sprawdzania szczelności zamontowanego filtra – aerozolu testowego, progu przecieku, normy ISO 14644-3 – opisujemy to osobno: badanie integralności filtrów HEPA. Pełny przegląd klas od G4 po ULPA znajdziesz w tekście klasy filtracji powietrza.

Spis treści

1. Filtr HEPA – definicja i mechanizm działania
2. Klasy filtrów HEPA: od E10 do U17
3. Dlaczego skuteczność podaje się dla MPPS, a nie dla 0,3 µm
4. Gdzie stosuje się filtry HEPA
5. Kiedy wymienić filtr HEPA
6. Rama filtra – co zmienia w praktyce
7. Filtry HEPA, EPA i ULPA w naszej ofercie
8. FAQ

Filtr HEPA – definicja i mechanizm działania

Nazwa HEPA to skrót od High Efficiency Particulate Air, czyli filtr powietrza o wysokiej skuteczności. Wkład to gęsto plisowana mata z mikrowłókna szklanego, zamknięta w sztywnej ramie. Plisowanie daje dużą powierzchnię filtracyjną na małej przestrzeni, dzięki czemu filtr zatrzymuje drobne cząstki bez nadmiernego dławienia przepływu.

Zatrzymywanie cząstek nie polega na samym przesiewaniu. Działają cztery zjawiska naraz:

• Przesiewanie – cząstka większa od prześwitu między włóknami po prostu nie przechodzi.
• Przechwycenie – cząstka płynie z powietrzem, ale przechodząc blisko włókna dotyka go i zostaje.
• Inercja – cięższa cząstka nie nadąża za zakrętem strumienia powietrza i uderza we włókno.
• Dyfuzja – najdrobniejsze cząstki poruszają się chaotycznie (ruchy Browna) i przypadkowo trafiają na włókno.

Te mechanizmy działają na różne rozmiary cząstek. Przesiewanie i inercja radzą sobie z większymi, dyfuzja z najmniejszymi. Pomiędzy nimi zostaje wąskie pasmo, w którym żaden mechanizm nie jest w pełni wydajny – i to ono decyduje o klasie filtra, co wyjaśniamy niżej.

Filtry HEPA powstały w latach 40. XX wieku w amerykańskim projekcie Manhattan, do zatrzymywania cząstek radioaktywnych. Do przemysłu i medycyny trafiły później.

Klasy filtrów HEPA: od E10 do U17

Filtry wysokoskuteczne klasyfikuje europejska norma EN 1822-1 oraz jej międzynarodowy odpowiednik ISO 29463. Norma dzieli je na trzy grupy: EPA (E), HEPA (H) i ULPA (U). Skuteczność podaje się dla MPPS, czyli wielkości cząstki najtrudniejszej do zatrzymania.

Wartości skuteczności całkowitej wg EN 1822-1:2019 / ISO 29463. Od klasy H14 w górę norma wymaga dodatkowo skuteczności lokalnej, czyli braku pojedynczego punktu przecieku w medium.

W praktyce granica przebiega między E a H. Grupa E to filtry dokładne, grupa H i U to filtry absolutne, dopuszczane tam, gdzie powietrze podlega kwalifikacji. Różnicę między tymi dwiema grupami rozkładamy na czynniki w tekście filtr EPA a HEPA.

Dlaczego skuteczność podaje się dla MPPS, a nie dla 0,3 µm

W wielu materiałach handlowych przeczytasz, że filtr HEPA zatrzymuje 99,97% cząstek o wielkości 0,3 µm. To definicja amerykańska. Norma europejska EN 1822 opiera się na innym parametrze – MPPS (Most Penetrating Particle Size), czyli wielkości cząstki, przy której dany filtr przepuszcza najwięcej. Dla typowych mediów szklanych MPPS mieści się w przedziale około 0,12-0,25 µm.

Powód jest praktyczny. Cząstki większe zatrzymuje inercja i przechwycenie, mniejsze – dyfuzja. Najgorzej wypada pasmo pośrednie, w którym oba mechanizmy słabną. Podając skuteczność właśnie dla tego najtrudniejszego pasma, norma opisuje najgorszy możliwy przypadek. Filtr, który przy MPPS ma 99,95%, dla cząstek większych i mniejszych osiąga wynik wyższy.

Dlatego dwie liczby na dwóch etykietach nie zawsze da się porównać wprost. Zestawiaj filtry po klasie z EN 1822 lub ISO 29463, nie po samym procencie wyrwanym z kontekstu.

Gdzie stosuje się filtry HEPA

• Ochrona zdrowia – sale operacyjne, izolatki, gabinety zabiegowe, apteki szpitalne. Zwykle H13 lub H14 jako stopień końcowy nawiewu.
• Farmacja i biotechnologia – strefy czyste podlegające kwalifikacji, komory laminarne, izolatory. H14 i wyżej.
• Elektronika i optyka – produkcja półprzewodników i montaż precyzyjny, gdzie pojedyncze ziarno pyłu psuje detal. U15-U16.
• Przemysł spożywczy – pakowanie i rozlew w warunkach ograniczonej mikrobiologii.
• Odpylanie z odzyskiem – stopień końcowy za filtrem workowym lub patronowym, gdy powietrze wraca do hali.

