HVAC システムで適切なプレ{0}}フィルタ、中間-フィルタ、HEPA フィルタ比を構築する方法

濾過システムの各段階には異なる仕事があります。

プレ-フィルタ: 大きな塵や繊維を最初に捕らえます

中フィルター：最終段階に到達する前に細かい粒子を除去します。

HEPAフィルター：残留する微粒子や重大な粒子を処理します。

この保護チェーンのバランスが崩れると、次の 3 つのことが起こります。

ダウンストリームフィルターのロードが早すぎます

最終抵抗が予想より早く上昇する

メンテナンスの間隔が不規則になり、費用がかかる

これが、多くのエンジニアが依然として次のような段階的な配置を好む理由です。

G4 + F8 + H13

または、現在の用語では、以下を使用した同等のパスとなります。

ISO 粗目 / ePM10 プレフィルター-

ePM1培地ろ過

EN 1822 に基づく HEPA 最終濾過

最適な比率は固定された製品数ではありません。これは、上流の粉塵保持、中間段階の微粒子制御、および最終段階の保護の間のパフォーマンスのバランスです。-

最初の防護壁としての G4

古いEN779分類では、G4通常、プレフィルタ ステージとして使用されます。-新しい仕様言語では、プロジェクトは代わりに以下を参照する場合があります。ISO 粗い実際には、この段階は以下を停止するためにあります。

大きな粉塵粒子

繊維

昆虫

建設廃材

外気または戻り空気からの一般的な浮遊汚れ

G4- グレードのプレフィルターは比較的低コストで、交換も簡単です。この段階で虐待を受ける必要があるため、これは重要です。

圧力および寿命安定装置としての F8

中期段階では、多くの場合、システム経済の勝敗が決まります。

アンF8EN779 に基づくフィルター、または同等のフィルターePM1ISO 16890 に基づくフィルターを使用すると、HEPA ステージに急速にロードされてしまう微細な塵の多くを除去します。この段階は次のことに役立ちます。

HEPA粉塵の負担を軽減

最終段階での抵抗力の成長を遅らせる

寿命予測可能性の向上

システム全体のシャットダウンの回数を減らす

当社のエンジニアは、購入コストを節約するためにシステムが中間段階をスキップしているのをよく目にします。それはたいてい裏目に出ます。 HEPAフィルターが集塵機として機能します。そこは埃を集めるのに最も高価な場所です。

最後の重要な障壁としての H13

のH13 HEPAフィルターEN 1822 に分類され、クリーン エア用途における最終段階の微粒子除去用に設計されています。-上流での大量のダスト負荷を単独で処理するように求めるべきではありません。

G4 および F8 ステージによって適切に保護されている場合、H13 は以下を提供できます。

安定した最終ろ過性能

圧力上昇が遅い

交換間隔が長くなる

下流での汚染リスクの低減

AG4 + F8 + H13 セットアップは、各ステージで最も経済的に処理できる粒子範囲を除去するため機能します。

購入者の中には、あたかも 1 つの普遍的な公式があるかのように「最適な比率」を求める人もいます。

ありません。

右プレフィルターと HEPA の比率-以下に依存します:

入口のダスト濃度

屋外の空気の質

戻り空気清浄度

必要な室内清浄度レベル

ファン静圧許容値

許容されるシャットダウン頻度

フィルター交換にかかる工賃

HEPA フィルタのコストとプレフィルタのコスト{0}}

実際のプロジェクトでは、「最良の比率」は通常次のことを意味します。

のプレ-フィルタを最初にロードする必要があります

の媒体フィルターはメンテナンスのボトルネックになることなく HEPA を保護する必要があります。

のHEPA ステージは、チェーン内で最も寿命の長いフィルタであり続ける必要があります。{0}

総ライフサイクルコストは、単純化されたシステムよりも低くなければなりません

このため、比率は、交換間隔比率、グレードの組み合わせだけではありません。

実際のサービス パターンは次のようになります。

プレ-フィルタ: 置換3～6回

中フィルター：交換1～2回

HEPAフィルター：交換してください一度

1 回の HEPA サービス サイクル中に。

これは決まったルールではありません。ターゲットロジックです。正確な比率は粉塵負荷と動作条件によって異なります。

これは多くの記事が省略している部分です。買い手は理論だけではなく、実行可能な方法を必要としています。

ステップ 1: クリーンな抵抗と最終的な抵抗から開始します。

ステージごとに、以下を定義します。

初期抵抗定格風量で

推奨される最終抵抗交換用

例：

これらの範囲はデザイン、メディア、プリーツの深さ、面速度によって異なるため、見積もりやシステム設計には常に実際の製品データを使用してください。

ステップ 2: 抵抗増加率を推定する

簡単なフィールド法は、時間の経過とともに各ステージがどれだけ速く抵抗を蓄積するかを追跡することです。

基本的な式:

寿命 (月)=(最終抵抗 - 初期抵抗) / 毎月の圧力降下の増加

例：

G4 プレ-フィルタ:

