Filtros de partículas para la calidad del aire interior en climatización terciaria

Medios filtrantes

Las partículas en suspensión son pequeños sólidos nanométricos que el aire transporta y que son muy nocivos para el sistema respiratorio humano. Cuanto más pequeñas sean las partículas, más nocivas son, y en una ciudad promedio de España la carga de partículas PM10 (cuyo diámetro aerodinámico es menor que 10 µm) oscila entre en torno a 30 y 40 microgramos/m3. Para evitar que este tipo de partículas entren o se concentren en nuestros edificios, los sistemas de climatización suelen contar con sistemas de filtración de fibras de vidrio o de fibras poliméricas.

Fibras de vidrio

Utilizando procesos de fusión y enfriamiento controlado del vidrio se pueden producir fibras de entre 0,1 y 25 µm. Se debe recordar que para retener las partículas más pequeñas se deben disponer de mantas con fibras con fibras de 1 µm o menores. Existen distintos métodos para crear este tipo de mantas fibradas, pero independientemente del método de producción utilizado las fibras deben ir impregnadas con un material adhesivo para retener las partículas. Las fibras de vidrio se han venido utilizando tradicionalmente, pero debido a su clasificación como posible carcinógeno se están sustituyendo por fibras poliméricas.

Fibras poliméricas

Las fibras poliméricas se fabrican y conforman como mantas fibrantes con técnicas muy similares a las de la fibra de vidrio. También se pueden combinar fibras de vidrio y poliméricas para aportar resistencia al producto final. Este tipo de técnicas están permitiendo obtener fibras muy finas incluso a niveles nanométricos. La unión de las fibras poliméricas se puede hacer añadiendo productos adherentes o térmicamente y, a veces, este tipo de fibras pueden estar cargadas eléctricamente; las denominadas fibras “electret”.

Tipos de filtros

Además del medio filtrante, también son muy importantes otros condicionantes como la forma de plegado del medio o la unión con su marco soporte. A grandes rasgos, existen tres tipos de filtros: las mantas filtrantes que se pueden cortar a medida y colocar en forma plisada o plana, los filtros de bolsa en material tipo textil y los filtros compactos hechos mediante filtrante tipo papel plisado. Otros aspectos como la calidad del medio filtrante dependen del espesor y del número de capas que lo conformen. Las dimensiones de los filtros están normalizadas de acuerdo con la norma EN 15805 y la dimensión estándar es de 592 mm x 592 mm.

Filtros de baja eficacia para las partículas finas (Clase G según UNE EN 779)

Estos filtros tienen una eficacia inferior al 40 % para partículas de tamaño cero con 4 micras, aunque esta eficacia aumenta para partículas de más de 5 micras. Se utiliza habitualmente como prefiltro, o incluso como filtro previo a prefiltros de clase M. Su espesor varía de 25 mm a 100 mm y su superficie se presenta plana o plisada. Al plisar el medio se obtiene más superficie de contacto con el flujo del aire, con lo que la eficiencia aumenta sin que la calidad del medio filtrante sea mayor. El marco soporte puede ser de aluminio, chapa, cartón o plástico.

Aquí destacamos los filtros de espuma de poliuretano, utilizados en pequeñas unidades terminales como ventiloconvectores o equipos partidos, los filtros en manta, utilizados como prefiltros en unidades de tratamiento de aire o para proteger tomas de aire exterior, y los filtros pre montados sobre marco de cartón, diseñados para facilitar la sustitución pero vulnerables a la humedad.

Filtros de eficacia media para las partículas finas (Clase M según UNE EN 779)

Estos filtros presentar una eficacia de entre el 40 y el 80 % para partículas de tamaño 0,4 micras. Además de las características mencionadas anteriormente para los filtros clase G, también encontramos los filtros de bolsa, que consisten en varias bolsas unidas a un marco soporte que permiten una gran superficie de contacto con el aire y por lo tanto una mayor eficiencia, pero a cambio exigen más espacio en el climatizador. Igual que ocurría anteriormente, una mayor superficie de contacto disminuye la velocidad del aire y aumenta la eficiencia.

Aquí destacamos los filtros en rollo, cortados a medida para adaptarse a los marcos metálicos, los filtros de bolsa en fibra de vidrio, con una elevada superficie de contacto, y los filtros de bolsa en fibra sintética.

Filtros de alta eficacia para las partículas finas (Clase F según UNE EN 779)

Estos filtros tienen una eficacia superior al 80 % para partículas tamaño 0,4 micras. En esta tipología encontramos, además de los filtros de bolsas, filtros rígidos o compactos, constituidos estos por una carcasa de plástico. Tienen una alta superficie de contacto y pueden ser de fibra de vidrio o sintética.

Filtros para las partículas finas (HEPA, EPA y ULPA según UNE EN 779)

Esta última modalidad de filtros se emplea en los usos que requieren máxima protección frente a partículas: inndustria farmacéutica, hospitales, industria nuclear, control biológico etc. Suelen estar fabricados con fibra de vidrio con secciones muy pequeñas, de 0,1 a 1 micra, y el medio filtrante es muy fino, de 0,5 a 1 mm. Cuentan con una gran superficie de contacto.

Filtros electrostáticos

Aunque actualmente están en desuso para los sistemas de climatización, es importante terminar mencionando los filtros electrostáticos. Estos filtros primero prefiltran el aire y después ionizan las partículas que se depositan en placas cargadas positiva y negativamente en función de la carga de la partícula.