Bir HVAC Sisteminde Doğru Ön-Filtre, Ortam-Filtre ve HEPA Filtre Oranını Oluşturma

Filtreleme sistemindeki her aşamanın farklı bir görevi vardır.

Ön-filtre: önce daha büyük tozları ve lifleri yakalar

Orta filtre: daha ince parçacıkları son aşamaya ulaşmadan temizler

HEPA filtre: kalan ince ve kritik parçacıkları işler

Bu koruma zinciri dengeli değilse üç şey olur:

Aşağı akış filtresi çok erken yükleniyor

Nihai direnç beklenenden daha hızlı yükseliyor

Bakım aralıkları düzensiz ve pahalı hale geliyor

Bu nedenle birçok mühendis hâlâ aşağıdaki gibi aşamalı bir düzenlemeyi tercih ediyor:

G4 + F8 + H13

Veya mevcut terminolojiye göre aşağıdakileri kullanan karşılaştırılabilir bir yol:

ISO Kaba / ePM10 ön-filtreleme

ePM1 orta filtreleme

EN 1822 uyarınca HEPA son filtreleme

En iyi oran sabit bir ürün sayısı değildir. Bu, yukarı yöndeki toz tutma, orta-aşama ince parçacık kontrolü ve son-aşama koruma arasındaki performans dengesidir.

İlk koruma duvarı olarak G4

Eski EN779 sınıflandırmasına göre,G4genellikle ön-filtre aşaması olarak kullanılır. Daha yeni spesifikasyon dilinde projeler bunun yerine şu anlama gelebilir:ISO KabaISO 16890 kapsamında. Uygulamada bu aşamanın sona ermesi gerekiyor:

Daha büyük toz parçacıkları

Lifler

Böcekler

İnşaat enkazı

Dış havadan veya dönüş havasından kaynaklanan genel hava kirliliği

G4-sınıfı bir ön filtre nispeten düşük maliyetlidir ve değiştirilmesi kolaydır. Bu önemlidir, çünkü bu aşama istismarın üstlenildiği aşama olmalıdır.

Basınç ve kullanım ömrü stabilizatörü olarak F8

Orta aşama genellikle sistem ekonomisinin kazanıldığı veya kaybedildiği aşamadır.

BirF8EN779 uyarınca filtre veya eşdeğeriePM1ISO 16890 kapsamındaki filtre, aksi takdirde HEPA aşamasını çok hızlı yükleyebilecek daha ince tozların çoğunu giderir. Bu aşama yardımcı olur:

HEPA toz yükünü azaltın

Son aşamada direnç büyümesini yavaşlatın

Hizmet ömrünün öngörülebilirliğini iyileştirin

Tam sistem kapanmalarının sayısını azaltın

Mühendislerimiz genellikle sistemlerin satın alma maliyetinden tasarruf etmek için orta aşamayı atladığını görüyor. Bu genellikle geri teper. HEPA filtresi çalışan toz toplayıcı haline gelir. Toz toplamak için en pahalı yer orası.

Son kritik bariyer olarak H13

H13 HEPA filtreEN 1822 kapsamında sınıflandırılan, temiz hava uygulamalarında son-aşamada ince parçacıkların giderilmesi için tasarlanmıştır. Yukarı yöndeki yüksek toz yüklemesini tek başına karşılaması istenmemelidir.

G4 ve F8 aşamaları tarafından doğru şekilde korunduğunda H13 şunları sağlayabilir:

Kararlı son filtreleme performansı

Daha yavaş basınç artışı

Daha uzun değiştirme aralıkları

Aşağı yönde daha düşük kirlenme riski

AG4 + F8 + H13 kurulumu işe yarar çünkü her aşama en ekonomik şekilde işleyebileceği parçacık aralığını ortadan kaldırır.

Bazı alıcılar sanki tek bir evrensel formül varmış gibi "en iyi oranı" soruyorlar.

Yok.

SağHEPA oranına-ön filtreşunlara bağlıdır:

Girişteki toz konsantrasyonu

Dış hava kalitesi

Dönüş havası temizliği

Gerekli iç mekan temizlik seviyesi

Fan statik basınç payı

İzin verilen kapatma sıklığı

Filtre değişimi için işçilik maliyeti

HEPA filtre maliyeti ile ön-filtre maliyeti karşılaştırması

Gerçek projelerde "en iyi oran" genellikle şu anlama gelir:

önce ön-filtre yüklenmeli

orta filtre, bakım darboğazına yol açmadan HEPA'yı korumalıdır

HEPA aşaması zincirdeki-en uzun ömürlü filtre olarak kalmalıdır

Toplam yaşam döngüsü maliyeti basitleştirilmiş bir sistemden daha düşük olmalıdır

Oranın şu şekilde daha iyi anlaşılmasının nedeni budur:değiştirme aralığı oranı, sadece bir sınıf kombinasyonu değil.

