Ce qui suit est la documentation d’une étude de terrain réalisée à l’University of Minnesota. Il s’agit d’un exemple représentatif du type d’études réalisées par Camfil Farr.
Le Dr. Peter Raynor, de l’University of Minnesota, a mené une étude indépendante pour comparer en situation réelle les performances des médias filtrants électrostatiques et mécaniques.
Cette étude a été menée sur 19 semaines en 2001 par les Dr. Raynor et Soo Jae Chae de l’University of Minnesota, School of Public Health, Division of Environmental and Occupational Health. Elle a été sponsorisée par Johns Manville.
Les résultats de cette étude montrent que, dans cette situation réelle, les filtres faits d’un média en fibre de verre mécanique sont largement plus efficaces que les filtres avec média synthétique électrostatiquement chargé.
En juin 2001, des filtres MERV 14 à plis rigides avec média en fibre de verre ont été installés dans un système HVAC de 60 000 cfm du bâtiment Basic Sciences and Biomedical Engineering sur le campus de l’University of Minnesota. Dans le même bâtiment, des filtres MERV 14 à plis rigides avec médias synthétiques traités électrostatiquement ont été installés dans un système HVAC de 60 000 cfm identique adjacent. Chaque unité contenait trente filtres 24” x 24” x 12". Les systèmes HVAC utilisaient 100 % d’air extérieur provenant de la même source et sans recirculation.
Chaque unité contenait trente préfiltres 24” x 24” x 2". Les préfiltres ont été changés selon les besoins au cours des 19 semaines du test, la baisse de pression étant le facteur déterminant.
Les Dr Raynor et S. J. Chae ont développé une méthode d’échantillonnage de l’air en amont et en aval des filtres permettant d’effectuer toutes les mesures sans interrompre le fonctionnement normal des systèmes HVAC. Les particules du flux d’air ont été classifiées et comptées dans des gammes de 0,117 micromètres à 3,05 micromètres.
Le premier jeu de données a été récolté immédiatement après l’installation des filtres et le redémarrage des unités. Les dernières mesures ont été prises 134 jours plus tard. Les systèmes HVAC à commande informatisée répondaient aux besoins en air du bâtiment. La baisse de pression dans les filtres test a été enregistrée toutes les heures par le système informatique de contrôle.
Pour toutes les gammes de dimensions de particules, les filtres synthétiques ont montré une baisse importante d’efficacité sur les 12-14 premières semaines de l’étude. Les filtres mécaniques ont conservé une efficacité stable pendant toute la durée du test. 99 % de toutes les particules en suspension mesurant moins d’1 micron, les baisses d’efficacité dans cette fourchette doivent faire l’objet de mesures particulièrement précises. Les filtres à fibres grossières ont également perdu en efficacité dans les gammes de particules supérieures à 1 micron. Par exemple, pour une taille de particule de 1,0 µm, l’efficacité du filtre synthétique était de 93 % au Jour 0 mais de 75 % au Jour 134, après être descendue jusqu’à 70 %. En revanche, les filtres mécaniques avaient une efficacité de 93 % au Jour 0 et ont conservé ce niveau de performance tout le long du test, jusqu’au Jour 134.
Avant l’installation, quatre unités de chaque type de filtre ont été pesées, puis repesées après la dépose 134 jours plus tard. Les filtres mécaniques ont subi une hausse de poids de 7,1 g/pi² alors que les filtres synthétiques n’ont recueilli que 4,8 g/pi² de particules. La baisse de pression des filtres mécaniques a augmenté de 152 à 244 Pa alors que la baisse de pression des filtres synthétiques a augmenté de 164 à 237 Pa au cours du test.
Des informations supplémentaires sur cette étude sont disponibles dans « Effects of Particle Loading on Electrically Charged Filters in an HVAC System », présenté par Peter Raynor Ph.D. à la conférence AFS Indoor Air Quality – Filtration les 14-15 novembre 2002 à Cincinnati, Ohio. Ou contactez la Johns Manville Filtration Division au 303-978-3053.