Filtres per al tractament de l'aire: classificació, eficiència i selecció per aplicació industrial
Guia de referència tècnica sobre la classificació de filtres d'aire segons ISO 29463 i EN 1822:2009. Des dels prefiltres G fins a ULPA U17, amb eficiències, penetracions i aplicacions per sector industrial, farmacèutic i de sala blanca.
La qualitat de l'aire interior és un factor crític per a la salut humana, la integritat del producte i el compliment normatiu en entorns industrials i de servei. Un sistema de filtratge mal especificat no només compromet la protecció sanitària: pot incrementar el consum energètic de forma innecessària o reduir la vida útil dels equips HVAC.
1. Per què és crític el filtratge de l'aire
Els humans respirem aproximadament 0,7 kg d'aire per hora. L'aire conté una barreja de partícules —sal, pol·len, fibres, espores, bacteris— i gasos —N₂, O₃, O₂, CO₂, SO₂— en gran part invisibles a ull nu. Tot i que l'aparell respiratori humà actua com a barrera natural, la seva efectivitat decreix dràsticament a mesura que les partícules es fan més petites.
El 99,9% de les partícules en suspensió en l'aire tenen un diàmetre inferior a 1 µm. En aquest rang de mida hi trobem partícules de dièsel, fums d'oli, fums de tabac, amiant i bacteris. El seu control és especialment crític en salut, indústria alimentària i indústria farmacèutica.
2. Els quatre grups de filtres: PRE, EPA, HEPA i ULPA
La normativa internacional estableix quatre grups funcionals de filtres d'aire, cadascun dissenyat per a un rang d'eficiència i aplicació específics. La tria entre grups determina simultàniament el nivell de protecció i el cost energètic del sistema.
3. Taula de classificació completa: EN 1822 / EN 16890 i ISO 29463
La taula recull la classificació completa dels filtres d'aire d'acord amb EN 1822:2009 / EN 16890 i ISO 29463, incloent els valors d'eficiència integral i local i les principals aplicacions per classe.
L'eficiència integral (valor global) mesura la capacitat de retenció del filtre sobre la totalitat de la seva superfície. L'eficiència local (valor puntual, més exigent) mesura la zona de menor eficiència del filtre. Per als grups HEPA i ULPA la norma EN 1822 exigeix el compliment d'ambdós valors simultàniament. Les classes G, M i F no defineixen valors numèrics d'eficiència per EN 1822; la seva caracterització es regula per EN 16890 i ISO 16890 (índex MERV i ePM).
| Grup | Classe EN 1822 / EN 16890 | Classe ISO 29463 | Aplicació principal | Valor integral | Valor local | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| % Efic. | % Pen. | % Efic. | % Pen. | ||||
| PRE | G1 | — | Prefiltres: insectes, fibres, pols, sorra | n/a | n/a | — | — |
| PRE | G2 | — | Prefiltres: insectes, fibres, pols, sorra | n/a | n/a | — | — |
| PRE | G3 | — | Prefiltres: insectes, fibres, pols, sorra | n/a | n/a | — | — |
| PRE | G4 | — | Prefiltres: insectes, fibres, pols, sorra | n/a | n/a | — | — |
| — | M5 | — | Tallers, fàbriques, magatzems | n/a | n/a | — | — |
| — | M6 | — | Oficines, magatzems, prefiltres E10/E11 | n/a | n/a | — | — |
| — | F7 | — | Centres de dades, hospitals, prefiltres H12–H14 | n/a | n/a | — | — |
| — | F8 | — | Centres de dades, hospitals, prefiltres H12–H14 | n/a | n/a | — | — |
| — | F9 | — | Centres de dades, hospitals, prefiltres H12–H14 | n/a | n/a | — | — |
| EPA | E10 | — | Alimentació, farmacèutica | 85% | 15% | — | — |
| EPA | E11 | ISO 15/20 E | Alimentació, farmacèutica | 95% | 5% | — | — |
| EPA | E12 | ISO 25/30 E | Alimentació, sales blanques | 99,5% | 0,5% | — | — |
| HEPA | H13 | ISO 35/40 H | Nuclear, ambients estèrils, farmacèutica | 99,95% | 0,05% | 99,75% | 0,25% |
| HEPA | H14 | ISO 45 H/50 U | Electrònica, farmacèutica avançada | 99,995% | 0,005% | 99,975% | 0,025% |
| ULPA | U15 | ISO 55/60 U | Electrònica, farmacèutica | 99,9995% | 0,0005% | 99,9975% | 0,0025% |
| ULPA | U16 | ISO 55/60 U | Electrònica, farmacèutica | 99,99995% | 0,00005% | 99,99975% | 0,00025% |
| ULPA | U17 | ISO 75 U | Laboratoris, farmacèutica d'alta contenció | 99,999995% | 0,000005% | 99,9999% | 0,0001% |
4. Pèrdua de càrrega i cost energètic: el factor decisiu
Un filtre d'aire és, per definició, un element de resistència al flux: genera una pèrdua de càrrega (caiguda de pressió) que el ventilador del sistema HVAC o UTA ha de vèncer. Aquesta pèrdua augmenta amb el grau de filtratge i creix progressivament a mesura que el filtre acumula partícules retingudes.