Pratik bir servis modeli şöyle görünebilir:

Ön-filtre: değiştir3–6 kez

Orta filtre: değiştirin1-2 kez

HEPA filtresi: değiştirinbir kere

bir HEPA servis döngüsü sırasında.

Bu sabit bir kural değildir. Bu bir hedef mantığıdır. Kesin oran toz yüküne ve çalışma koşullarına bağlıdır.

Bu, birçok makalenin atladığı kısımdır. Alıcıların sadece teoriye değil, uygulanabilir bir yönteme ihtiyacı var.

Adım 1: Temiz direnç ve son dirençle başlayın

Her aşama için şunları tanımlayın:

İlk Dirençnominal hava akışında

Önerilen Nihai Dirençdeğiştirme için

Örnek:

Bu aralıklar tasarıma, medyaya, kıvrım derinliğine ve alın hızına göre değişiklik gösterir; dolayısıyla teklif verme ve sistem tasarımı için her zaman gerçek ürün verilerini kullanın.

Adım 2: Direnç büyüme oranını tahmin edin

Basit bir saha yöntemi, her aşamanın zaman içinde direnci ne kadar hızlı biriktirdiğini izlemektir.

Temel formül:

Ömür (ay)=(Son Direnç - İlk Direnç) / Aylık Basınç Düşüşü Artışı

Örnek:

G4 ön-filtresi:

İlk Direnç=45 Pa

Nihai Direnç=200 Pa

Aylık artış=30 Pa

Ömrü=(200 - 45) / 30 =5,2 ay

F8 orta filtre:

İlk Direnç=95 Pa

Nihai Direnç=300 Pa

Aylık artış=18 Pa

Ömrü=(300 - 95) / 18 =11,4 ay

H13HEPA:

İlk Direnç=220 Pa

Nihai Direnç=500 Pa

Aylık artış=8 Pa

Ömrü=(500 - 220) / 8 =35 ay

Bu kabaca bir servis ritmi verir:

Ön-filtreleme: her 5 ayda bir

Orta filtre: 11 ayda bir

HEPA: her 35 ayda bir

Bu oldukça sağlıklı bir yapıdır çünkü en ucuz filtre en sık değiştirilir, en pahalı filtre ise en uzun süre dayanır.

3. Adım: Yaşam döngüsü ritminin anlamlı olup olmadığını kontrol edin

iyiHVAC filtre ömrüeşleşme genellikle şu mantığı izler:

Ön-filtre ömrü < Orta filtre ömrü < HEPA ömrü

Ön-filtre değişimi hızlıdır ve düşük-maliyetlidir

Orta filtre değişimi daha az sıklıkta olsa da yine de yönetilebilir

HEPA değişimi nadirdir ve planlıdır

Rakamlar bu şekilde çıkıyorsa muhtemelen bir tasarım sorunu vardır:

HEPA ömrü orta ila{0}}filtre ömrü

Orta filtre, ön-filtreden daha hızlı yükleniyor

Ön-filtre çok uzun süre dayanıyor ve aşağı akış aşamaları erkenden tıkanıyor

Bu genellikle aşağıdakilerden biri anlamına gelir:

Ön-filtre verimliliği çok düşük

Hava bypass'ı mevcut

Yüz hızı çok yüksek

Toz koşulları beklenenden daha ağır

Filtre alanı küçük boyutlu

Birçok ticari ve hafif temiz hava uygulaması için{0}alıcılar pratik bir hedefle başlayabilir:

Hedef hizmet-yaşam oranı

Ön-filtre : Orta filtre : HEPA=1 : 2–3 : 5–8

Bu, filtrelerin kelimenin tam anlamıyla 1, 2 ve 5 yıl dayanması gerektiği anlamına gelmez. Bu, aşağı yöndeki aşamaların yukarı yöndeki aşamalardan açıkça daha uzun süre dayanması gerektiği anlamına gelir.

Örneğin:

Her 4 ayda bir-ön filtreleme

Her 8-12 ayda bir orta filtre

HEPA her 24-32 ayda bir

Bu genellikle aşağıdakilerden daha istikrarlı bir hizmet modelidir:

Her 8 ayda bir-ön filtreleme

Her 10 ayda bir orta filtre

HEPA her 14 ayda bir

İkinci durum ilk başta daha ucuz görünüyor. Nadiren öyle.

