Mechanische und elektrostatische Filter

Da sich mechanische Filter im Laufe der Zeit mit Partikeln beladen, steigen in der Regel ihre Abscheideleistung und ihr Druckverlust. Der erhöhte Druckverlust führt schließlich zu einer erheblichen Behinderung des Luftstroms, und die Filter müssen ausgetauscht werden. Aus diesem Grund wird der Druckverlust bei mechanischen Filtern häufig überwacht, da er auf die Notwendigkeit eines Filterwechsels hinweist.

Bei elektrostatischen Filtern, die aus polarisierten Fasern bestehen, kann sich die Abscheideleistung im Laufe der Zeit oder durch die Einwirkung bestimmter Chemikalien, Aerosole oder einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit hingegen verschlechtern. Der Druckverlust erhöht sich bei einem elektrostatischen Filter in der Regel langsamer als bei einem mechanischen Filter mit einer vergleichbaren Abscheideleistung.

Im Gegensatz zum mechanischen Filter stellt der Druckverlust beim elektrostatischen Filter somit keinen zuverlässigen Indikator für die Notwendigkeit eines Filterwechsels dar. Bei der Auswahl eines HVAC-Filters sollten Sie diese Unterschiede zwischen mechanischen und elektrostatischen Filtern beachten, da sie sich auf die Leistung (Abscheideleistung über die Zeit) sowie auf die Wartungsanforderungen (Austauschintervalle) Ihres Filters auswirken.


Feinfasermedium-Luftfilter

 

Grobfasermedium-Luftfilter

Feinfasermedium-Filter
  Grobfasermedium-Luftfilter
Feinfasermedien funktionieren nach einem Prinzip der mechanischen Abscheidung, wobei die Leistung der Fasern im Laufe der Zeit nicht beeinträchtigt wird. Ihr anfänglicher Wirkungsgrad ist nicht von ihrem tatsächlichen Wirkungsgrad im Laufe ihrer Lebensdauer zu unterscheiden, sodass der Benutzer die gewählte Partikelabscheideleistung erhält.    Grob-/Elektretfasern sind aufgrund ihres größeren Durchmessers einfacher und günstiger herzustellen. Für ihre Hauptaufgabe der Partikelabscheidung müssen die Fasern während des Herstellungsprozesses elektrostatisch aufgeladen werden. Mit zunehmender Partikelbeladung wird die elektrische Ladung neutralisiert, wodurch sich die Abscheideleistung des Filters verringert. Dies stellt einen kritischen Aspekt dar, da 99 % aller Partikel eine Größe von weniger als 1 µm aufweisen – der Bereich, in dem die Abscheideleistung dieser Art von Filtern erheblich nachlässt.

Die Norm ANSI/ASHRAE 52.2-1999 enthält einen einleitenden Abschnitt, der Folgendes besagt:

„Manche Faserfilter weisen entweder eine natürliche oder während der Herstellung erzeugte elektrostatische Ladung auf. Diese Filter weisen im sauberen Zustand einen hohen Wirkungsgrad auf, der jedoch im alltäglichen Einsatz abfällt. Das in dieser Norm beschriebene Staubladungsverfahren kann den Wirkungsgrad des Filters beeinträchtigen, jedoch nicht so stark, wie dies im tatsächlichen Einsatz der Fall wäre. So kann der geprüfte Mindestwirkungsgrad höher sein als der im tatsächlichen Einsatz erzielte Wirkungsgrad.“

In der Norm EN 779:2002 heißt es:

„Bestimmte Arten von Filtermedien nutzen elektrostatische Effekte, um hohe Wirkungsgrade bei niedrigen Luftströmungswiderständen zu erreichen. Bestimmte Expositionen, beispielsweise gegenüber Verbrennungspartikeln in normaler Umgebungsluft oder gegenüber Ölnebel, können solche Ladungen neutralisieren, was eine Beeinträchtigung der Filterleistung zur Folge hat. Es ist wichtig, dass die Anwender sich der möglichen Leistungsminderung durch einen Ladungsverlust bewusst sind. Ebenso ist es wichtig, dass es Methoden zur Überprüfung dieser Fälle gibt. Das in Anhang A beschriebene normative Prüfverfahren bietet Möglichkeiten zum Ermitteln dieser Art von Verhalten. Mithilfe dieses Verfahrens wird bestimmt, ob der Wirkungsgrad des Filters auf elektrostatischer Abscheidung beruht, und werden quantitative Informationen über die Bedeutung der elektrostatischen Abscheidung geliefert.“

Diese Abschnitte machen deutlich, dass Luftfilterexperten sich des Einflusses bewusst sind, den die Zeit auf den Wirkungsgrad von Filtern ausübt, die passive elektrostatische Ladungen nutzen. Darüber hinaus bestehen Bedenken hinsichtlich potenziell ungenauer Testergebnisse, die bei der Anwendung der Norm auf Grobfaserfilter auftreten können, die elektrostatische Ladung nutzen.

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