Comparação de Campo de Meio Filtrante Eletrostático (Sintético) versus Mecânico (Microfibra de Vidro).
O Dr. Peter Raynor, da Universidade de Minnesota, conduziu um estudo independente em que compara o desempenho sob condições reais de uso do meio filtrante eletrostático versus o mecânico.
Esse estudo foi conduzido durante um período de 19 semanas em 2001 pelo Dr. Raynor e por Soo Jae Chae da Universidade de Minnesota, Escola de Saúde Pública, Divisão de Saúde Ambiental e Ocupacional e foi patrocinada por Johns Manville.
Os achados desse estudo atestam que, nesta aplicação sob condições reais de uso, os filtros mecânicos feitos com meio filtrante de fibra de vidro obtiveram resultados significativamente melhores do que os filtros feitos com meios filtrantes sintéticos carregados eletrostaticamente.
Em janeiro de 2001, os filtros de rígidos plissados classe MERV14 com meio filtrante de fibra de vidro foram instalados em um sistema de climatização de 60.000 cfm no Edifício de Ciências Básicas e Engenharia Biomédica no campus da Universidade de Minnesota. No mesmo edifício, próximo de onde foram instalados os primeiros filtros, um sistema de climatização de 60.000 cfm idêntico àquele, recebeu filtros de rígidos plissados classe MERV14 com meio filtrante sintético tratado eletrostaticamente. Cada unidade continha trinta filtros de 24" x 24” x 12". Ambos os sistemas de climatização utilizaram 100% de ar de ambiente externo proveniente do mesmo lugar de origem e com nenhuma recirculação.
Cada unidade também contava com 30 pré-filtros de 24” x 24” x 2". Os pré-filtros eram trocados sempre que necessário durante as 19 semanas de teste, utilizando-se a pressão diferencial como fator determinante.
O Dr. Raynor e S. J. Chae desenvolveram um método de retirada de amostras do ar que entrava e do ar que saía dos filtros de modo que todas as medições pudessem ser tomadas enquanto os sistemas de climatização estivessem em pleno funcionamento. As partículas do fluxo de ar foram classificadas e contadas em séries específicas de 0,117 a 3,05 mícrons.
O primeiro conjunto de dados foi coletado imediatamente após os filtros terem sido instalados e das unidades terem sido ligadas. As últimas medições foram feitas 134 dias depois. Os sistemas de climatização eram controlados por computador e reagiam de acordo com as necessidades de ar do edifício. A pressão diferencial durante o teste dos filtros foi registrada a cada hora pelo sistema de controle do computador.
Em todas as classes de tamanho das partículas, os filtros sintéticos demonstraram um declínio expressivo em sua eficiência, declínio esse que continuou durante as primeiras 12 a 14 semanas do estudo. Os filtros mecânicos, por outro lado, mantiveram um desempenho eficiente e constante do início ao fim dos testes. Com 99% de todas as partículas suspensas no ar sendo menores do que 1 mícron em tamanho, a redução na eficácia nessa classe de tamanho requer uma avaliação criteriosa. Os filtros de fibras grossas também tiveram sua eficácia reduzida na classe de partículas com mais de 1 mícron de tamanho. Pudemos constatar, por exemplo, que no Dia 0 a eficiência do filtro sintético era de 93% para partículas de 1,0 mícron em tamanho. No entanto, depois do Dia 134 a eficiência do filtro caiu para 75%, após ter chegado a até 70%. Comparativamente, os filtros mecânicos revelaram uma eficiência de 93% no Dia 0 e permaneceram nesse nível de desempenho ao longo de todo o teste, até o Dia 134.
Antes da instalação, quatro filtros de cada tipo foram pesados e após a remoção dos mesmos no Dia 134, foram todos pesados novamente. Os filtros mecânicos registraram um ganho de peso de 7,1 g/ft² (ou 7,1 gramas por 30,48 cm²) no meio filtrante, enquanto os filtros sintéticos removeram apenas 4,8 g/ft² (ou 4,8 gramas por 30,48 cm²). A pressão diferencial dos filtros mecânicos aumentou de 0,61" para 0,98 ".c.a.., enquanto a pressão diferencial dos filtros sintéticos passou de 0,66" para 0,95 ".c.a.. durante o teste.
Informações adicionais sobre esse estudo podem ser encontradas em Efeitos da Sobrecarga de Partículas em Filtros Carregados Eletrostaticamente num Sistema de Climatização apresentado na Conferência de Filtragem - Qualidade do Ar Interior da AFS (American Filtration Society - em português, Sociedade Americana de Filtragem) em 14 e 15 de novembro de 2002 em Cincinnati, OH por Peter Raynor Ph.D. Ou entre em contato com a Divisão de Filtragem da Johns Manville pelo telefone 303-978-3053.