Filtr węglowy nie jest lepszą wersją zwykłego filtra powietrza. To filtr do zupełnie innego rodzaju zanieczyszczeń. Filtr kieszeniowy lub kasetowy zatrzymuje przede wszystkim cząstki stałe, natomiast złoże aktywnego węgla służy do adsorpcji wybranych zanieczyszczeń gazowych, takich jak niektóre VOC czy związki odpowiedzialne za zapachy.
Dlatego montaż filtra węglowego „na wszelki wypadek” nie zawsze ma sens. W niektórych instalacjach będzie bardzo dobrym rozwiązaniem, w innych oznacza tylko dodatkowy koszt i opór przepływu.
Jak działa filtr węglowy i czym różni się od filtra mechanicznego
Standardowe filtry kieszeniowe i kasetowe, opisane w naszym artykule o klasyfikacji filtrów według ISO 16890, zatrzymują cząstki stałe: kurz, pyłki, pyły PM10 i PM2,5. Działają mechanicznie, czyli fizycznie wyłapują cząstki na powierzchni i wewnątrz włókien.
Filtr węglowy pracuje inaczej. Złoże aktywnego węgla adsorbuje cząsteczki gazów i lotnych związków organicznych (VOC), czyli wiąże je na swojej rozbudowanej powierzchni. Nie zatrzymuje pyłu w istotnym stopniu, za to radzi sobie z zanieczyszczeniami gazowymi, których standardowy filtr mechaniczny nie usuwa skutecznie, takimi jak wybrane związki odpowiedzialne za zapachy, VOC czy niektóre składniki zanieczyszczeń komunikacyjnych.
ISO 10121 - norma dotycząca filtracji gazowej
W przeciwieństwie do filtrów cząstek stałych, których skuteczność ocenia się m.in. według ISO 16890, urządzenia do filtracji gazowej ocenia się z wykorzystaniem metod opisanych w serii ISO 10121. Norma ISO 10121 obejmuje badanie materiałów i kompletnych urządzeń do usuwania zanieczyszczeń gazowych. ISO 10121-3:2022 wprowadza natomiast system klasyfikacji urządzeń stosowanych do oczyszczania powietrza zewnętrznego.
Kiedy filtr węglowy jest naprawdę potrzebny
Filtracja gazowa ma sens tam, gdzie w powietrzu nawiewanym lub obiegowym występują realne źródła zanieczyszczeń gazowych, a nie tylko pył:
- obiekty zlokalizowane przy ruchliwych drogach lub w strefach o wysokim stężeniu zanieczyszczeń gazowych w powietrzu zewnętrznym (spaliny, benzen, NOx),
- zakłady przemysłowe z procesami chemicznymi, lakiernie, drukarnie - miejsca z emisją rozpuszczalników i VOC,
- kuchnie przemysłowe, restauracje i stołówki, gdzie problemem są zapachy i opary z gotowania,
- laboratoria i pomieszczenia, gdzie liczy się neutralizacja konkretnych związków chemicznych,
- instalacje z dużym udziałem powietrza obiegowego, gdzie zapachy i gazy kumulują się bez wymiany na świeże powietrze.
Kiedy to zbędny koszt
W typowym biurze, sklepie czy budynku mieszkalnym bez istotnego źródła gazów problemem jest zwykle pył, a nie związki chemiczne. W takich przypadkach dobrze dobrany filtr klasy ePM1 wystarczająco chroni jakość powietrza, o czym pisaliśmy w artykule jaki filtr chroni przed smogiem. Dokładanie filtra węglowego bez realnej potrzeby oznacza dodatkowy opór przepływu, wyższe zużycie energii przez wentylatory i koszt eksploatacji bez odpowiadającej mu korzyści. Podobny mechanizm nadmiarowego zabezpieczenia opisywaliśmy przy okazji filtrów HEPA - sprawdź kiedy HEPA ma sens, a kiedy nie.
Jak umiejscowić filtr węglowy w instalacji
W wielu instalacjach filtr węglowy umieszcza się za filtrem wstępnym, który ogranicza zapylenie złoża, a konfigurację całego układu dobiera się w zależności od rodzaju zanieczyszczeń, konstrukcji filtra i wymaganej jakości powietrza. W instalacjach często stosuje się również filtr dokładny jako kolejny stopień filtracji.
Kiedy wymieniać filtr węglowy
W przypadku filtrów węglowych sam pomiar ΔP nie wystarcza do oceny stopnia wykorzystania złoża. Węgiel może nadal mieć stosunkowo niski opór przepływu, mimo że jego zdolność adsorpcyjna dla danego zanieczyszczenia została w znacznym stopniu wykorzystana. Dlatego przy doborze i eksploatacji filtracji gazowej należy uwzględnić rodzaj zanieczyszczeń, ich stężenie, przepływ, czas pracy oraz dane producenta.
Czym różni się filtr węglowy od filtra HEPA?
Filtr HEPA zatrzymuje bardzo drobne cząstki stałe, a filtr węglowy adsorbuje gazy i lotne związki organiczne. To rozwiązania do różnych problemów i często stosuje się je razem, a nie zamiennie.
Czy filtr węglowy usuwa smog?
Smog nie jest jednym konkretnym zanieczyszczeniem. Może zawierać zarówno pyły PM10 i PM2,5, jak i zanieczyszczenia gazowe. Filtr mechaniczny, np. odpowiednio dobrany filtr ePM1, służy przede wszystkim do ograniczania cząstek stałych, natomiast filtr węglowy może uzupełniać ochronę o wybrane zanieczyszczenia gazowe.
Czy filtr węglowy trzeba stosować w każdej instalacji wentylacyjnej?
Nie. Ma sens tam, gdzie w powietrzu występują realne źródła gazów lub zapachów. W standardowych biurach i budynkach mieszkalnych bez takich źródeł zwykle wystarcza filtracja mechaniczna.
Po czym poznać, że filtr węglowy wymaga wymiany?
Nasycenie złoża węgla nie zawsze widać gołym okiem ani nie zawsze podnosi opór przepływu. Terminy wymiany najlepiej ustalać na podstawie zaleceń producenta i warunków pracy instalacji.