W nowoczesnych zastosowaniach filtracji powietrza, użytkownicy są coraz bardziej zaniepokojeni tym, jak dobrze filtry usuwają cząstki o rozmiarach PM2,5 i PM10. ISO 16890 jest obecnie wiodącym międzynarodowym standardem oceny wydajności filtrów powietrza w wentylacji ogólnej.
Ten artykuł zawiera jasne wyjaśnienie, w jaki sposób ISO 16890 definiuje i mierzy ePM1, ePM2.5, ePM10, i wydajność filtracji zgrubnej, a także kluczowe tematy, takie jak rodzaje aerozoli, klasyfikacja wielkości cząstek, przetwarzanie danych, i wymagania projektowe sprzętu.
Dlaczego warto przejść z EN779 na ISO 16890?
ISO 16890 został opracowany w celu zastąpienia normy EN779 w celu ustalenia bardziej realistycznej i globalnie zharmonizowanej metody testowania filtrów powietrza. Lepiej odzwierciedla wydajność w świecie rzeczywistym:
Pomiar wydajności w zakresie różnych rozmiarów cząstek (nie tylko 0.4 um)
Zapewnienie klasyfikacji w oparciu o PM1, PM2,5, i wydajność masy PM10
Oferowanie wyników odpowiadających rzeczywistym metrykom jakości powietrza w środowisku
Po co wprowadzać neutralizację IPA?
Wiele nowoczesnych filtrów wykorzystuje ładunek elektrostatyczny w celu zwiększenia wydajności początkowej. Jednakże, efekty te mogą szybko ulec pogorszeniu podczas rzeczywistego użytkowania z powodu wilgoci, starzenie się, lub obciążenie pyłem. ISO 16890 przedstawia Obróbka parą IPA aby wyeliminować tę opłatę i ustalić minimalna wydajność— najgorsza wydajność oparta wyłącznie na filtracji mechanicznej.
Uśredniając wydajność początkową i minimalną, klasyfikacja staje się:
Bardziej realistyczne i długoterminowe wyniki
Bardziej spójne i porównywalne
Bardziej sprawiedliwe w różnych typach mediów (elektrostatyczny vs. mechaniczny)
Rodzaje aerozoli: DEHS i KCl
Do testowania w pełnym zakresie odpowiednich rozmiarów cząstek, ISO 16890 zaleca użycie:
| Typ aerozolu | Zakres wielkości cząstek (MM) | Zamiar |
| DEHS | 0.3 – 1.0 | Drobne cząstki (ePM1) |
| KCl | 1.0 – 10.0 | Średnie i duże cząstki (ePM2.5, ePM10) |
To podejście oparte na dwóch źródłach zapewnia pokrycie pełnego zakresu 0,3–10 μm.
Rozkład wielkości cząstek i wymagania dotyczące przyrządu
ISO 16890 test określa 13 pojemniki na wielkość cząstek z 0.3 Do 10 um. Filtry ocenia się pod kątem skuteczności usuwania cząstek z tych pojemników, z wydajnością masy ważonej obliczoną dla każdego poziomu (ePM1, ePM2.5, ePM10).
| Kosz | Zakres rozmiarów (um) |
| 1 | 0.30 – 0.40 |
| 2 | 0.40 – 0.55 |
| 3 | 0.55 – 0.70 |
| 4 | 0.70 – 1.00 |
| 5 | 1.00 – 1.30 |
| 6 | 1.30 – 1.60 |
| 7 | 1.60 – 2.20 |
| 8 | 2.20 – 3.00 |
| 9 | 3.00 – 4.00 |
| 10 | 4.00 – 5.50 |
| 11 | 5.50 – 7.00 |
| 12 | 7.00 – 8.50 |
| 13 | 8.50 – 10.00 |
Podział zakresu efektywności:
ePM1: ważone na pojemnikach 1–4 (0.3–1,0 µm)
ePM2.5: pojemniki 1–7 (0.3–2,5 μm)
ePM10: wszystkie pojemniki 1–13 (0.3–10,0 µm) Instrumenty muszą:
Wykrywaj cząstki o średnicy 0,3–10 μm
Rozwiąż co najmniej kanały o rozmiarze 12–13 zgodnie z definicją
Aby zapewnić dokładność statystyczną, należy zliczyć ≥500 cząstek na pojemnik
Zalecane narzędzia obejmują optyczne liczniki cząstek (OPC), aerodynamiczne mierniki cząstek (APS), i zaawansowane systemy wielokanałowe.
