Modernais Homo Sapiens kļuvis viegli ievainojams, jo attīstot arvien jaunas tehnoloģijas nepietiekami laika pavada apkārtējā dabā, kas ļautu tam elpot tīru gaisu. Industriālā vidē ļaudis nomoka smogs un pārmērīgs mehānisko un gāzveida vielu piemaisījums gaisam, kurā uzturamies- strādājam vai atpūšamies. Mēs līdz 80% dzīves laika pavadam telpās , kur gaisa kvalitāte kļūst par būtisku nosacījumu cilvēka veselības saglabāšanai.

Atmosfēras piesārņojums ir dūmakas, tvaika, sausu granulveida daļiņu un dažādu šķiedru sajaukums. Apkārtējā gaisā ir dažādi sārņi, kas rodas gan dabiski, piemēram, vēja erozijas, jūras iztvaikošanas, zemestrīču, vulkānu izvirdumu dēļ, gan cilvēka darbības iespaidā, piemēram, industriālajā procesā radušies dažādi sadegšanas produkti. Šie piemaisījumi parastā gaisā ir nelielā koncentrācijā, tomēr tie atstāj noteiktu iespaidu uz apkārtējo vidi.

Cilvēks elpo apmēram 22 000 reižu diennaktī, tāpēc elpojamā gaisa kvalitāte tieši iespaido veselību. Sakarā ar pēdējo gadu laikā pieaugošo gaisa piesārņojumu un gaisa tīrības prasībām telpās, ir aktualizējies jautājums par gaisa filtrēšanu ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmās tādās sabiedriskās vietās kā veikali, slimnīcas, pārtikas rūpniecības uzņēmumi, farmācijas iestādes, biroji utt... Telpu gaiss ir 10 līdz 70 reižu putekļaināks nekā ārā, ja vien nedzīvojiet pilsētas centrā, pirmajā stāvā ar logiem pret galveno ielu, tur piesārņojums ir daudz lielāks.

Cilvēki, rosoties telpās ar vāju ventilāciju, ik dienas ieelpo apmēram divas ēdamkarotes ar kaudzi putekļu, kas rodas dilstot grīdas krāsai, sairstot grāmatām, mēbeļu audumiem, paklājiem, segām, spilveniem, loboties cilvēku, mājdzīvnieku ādai, izkrītot matiem un dzīvnieku spalvai, sabirstot pārtikas produktu drupačām, kukaiņu mēsliem, tabakas dūmiem utt.

Telpā ar vidusmēra tīrību viens kubikmetrs gaisa var saturēt miljonu un vairāk putekļu daļiņu. Turklāt lielākā daļa no sodrēju sīkdaļiņām ir pārāk sīkas, lai aizķertos sadzīves gaisa attīrītāju un putekļu sūcēju filtros. Ja gaisa filtrs aiztur daļiņas, kas ir lielākas par pieciem mikroniem (milimetra tūkstošdaļām), tas aiztur 80% caurplūstošo daļiņu pēc svara, jo lielās daļiņas, piemēram, mati (50 - 100 mikronus resni) un auduma plūksnas, ir smagas. Bet, ja aizturētās daļiņas skaitīsim, izrādīsies, ka nofiltrētas ir tikai 0,2% daļiņu pēc skaita, jo 99,8% daļiņu, kas lidinās telpu gaisā, piemēram, ziedputekšņi un pelējuma sporas, mēdz būt sīkākas par 5 mikroniem.99% putekļu daļiņu ir pat sīkākas par mikronu.

Piemēram, mājas putekļu ērcīšu mēsli var būt 0,3 mikronus, tabakas dūmi 0,01 un mājas putekļi pat 0,001 mikronus sīki.80% putekļu daļiņu ir vēl smalkākas, saskatāmas tikai palielinājumā. Jo netīrumu daļiņas ir sīkākas, jo dziļāk tās iespiežas elpošanas ceļos, jo lielāka ir iespējamība, ka tās izraisīs elpošanas ceļu kairinājumu un novājinās imunitāti. Visvairāk telpu gaisu piesārņo paklāji, mājdzīvnieki, hermētiski nenosegts telpu siltinājuma materiāls, tabakas dūmi un pelējums.

