A Filtr średni V-bank nadaje się do zastosowania w centrali wentylacyjnej o ograniczonej głębokości, gdy rzeczywista głębokość jej obudowy, elementy mocujące oraz przestrzeń niezbędna do wyjęcia całego elementu mieszczą się w przestrzeni, jaką dysponuje jeszcze centrala, a także gdy jej udokumentowany spadek ciśnienia przy wymaganym w projekcie przepływie powietrza mieści się w dopuszczalnym zakresie wentylatora. Konstrukcja typu V-bank pozwala zmieścić dużą powierzchnię filtrującą w krótkiej obudowie poprzez złożenie materiału filtrującego w kieszenie w kształcie litery V, utrzymywane w sztywnej ramie, dzięki czemu zazwyczaj zapewnia większą powierzchnię filtrującą na jednostkę głębokości niż panel płaski. Ta zaleta geometryczna ma znaczenie tylko wtedy, gdy przestrzeń serwisowa pozwala na wymianę, a opór całego zestawu, a nie pojedynczego elementu, nadal mieści się w zakresie dopuszczalnym dla wentylatora.

Zmierzyć całkowitą powierzchnię zabudowy i powierzchnię użytkową

Decydującym parametrem nie jest wymiar czołowy filtra, lecz całkowita głębokość zajmowana przez obudowę, elementy mocujące oraz przestrzeń niezbędną do wyjęcia wkładu. Centrala wentylacyjna o ograniczonej głębokości, która nie pozwala na zamontowanie proponowanej obudowy filtra kieszeniowego, stanowi uzasadniony powód, by rozważyć zastosowanie układu typu „V-bank”, jednak porównanie należy przeprowadzić w oparciu o rzeczywistą głębokość obudowy tego układu, a nie o powszechną opinię o jego kompaktowości. Kompaktowe powierzchnie czołowe i małe głębokości nominalne często maskują elementy mocujące, które wystają do wnętrza komory.

Te trzy wymagania zajmują różne części tej samej przestrzeni. Obudowa określa minimalną głębokość komory. Zaciski, zatrzaski, sprężynowe elementy blokujące lub uchwyty kanałowe zwiększają tę głębokość, czasami po stronie wlotowej, gdzie przejście jest już wąskie. Przestrzeń na wyjęcie znajduje się przed lub obok rzędu i jest regulowana przez drzwiczki dostępowe, a wcale nie przez samą komorę. Filtr może spełniać pierwsze dwa wymagania, a mimo to pozostawić instalację, której żaden technik nie będzie w stanie serwisować bez demontażu cięgna przepustnicy, osłony wężownicy lub fragmentu kratki pomostowej.

Zatem kierunek demontażu należy zaznaczyć na rysunku porównawczym obok wymiarów montażowych. Należy wcześnie zdecydować, czy elementy będą wyjmowane przez boczne drzwi dostępowe, do przodu w kierunku korytarza serwisowego, czy też w kierunku przeciwnym do przepływu powietrza, a także upewnić się, że cały element przechodzi przez ten otwór bez zginania się lub nadmiernego nacisku. Element typu V-bank jest sztywny; w przeciwieństwie do filtra workowego nie można go zgnieść, aby ominąć przeszkodę, a rama, która uległa wygięciu podczas demontażu, prawdopodobnie nie ułoży się ponownie prawidłowo.

W przypadku, gdy rzeczywiście nie da się odpowiednio dostosować drogi dostępu, praktycznym rozwiązaniem jest zastosowanie demontowalnego elementu dostępowego, takiego jak panel lub sekcja zaprojektowana z myślą o wyjęciu podczas wymiany, pod warunkiem że przerwa w pracy i nakład pracy związane z demontażem zostaną uwzględnione już na etapie uzgadniania planu konserwacji, a nie dopiero podczas pierwszej wymiany filtra.