Metoda obliczania ePMx
Wydajność ePM1, ePM2.5, i ePM10 oblicza się na podstawie średniej ważonej masy:
miI: wydajność w i-tym pojemniku wielkości cząstek.
Wi: współczynnik masy dla tego pojemnika, zgodnie z definicją ISO 16890 Model dystrybucji cząstek miejskich.
O ostatecznym poziomie klasyfikacji decyduje średnia efektywność, co jest średnią wartości początkowej i minimalnej (po LPA) efektywność.
Leczenie IPA: Kontrola efektów elektrostatycznych
Filtry wykorzystujące ładunek elektrostatyczny mogą z czasem tracić skuteczność. Aby zapewnić spójną i uczciwą klasyfikację, ISO 16890 wymaga wystawienia filtra na działanie oparów IPA przed testowaniem, aby wyeliminować ten ładunek. To daje minimalna wydajność, odzwierciedla najgorszy przypadek wydajności wyłącznie mechanicznej.
Następnie do przypisania ePM1 wykorzystuje się średnią sprawność początkową i minimalną, ePM2.5, lub poziomy klasyfikacji ePM10.
Filtry zgrubne ISO: Kiedy ePM10 < 50%
Jeśli wydajność filtra ePM10 jest mniejsza niż 50%, nie można go sklasyfikować jako ePM1–10. Zamiast, jest testowane
grawimetryczny (oparte na wadze) efektywność:
- Załadować pyłem ISO A2
- Zmierz masę przed i po załadowaniu
- Określić:
![]()
Początkowa wydajność grawimetryczna
Zdolność zatrzymywania kurzu przed osiągnięciem ostatecznego oporu
Co zawiera raport końcowy?
Wstępny, minimum, i średnią wydajność
Klasyfikacja ePM (ePM1, ePM2.5, ePM10)
Wykres rozkładu wydajności wielkości cząstek
Krzywa obciążenia pyłem i ewolucja spadku ciśnienia
Wyniki grawimetryczne dla klasyfikacji zgrubnej
Kluczowe funkcje wymagane do testowania sprzętu
Aby zachować zgodność z ISO 16890, system testowy powinien zawierać następujące moduły podstawowe:
System kanałów i wentylatorów: Zapewnia stabilny i regulowany przepływ powietrza testowego (typowo 500–4500 m³/h) przy zachowaniu jednakowej prędkości na powierzchni filtra.
Generatory aerozolu olejowego i solnego: Możliwość generowania stabilnych cząstek zarówno dla DEHS, jak i KCl. Dla dużych cząstek (np., 10 µm KCl), system musi wytwarzać ≥500 cząstek na minutę na kanał wielkości.
System załadunku pyłu: Obsługuje ciągły wtrysk pyłu testowego ISO A2, ze zintegrowanym systemem ważenia, który automatycznie wychwytuje i rejestruje masę pyłu przed i po załadunku.
Licznik cząstek: Musi obsługiwać próbkowanie w zakresie 0,3–10 μm 12 lub więcej pojemników o określonych rozmiarach, aby zapewnić rozdzielczość zgodną ze standardami klasyfikacji ISO.
System obliczania i kontroli danych: Koordynuje pracę wentylatorów i generatorów, linki do liczników cząstek i systemów rozcieńczania, i automatycznie wykonuje przełączanie w górę/w dół, obliczenia wydajności, określenie średniej wydajności, i generowanie raportów.
Wniosek
ISO 16890 przybliża testowanie filtrów powietrza do rzeczywistych oczekiwań dotyczących wydajności. Poprzez zrozumienie logiki jego klasyfikacji, procedury testowe, i wymagania dotyczące oprzyrządowania, producenci mogą projektować lepsze filtry, a użytkownicy mogą w większym stopniu ufać etykietom wydajności, na których polegają.