Sağlıklı, çok-aşamalı bir hava filtreleme sistemi, pahalı olanı korumak için ucuz filtrelerden fedakarlık eder.

Bazı alıcılar yalnızca şunları kullanmaya çalışır:

Ön{0}}filtre + HEPA

Veya son aşamadan önce yalnızca-daha güçlü bir ön filtre

Bu, bazı düşük{0}riskli sistemlerde işe yarayabilir, ancak birçok HVAC ve temiz hava projesinde kaçınılabilir maliyet oluşturur.

Orta aşama olmadan:

HEPA toz yüklemesi çok daha hızlı artıyor

Basınç Düşüşü daha erken artar

Fan enerji kullanımı artıyor

Son filtre değişimi nedeniyle kapatmalar daha erken gerçekleşir

Son filtre stok maliyeti artıyor

Kısa bir süre önce Güneydoğu Asya'daki bir müşterinin, orijinal tasarımında yalnızca yıkanabilir bir ön-filtre artı H13'ün kullanıldığı bir sistemi incelemesine yardımcı olduk. Kağıt üzerinde basit görünüyordu. Operasyon sırasında H13 değiştirme aralığı çok kısaydı ve erişimin kapatılması sırasındaki işçilik maliyeti asıl sorun haline geldi. Uygun bir ön-filtre + orta filtre + HEPA yapısına geçtikten sonra, son-aşama değiştirme döngüsü çok daha istikrarlı hale geldi.

Aradaki fark budursatın alma fiyatıVeişletme maliyeti.

Alıcılar filtre tekliflerini yalnızca birim fiyata göre karşılaştırmamalıdır.

Uygun birTCO (Toplam Sahip Olma Maliyeti)modeli şunları içermelidir:

Satın alma maliyetini filtrele

Nakliye maliyeti

Kurulum işçilik maliyeti

Kapatma veya erişim maliyeti

Direncin neden olduğu enerji maliyeti

Bertaraf maliyeti

Envanter riski

Beklenen servis ömrü

Temel TCO formülü

Pratik bir yıllık model şu şekilde yazılabilir:

Yıllık TCO=Filtre Maliyeti + İşçilik Maliyeti + Enerji Maliyeti + Arıza Süresi Maliyeti + İmha Maliyeti

1) Filtre maliyeti

Bu, yıl içinde değiştirilen tüm aşamaların doğrudan satın alma değeridir.

Filtre Maliyeti=(Ön-filtre yıllık miktar × birim fiyat) + (Orta filtre yıllık miktar × birim fiyat) + (HEPA yıllık miktar × birim fiyat)

2) İşçilik maliyeti

Teknisyenin zamanını, asansör veya merdiven erişimini ve gerektiğinde doğrulama çalışmasını dahil edin.

İşgücü Maliyeti=Değiştirme olaylarının sayısı × olay başına işçilik maliyeti

Çok-aşamalı tasarımın önemi buradadır. Bir HEPA'nın değiştirilmesi kısmi kapatma veya yeniden doğrulama gerektiriyorsa, bu olayın maliyeti birkaç ön-filtreyi değiştirmekten çok daha pahalı olabilir.

3) Enerji maliyeti

Filtreler yüklendikçe fan gücü talebi artabilir. Ortalama sistem direnci ne kadar yüksek olursa fan o kadar fazla elektrik kullanır.

Basitleştirilmiş bir yaklaşım aşağıdakileri karşılaştırmaktır:

Her tasarımın ortalama çalışma direnci

Yıllık fan çalışma saatleri

Elektrik oranı

Mütevazı bir basınç farkı bile uzun çalışma saatlerinde pahalı hale gelir.

4) Arıza süresi maliyeti

Bu genellikle göz ardı edilir. Olmamalı.

Kesinti maliyeti şunları içerebilir:

Üretim kesintisi

Temiz oda erişim kontrolü

Yeniden dengeleme veya yeniden devreye alma

Gecikmeli bakım planlaması

Bazı ilaç ve elektronik müşterileri için kesinti maliyeti, filtre maliyetinden daha yüksektir.

