FILTRACJA ELEKTROSTYCZNA
I
JONIZACJA POWIETRZA
WPROWADZENIE
Filtry elektrostatyczne składają się z części jonizującej, zawierającej wolframowe druty naładowane dodatnio; w tej części filtra cząsteczki pyłu niesione przez powietrze ładują się elektrycznie wskutek nagromadzenia się jonów; oraz z części oddzielającej, w postaci kondensatora płytkowego z aluminium, którego płyty są na przemian spolaryzowane dodatnio i o potencjale Ziemi. Cząstki pyłu, naładowane przeważnie dodatnio, przepływając przez strefę oddzielającą, znajdują się w polu elektrycznym, które kieruje je do płyt uziemionych, są przez te płyty przyciągane i w ten sposób oddzielone od filtrowanego powietrza. Standardowo produkuje się elektrofiltry w postaci komór o wym. ok. 600 x 600 x 150 mm, które można zestawiać w zespoły dowolnie duże.
Filtry elektrostatyczne charakteryzują się wysokim stopniem odpylania nawet w stosunku do najmniejszych cząsteczek pyłu do 0,1m i poniżej ( dym tytoniowy, mgła olejowa, pyłki kwiatów, bakterie ). Górna granica to ok. 40 m. Niewielki opór przepływu powietrza – ok. 40-60 Pa, pozostaje stały w czasie eksploatacji. Potrzebne jest urządzenie do generowania wysokiego napięcia: od 12 – 16 kV dla sekcji jonizacyjnej oraz 6 – 8 kV dla części oddzielającej. Pobór prądu przez jedną standardową komorę wynosi ok. 2 – 5 mA, co oznacza pobór mocy 25 – 80 W. Prędkość przepływu powietrza w stosunku do powierzchni czołowej, zależnie od pożądanego stopnia oczyszczania, 1-3 m/s. Normalna wartość to ok. 2 m/s przy 90% sprawności. Przy mniejszych prędkościach przepływu powietrza uzyskuje się wyższy stopień odpylania. Doskonałe efekty filtracji oraz znaczne korzyści ekonomiczne wynikające z niskich kosztów konserwacyjnych i eksploatacyjnych uzasadniają ich stosowanie wszędzie tam gdzie należy zapewnić wysoką czystość powietrza, gdzie trzeba oczyszczać duże strumienie powietrza o dużej zawartości pyłu, gdzie jest wymagane ciągłe odpylanie i przede wszystkim w przygotowaniu powietrza na potrzeby „czystych pomieszczeń”.
W czasie pracy elektrofiltrów powstaje niewielka ilość ozonu, ok. 15g/m3.
Celowe jest stosowanie kombinacji filtra elektrostatycznego z filtrem włókninowym, dzięki czemu elektrofiltr jest równomiernie obciążony i wolny od większych cząstek pyłu, których nie mógłby oddzielić lub, które mogłyby być oderwane i powtórnie uniesione przez powietrze.
WYDAJNOŚĆ I ZAKRES FILTRACJI RÓŻNYCH RODZAJÓW FILTRÓW
ORAZ WYMIARY GŁÓWNYCH ZANIECZYSZCZEŃ POWIETRZA .
Wymiary w mikronach
100 50 10 5 1 0,1 0,01
Filtry mechaniczne
Filtry elektrostatyczne
Filtry HEPA
Popiół i kurz
Pył atmosferyczny
Pary
Dym tytoniowy
Mgła olejowa
Pyłki
Zarodniki
Wirusy
Bakterie
Mgła
Smog
WIDOCZNE GOŁYM OKIEM WIDOCZNE POD MIKROSKOPEM WIDOCZE POD MIKROSKOPEM ELEKTRONOWYM
FIZYCZNY MECHANIZM FILTRACJI ELEKTROSTATYCZNEJ
Filtracja elektrostatyczna daje efekt porównywalny z przyciąganiem cząsteczek metalu przez magnes.
• Sekcja jonizacji nadaje cząsteczkom ładunek elektryczny „+”
• Sekcja wychwytywania „łapie” naładowane cząsteczki
Badania potwierdzają, że bakteriobójczy efekt działania filtra elektrostatycznego jest fizycznym skutkiem zjawiska ELEKTRYZOWANIA się ciał.
Faza jonizacji dostarcza energii równej 6 eV, która jest wystarczająca do zniszczenia błony komórkowej drobnoustrojów w momencie jej otrzymywania (jonizacja) lub utraty ładunku (wychwytywanie).
Działanie filtra elektrostatycznego ma charakter natychmiastowy i bardzo dużą skuteczność.
