Classificazione efficienza filtri ventilazione basati sul particolato (ePM)

ID 14135 | 27.07.2021 / Documento di lavoro completo in allegato

Documento sulla classificazione efficienza filtri ventilazione basati sul particolato (ePM), articolato su quanto illustrato dalle norme techiche EN ISO 16890 -Filtri d'aria per ventilazione generale ed in particolare dalla norma UNI EN ISO 16890-1:2017 - Filtri d'aria per ventilazione generale - Parte 1: Specifiche tecniche, requisiti e sistema di classificazione dell'efficienza basato sul particolato (ePM).

Gli effetti del particolato (PM) sulla salute umana sono stati studiati in maniera approfondita in passato. I risultati dimostrano che le polveri sottili possono costituire un serio rischio per la salute, contribuire a o anche causare malattie respiratorie e cardiovascolari. Possono essere definite differenti classi di particolato in funzione delle dimensioni delle particelle.

Le classi più importanti sono PM10, PM2,5 e PM1.

L’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente degli Stati Uniti (EPA), l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e l’Unione Europea definiscono il PM10 come il particolato passante attraverso un ingresso dimensionale selettivo con un’efficienza del 50% per un diametro aerodinamico di 10 µm.

Il PM2,5 e PM1 sono definiti similmente. Tuttavia, questa definizione non è precisa se non c’è una successiva caratterizzazione del metodo di campionamento e dell’ingresso al campionatore con una curva di separazione chiaramente definita. In Europa, il metodo di riferimento per il campionamento e la misura del PM10 è descritto nella EN 12341.

Il principio di misurazione è basato sulla raccolta della frazione di PM10 del particolato ambiente mediante un filtro e sulla determinazione gravimetrica della sua massa (vedere la Direttiva del Consiglio UE 1999/30/CE del 22 aprile 1999

La norma UNI EN ISO 16890-1:2017 fornisce una descrizione delle procedure di prova, specifica i requisiti generali per la valutazione e la marcatura dei filtri così come per la documentazione dei risultati di prova.

La norma è destinata ad essere utilizzata congiuntamente con la ISO 16890-2, ISO 16890-3 e ISO 16890-4.

La norma si applica agli elementi filtranti aventi un’efficienza di filtrazione del PM1 non superiore al 99% quando testati con le procedure definite dalla norma stessa.

Il particolato, nel contesto della serie ISO 16890, descrive una frazione dimensionale dell’aerosol naturale (particelle liquide e solide) sospeso in aria ambiente.

Il simbolo ePMx descrive l’efficienza di un dispositivo di pulizia dell’aria dalle particelle con un diametro ottico tra 0,3 µm e x µm.

Nella serie ISO 16890 sono utilizzati i seguenti intervalli dimensionali delle particelle per ogni valore di efficienza elencato.

Prospetto – 1 Intervalli dimensionali dei diametri ottici delle particelle per la definizione delle efficienze, ePMx

I filtri d’aria per ventilazione generale sono comunemente utilizzati nei servizi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria degli edifici. In queste applicazioni, i filtri d’aria influenzano in maniera significativa la qualità dell’aria interna e, di conseguenza, la salute delle persone riducendo la concentrazione del particolato. Per consentire ai progettisti e al personale della manutenzione di scegliere la corretta tipologia di filtro, si riscontra un interesse da parte dei produttori e rivenditori che operano a livello internazionale per una ben definita e comune metodologia di prova e classificazione dei filtri d’aria in funzione della loro efficienza, specialmente rispetto alla rimozione del particolato.

Le attuali norme regionali definiscono metodologie di prova e classificazione completamente differenti, che non consentono alcun confronto tra loro e costituiscono quindi un ostacolo al commercio globale dei prodotti. Inoltre, le attuali norme di prodotto hanno dimostrato i loro limiti producendo risultati spesso molto lontani dalla prestazione dei filtri in opera, per esempio sovrastimando l’efficienza di molti prodotti. Con questa nuova serie ISO 16890, si è adottato un sistema di classificazione completamente nuovo, che fornisce migliori e più significativi risultati di quelli ottenuti con le norme esistenti.

La serie ISO 16890 descrive le attrezzature, i materiali, le specifiche tecniche, i requisiti, la qualificazione e le procedure per fornire dati prestazionali in laboratorio e una classificazione dell’efficienza basati sull’efficienza spettrale misurata ed espressa con riferimento ad un sistema di classificazione basato sul particolato (ePM).

Secondo le norme della serie ISO 16890 gli elementi filtranti sono valutati in laboratorio in funzione della loro capacità di rimuovere il particolato espressa come valori di efficienza ePM1, ePM2,5 e ePM10. Gli elementi filtranti possono quindi essere classificati in accordo alle procedure definite in questa parte della ISO 16890. L’efficienza di rimozione del particolato dell’elemento filtrante è misurata in funzione delle dimensioni delle particelle nell’intervallo da 0,3 µm a 10µm su un elemento filtrante non caricato e non condizionato come definito nelle procedure della ISO 16890-2.

Dopo la prova iniziale dell’efficienza di rimozione del particolato, l’elemento filtrante è condizionato secondo le procedure definite nella ISO 16890-4 e l’efficienza di rimozione del particolato è nuovamente misurata sull’elemento filtrante condizionato.

Ciò è fatto per fornire informazioni circa l’intensità di qualsiasi meccanismo elettrostatico di rimozione che potrebbe essere presente nell’elemento filtrante sottoposto a prova. L’efficienza media del filtro è determinata calcolando la media tra l’efficienza iniziale e l’efficienza misurata sul filtro condizionato per ogni intervallo dimensionale.

L’efficienza media è utilizzata per calcolare le efficienze ePMx, pesando i valori ottenuti rispetto a una distribuzione dimensionale standardizzata e normalizzata delle particelle della corrispondente frazione di aerosol ambiente. Quando si comparano filtri provati in accordo con la serie ISO 16890, i valori di efficienza spettrale devono sempre essere confrontati per la stessa classe ePMx (per esempio ePM1 del filtro A con ePM1 del filtro B).

La capacità di accumulo della polvere di prova e l’efficienza gravimetrica iniziale di un elemento filtrante sono determinate secondo le procedure di prova definite nella ISO 16890-3.

[... omissis]

Metodo di prova

La prova di un filtro prevede i seguenti passaggi:

Classificazione

Immagine 6 - Gruppi dei filtri

L’efficienza gravimetrica iniziale, i tre valori di efficienza ePM1, ePM2,5 e ePM10 e i valori minimi di efficienza ePM1, min e ePM2,5, min devono essere utilizzati per classificare un filtro in uno dei quattro gruppi definiti nel prospetto 2.

Prospetto 2 Gruppi dei filtri

Le classi dei filtri sono riportate come valore dichiarato della classe in combinazione con la designazione del gruppo. Per indicare le classi ePM, i valori della classe devono essere arrotondati verso il basso al più vicino multiplo del 5%. Valori maggiori del 95% sono indicati come "> 95%".

Esempi di dichiarazioni delle classi sono ISO Coarse 60%, ISO ePM10 60%, ISO ePM2,5 80%, ISO ePM1 85% o ISO ePM1> 95%.

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