انتخاب فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع در شرایط آلاینده شهری

در شهرهای بزرگ و پرترافیک، آلودگی هوا هر روز بیش‌تر می‌شود و تهدید مستقیمی برای سلامتی ساکنان به شمار می‌رود. در چنین شرایطی، انتخاب فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع اهمیت حیاتی پیدا می‌کند تا ذرات معلق، آلاینده‌های گازی و ترکیبات مضری که از بیرون وارد ساختمان می‌شوند، تا حد ممکن فیلتر شوند. چه ویژگی‌هایی یک فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع را در برابر چالش‌های شهری متمایز می‌کند؟

در این مقاله از سری مقالات وب‌سایت تهویه‌ سازه شار، ما به بررسی علمی و عملی راهکارها می‌پردازیم تا بتوانی در شرایط آلاینده شهری، بهترین فیلتر هوا برای شهرهای آلوده را انتخاب کنی، به شکلی که فیلتر هوا و کیفیت هوای داخل ساختمان حفظ شود و تنفس برای ساکنان سالم‌تر گردد.

تعریف آلودگی شهری و تأثیر بر هوای داخل

در محیط شهری، منابع متنوعی مانند ترافیک خودروها، صنایع، گرد و غبار ناشی از خاک و ساخت‌وساز و انتشار گازهای متصاعد شده باعث تولید ذرات معلق (PM₂٫₅، PM₁₀ و ذرات بسیار ریز) می‌شوند. مطالعات نشان داده‌اند که بخش عمده‌ی مواجهه انسان با ذرات بیرونی در داخل ساختمان رخ می‌دهد، چون افراد غالباً بیشتر زمان‌شان را در فضای دربسته سپری می‌کنند.

وقتی هوای بیرون آلوده باشد، اگر سیستم تهویه مطبوع (HVAC) ساختمان نتواند به‌درستی طراحی و فیلتر مناسب داشته باشد، آن ذرات می‌توانند به داخل نفوذ کنند و کیفیت هوای داخلی ساختمان را کاهش دهند.

برای کاهش این اثرات، انتخاب فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع مانند طراحی تهویه مطبوع انبار  نه تنها به‌معنی گرفتن ذرات بلکه به معنی حفظ کارایی سیستم، هزینه انرژی کمتر و عمر بیشتر تجهیزات است.

معیارهای مهم در انتخاب فیلتر

برای آنکه بتوانید یک فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع در ساختمان‌های سبز انتخاب کنید، باید معیارهای زیر را در نظر بگیرید:

• کارایی فیلتراسیون (اثربخشی در حذف ذرات بسیار ریز)
• افت فشار (Pressure Drop): فیلتر نباید جریان هوا را آنقدر مسدود کند که انرژی مصرفی زیاد شود
• عمق و ضخامت فیلتر (مثلاً فیلتر ۲ اینچی، ۴ اینچی و غیره)
• تحمل ذرات معلق زیاد در محیط‌های شهری
• طول عمر و دوره تعویض
• سازگاری با سیستم تهویه موجود
• مقاومت در برابر ذرات گازی یا آلاینده‌های شیمیایی (در صورت نیاز)

برای مثال، سیستم رتبه‌بندی MERV (Minimum Efficiency Reporting Value) یکی از معیارهای رایج برای فیلترهای HVAC است. فیلترهایی با درجه بالاتر MERV قادر هستند ذرات ریزتری را بگیرند؛ اما معمولاً افت فشار بیشتری ایجاد می‌کنند.

همچنین، در محیط شهری ممکن است ترکیبات گازی مانند دی‌اکسید نیتروژن، اوزون یا ترکیبات آلی فرار (VOCs) نیز وجود داشته باشند؛ پس گاهی فیلترهایی که لایه فعال‌شده مانند کربن فعال دارند، مفیدتر هستند.

فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع: انواع فیلترها + مزایا و معایب

در انتخاب فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع در شرایط شهری، مهم است با انواع فیلترها آشنا باشید و بدانید هر کدام در چه شرایطی عملکرد بهتری دارند.