5) İmha ve taşıma maliyeti

Kullanılan filtreler, özellikle kontrollü ortamlardaki son filtreler şunları içerebilir:

Torbalama ve muhafaza

Özel taşıma prosedürleri

Atık yönetimi ücretleri

Seçenek A: G4 + F8 + H13

Yıllık miktara göre ön-filtre maliyeti daha yüksek

Orta filtre dahil

HEPA değiştirme sıklığı daha düşük

Daha düşük son-aşama kapatma sıklığı

Daha iyi yaşam döngüsü dengesi

Seçenek B: Yalnızca G4 + H13

Daha az filtre türü

İlk satın alma karmaşıklığını azaltın

HEPA değiştirme sıklığı daha yüksek

Enerji ve işçilik maliyetleri genellikle zamanla kötüleşir

Daha yüksek plansız bakım riski

Birçok gerçek projede,Seçenek A'nın satın alınması daha fazla, çalıştırılması daha az maliyetlidir.

Bu nedenle alıcının her ikisini de istemesi gerekir:

İlk teklif

Yaşam döngüsü maliyet karşılaştırması

Farklı Uygulamalar İçin Pratik Tasarım Önerileri

Genel ticari HVAC

Ortak bir yapı şöyle olabilir:

G4 + F7/F8

HEPA'yı yalnızca uygulama gerektirdiğinde ekleyin

Normal ofis veya ticari besleme havası için tam HEPA son filtreleme gerekli olmayabilir.

Hastaneler ve sağlık destek alanları

Tipik mantık şunları içerebilir:

Ön-filtre + orta filtre + HEPA

Güvenilir sızdırmazlık, basınç izleme ve bakım erişimine odaklanın

İlaç ve elektronikte temiz ortamlar

Tipik bir düzenleme genellikle şuna daha yakındır:

G4 + F8 + H13

Veya ISO 16890 ve EN 1822 terminolojisi kapsamında eşdeğer aşamalı tasarım

Burada filtre bütünlüğü, hizmet öngörülebilirliği ve kirlenme riski en düşük satın alma fiyatından daha önemlidir.

Toz-ağır endüstriyel hava sistemleri

Giriş yönündeki toz konsantrasyonu yüksekse mühendislerin aşağıdakilere ihtiyacı olabilir:

Daha güçlü ön{0}filtreleme alanı

Daha sık ön-filtre değişikliği

Daha yüksek toz-orta seviyede tutuyor

Alın hızının dikkatli bir şekilde gözden geçirilmesi

Özel boyutlandırma ve OEM/ODM desteğinin yardımcı olduğu yer burasıdır. Standart katalog boyutları her zaman en iyi-uzun vadeli yanıt değildir.

Yalnızca filtre derecesine göre seçim

Derece önemlidir. Şunu da yapın:

Filtre alanı

Medya türü

Çerçeve yapısı

Mühür kalitesi

Nominal hava akışı

Toz{0}tutma performansı

İki F8 filtresi hizmet sırasında çok farklı davranabilir.

Basınç Düşüşü birikiminin göz ardı edilmesi

Bir sistem sonsuza kadar başlangıç ​​direncinde çalışmaz. Alıcılar şunları incelemelidir:

Başlangıç ​​sistem direnci

Nihai sistem direnci

Değiştirme döngüsü boyunca ortalama çalışma direnci

Tüm aşamaların aynı anda değiştirilmesi

Bu yaygındır ve genellikle israftır.

Yukarı yöndeki aşamalar uygun şekilde seçilirse, bunların alt yöndeki aşamadan daha sık değiştirilmesi gerekir. Her şeyi bir arada değiştirmek çoğu zaman yararlı HEPA ömrünün çöpe atılması anlamına gelir.

Yıkanabilir ön filtrelerin-yanlış uygulamada kullanılması

Yıkanabilir filtreler bazı kaba toz uygulamalarında anlamlı olabilir. Ancak temizleme işlemi tutarsızsa veya filtre zamanla deforme olursa, aşağı yöndeki yükleme dengesiz hale gelebilir.

Pratik bir ürün hakkında soru soran birçok alıcı içinHEPA oranına-ön filtre, bu güçlü bir başlangıç ​​mantığıdır:

Aşama 1:G4 / ISO Kaba ön-filtre

Aşama 2:F8 / ePM1 orta filtre

Aşama 3:Uygulamanın HEPA gerektirdiği durumlarda H13 son filtre

Daha sonra tasarımı şununla doğrulayın:

Gerçek hava akışı

İzin Verilen Basınç Düşüşü

Toz durumu

Bakım penceresi

Yaşam döngüsü maliyet hedefi

En iyi filtre oranı, en ucuz filtreye en kısa ömrü, orta- aşamaya kontrollü bir destek rolü ve HEPA aşamasına en uzun istikrarlı servis aralığını veren orandır.

Gerçek amaç budur.