¿Qué tipo de Filtros para sistemas de ventilación existen?

¿Para qué sirven los filtros de un sistema de ventilación?

Conviene recordar que el aire que respiramos, además de oxígeno y CO2, contiene distintos tipos de partículas en suspensión. Nuestro organismo cuenta con sus propios mecanismos naturales de filtrado para impedir que penetren en nuestro sistema respiratorio las partículas de mayor tamaño (a partir de 10 µm). Pero, ¿cómo evitar que las demás acaben perjudicando nuestra salud? Eso sin olvidar que no solo nos afecta el tamaño de las partículas, sino también el nivel de concentración de estas.

En los sistemas de ventilación, son los filtros de aire los que se ocupan del proceso de depuración del aire, impidiendo que se sobrepasen los niveles de concentración de partículas en el aire considerados saludables. En este sentido, tanto la OMS como las distintas autoridades nacionales han establecido clasificaciones que sirven para medir y controlar la calidad del aire interior, de forma que se prevengan problemas como alergias o patologías respiratorias. Los filtros de aire, por tanto, deben tener en cuenta dos factores para ser eficaces:

• El tamaño de las partículas en suspensión.
• El grado de concentración de las distintas PM: polvo, humo, polen, olores, humedad, etc.

Los separadores de polvo y su utilización

Teniendo en cuenta uno de los dos factores básicos sobre los que deben actuar los filtros de aire, el del tamaño de las partículas en suspensión, se establece una primera diferenciación:

• Los separadores de polvo, para partículas con un diámetro superior a 1 µm.
• Los filtros de aire, para partículas con un diámetro inferior a 1 µm.

Los separadores de polvo utilizan sistemas mecánicos para precipitar las partículas de mayor tamaño. Por lo general, depuran el aire del exterior, es decir, tienen también una función medioambiental. Es el método que ha demostrado más eficiencia en este proceso específico que recibe el nombre de separación de polvo y que, sobre todo, se utiliza en entornos industriales o actividades que emiten grandes cantidades de contaminantes a la atmósfera. A su vez, se pueden distinguir dos grupos de separadores de polvo:

• Los que trabajan en seco. Pueden usar distintos tipos de fuerza mecánica para separar las partículas. Los más habituales son los separadores de polvo por gravedad, los de inercia, los centrífugos y los electrostáticos.
• Los que realizan una depuración húmeda, conocidos también como scrubbers. Estos separadores de polvo húmedo funcionan con agua, con un reactivo químico determinado (medio ácido o medio alcalino) o con una mezcla de ambos. Se usan especialmente para reducir las emisiones de gases contaminantes provocados por el transporte marítimo.

Clasificación de los filtros de un sistema de ventilación según sus aplicaciones

Si nos centramos en la calidad del aire de los espacios interiores, donde predomina la presencia de las partículas de menor tamaño, es cuando tenemos que referirnos específicamente a los filtros de aire en sistemas de ventilación. Aquí también existen distintas opciones, entre las que destacan cuatro modalidades de filtros de aire:

• • Los de carbón activo, considerados unos de los mejores purificadores del aire. Por eso, se recomienda su uso para filtrar partículas de tamaño molecular (virus, bacterias y gases nocivos, entre otros). Se suelen usar en equipos con sistemas de recirculación de aire. Son especialmente efectivos para absorber malos olores.

• Los filtros de aire electrostáticos funcionan con placas electrónicas activas que actúan como imanes, atrayendo partículas menores de 1 µm, sin reducir el flujo de aire. Funcionan con gran efectividad para filtrar hollín y humo de tabaco.

• Los filtros húmedos o viscosos están elaborados con un material filtrante empapado en una grasa o aceite que retiene las partículas contaminantes. Muy indicado para retener polen o polvo.

• Los filtros secos, muy similares a los anteriores, utilizan un entramado de fibras finas para filtrar las PM. Su aplicación más efectiva es también el filtrado de ácaros del polvo y polen.

Los filtros HEPA, un paso más en el tratamiento del aire

En este último año, y como consecuencia de la pandemia de la COVID-19, todo el mundo se ha familiarizado con términos como “aerosoles”, “ventilación” y “purificación del aire”. En ese contexto, los filtros HEPA  se han convertido en foco de toda la atención porque se identifican con el máximo nivel de eliminación de partículas en el aire, hasta un 99,9 de los famosos aerosoles.

Además, son eficientes no solo en cantidad, sino en la variedad de los agentes contaminantes que filtran, ya que retienen partículas de un diámetro de hasta 0.3 micrones, las más dañinas porque tienen un efecto más penetrante. Por supuesto, evitan que respiremos polvo y ácaros, pero también retienen moho, bacterias y virus. De hecho, es el sistema de filtrado que lleva décadas utilizándose en espacios tan sensibles como las UCIs o los aviones.

Obviamente, la conclusión lógica ante estos datos sería pensar que estos filtros de alta eficiencia (High Efficiency Particle Arresting) son los mejores, y que su instalación debería generalizarse en cualquier espacio interior para optimizar la salubridad del aire. Pensamos no solo en viviendas, sino en colegios, residencias, locales dedicados al ocio o edificios de uso público. Sin embargo, los filtros HEPA solo garantizan su eficacia si se incorporan dentro de un sistema de ventilación diseñado y dimensionado por técnicos para que toda la corriente de aire pase por el conducto dónde están estos filtros. Y, además, si su mantenimiento, renovación y manipulado se deja en manos de profesionales.

Una vez más, para determinar el tipo de filtro más adecuado en cada caso concreto, se deben estudiar todos los factores que afectan a la calidad del aire, como analizamos a continuación.

¿Qué factores valorar para seleccionar un filtro en un sistema de ventilación?

Como hemos señalado antes, los filtros de aire se clasifican teniendo en cuenta el porcentaje de partículas de un determinado tamaño que retienen. Sin embargo, este no es el único parámetro que se debe considerar a la hora de elegir los filtros de aire para un sistema de ventilación. El concepto de pérdida de carga también es esencial para valorar su eficacia.

En el caso de los sistemas de ventilación, la pérdida de carga se refiere a la disminución que sufre el caudal del aire al pasar por el filtro, esto es una consecuencia de la resistencia a la que se somete cualquier fluido cuando se introduce en un conducto o se incorpora a una instalación. Esta pérdida de presión tiene que ser compensada para restablecer un caudal uniforme, lo que se traduce en un aumento de consumo energético.

Además, la pérdida de carga está directamente relacionada con la obstrucción que la exposición a las distintas partículas acaba generando en los filtros de aire de los sistemas de ventilación. Por lo tanto, es imprescindible calibrar el tipo de sustancias y los niveles de contaminación a los que se va a exponer a los filtros para optar por el más adecuado a cada situación y optimizar su vida útil. Recordemos, finalmente, que hay distintos elementos que aumentan la presencia de PM, entre los que destaca la actividad que se realiza en el interior, cuestión que también hay que incluir entre los factores que influyen en la elección de los filtros de aire