Filtrazione dell’aria: che differenza c'è tra i diversi filtri presenti sul mercato?

Filtri meccanici, elettrostatici, chimici e con lampade UV. Oggi sul mercato sono disponibili diversi sistemi di filtrazione, sempre più spesso inclusi di serie anche nelle unità interne dei condizionatori residenziali. Ma che differenza c’è tra i diversi tipi di filtri? Quale criterio seguire nella scelta? Esiste un filtro più efficiente di altri? E i filtri fotovoltaici? 

Partiamo da un presupposto: l’utilizzo di sistemi filtranti ad elevata efficienza assicura il corretto ricambio dell’aria, poiché gli impianti di condizionamento o ventilazione immettono aria nuova e filtrata nell’ambiente, permettendo l'espulsione di quella inquinata e garantendo protezione anche contro le polveri sottili (PM10 e PM2,5) e i microrganismi. 

Il sistema di filtrazione può essere posizionato esclusivamente sulle prese d’aria esterne (Outside Air Treatment), soprattutto nel caso di ambienti outdoor particolarmente inquinati; oppure può essere utilizzato per creare zone di bypass all’interno del sistema dei condotti di aerazione (Partial Supply Air Treatment).

Questo sistema è valido quando sono note le concentrazioni di inquinanti indoor e outdoor e il livello di riduzione delle concentrazioni richiesto è comunque modesto e facilmente gestibile. I risultati migliori si ottengono nei sistemi in cui si ha l’installazione di opportuni sistemi di filtrazione sugli eventuali punti di ricircolo (ammesso prima dell’emergenza Covid-19) e sopra opportuni sistemi di bypass (Full Supply Air Treatment).

Quali sono i tipi di filtri esistenti e le loro caratteristiche?

I filtri si caratterizzano per: 

• la frazione arrestata del particolato inquinante (efficienza);
• le perdite di carico del flusso d’aria durante l’attraversamento;
• l’intervallo di tempo tra una manutenzione (sostituzione o pulizia dei filtri) e l’altra.

Esistono vari tipi di filtri:

• filtri meccanici, che arrestano polveri tra 0,5 e 1 µm. Sono dei materassini di materiale fibroso attraversati da aria con velocità compresa tra 1 m/s e 4 m/s. Il costo è contenuto e la perdita di carico è bassa, ma aumenta in modo rilevante con l’intasamento;
• filtri elettrostatici, utilizzati per particelle tra 0,001 µm e 0,5 µm. Il campo elettrico (circa 12 kV) ionizza l’aria e la superficie del particolato contenuto in essa. Le particelle aderiscono ad una piastra carica di segno opposto in un campo elettrostatico;
• filtri chimici che eliminano particolari gas o vapori, ad esempio i filtri a carbone attivo. Questi filtri sono caratterizzati da processi di adsorbimento.

La filtrazione meccanica dell’aria si basa su diversi meccanismi fisici che possono avvenire singolarmente o in accoppiata. La scelta delle diverse tipologie di filtro è oggi regolata da più normative (UNI EN 10339, EN 779, UNI EN 1822) le quali permettono di definire con precisione le caratteristiche del filtro in relazione alla classe di efficienza e impiego. Senza entrare nel merito della descrizione delle diverse caratteristiche, si possono individuare in base alla norma UNI 779:2012 “Filtri d’aria antipolvere per ventilazione generale – determinazione della prestazione di filtrazione” le tre seguenti macro-categorie o gruppi:

• filtri grossolani (G), detti anche pre-filtri;
• filtri medi (M);
• filtri fini (F).

In particolare, è la norma UNI EN 1822-1 “Filtri per aria ad alta efficienza (EPA, HEPA, ULPA) – Parte 1: classificazione, prove di prestazione, marcatura” che regola l’applicazione dei filtri per l’aria ad alta e altissima efficienza e a bassissima penetrazione (EPA, HEPA, ULPA) utilizzati nel campo della ventilazione e del condizionamento dell’aria.

Questo articolo è stato pubblicato originariamente sul numero 91 della rivista Casa&Clima. Clicca qui per abbonarti.

Qual è il grado di efficienza dei vari filtri disponibili?

La presa d’aria esterna non deve essere collocata in prossimità di una strada di grande traffico, di una ribalta di carico/scarico automezzi, di scarichi di fumi o prodotti della combustione, in punti vicini a espulsioni industriali, di servizi igienici o comunque di aria viziata o contaminata, in vicinanza di torri di raffreddamento o torri evaporative, oppure a un’altezza minore di 4 m dal piano stradale più elevato di accesso all’edificio. In funzione dell’efficienza, si distingue tra filtri: 

• M: media efficienza;
• A: alta efficienza;
• AS: altissima efficienza.