Porównaj układ typu V-bank z opcjami o mniejszym nachyleniu przy tym samym obciążeniu

Gdy zarówno element typu V-bank, jak i płytszy element panelowy Jeśli chodzi o fizyczne dopasowanie do komory, o wyborze decyduje udokumentowany spadek ciśnienia przy tym samym wymaganym przepływie powietrza i tej samej powierzchni czołowej, a nie nazwa formatu. Format opisuje geometrię; nie określa on wielkości oporu. Filtr typu V-bank o rzadkich fałdach i sztywnym materiale filtracyjnym może wykazywać większy opór niż dobrze zaprojektowany panel przy takim samym obciążeniu, a sytuacja odwrotna jest równie możliwa, więc jedynym rzetelnym porównaniem jest krzywa spadku ciśnienia dla czystego filtra podana przez producenta, odczytana przy przepływie powietrza przewidzianym w projekcie, wraz z informacjami dostarczonymi przez dostawcę na temat oporu w miarę zanieczyszczania się filtra.

Różnica fizyczna leżąca u podstaw tego porównania jest prosta. Złożenie materiału filtracyjnego w kształt litery „V” zwielokrotnia powierzchnię materiału wystawioną na działanie danej strony, co zmniejsza prędkość przepływu przez sam materiał. Niższa prędkość przepływu przez materiał filtracyjny oznacza zazwyczaj mniejsze opory przy tym samym stopniu filtracji oraz dłuższą żywotność przed osiągnięciem oporu końcowego, ponieważ obciążenie pyłowe rozkłada się na większą powierzchnię. Płaski panel ma znacznie mniejszą powierzchnię na tej samej stronie, więc przy tej samej wydajności pracuje z większą prędkością materiału filtracyjnego, co zazwyczaj wiąże się z wyższym oporem i krótszym odstępem między wymianami. Tam, gdzie głębokość montażu jest ograniczona, a możliwości wentylatora są niewielkie, przemawia to na korzyść układu w kształcie litery V. Tam, gdzie głębokość jest ograniczona, a opór panelu i częstotliwość wymiany są akceptowalne w ramach możliwości wentylatora i planu konserwacji, mniejsze wymiary panelu i prostsza obsługa sprawiają, że jest to rozsądna opcja do zachowania.

Jeden warunek zmienia całe porównanie. Jeśli w projekcie można uzyskać inną powierzchnię czołową – poprzez dodanie rzędu komórek, zmianę układu baterii lub poszerzenie sekcji filtracyjnej – wówczas porównanie poszczególnych elementów traci sens i konieczne staje się zamiast tego pełne porównanie układów baterii. Zwiększenie powierzchni czołowej obniża prędkość czołową, co zmniejsza opór w obu układach i może sprawić, że układ paneli znów stanie się opcją wartą rozważenia. Ustalanie powierzchni czołowej, a następnie porównywanie formatów jest uzasadnione; porównywanie formatów przy różnych powierzchniach czołowych nie ma sensu.

Stopień filtracji jest kwestią odrębną i ustala się go osobno. Wybór formatu dostosowanego do głębokości nie rozstrzyga, który Klasa ISO ePM ani zdolność filtra do ochrony kolejnego stopnia HEPA, ani koszty energetyczne tej klasy w całym okresie eksploatacji; kwestie te rozstrzyga się w oparciu o wymóg ochrony zapewniany przez filtr HEPA oraz budżet energetyczny systemu, o ile fizyczna konstrukcja jest wykonalna.

Dopasuj stojak, uszczelki i zmontowany zestaw

W przypadku elementu zamiennego, który wykorzystuje istniejącą ramę filtra, należy sprawdzić na podstawie rysunku ramy trzy odrębne kwestie: wymiary ramy, przyleganie uszczelki oraz sposób mocowania. Samo zmieszczenie się elementu w komorze świadczy jedynie o tym, że nie jest on zbyt duży. Nie daje to jednak żadnej pewności co do tego, czy rama przylega do powierzchni uszczelniającej, czy uszczelka jest ściśnięta w miejscach, gdzie rama zapewnia powierzchnię styku, ani czy istniejące zaciski w ogóle mocują nową ramę.

To właśnie zjawisko obejścia sprawia, że kwestia ta ma większe znaczenie, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Powietrze podąża ścieżką najmniejszego oporu, a opór szczeliny wokół ramy jest znacznie niższy niż opór materiału filtrującego przeznaczonego do wychwytywania drobnych cząstek. Nawet niewielka szczelina może przenosić nieproporcjonalnie dużą część przepływu powietrza, więc nominalna wydajność podana na elemencie filtrującym nie odzwierciedla w pełni tego, co filtr faktycznie dostarcza do kolejnego etapu HEPA lub do pomieszczenia. Podana wydajność odnosi się do badanego materiału filtrującego; rzeczywista wydajność po zainstalowaniu zależy od materiału filtrującego, uszczelnienia oraz obudowy.