Nefiltrēts gaiss ne tikai ietekmē cilvēkus, telpas iekšējo vidi un procesus, bet arī ventilācijas sistēmas. Modernās ventilācijas sistēmās ir vairāki dārgi komponenti, kas pret piesārņojumu jāaizsargā.

Ko darīt?

Telpu gaisu vajag censties attīrīt filtrējot, taču tas pilnībā nenodrošina nevainojamu gaisa kvalitāti, jo sadzīves filtri pietiekami neaiztur sīkās putekļu daļiņas, kuru ir visvairāk. Pat smalkie elektrostatiskie un elektriskie gaisu attīrītāju filtri pēc gadu ilgas darbības attīra augstākais 30 - 40 % no daļiņām, mazākām par pieciem mikroniem, turklāt attīrīšanas procesā rodas ozons, kas, ilgstoši iedarbojoties, pats kairina elpošanas ceļus. Gaisa filtrēšana nepievada skābekli un neaizvāc izelpoto ogļskābo gāzi. Ja telpā tās daudzums pārsniedz 0,1%, cilvēki kļūst miegaini un jūtas noguruši. Vēlamais gaisa mitrums telpās ir 40 - 50%. Ja gaisa mitrums ir mazāks, izkalst elpošanas ceļu gļotāda.

Lai nodrošinātu optimālu telpu mikroklimatu, mūsdienu ēkas tiek izmantotas ventilācijas iekārtas, savukārt jebkuras ventilācijas iekārtas būtiska sastāvdaļa ir filtri. Lai izvairītos no ventilācijas iekārtu defektiem filtri ir jāmaina vidēji četras reizes gadā. Gaisa plūsmas samazināšanās cēlonis ir netīrumu krāšanās uz ventilatoriem, radiatoriem un gaisa vadu iekšējām sienām un uz filtrējošā materiāla. Viss iepriekšminētais rada situāciju, ka ventilācijas sistēma vairs pilnībā neveic savas funkcijas. Šeit ir divi problēmas risinājuma varianti - pastiprināti tīrīt gaisa apstrādes iekārtu, radiatorus, ventilatorus un gaisa vadus vai arī uzstādīt augstākas klases gaisa attīrīšanas filtrus.

Filtra izvēlē vissvarīgākā ir prasība pēc gaisa tīrības telpās. Pasaulē ir spēkā dažādi filtru standarti, taču Eiropas savienībā un Latvija filtrējošā materiāla kvalitāti nosaka standarts EN 779, kur filtrējošais materiāls iedalīts klasēs no EU2 līdz EU17. Ventilācijas sistēmās, kas apkalpo sadzīves tipa telpas (birojus, lielveikalus, teātrus, klubus u.tml.), kā otrās pakāpes filtru rekomendē lietot EU 7 klases filtru.

Kā iepriekšējās attīrīšanas filtru parasti izmanto EU 3 un EU 4 klases filtrus. Specifiskām telpām (pārtikas pārstrādei, ražošanas telpām, tīrām telpām) filtru klase tiek izvēlēta atbilstoši tīrības prasībām konkrētajam objektam un tehnoloģiskajām prasībām. Filtra īpašība, kas tieši ietekmē tā kalpošanas laiku, ir efektīvais filtrēšanas laukums. Piemēram, ja filtra laukums tiek palielināts no 5 m2 līdz 7,5 m2 (par 50 %), tā kalpošanas laiks palielinās divreiz, t.i., par 100%.