初期抵抗=45 Pa

最終抵抗=200 Pa

月間増加額=30 Pa

寿命=(200 - 45) / 30 =5.2ヶ月

F8中フィルター：

初期抵抗=95 Pa

最終抵抗=300 Pa

月間増加額=18 Pa

寿命=(300 - 95) / 18 =11.4ヶ月

H13 HEPA:

初期抵抗=220 Pa

最終抵抗=500 Pa

月間増加額=8 Pa

寿命=(500 - 220) / 8 =35ヶ月

これにより、おおよそ次のようなサービス リズムが得られます。

プレ-フィルタ: 5 か月ごと

中フィルター: 11 か月ごと

HEPA: 35 か月ごと

最も安価なフィルターが最も頻繁に交換され、最も高価なフィルターが最も長く使用できるため、これはかなり健全な構造です。

ステップ 3: ライフサイクルのリズムが理にかなっているかどうかを確認する

良いHVAC フィルターの寿命match は通常、次のロジックに従います。

-プレフィルターの寿命 < 中型フィルターの寿命 < HEPA 寿命

プレフィルターの交換は迅速かつ低コストです。{0}{1}{0}

媒体フィルターの交換頻度は低くなりますが、それでも管理可能です

HEPAの交換は頻繁ではなく、計画的に行われます

数値が次のようになった場合は、おそらく設計上の問題があります。

HEPA の寿命は中程度のフィルターの寿命に近い-

中フィルタの読み込みがプレフィルタよりも速い-

下流段階で早期に詰まりが発生する一方で、プレ-フィルタの持続時間が長すぎる

これは通常、次のいずれかを意味します。

プレフィルタの効率が低すぎる-

エアバイパスが存在する

面速度が高すぎる

粉塵の状態が予想以上にひどい

フィルター領域が小さすぎる

多くの商用および軽度のクリーンエア用途では、購入者は次のような実用的な目標から始めることができます。{0}

目標耐用年数率-

プレ-フィルター : 中フィルター : HEPA=1 : 2–3 : 5–8

これは、フィルターが文字通り 1 年、2 年、5 年持続しなければならないという意味ではありません。これは、下流段階が上流段階より明らかに長く続くはずであることを意味します。

例えば：

4 か月ごとに事前フィルタ-

中型フィルターは 8 ～ 12 か月ごと

HEPA は 24 ～ 32 か月ごと

多くの場合、これは次のサービス パターンよりも安定したサービス パターンです。

8 か月ごとに事前フィルタ-

中フィルターは10ヶ月ごと

HEPA 14 か月ごと

2番目のケースは一見すると安く見えます。めったにありません。

健全な多段階空気濾過システムでは、高価なフィルターを保護するために安価なフィルターを犠牲にします。{0}

購入者の中には、次のものだけを使用しようとする人もいます。

プレ-フィルター + HEPA

または、最終段階の前に強力なプレフィルタを単独で使用します-

これは一部のリスクの低いシステムでは機能する可能性がありますが、多くの HVAC およびクリーンエア プロジェクトでは回避可能なコストが発生します。{0}

中間ステージなし:

HEPAダスト負荷ははるかに速く増加します

圧力損失の増加が早くなる

ファンのエネルギー使用量が増加する

最終的なフィルター交換のためのシャットダウンがより早く行われる

最終フィルターの在庫コストが上昇

私たちは最近、東南アジアのクライアントが、元の設計で洗えるプレフィルターと H13 のみを使用していたシステムのレビューを支援しました。{0}}紙の上ではシンプルに見えました。運用においては、H13 の交換間隔が短すぎ、アクセス停止時の人件費が大きな問題となりました。適切なプレ-フィルター + 中型フィルター + HEPA 構造に移行した後、-最終段階の交換サイクルはより安定しました。

それが違いです購入価格そして運営コスト.

購入者はフィルターの見積もりを単価だけで比較しないでください。

ちゃんとしたTCO (総所有コスト)モデルには以下を含める必要があります:

フィルター購入コスト

送料

取り付け工賃

シャットダウンまたはアクセスのコスト

抵抗によるエネルギーコスト

処分費用

在庫リスク

期待寿命

基本的な TCO 計算式

実際の年次モデルは次のように記述できます。

年間 TCO=フィルターコスト + 人件費 + エネルギーコスト + ダウンタイムコスト + 廃棄コスト

1) フィルターコスト

これは、年間に交換されたすべてのステージの直接購入額です。

フィルタコスト=(プレフィルタ年間数量 × 単価) + (中フィルタ年間数量 × 単価) + (HEPA 年間数量 × 単価)

2) 人件費

必要に応じて、技術者の時間、エレベーターまたははしごへのアクセス、検証作業を含めます。

人件費=交換イベントの数 × イベントあたりの人件費

ここで多段階設計が重要になります。- HEPA の交換に部分的なシャットダウンや再検証が必要な場合、複数のプレフィルターを交換するよりもはるかに費用がかかる可能性があります。-。

