Filtres électrostatiques et filtres mécaniques

Comme les filtres à air mécaniques se colmatent  de particules dans le temps, leur efficacité et leur perte de charge augmentent jusqu'à ce que la perte de charge empêche de façon significative le passage de l'air . Les filtres à air doivent alors être remplacés. C'est pour cette raison que la perte de charge des filtres mécaniques est souvent suivie. Elle permet de déterminer quand remplacer les filtres.

À l'inverse, les filtres électrostatiques, qui sont composés de fibres polarisées, peuvent perdre leur efficacité dans le temps ou lorsqu'ils sont exposés à certains produits chimiques, aérosols ou à une humidité relative élévée. La perte de charge dans les filtres à air électrostatiques augmente généralement à un rythme plus lent que dans un filtre à air mécanique à efficacité similaire.

Ainsi, contrairement au filtre à air mécanique, la perte de charge du filtre électrostatique est un mauvais indicateur de la nécessité de changer les filtres.

Lors de la sélection d'un système de filtration de l'air pour une centrale de traitement d'air, vous devez garder à l'esprit ces différences entre les filtres à air mécaniques et électrostatiques, car elles auront un impact sur les performances de votre filtre (efficacité au fil du temps), ainsi que sur la maintenance (changement des filtres).


Filtres à air avec média à fibre fine

 

Filtres à air avec média à fibres épaisses

Filtres à air avec média à fibre fine
  Filtres à air avec média à fibres épaisses

Ces filtres à air utilisent un média filtrant dont les fibres sont d'un diamètre suffisamment petit pour permettre l'arrêt efficace de particules submicroniques sans attraction électrostatique. Le média à fibres fines est souvent en fibres de verre ou PTFE. Ce média à fibres fines ne perd pas d'efficacité dans le temps. L'efficacité initiale correspond à l'efficacité réelle.

 

Ces filtres utilisent un média filtrant dont les fibres sont d'un diamètre qui ne permet normalement pas d'arrêter efficacement des particules submicroniques. Pour arrêter plus efficacement ces particules, le média est chargé électrostatiquement pour permettre une attraction électrostatique des particules. Mais la charge se dissipe dans le temps et ces filtres à air souffrent alors d'une perte d'efficacité. Les médias à fibres épaisses sont souvent en fibres synthétiques.

Le paragraphe d’introduction de la norme ANSI/ASHRAE 52.2-1999 stipule :

« Certains filtres à air à média fibreux ont une charge électrostatique qui peut être naturelle ou imposée au média lors de la fabrication. De tels filtres peuvent montrer une excellente efficacité lorsqu’ils sont propres, puis voir leur efficacité chuter au cours de leur cycle de vie. L’étape de conditionnement initial de la procédure de charge en poussière décrite dans la présente norme peut affecter l’efficacité du filtre, mais pas autant que ce qu’on peut observer dans des conditions de fonctionnement réelles. C’est pourquoi l’efficacité minimale relevée pendant le test peut être supérieure à celle obtenue en situation réelle. »

La norme EN779 : 2002 stipule :

«Certains types de médias filtrants s'appuient sur les effets électrostatiques pour atteindre des rendements élevés à faible résistance au flux d'air. L'exposition à certains types de défis, tels que les particules de combustion dans l'air atmosphérique normale ou de brouillard d'huile, peut neutraliser ces charges et nuire aux performances du filtre. Il est important que les utilisateurs soient conscients de la dégradation possible des performances avec l’augmentation de la perte de charge. Il est également important que des moyens soient disponibles pour identifier les cas où ce risque existe. La procédure de test normatif, décrites à l'annexe A, fournit des techniques pour identifier ce type de comportement. Cette procédure est utilisée pour déterminer si l'efficacité du filtre dépend du mécanisme d'élimination électrostatique et de fournir des informations quantitatives sur l'importance de la disparition de la charge électrostatique.»

Ces paragraphes indiquent clairement que les experts du filtre à air reconnaissent l’effet du temps sur les filtres dépendant de la charge électrostatique passive. En outre, ils montrent des inquiétudes quant aux résultats potentiellement imprécis du test dus à l’application de la norme à des filtres à fibres grossières dépendant de la charge électrostatique.

La norme EN 779:2012 représente un grand pas pour la qualité d'air intérieur (QAI) en imposant des efficacités minimales pour les filtres de classe F7, F8 et F9.

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