Filtru darbības principi

Ekonomiski attīstītajās valstīs cilvēki apmēram 80% laika pavada telpās, un tāpēc telpu gaisa kvalitāte ir būtisks nosacījums cilvēka veselības saglabāšanai. Arī dažādiem ražošanas procesiem svarīgs kritērijs ir tīrs gaiss. Pastāvīgi pieaugošais gaisa piesārņojums un prasības pēc gaisa tīrības telpās, ir aktualizējies jautājums par gaisa filtrēšanu ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmās tādās vietās kā slimnīcas, pārtikas rūpniecības uzņēmumi, farmācijas iestādes, biroji utt...

Gaisa filtrēšana atkarībā no daļiņas izmēriem notiek pēc dažādiem principiem. Daļiņas, kuras < 1 µm neseko gaisa plūsmai, bet pārvietojas gaisa molekulu vibrācijas ietekmē. Šādām daļiņām ir tikai jāpieskaras filtra šķiedrām un tās pielīp. Darbojas difūziju princips. Daļiņas, kas ir > 1 µm, seko plūsmai un tiek atfiltrētas aizķeroties vai atsitoties pret filtra šķiedrām. Darbojas inerces princips. Savukārt sieta princips darbojās zemākās klases filtraudumiem (EU 3/4).
Nefiltrēts gaiss ne tikai ietekmē cilvēkus, telpas iekšējo vidi un procesus, bet arī ventilācijas iekārtas. Modernās ventilācijas iekārtās ir vairāki dārgi komponenti, kuri ir jāaizsargā pret piesārņojumu.

Piesārņojums iekārtu dzesēšanas, sildīšanas sekcijās un rekuperatorā palielina korozijas risku, tādejādi samazinot siltumapmaiņas koeficientu. Netīrumiem nosēžoties uz kontroles ierīcēm - temperatūras un mitruma sensoriem, tiek traucēta to precīza darbība, un iekārtas vairs neuzrāda reālos rādījumus. Palielinoties piesārņojumam uz ventilatoriem, tiek izjaukts to līdzsvars, un ventilators var tikt bojāts.

Ventilācijas iekārtu ekspluatācijas visnozīmīgākā problēma ir gaisa plūsmas samazināšanās. Jau pēc 2-3 ekspluatācijas gadiem pieplūdes gaisa plūsma var samazināties līdz 75 % no sākotnējā gaisa daudzuma, bet nosūces gaisa plūsma var samazināties līdz pat 70 %. Gaisa plūsmas samazināšanās cēlonis ir netīrumu krāšanās uz ventilatoriem, radiatoriem un gaisa vadu iekšējām sienām. Šie netīrumi ir bagātīga augsne dažādām baktērijām un mikroorganismiem, tādējādi ventilācijas sistēmu padarot bīstamu un kaitīgu.

Lai izvairītos no iepriekšminētām problēmām ir divi risinājuma varianti - pastiprināti tīrīt gaisa apstrādes iekārtu, radiatorus, ventilatorus un gaisa vadus vai arī regulāri mainīt gaisa attīrīšanas filtrus, izvēloties augstāku filtrēšanas klases materiālu.

Filtru izvēle

Galveni filtru izvēles kritēriji ir:
- fitraudumu klase
- filtra tips
- filtrējamā gaisa daudzums
- pieļaujamie gaisa spiediena kritumi
- filtra izmēri
- kalpošanas laiks.

Filtrauduma klase

Jānovērtē ar kādiem gaisa piesārņojuma veidiem paredzams sastapties, kādas ir prasības izfiltrētā gaisa kvalitātei un jāņem vērā ventilācijas iekārtas ražotāja rekomendācijas un prasības.
Visbiežāk tiek lietots EUROVENT 4/5 standarts, kas filtrus iedala klasēs no EU2 līdz EU17. Ventilācijas sistēmās, kas apkalpo sadzīves tipa telpas (birojus, lielveikalus, teātrus, klubus u.tml.), kā otrās pakāpes filtru tiek rekomendēts lietot EU 7 klases filtru.