Z tego samego powodu mocowanie stanowi samo w sobie zabezpieczenie. Elementy typu V-bank są głębsze i cięższe niż panele i podlegają sile nacisku, która rośnie wraz z obciążeniem. Zaciski lub elementy mocujące dobrane do płytszego elementu mogą przytrzymywać nową ramę przy powierzchni uszczelniającej bez zapewnienia równomiernego docisku na całym obwodzie lub mogą w ogóle nie pasować do geometrii kołnierza ramy. Należy upewnić się, że elementy mocujące i kołnierz ramy zostały narysowane i zwymiarowane razem, a nie zakładano ich kompatybilności tylko dlatego, że oba są opisane tym samym rozmiarem nominalnym.

Ostatnia kontrola dotyczy przejścia od elementu do zespołu wentylatorów. W przypadku gdy w ścianie ramy znajduje się kilka równoległych komór zespołu wentylatorów typu V, należy zapytać o parametry przepływu powietrza i ciśnienia dla zmontowanego zespołu, uwzględniając panele zaślepiające, które zamykają nieużywane otwory, oraz przejścia po obu stronach ściany ramy. Dane katalogowe opisują element przetestowany przy określonej prędkości czołowej w kanale testowym. Wentylator musi obsługiwać rzeczywistą ścianę ramową wraz z jej przejściem wlotowym, przeszkodami wynikającymi z konstrukcji ramy oraz wszelkimi nierównomiernościami rozkładu prędkości wynikającymi z tej geometrii. Opór zespołu i opór elementu nie są wartościami zamiennymi, a różnica między nimi jest często przyczyną utraty rezerwy wydajności wentylatora przy modernizacji.

Zdecyduj, co należy zweryfikować w ramach zmiany w pomieszczeniu czystym

Gdy centrala wentylacyjna zasila kwalifikowany pomieszczenie czyste, wymiana na fizycznie kompatybilny zestaw filtrów typu V-bank nadal stanowi zmianę w systemie wentylacyjnym i przed jej zatwierdzeniem podlega odpowiedniej ocenie. Należy porównać proponowany przepływ powietrza i wydajność filtracji z istniejącymi wymaganiami systemu, a na podstawie tego porównania określić, jakiej weryfikacji wymaga ta zmiana. Inna strata ciśnienia powoduje przesunięcie punktu pracy wentylatora, co może wpłynąć na objętość nawiewu, różnice ciśnień w pomieszczeniu oraz równowagę między odgałęzieniami nawiewu, a każdy z tych czynników może wpłynąć na klasyfikację czystości lub właściwości regeneracyjne, do których pomieszczenie zostało zakwalifikowane. Ocena zmiany, zakres weryfikacji oraz zgoda na ponowne uruchomienie systemu są ustalane zgodnie z zatwierdzoną procedurą kontroli zmian w projekcie oraz przez wyznaczoną osobę zatwierdzającą, a nie na podstawie dopasowania filtra.

ISO 14644-4:2022 traktuje wymagania dotyczące pomieszczeń czystych, projektowanie, budowę, uruchomienie i weryfikację jako spójny proces projektowy, a nie jako odrębne działania, co stanowi użyteczne ramy dla wymiany filtra w już zainstalowanym systemie: założenia projektowe i dowody weryfikacyjne muszą być ze sobą spójne. W przypadku obiektów zgodnych z GMP, EudraLex, tom 4, załącznik 15 obejmuje specyfikacje wymagań użytkownika oraz weryfikację projektu, a także stosuje kontrolę opartą na ocenie ryzyka w odniesieniu do zmian mających wpływ na urządzenia istotne dla jakości, przy czym zakres weryfikacji zależy od konkretnego projektu. Żadne z tych źródeł nie określa formatu filtra, limitu ciśnienia ani kryteriów akceptacji dla tego rodzaju wymiany; są one ustalane zgodnie z własnymi wymaganiami i procedurami obiektu.

