مقدمه
هوا، نیاز اساسی زندگی، امروزه در اهمیت بالایی قرار دارد. فیلترهای هپا (High Efficiency Particulate Air Filter) با کارایی بالای خود به بهبود کیفیت هوا کمک می‌کنند. این فیلترها ذرات بسیار کوچک را از هوا حذف می‌کنند. در این مقاله، ما به دنیای جذاب و پیچیدۀ فیلترهای هپا سفری می‌کنیم و سعی داریم تاریخچه، عملکرد، کاربردها و مزایای این تکنولوژی را به تفصیل بررسی کنیم. همچنین، اهمیت استانداردها و مزایای این تکنولوژی در بهبود کیفیت هوا بررسی می‌شود. این مقاله به شما کمک می‌کند تصمیمات بهتری برای سلامتی و راحتی خود و دیگران بگیرید.
تاریخچه فیلترهای هپا
فیلترهای هپا تاریخچه‌ای غنی دارند که به جنگ جهانی دوم باز می‌گردد. در ابتدا، آن‌ها برای محافظت از دانشمندان و مهندسان در برابر ذرات رادیواکتیو ساخته شدند. تکنولوژی این نوع فیلتر برای اولین بار در دهه 1940 توسط بخش شیمیایی ارتش آمریکا و کمیته تحقیقات دفاع ملی توسعه داده شد. این توسعه به عنوان بخشی از پروژه منهتن در دوران جنگ جهانی دوم شکل گرفت، که هدف آن تولید بمب‌های اتمی بود.
محققان نیاز به فیلتری مناسب برای حذف مواد رادیواکتیو از هوا داشتند. فیلترهای هپا از جنس الیاف پنبه نسوز و سلولز تشکیل شده بودند که به طور مؤثری سموم رادیواکتیو را از هوا حذف می‌کردند.این فناوری به حفاظت از سربازان آمریکایی در مقابل حملات گازی کمک کرد.
در دهه 1950، در صنایع نظامی و فضایی به کار گرفته شدند و به عنوان استاندارد اساسی در تصفیه هوا در فضاپیماها و ایستگاه‌های فضایی شناخته شدند. در دهه 1960، وارد صنایع پزشکی و صنعتی شدند و در اتاق‌های عمل پزشکی، آزمایشگاه‌ها و صنایع پرتودیسی درمانی به عنوان ابزار مهمی شناخته شدند. در دهه 1980، به‌مراتب گسترش یافتند و در مکان‌های عمومی و خانگی برای بهبود کیفیت هوا و کنترل آلودگی‌ها بهره‌برداری می‌شوند.
از جمله استفاده‌های مهم اخیر آن‌ها، مقابله با بحران‌های بهداشتی مانند COVID-19 و کاهش انتقال ذرات معلق در هوا و پیشگیری از انتشار بیماری‌ها در مکان‌های عمومی بهره‌برداری می‌شوند. تاریخچه فیلترهای هپا نشان می‌دهد که این تکنولوژی از ابزار نظامی به یکی از ابزارهای اساسی برای بهبود کیفیت هوا در محیط‌های مختلف تبدیل شده و به بهداشت عمومی و سلامتی جامعه کمک می‌کند.
اهمیت استفاده از فیلترهای هپا
آلودگی هوا به مرگ غیرمستقیم 9 میلیون نفر و مرگ زودهنگام 3.8 میلیون نفر در سال منجر می‌شود. این آلودگی‌ها باعث بروز سکته، بیماری‌های قلبی عروقی، بیماری‌های مزمن ریوی و سرطان ریه می‌شوند. فیلترهای هپا با حذف 99.97% ذرات کوچک‌تر از 0.3 میکرون به بهبود کیفیت هوا در محیط‌های بسته کمک می‌کنند و عوارض ناشی از آلودگی هوا را کاهش می‌دهند.
ساختار فیلترهای هپا
مدیای فیلتر هپا از جنس میکرو فایبرگلاس و یا مخلوطی از فایبرگلاس و الیاف سنتتیک با کیفیت بالا می‌باشد. بافت داخلی فیلتر کاملاً تصادفی و نامنظم است و هیچ نظمی در پیچیدگی الیاف فیلتر هپا وجود ندارد.
در فیلتر های هپای معمولی که به فیلترهای راندمان بالا نیز معروف می‌باشند، لایه‌های تا خورده (مدیای بستر فیلتر) به‌صورت یکنواخت و دقیق توسط جداکننده‌های آلومینیومی چین‌خورده، از هم جدا می‌شوند تا جریان هوای عبوری از فیلتر به کل سطح فیلتر برسد و هنگام خروج از فیلتر جریان هوای یکنواخت ایجاد نماید.