1. فیلترهای دارای درجه MERV

فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع بر اساس استاندارد MERV (Minimum Efficiency Reporting Value) دسته‌بندی می‌شوند. هرچه مقدار MERV بالاتر باشد، توانایی جذب ذرات ریزتر افزایش می‌یابد. مثلاً فیلترهای با MERV 13 می‌توانند ذرات در محدوده 0.3 تا 1 میکرون را با کارایی نسبتاً خوب جذب کنند؛ اما در محیط شهری، ذرات بسیار ریز و گازها هم مهم هستند.

مطالعه‌ای نشان داد که نصب فیلتر MERV 16 در سیستم مرکزی موجب کاهش نزدیک به ۴۸٪ ذرات PM₂٫۵ و ذرات بسیار ریز داخلی شد.  عیب اصلی فیلترهای با MERV بالا، افت فشار هوا است که می‌تواند باعث افزایش مصرف انرژی شود یا سیستم تهویه را دچار فشار کند.

2. فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع: فیلتر HEPA

فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع با کارایی بسیار بالا که اغلب در تصفیه‌کننده‌های هوا استفاده می‌شود، HEPA (High Efficiency Particulate Air) نام دارد و باید بتواند حداقل ۹۹.۹۷٪ از ذرات با اندازه ۰.۳ میکرون را جذب کند. این نوع فیلترها گزینه‌ای عالی هستند برای حذف ذرات بسیار ریز، اما در سیستم تهویه مرکزی ممکن است چالش‌هایی از نظر افت فشار و سازگاری وجود داشته باشد.

3. فیلتر کربن فعال (Activated Carbon)

برای آلاینده‌های گازی مانند ترکیبات آلی فرار (VOCs)، اوزون، گازهای نیتروژن و بوی نامطبوع، فیلترهایی با لایه کربن فعال مؤثر اند. در مبحث فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع، مطالعات نشان داده‌اند افزودن کربن فعال به فیلترهای ذرات می‌تواند حذف گازها را بهبود دهد. معایب آن‌ها معمولاً هزینه بیشتر، نیاز به حجم بزرگ‌تر و محدودیت ظرفیت جذب گاز در زمان است.

4. فیلترهای چندمرکزی و ترکیبی

در سیستم‌های پیشرفته، گاهی از ترکیب فیلتر ذرات + کربن فعال + فیلتر الکترواستاتیک یا ترکیب دیگری استفاده می‌شود. این ساختار چندمرحله‌ای می‌تواند بهترین تعادل بین فیلتراسیون ذره‌ای و گازی را ایجاد کند.

5. دیگر فناوری ‌ها (نانو، خودتمیزشونده)

پژوهش‌های جدید بر روی فیلترهای خودتمیزشونده و فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع با ساختار نانو مانند فیلتر گرافنی در حال انجام است که بتوانند ذرات و آلودگی‌ها را جذب و سپس به‌صورت کنترل شده آزاد کنند یا تجزیه کنند. این فناوری‌ها هنوز در سطح تجاری گسترده نیستند؛ ولی می‌توانند بهترین فیلتر هوا برای شهرهای آلوده باشند.

چگونه بهترین فیلتر هوا برای شهرهای آلوده را انتخاب کنیم؟

برای انتخاب فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع برای شهرهای آلوده در مقایسه با فیلترهای معمولی، باید ترکیبی از فاکتورها را بررسی کنید:

• تعیین سطح آلایندگی منطقه: قبل از انتخاب فیلتر، میزان آلاینده‌ها در منطقه‌ات را بسنج: غلظت ذرات PM₂٫۵، PM₁₀، میزان گازهای NOx یا اگر منطقه خیلی آلوده است، باید فیلتر با کارایی بسیار بالا انتخاب شود.
• تعیین سازگاری سیستم تهویه: سیستم تهویه ساختمان ممکن است محدودیت‌هایی در تحمل افت فشار داشته باشد. بنابراین باید حد بالایی از MERV یا HEPA که سیستم قادر به کار با آن است را تعیین کنی و از فیلترهایی که سیستم نمی‌تواند آن را پشتیبانی کند پرهیز کنی.
• انتخاب لایه ترکیبی: برای شهرهای آلوده بهتر است فیلتر ترکیبی (ذرات + کربن فعال) انتخاب شود. این ترکیب کیفیت هوای داخل ساختمان را بهبود می‌دهد و تضمین می‌کند ذرات معلق و گازهای مضر به طور مؤثرتری حذف شوند.
• هزینه استعمار انرژی و عمر فیلتر: هزینه انرژی و عمر فیلتر را در نظر بگیرید: فیلترهایی که خیلی سریع گرفتگی پیدا می‌کنند یا افت فشار زیاد ایجاد می‌کنند ممکن است هزینهٔ انرژی سیستم را بالا ببرند. برخی مطالعات نشان داده‌اند بین کیفیت فیلتر و هزینه انرژی باید توازن برقرار شود. همچنین فیلترهایی با عمر بیشتر و مقاوم‌تر می‌توانند به کاهش دفعات تعویض کمک کنند.
• رتبه بندی و انتخاب نهایی: بعد از مقایسه گزینه‌ها و بررسی سازگاری سیستم، فیلترهایی را انتخاب کن که نزدیک به حداکثر کارایی قابل تحمل سیستم هستند. اگر سیستم بتواند MERV 13 را تحمل کند، بهتر است به سمت MERV 13 همراه لایه کربنی حرکت کنید.

تأثیر فیلتر هوا بر کیفیت هوای داخل ساختمان

استفاده از فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع تأثیر عمده‌ای بر کیفیت هوای داخل ساختمان دارد:

• کاهش ذرات معلق ریز (PM₂٫۵، PM₁₀) تا حدود ۳۰–۶۰٪ در شرایط مختلف مطالعاتی دیده شده است.
• کاهش نفوذ ذرات بیرونی به داخل ساختمان (کسر ذرات بیرونی باقی‌مانده) تا حدود ۷۷٪ در مطالعه‌ای گزارش شده است.
• حذف برخی گازهای مضر و بوها در صورت استفاده از فیلترهای کربن فعال
• بهبود سلامت ساکنان: کاهش علائم تنفسی، حساسیت‌ها و بهبود عملکرد شناختی در محیط‌های کاری
• افزایش عمر تجهیزات تهویه و کاهش هزینه تعمیرات زیرا ذرات معلق کمتر در سیستم تهویه جمع می‌شوند.

بنابراین، تأثیر کامل فیلتر در سیستم تهویه مطبوع نیمه اتوماتیک زمانی دیده می‌شود که انتخاب، نصب، نگهداری و دوره تعویض به درستی انجام شود.

جمع‌بندی

با افزایش آلودگی شهری، انتخاب فیلتر مناسب برای تهویه مطبوع به یکی از تصمیمات کلیدی تبدیل می‌شود که می‌تواند تفاوت چشمگیری در سلامت و آسایش ساکنان ایجاد کند. در این مقاله یاد گرفتیم که چگونه معیارها، انواع فیلترها، نکات نصب و نگهداری و چالش‌های شرایط شهری را در نظر بگیریم تا بتوانیم واقعاً بهترین فیلتر هوا برای شهرهای آلوده را انتخاب کنیم.

اگر درست عمل شود، نتیجه آن ارتقای فیلتر هوا و کیفیت هوای داخل ساختمان خواهد بود و کاهش ذرات و آلودگی و صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی را به همراه دارد. وب سایت ونت با ارائه تجهیزات پیشرفته تهویه و کنترل آتش، مرجعی قابل اعتماد برای مهندسان و طراحان ساختمان است که به دنبال افزایش ایمنی و بهبود عملکرد سیستم‌های تهویه هستند. برای دریافت اطلاعات بیشتر و تجربه خرید آسان و مطمئن با کارشناسان ما از طریق صفحه تماس با ما در ارتباط باشید.