Kā iepriekšējās attīrīšanas filtru parasti izmanto EU 3 un EU 4 klases filtrus. Specifiskām telpām (pārtikas pārstrādei, ražošanas telpām, tīrām telpām) filtru klase tiek izvēlēta atbilstoši tīrības prasībām konkrētajam objektam un tehnoloģiskajām prasībām. 

Filtra tips

Atkarīgs no ventilācijas iekārtas - paneļfiltri, kabatu filtri, ogles, HEPA utt. Skatīt sadaļā "PRODUKTI".

Filtrējamā gaisa daudzums un pieļaujamie gaisa spiediena kritumi

Izvēloties filtru pēc filtrējamā gaisa daudzuma un pieļaujamā spiediena krituma filtrā, jāņem vērā, ka, jo lielāks gaisa daudzums plūst caur filtra laukuma vienību, jo lielāks ir spiediena kritums uz filtru un tā kalpošanas laiks ir īsāks. Filtrējošā materiāla klasei EU 3/4 - 200 Pa; EU 5/9 - 250 Pa.

Praksē parasti uzskata, ka filtrs ir jāmaina, tad, kad spiediena zudumi uz filtru ir dubultojušies, tomēr jāatceras, ka spiediena kritumam būtiski pārsniedzot 200 - 250 Pa, ievērojami samazinās ar ventilācijas iekārtu piegādātais gaisa daudzums. Vērtīgi ir atcerēties arī par enerģijas patēriņu, kas ir tieši atkarīgs no spiediena zudumiem:

(q x ?p x h)
E= ------------------
(n x 1000)

E - enerģijas patēriņš gadā, kWh
q - gaisa daudzums , m3/ h
?p - spiediena kritumi, Pa
h - iekārtas darba stundas gadā (8760 stundas viss gads, birojs ~ 3000 stundas)
n - iekārtas ventilatora dzinēja lietderības koeficients
Spiediena kritumu mēra kontroles iekārta.

Filtra izmēri

Visbiežāk ventilācijas iekārtās tiek izmantoti standarta izmēra kabatu filtri (platums x augstums, mm), 287 x 287; 287 x 592; 490 x 592; 592 x 592; 592 x 890 Atšķirīgs ir arī filtra kabatu skaits un to dziļums.

W – rāmja platums
H – rāmja augstums
D – Kabatu dziļums
T – rāmja biezums (24 mm)

Izgatavot, protams, var jebkura izmēra filtru. Ierobežojoši ir tikai mehāniskās izturības faktori, transportēšanas un iesaiņošanas iespējas liela izmēra rāmjiem un iespējas iegūt pietiekamu filtrēšanas laukumu maziem filtriem. Praksē ir pierādījies, ka optimāls filtra rāmja izmērs ir 592 x 592 mm. Runājot par filtra kabatu dziļumu un kabatu skaitu, jāņem vērā filtru nodalījumu dimensijas (kabatu dziļumam) un sekojošai sakarībai, ka , palielinot efektīvo filtrēšanas laukumu par 50 % , filtra kalpošanas laiks pie tiem pašiem ekspluatācijas apstākļiem palielinās par 100 %

Kalpošanas laiks

To ietekmē filtra klase un materiāls, efektīvais filtrēšanas laukums un priekšfiltra izmantošana rupjo daļiņu savākšanai.
Filtra īpašība, kas tieši ietekmē tā kalpošanas laiku, ir efektīvais filtrēšanas laukums. Izvēloties filtru ar lielāku filtrēšanas laukumu, mēs ne tikai paildzinām tā kalpošanas laiku, bet arī ietaupām elektroenerģiju. Tas ir iespējams tāpēc, ka ventilatora dzinējam, lai pārvarētu filtra pretestību, ir jāpatērē noteikts enerģijas daudzums.
Palielinot filtra laukumu, tā pretestība samazinās, līdz ar to samazinās arī patērējamās elektroenerģijas daudzums.