قطر این الیاف، تأثیر بسزایی در میزان جذب ذرات توسط این فیلتر دارد. فضای باز میان الیاف فیلتر هپا تا 0.3 میکرون است. این نوع، حداقل 99.97 درصد از گردوغبار، گرده، کپک، باکتری‌ها و هرگونه ذرات معلق در هوا با اندازه 0.3 میکرون و بیشتر را جذب می‌کند.
چگونگی عملکرد فیلترهای هپا
فیلترهای هپا بر اساس اصل فیلتراسیون مکانیکی کار می‌کنند و عملکرد آن‌ها به چندین مکانیسم بستگی دارد:
مسدود کردن (Impact)
برای ذرات بزرگتر از 1 میکرون، این فیلترها شبیه به الک کار می‌کنند و از عبور ذرات جلوگیری می‌کنند.
گیر انداختن(Interception)
برای ذرات کوچک‌تر که با سرعت به فیلتر وارد می‌شوند، فیلترها از اصطکاک الیاف با ذرات استفاده کرده و آن‌ها را گیر می‌اندازند.
انتشار و پراکندگی(Diffusion)
برای ذرات بسیار کوچک‌تر از 0.1 میکرون، این مکانیسم مؤثر است. ذرات با تصادم مولکول‌های گازی پراکنده می‌شوند و در نتیجه توقف می‌کنند.
انواع فیلترهای راندمان بالا
انواع مختلفی از فیلترهای راندمان بالا بر اساس میزان کارایی آن‌ها وجود دارد که شامل موارد زیر می‌شود
- فیلتر هوا کارآمد (EPA-Efficiency Particulate Air)
- فیلتر هوا با عملکرد بالا (HEPA- High Efficiency Particulate Air Filter)
- فیلتر هوا با نفوذ فوق‌العاده کم (ULPA- Ultra-low Penetration Air)
استانداردها برای فیلترهای هپا
در 80 سال گذشته، استانداردهای مختلفی برای فیلترهای هوا در جهان توسعه یافته‌اند، از جمله استاندارد EN 1822 که در سال 1998 معرفی شد و معیارهای مناسبی برای تست و طبقه‌بندی فیلترهای هپا ارائه کرد. استفاده از آزمایش بازده فیلتراسیون بر اساس شمارش ذرات با استفاده از آئروسل مصنوعی از جمله ویژگی‌های این استاندارد است.
همچنین، استاندارد ISO 29463 نیز بر اساس استاندارد EN 1822 توسعه یافته و معیارهای جهانی برای فیلترهای راندمان بالا ارائه می‌دهد.
استاندارد تست EN1822:2019 نیز ایجاب می‌کند که مدیا فیلتر هپا قبل از ساخت برای نفوذپذیرترین اندازه ذرات (MPPS) آزمایش شود. این استاندارد نشتی فیلترهای هپا را مورد بررسی جداگانه قرار می‌دهد.
استانداردهای جدید توسعه‌یافته و به معیارهای جهانی نزدیک‌تر شده‌اند تا اطمینان حاصل شود که فیلترهای هپا به کیفیت و کارایی مطلوبی دست می‌یابند.
طبقه‌بندی فیلترهای HEPA، EPA و ULPA
کاربردهای فیلتر هپا
فیلترهای هپا به عنوان تکنولوژی تصفیه هوا با کارایی بالا در محیط‌های مختلف به کار می‌روند. این فیلترها به دلیل توانایی جذب و حذف ذرات معلق در هوا با اندازه‌های مختلف، همچنین میکروب‌ها، باکتری‌ها و آلودگی‌های شیمیایی در صنایع مختلف مانند صنایع معدنی، شیمیایی، فرآوری غذا و دارویی کاربرد دارند. همچنین، در بخش‌های پزشکی برای کنترل آلودگی هوا در اتاق‌های عمل و نگهداری بیماران اساسی هستند.
آزمایشگاه‌های پزشکی و صنعتی از فیلترهای هپا برای حفظ کیفیت هوا و جلوگیری از آلودگی نمونه‌ها و تجهیزات آزمایشگاهی بهره می‌برند. در محیط‌های خانگی نیز از این فیلترها به‌منظور بهبود کیفیت هوا و کاهش ذرات معلق در هوا استفاده می‌شود، که در کاهش حساسیت‌های تنفسی و بهبود سلامتی انسان‌ها نقش دارد.