Efektywność filtrów elektrostatycznych produkowanych przez Expansion Electronic była badana w Instytucie Zanieczyszczeń Atmosfery Państwowej Rady Badań (CNR) w Rzymie i potwierdzona certyfikatem nr 591/87 z dniu 18.12.1987r..
Sprawność (wydajność) filtra elektrostatycznego model 115/3 Expansion Electronic
Certyfikat C.N.R. 591/87
Zasada działania filtra elektrostatycznego
Efekt bakteriobójczy działania filtra elektrostatycznego
JONIZACJA
• Jony to atomy, które uzyskały (jon ujemy) bądź straciły (jon dodatni) elektron (ładunek)
• Wymiana jonowa jest zjawiskiem, które zachodzi stale wokół nas i jest częścią naszego metabolizmu
• Koncentracja jonów w środowisku naturalnym zależy od ukształtowania geologicznych, położenia geograficznego i warunków meteorologicznych
• W naturze jony są wytwarzane przez promieniowanie słoneczne wiatru fale etc. W środowisku naturalnym istnieje równowaga między jonami ujemnymi i dodatnimi
• Powietrze wewnątrz pomieszczeń zamkniętych (biura) jest ubogie w jony. Zawiera mniej niż 10% ilości jonów obecnych w powietrzu na wsi.
Ilość jonów w powietrzu /m3
REWITALIZACJA
Czyli odnowa powietrza ma na celu ożywienie powietrza poprzez osiągnięcie równowagi jonów w pomieszczeniu, takiej jaka występuje w środowisku naturalnym, po usunięciu z niego wszystkich zanieczyszczeń (pył, kurz, opary, dym tytoniowy, zapachy kuchenne, zapachy od ludzi, zapachy z zewnątrz, bakterie, pleśnie, wirusy, alergeny i endotoksyny). Dzięki połączeniu wysokosprawnej filtracji elektrostatycznej z jonizacją ujemną o kontrolowanej emisji, uzyskuje się wysoki poziom czystości i równowagę jonową powietrza co korzystnie wpływa na czynniki składające się na dobre samopoczucie i zdrowie człowieka, np:
Czynnik Osiągnięty efekt
Przykre zapachy
Ciśnienie tętnicze
Metabolizm
Reakcje alergiczne
Trudności oddechowe
Bezsenność
Koncentracja umysłowa
Zredukowane
Obniżenie
Wzrost
Zmniejszone
Ulga
Zmniejszona
Zwiększona
STERYLIZACJA
Bakteriobójcze własności powietrza zjonizowanego, tłumaczy się rozpadem (pod wpływem wysokiego napięcia) cząsteczek tlenu O2 na aktywne chemicznie i biologicznie jony O--, które utleniają mikroorganizmy i zanieczyszczenia znajdujące się w powietrzu.
O2 = cząsteczka tlenu , O-- = jon ujemny tlenu, e = elektron
• Większość cząstek pyłu zawieszonych w powietrzu (przenoszących drobnoustroje) jest zatrzymywana przez filtr elektrostatyczny.
• Pozostałe mikroorganizmy, przedostające się do przewodów wentylacyjnych są zabijane przez jonizację ujemną wysokiej emisji wytworzoną przez emitery w kanałach.
• Wysoka i stała jonizacja ujemna wewnątrz kanałów wentylacyjnych, neutralizuje brud, który stanowi podłoże do rozwoju niebezpiecznych bakterii, takich jak Legionella Pneumofil i Bacillus Cereus.
• Najlepszy rezultat otrzymuje się przez połączenie filtracji elektrostatycznej z jonizacją ujemną wewnątrz kanałów.
Tworzenie się jonów i ich neutralizacja przez “wymianę jonową” to zjawisko elektryczne występujące stale wokół nas i będące częścią naszego metabolizmu.
Działanie dezaktywujące ujemnych jonów tlenu generowanych przez system jonizacji powietrza zostało potwierdzone w badaniach laboratoryjnych wykonanych przez niezależne ośrodki w Japonii i Niemczech.
Udowodniono skuteczność technologii jonizacji powietrza w zwalczaniu wirusów obecnych w powietrzu, co wydaje się być niezwykle istotne w świetle pojawiających się ostatnio epidemii (SARS, ptasia grypa). Możliwość unieszkodliwienia bakterii może okazać się nieoceniona jako element systemu zapobiegającego, np. zakażeniom szpitalnym. Bezsprzecznie, zasługuje na uwagę wysoka efektywność metody w przypadku neutralizacji zarodników pleśni oraz różnych substancji alergizujących, włączając w to powszechne i powodujące wiele przykrych dolegliwości roztocza.
W tabeli zaprezentowano skuteczność w unieszkodliwianiu wybranych patogenów.