Un filtre de classe H13 o H14 mal especificat en un sistema que no el requereix pot multiplicar significativament el consum elèctric dels ventiladors. En instal·lacions de gran cabal —hospitals, centres de dades, plantes farmacèutiques— l'optimització de la cadena de filtrat combinant prefiltres eficients amb filtres finals adequats pot reduir el cost energètic entre un 20% i un 40% respecte a estratègies de filtratge únic d'alta eficiència.
- Eficàcia vs. eficiència energètica: L'eficàcia mesura quantes partícules es capturen. L'eficiència energètica mesura quant es capturen per unitat d'energia consumida. Ambdós paràmetres han de figurar en l'especificació del sistema.
- Resistència inicial i final: La resistència d'un filtre net és la resistència inicial. La resistència a fi de vida (màxima admissible) determina la freqüència de substitució. Un filtre sobre-omplit augmenta el consum elèctric i pot comprometre la integritat estructural del filtre.
- Cost total de propietat (TCO): Un filtre de major qualitat amb resistència inicial lleugerament més alta pot tenir menor TCO si la seva vida útil és significativament superior a la d'un filtre de classe inferior.
- Sistemes en cascada: La combinació de prefiltres G4/F7 + filtre final H13/H14 prolonga la vida útil del filtre HEPA i redueix el cost global de substitució de forma considerable.
5. Aplicació per sector industrial
La selecció de la classe de filtre depèn del sector, dels requisits regulatoris i del nivell de qualitat d'aire necessari. Les recomanacions següents reflecteixen la pràctica habitual del sector; l'especificació final requereix sempre una avaluació tècnica específica.
- Indústria alimentària i begudes: F7/F8 com a prefiltres i E10/E11 com a filtres finals en zones de producció. E12 o H13 per a zones d'envasat asèptic.
- Indústria farmacèutica i biotecnologia: H13 o H14 en àrees GMP Grades A/B (sales blanques); F9+H13 en àrees Grades C/D. U15–U17 per a instal·lacions BSL-3/4 i productes estèrils d'alta sensibilitat.
- Hospitals i entorns mèdics: F7+H13 per a UCI, blocs quirúrgics i hematologia. F7+H14 per a sales d'aïllament de pacients immunodeprimits.
- Indústria electrònica i microelectrònica: H14 o U15 en sales blanques ISO Classe 5–7 (ISO 14644-1). U16/U17 per a processos de litografia i fabricació de semiconductors.
- Centres de dades: F7/F8 per a la majoria d'aplicacions. F9 en centres crítics Tier III/IV amb requisits de disponibilitat 99,999%.
BOIXAC assessora en la selecció, especificació i integració de sistemes de filtrat d'aire en unitats de tractament d'aire (UTA), sistemes HVAC industrials i aplicacions especials. Comptem amb experiència en projectes farmacèutics, alimentaris, hospitalaris i d'electrònica on els requisits de qualitat d'aire i cost energètic són simultàniament crítics. Contacteu el nostre equip tècnic per a una avaluació sense compromís.