علاوه بر این، در فضاپیماها و ایستگاه‌های فضایی برای تأمین هوای تمیز و ایمن برای خدمه و فضانوردان و در سیستم‌های تهویه و تبرید ساختمان‌ها و خودروها جهت کاهش آلودگی هوا بهره‌برداری می‌شوند. استفاده از فیلترهای هپا به عنوان تکنولوژی کلیدی در بهبود کیفیت هوا و حفظ بهداشت عمومی در محیط‌های مختلف بسیار مهم و مؤثر است.
مزایای استفاده از فیلترهای هپا
استفاده از فیلترهای هپا در محیط‌های مختلف مزایای زیادی دارد. این شامل تصفیه کامل ذرات معلق در هوا، کاهش حساسیت‌های تنفسی، جلوگیری از انتقال عفونت‌ها، حفظ تمیزی هوا در محیط‌های حساس، بهبود کیفیت هوا در مکان‌های عمومی و حفاظت از تجهیزات است. استفاده از فیلترهای هپا می‌تواند به بهبود کیفیت هوا و حفظ سلامتی انسان‌ها کمک کند.
محدودیت‌های فیلترهای هپا
فیلترهای هپا به عنوان ابزار مؤثری برای تصفیه هوا از ذرات معلق شناخته می‌شوند؛ اما محدودیت‌هایی نیز دارند، از جمله ناتوانی در حذف گازها و بوها، نیاز به نگهداری و تعمیر منظم، نیاز به جریان هوای قوی و هزینه‌های بالا. بااین‌حال، با در نظر گرفتن این مسائل و انتخاب مناسب فیلترها و نگهداری به‌موقع، می‌توانید از آن‌ها برای بهبود کیفیت هوا و سلامتی خود بهره ببرید.
انتخاب فیلتر هپا مناسب
برای انتخاب فیلتر هپا مناسب به‌منظور بهبود کیفیت هوای محیطی، باید ابتدا اندازه فیلتر را بر اساس دستگاه یا مکان مورد استفاده انتخاب کنید. سپس باید فیلتر با کیفیت و بازخوردهای مثبت مشتریان را انتخاب نمایید. همچنین مطمئن شوید که فیلتر با دستگاه یا سیستم شما سازگار است و کلاس آن برای شرایط محیطی شما مناسب می‌باشد. همچنین نیاز به تعویض فیلتر را بررسی کنید و فیلتری با عمر طولانی و توازن مناسب بین کیفیت و هزینه را در نظر بگیرید. با مشاهده مشخصات فنی دستگاه یا سیستم خود، می‌توانید فیلتر هپا مناسب را انتخاب کرده و از بهبود کیفیت هوای محیطی خود بهره‌مند شوید.
نصب و تعویض فیلتر هپا
نصب و تعویض فیلترهای هپا برای حفظ کیفیت هوا بسیار حیاتی است. برای نصب فیلتر هپا، ابتدا راهنمای تولید کننده را مطالعه کرده و اطمینان حاصل کنید که سازگاری دستگاه یا سیستم خود را درک کرده‌اید. سپس قبل از نصب، از ایمنی شخصی خود اطمینان حاصل شود و دستگاه را خاموش کنید. محل دستگاه را با دقت باز کنید و فیلتر هپا را طبق راهنمای تولید کننده نصب کنید.
در مورد تعویض فیلتر هپا، زمان تعویض بستگی به میزان استفاده و آلودگی دارد. می‌توانید زمان مناسب را بر اساس راهنمای تولید کننده تعیین کنید. دو استاندارد GMP و ISO 14644-3 تست نشتی را برای کلاس ISO 1-5 حداقل هر 12-6 ماه یک بار و برای کلاس ISO 6-9 هر 12 ماه یک بار باید انجام گیرد.
در صورت وجود نشتی، کاهش راندمان و افزایش فشار فیلتر باید تعویض گردد. علاوه بر این نشانه‌های ظاهری همچون وجود گردوغبار در گوشه‌ها، افزایش مصرفی انرژی، افزایش آلرژی افراد و همچنین تغییرات ظاهری در فیلتر می‌تواند بیانگر پایان عمر فیلتر باشد.
اطمینان حاصل کنید که دستگاه خاموش است و فیلتر قدیمی را با دقت خارج کنید. سپس محل نصب را تمیز کرده و فیلتر هپا جدید را با رعایت دستورات تولید کننده نصب کنید. در نهایت، فیلتر قدیمی را مطابق با دستورات تولید کننده دور انداخته یا بازیافت نمایید. این اقدامات به بهبود کیفیت هوا و افزایش عمر دستگاه یا سیستم شما کمک می‌کند.