W układzie wentylacyjnym filtr HEPA prawie nigdy nie pracuje sam. Poprzedza go stopień wstępny, najczęściej filtr kieszeniowy lub kasetowy, który zbiera grubszy pył. Bez tej ochrony filtr absolutny zapycha się bardzo szybko, a jest znacznie droższy.

Kiedy wymienić filtr HEPA

Filtry HEPA są jednorazowe. Nie da się ich uprać ani przedmuchać – czyszczenie rozrywa strukturę mikrowłókien i obniża skuteczność, choć filtr wygląda po tym zabiegu na czysty. Zużyty wkład wymienia się na nowy tej samej klasy i wymiaru.

O momencie wymiany decyduje przede wszystkim opór przepływu. W miarę zapychania rośnie spadek ciśnienia na filtrze, wentylator pracuje głośniej i pobiera więcej prądu, a wydajność nawiewu spada. Producent podaje wartość końcową oporu, po której osiągnięciu filtr trzeba wymienić. Sam upływ czasu jest wskazówką słabszą, bo żywotność zależy od zapylenia i od tego, jak dobrze pracuje stopień wstępny.

Wymiany wymaga też każde uszkodzenie mechaniczne medium lub uszczelnienia, nawet gdy opór jest jeszcze niski. Czy filtr i jego zabudowa faktycznie trzymają szczelność, rozstrzyga osobna procedura – badanie integralności filtrów HEPA, opisane w oddzielnym tekście razem z aerozolami testowymi i progami przecieku.

Zużyty filtr absolutny bywa odpadem niebezpiecznym, zależnie od tego, co zatrzymał. Sposób postępowania i kody odpadów opisujemy przy okazji tematu utylizacji filtrów z central wentylacyjnych.

Rama filtra – co zmienia w praktyce

Ten sam wkład HEPA bywa oferowany w kilku wykonaniach ramy: syntetycznej, metalowej, aluminiowej, ze stali nierdzewnej lub z płyty MDF. Materiał ramy nie wpływa na skuteczność filtracji – o niej decyduje medium i klasa. Wpływa natomiast na to, gdzie filtr wolno zamontować.

• Rama syntetyczna – lekka i tania, typowa dla urządzeń domowych i biurowych.
• Rama metalowa lub aluminiowa – sztywna, odporna na wilgoć i wyższe temperatury, standard w instalacjach przemysłowych.
• Stal nierdzewna – tam, gdzie wymagana jest odporność na mycie i dezynfekcję.
• MDF – tańsza rama sztywna, wykluczona w miejscach o dużej wilgotności.

Szpitale i zakłady farmaceutyczne często mają wewnętrzne wymagania, które przesądzają o typie ramy niezależnie od klasy filtracji. Warto sprawdzić je przed zamówieniem, bo zamiennik o właściwej klasie, ale niewłaściwej ramie, nie przejdzie odbioru.

Filtry HEPA, EPA i ULPA w naszej ofercie

Filtry absolutne dostarczamy w klasach HEPA i ULPA, z doborem pod konkretną instalację. Poniżej dwa wykonania z ramą metalową i separatorami aluminiowymi, w klasach HEPA i ULPA, pracujące także w podwyższonych temperaturach.

Nie znalazłeś swojego wymiaru? Filtry absolutne wykonujemy na wymiar pod istniejącą zabudowę – dobierzemy klasę, wymiar i typ ramy do wymagań pomieszczenia. Pełna oferta: filtry HEPA, filtry EPA i filtry absolutne. Wycenę przygotujemy po przesłaniu wymiaru i klasy przez formularz kontaktowy.

FAQ – filtry HEPA

Czym jest filtr HEPA?

Filtr HEPA (High Efficiency Particulate Air) to filtr wysokoskuteczny, który wg normy EN 1822 zatrzymuje co najmniej 99,95% cząstek o wielkości najtrudniejszej do wychwycenia (MPPS). Odpowiada to klasie H13; klasa H14 zatrzymuje co najmniej 99,995%.

Czym różni się H13 od H14?

H13 ma skuteczność całkowitą co najmniej 99,95%, H14 co najmniej 99,995%. Od H14 norma wymaga dodatkowo skuteczności lokalnej, czyli potwierdzenia, że w medium nie ma pojedynczego punktu przecieku. Dlatego H14 stosuje się w salach operacyjnych i farmacji, a H13 w większości pozostałych zastosowań szpitalnych.

Czy filtr HEPA można czyścić i używać ponownie?

Nie. Filtry HEPA są jednorazowe, a mycie, pranie lub przedmuchiwanie sprężonym powietrzem uszkadza strukturę mikrowłókien i trwale obniża skuteczność. Zużyty filtr wymienia się na nowy tej samej klasy i wymiaru.

Po czym poznać, że filtr HEPA nadaje się do wymiany?

Podstawowym wskaźnikiem jest wzrost oporu przepływu do wartości końcowej podanej przez producenta. Objawy pośrednie to głośniejsza praca wentylatora, wyższy pobór prądu i słabszy nawiew. Wymiany wymaga też każde uszkodzenie mechaniczne medium lub uszczelki.

Jak sprawdzić, czy zamontowany filtr HEPA jest szczelny?

Służy do tego badanie integralności, czyli test szczelności wykonywany na zainstalowanym filtrze wraz z zabudową, zgodnie z ISO 14644-3. Procedurę, aerozole testowe i progi przecieku opisujemy w osobnym tekście o badaniu integralności filtrów HEPA.