Wynikają z tego dwie praktyczne konsekwencje. Po pierwsze, wymagania dotyczące retencji filtracyjnej należy zapisać przed porównaniem formatów, tak aby porównanie odbywało się w odniesieniu do tego, co obiekt już musi spełniać, a nie w odniesieniu do numeru katalogowego poprzedniego filtra. Po drugie, wszelkie pozostałe wątpliwości dotyczące oporu filtra należy wyjaśnić na papierze, w oparciu o dane dostawcy dotyczące przepływu powietrza i ciśnienia na poziomie filtra, przed złożeniem zamówienia na elementy; odkrycie ograniczenia wentylatora po montażu sprawia, że wymiana filtra staje się nieplanowanym badaniem sprawdzonego systemu.

Aby rozmowa z dostawcą była owocna, należy przygotować rysunek sekcji filtracyjnej centrali wentylacyjnej (AHU) zawierający szczegóły dotyczące stelaża i powierzchni uszczelniającej, wymiary drzwi dostępowych oraz przewidywany kierunek demontażu, wymagany przepływ powietrza i powierzchnię czołową, dostępny zapas ciśnienia wentylatora, aktualny stopień filtracji oraz oczekiwania obiektu dotyczące kontroli zmian w pomieszczeniu, które obsługuje urządzenie. Dysponując tymi informacjami, dostawca może porównać filtr średniej wydajności typu V-bank przeznaczony do centrali wentylacyjnej o ograniczonej głębokości z płytszą alternatywą na tych samych zasadach oraz podać wydajność całego zestawu filtrów, a nie pojedynczego elementu.

Często zadawane pytania

Q: Czy filtr typu V-bank jest oczywistym wyborem, gdy filtr kieszeniowy jest zbyt głęboki?
A: Nie. Jest to odpowiedni kandydat tylko wtedy, gdy cała obudowa służąca do montażu i demontażu pasuje, a urządzenie spełnia wymagania dotyczące wydajności filtracji w ramach dopuszczalnych parametrów wentylatora. Jeśli zarówno układ typu V-bank, jak i opcja o mniejszej głębokości pasują, przed podjęciem decyzji należy porównać ich udokumentowane spadki ciśnienia przy tym samym przepływie powietrza i tej samej powierzchni czołowej.

Q: Jak należy porównywać oferty, w których stosowane są różne rozmiary filtrów lub różna liczba elementów?
A: Należy porównać kompletne układy rzędów wentylatorów przy wymaganym w projekcie przepływie powietrza. Porównanie spadku ciśnienia na poziomie poszczególnych elementów wymaga przyjęcia wspólnego przepływu powietrza i wspólnej powierzchni czołowej; jeśli proponowane układy wykorzystują różne powierzchnie czołowe, należy uwzględnić zmontowany rząd wentylatorów, panele zaślepiające i elementy przejściowe, tak aby porównanie odzwierciedlało rzeczywiste obciążenie wentylatora.

Q: Czy mogę przyjąć filtr, który pasuje podczas pracy, ale nie mieści się w drzwiczkach dostępowych?
A: Dopiero po ustaleniu, w jaki sposób cały element zostanie zdemontowany i wymieniony. Należy rozważyć alternatywną obudowę filtra lub rozwiązanie umożliwiające dostęp, które pozwoli na obsługę bez uszkadzania filtra lub demontażu niepowiązanych urządzeń przy każdej wymianie. Celowo zaprojektowany, demontowalny zespół dostępowy stanowi opcję tylko wtedy, gdy dopuszczalne są prace związane z jego wyłączeniem z eksploatacji.

Q: Czy wymiana filtra typu V-bank automatycznie wymaga ponownej kwalifikacji całego pomieszczenia czystego?
A: Sam format filtra nie determinuje zakresu weryfikacji ani ponownej kwalifikacji. Należy porównać proponowany przepływ powietrza i wydajność filtracji z obowiązującymi wymaganiami dotyczącymi pomieszczeń czystych oraz ocenić wprowadzaną zmianę przed dopuszczeniem do użytku. Decyzja musi uwzględniać ewentualne straty ciśnienia i zmiany w zrównoważeniu systemu, nawet jeśli zamiennik pasuje do istniejącej szafy.