3) エネルギーコスト

フィルターに負荷がかかると、ファンの電力需要が増加する可能性があります。平均システム抵抗が高いほど、ファンが使用する電力も多くなります。

単純化されたアプローチは、以下を比較することです。

各設計の平均動作抵抗

ファンの年間稼働時間

電気料金

たとえわずかな圧力差であっても、長時間の運転ではコストが高くなります。

4) ダウンタイムコスト

これは無視されることがよくあります。そんなはずはありません。

ダウンタイムのコストには次のものが含まれる場合があります。

生産中断

クリーンルームのアクセス制御

リバランスまたは再コミッショニング

遅延メンテナンスのスケジュール設定

一部の製薬および電子機器の顧客では、ダウンタイムのコストがフィルター自体のコストよりも高くなります。

5) 廃棄・処理費用

使用されるフィルター、特に制御された環境での最終フィルターには、以下が含まれる場合があります。

袋詰めと封じ込め

特別な取り扱い手順

廃棄物管理手数料

オプション A: G4 + F8 + H13

プレフィルタのコストは年間数量に応じて高くなります。{0}

中フィルター付属

HEPA交換頻度の低下

最終段階のシャットダウン頻度を下げる-

ライフサイクルバランスの向上

オプション B: G4 + H13 のみ

フィルターの種類が少ない

初期購入の複雑さが軽減される

HEPAの交換頻度が高い

エネルギーコストと人件費は時間の経過とともに悪化することが多い

計画外のメンテナンスのリスクが高まる

多くの実際のプロジェクトでは、オプション A では、購入コストは高くなりますが、運用コストは低くなります.

そのため、購入者は次の両方を要求する必要があります。

初期見積書

ライフサイクルコストの比較

さまざまなアプリケーション向けの実践的な設計アドバイス

一般業務用空調設備

一般的な構造は次のとおりです。

G4 + F7/F8

アプリケーションで必要な場合にのみ HEPA を追加します

通常のオフィスまたは商業用供給空気の場合、完全な HEPA 最終濾過は必要ない場合があります。

病院と医療支援分野

一般的なロジックには次のものが含まれます。

プレ-フィルタ + 中フィルタ + HEPA

信頼性の高いシーリング、圧力監視、メンテナンスアクセスに重点を置く

製薬および電子機器のクリーン環境

典型的な配置は、多くの場合、次のようなものになります。

G4 + F8 + H13

または ISO 16890 および EN 1822 用語に基づく同等の段階的設計

ここでは、フィルターの完全性、サービスの予測可能性、汚染リスクが最低購入価格よりも重要です。

粉塵の多い産業用空気システム-

上流の粉塵濃度が高い場合、エンジニアは次のことが必要になる場合があります。

強力な前濾過エリア-

プレフィルタ変更の頻度を増やす-

より高いダスト-中段階を保持

面速度の慎重な見直し

ここで、カスタム サイズ設定と OEM/ODM サポートが役立ちます。標準のカタログ サイズが必ずしも長期的な最善の解決策であるとは限りません。-

フィルターグレードだけで選ぶ

グレードが重要です。次のようにしてください:

フィルターエリア

メディアの種類

フレーム構造

シール品質

定格風量

防塵-性能

2 つの F8 フィルタは、サービス中にまったく異なる動作をする可能性があります。

圧力損失の蓄積を無視する

システムは初期抵抗で永久に動作するわけではありません。購入者は以下を確認する必要があります。

初期システム抵抗

最終的なシステム抵抗

交換サイクル全体の平均動作抵抗

全段同時交換

これは一般的であり、通常は無駄です。

上流ステージが適切に選択されている場合は、下流ステージよりも頻繁に交換する必要があります。すべてを一緒に交換することは、多くの場合、有用な HEPA 寿命を廃棄することを意味します。

間違ったアプリケーションで洗えるプレフィルタを使用する-

一部の粗い粉塵用途では、洗えるフィルターが合理的です。ただし、洗浄プロセスが一貫していなかったり、時間の経過とともにフィルターが変形したりすると、下流側の負荷が不安定になる可能性があります。

実用的なものについて尋ねる多くのバイヤーにとって、プレフィルターと HEPA の比率-、これは強力な開始ロジックです。

ステージ 1:G4 / ISO 粗プレフィルター-

ステージ 2:F8 / ePM1 ミディアムフィルター

ステージ 3:アプリケーションが HEPA を必要とする H13 最終フィルター

次に、次のようにして設計を検証します。

実際の風量

許容圧力損失

粉塵の状態

メンテナンス期間

ライフサイクルコスト目標

最適なフィルタ比とは、最も安価なフィルタの寿命を短くし、中間ステージで制御されたサポートの役割を果たし、HEPA ステージで最も長い安定したサービス間隔を与えるものです。{0}}

それが本当の目標です。