می‌توانید طریقه تعویض و نصب فیلترهای هپا را در لینک زیر ملاحظه بفرمایید:
فیلتر هپا در شرکت تولیدی و صنعتی صنعت یاران
فیلترهای هپا تولیدشده توسط شرکت صنعت یاران به عنوان نمونه‌ای از بالاترین کیفیت و عملکرد در این صنعت شناخته می‌شوند. این فیلترها با دقت بالا و توجه به استانداردهای بین‌المللی تولید می‌شوند و توسط دستگاه تست مجهز و مدرن بر اساس استاندارد EN 1822 بررسی می‌شوند. ویژگی‌های منحصربه‌فرد این فیلترها شامل تنوع در اندازه و راندمان، مقاومت بالا در برابر خرابی و طول عمر طولانی می‌باشد. مشتریان می‌توانند با اطمینان از خرید فیلترهای هپا (فویلی و پک) از این شرکت، کیفیت هوای تمیز و سالم را در محیط‌های مختلف خود تضمین کنند.
سوالات متداول
- فیلتر HEPA چیست و چگونه کار می‌کند؟
فیلتر HEPA (High-Efficiency Particulate Air) یک نوع فیلتر هوا است که توانایی جذب ذرات معلق با قطر 0.3 میکرون یا بزرگتر را با کارایی 99.95 درصد دارد. این فیلتر از فیبرهای ریز و متراکم تشکیل شده است که باعث می‌شود هوا بتواند از آن عبور کند، اما ذرات مضر در آن به دام بیفتند. فیلترهای HEPA معمولاً در تصفیه‌کننده‌های هوا، و سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌شوند.
- فیلتر HEPA چه ذراتی را می‌تواند فیلتر کند؟
فیلتر HEPA می‌تواند طیف گسترده‌ای از ذرات معلق در هوا را فیلتر کند، از جمله گرد و غبار، گرده گیاهان، باکتری‌ها، ویروس‌ها، اسپور قارچ‌ها، موی حیوانات خانگی و دیگر ذرات ریز. این فیلتر به ویژه برای افرادی که دچار آلرژی یا آسم هستند بسیار مفید است زیرا می‌تواند مواد آلرژی‌زا را از هوا حذف کند.
- چگونه می‌توانم بفهمم که فیلتر HEPA نیاز به تعویض دارد؟
در مورد تعویض فیلتر هپا، زمان تعویض بستگی به میزان استفاده و آلودگی دارد. می‌توانید زمان مناسب را بر اساس راهنمای تولید کننده تعیین کنید. دو استاندارد GMP و ISO 14644-3 تست نشتی را برای کلاس ISO 1-5 حداقل هر 12-6 ماه یک بار و برای کلاس ISO 6-9 هر 12 ماه یک بار باید انجام گیرد. در صورت وجود نشتی، کاهش راندمان و افزایش فشار فیلتر باید تعویض گردد. علاوه بر این نشانه‌های ظاهری همچون وجود گردوغبار در گوشه‌ها، افزایش مصرفی انرژی، افزایش آلرژی افراد و همچنین تغییرات ظاهری در فیلتر می‌تواند بیانگر پایان عمر فیلتر باشد.
- آیا فیلتر HEPA می‌تواند ویروس‌ها را نیز فیلتر کند؟
بله، فیلتر HEPA می‌تواند ویروس‌ها را نیز فیلتر کند. با وجود اینکه ویروس‌ها معمولاً بسیار کوچک‌تر از 0.3 میکرون هستند، اما به طور معمول به ذرات بزرگ‌تری مانند قطرات مایع متصل می‌شوند. فیلتر HEPA با کارایی بالای خود می‌تواند این ذرات ترکیبی را به دام بیندازد و از انتشار ویروس‌ها در محیط جلوگیری کند.
- چگونه می‌توانم عمر فیلتر HEPA را افزایش دهم؟
برای افزایش عمر فیلتر HEPA، می‌توانید چند اقدام ساده انجام دهید. اول اینکه محیط را به طور منظم تمیز کنید تا میزان گرد و غبار و ذرات معلق کاهش یابد. دوم، دستگاه تصفیه هوا را در محیط‌هایی با آلودگی کمتر قرار دهید. همچنین، در صورت امکان، فیلترهای پیش‌فیلتر را به کار بگیرید که می‌توانند ذرات بزرگتر را جذب کنند و بار فیلتر HEPA را کاهش دهند. این کارها می‌توانند به افزایش عمر مفید فیلتر HEPA کمک کنند.
