I filtri delle unità di trattamento dell'aria (UTA) sono una parte fondamentale di qualsiasi UTA e senza di essi la qualità dell'aria in molti ambienti interni sarebbe seriamente compromessa. Un'unità di trattamento dell'aria viene utilizzata per rinnovare l'aria attraverso un sistema di ventilazione e condizionamento installato in una serie di edifici, come uffici, officine o magazzini.
Che si tratti di grandi moduli installati sul tetto di un edificio o di un'unità di trattamento dell'aria residenziale, è disponibile una varietà di filtri diversi che si adattano a una serie di variabili. Queste possono includere la capacità della stanza (misurata in metri quadrati), il tipo di aria da pulire e se il risultato finale è per uso industriale, commerciale o residenziale.
Un'UTA è composta da una serie di parti e funzioni che si combinano per aspirare l'aria sporca dall'esterno e per aspirare l'aria fresca. Le parti sono:
Un'UTA è un modo efficiente per migliorare la qualità dell'aria all'interno degli edifici. Come parte di un sistema di ventilazione e condizionamento, sono progettate per pulire e far circolare l'aria fresca per garantire un ambiente sano agli abitanti.
Le UTA aspirano l'aria dall'esterno, la fanno passare attraverso filtri che intrappolano gli inquinanti presenti nell'aria prima che un ventilatore la spinga attraverso i condotti dell'edificio per distribuire aria fresca e pulita all'interno.
Gli scambiatori di calore e di raffreddamento integrati nelle UTA sono utilizzati per aumentare la capacità dell'UTA e per risparmiare energia. In alcuni casi, le unità di trattamento dell'aria possono aspirare l'aria dai locali e ricircolarla, riducendo ulteriormente il livello di energia utilizzata.
Una parte fondamentale del processo di pulizia dell'aria è rappresentata dai filtri utilizzati per rimuovere l'inquinamento, le particelle e altri contaminanti, come virus e batteri. Esistono diversi filtri a seconda dell'utilizzo dell'UTA e di ciò che deve essere filtrato dall'aria.
Dipende dal luogo e dalle modalità di utilizzo dell'UTA. Ad esempio, l'inquinamento dell'aria in un impianto di produzione conterrà particelle di dimensioni diverse rispetto a quelle delle abitazioni. La qualità dell'aria urbana di oggi è inquinata da particelle più piccole e da gas generati da inquinanti esterni, ad esempio da motori diesel e a combustione. Ciò significa che il filtro dell'aria scelto deve essere in grado di rimuovere le particelle più piccole, nonché le spore fungine e batteriche, per garantire una migliore qualità dell'aria interna.
Le industrie manifatturiere richiedono solitamente un tipo di filtro per UTA diverso da quello degli ospedali, ad esempio, a causa del tipo e delle dimensioni delle particelle che devono essere rimosse dall'aria.
È inoltre necessario considerare il grado di efficienza del filtro.
L'efficacia di un filtro viene misurata in base alla norma ISO 16890. In genere, i filtri sono in grado di trattenere particelle di dimensioni comprese tra 10 micron e 0,3 micron.
Esistono diversi tipi di filtri per le UTA:
Il tipo di filtro più comune è il filtro a maniche, che consiste in 4-12 sacchi disposti parallelamente l'uno all'altro. La lunghezza e la profondità possono variare da 300 mm a 900 mm e possono variare da filtri grossolani a bassa efficienza a filtri fini ad alta efficienza, a seconda dello spessore del materiale filtrante e del numero di sacchi utilizzati. I sacchi possono essere affusolati per migliorare il flusso d'aria o diritti.
I filtri a maniche rimuovono la polvere dall'aria attraverso una serie di processi che includono setacciatura, collisione inerziale, aggancio, diffusione, sedimentazione gravitazionale ed elettricità statica.
Questo tipo di filtro viene normalmente utilizzato per catturare gas nocivi e velenosi, nonché le relative particelle di polvere emesse nelle industrie che producono cemento, vetro e fertilizzanti.
Composti da pannelli pieghettati montati in un telaio rigido, i filtri compatti sono disponibili in varie forme. Sono realizzati con una profondità di 292 mm e utilizzano microfibre di vetro o fibre sintetiche plissettate a umido in un pacchetto di filtri. Quando sono sigillati nel telaio, formano una forma a V che garantisce il massimo livello di filtrazione. Il passo e l'altezza delle pieghe, la superficie e il numero di V determinano le prestazioni e la qualità del filtro.
Questo tipo di filtro viene utilizzato per prolungare la durata del media filtrante, consentendo che la velocità dell'aria attraverso il mezzo filtrante sia molto inferiore alla velocità frontale, creando la giusta efficienza con una caduta di pressione accettabile. I pannelli pieghettati sono realizzati con una miscela di polimeri sintetici, spesso dotati di cariche elettrostatiche, e la profondità delle pieghe può variare da 25 mm a 300 mm. Per garantire la massima efficienza di questo tipo di filtro, è necessario ottimizzare l'altezza e la distanza delle pieghe e la superficie filtrante, mentre la forma delle pieghe può essere utilizzata per migliorare la caduta di pressione iniziale.
Negli ambienti in cui è fondamentale disporre di unità di trattamento dell'aria con un'elevata efficienza, come ad esempio nelle applicazioni militari, ospedaliere, nei semiconduttori, nel settore nucleare e nei laboratori microbiologici, si utilizzano filtri EPA, ULPA o HEPA (high-efficiency particulate air). I filtri sono realizzati con fibre di vetro sottili, di dimensioni comprese tra 0,1µ e 1µm, e il supporto filtrante è anch'esso sottile (da 0,5 mm a 1 mm). Il filtro è pieghettato per garantire una bassa resistenza al flusso d'aria, con un'area filtrante da 20 a 75 volte superiore all'area frontale. Sono progettati per trattenere almeno il 99,95% delle particelle presenti nell'aria, come pollini, polvere, batteri e muffe.
Recenti ricerche condotte in ospedali e scuole hanno dimostrato che i filtri HEPA possono essere efficaci nel catturare virus e batteri, tra cui il coronavirus COVID-19, se utilizzati con luce UV.
Ogni filtro di un'UTA deve essere sottoposto a regolare manutenzione e pulizia. Anche i filtri dovranno essere sostituiti a un certo punto, poiché diventano meno efficaci quando sono pieni di contaminanti e particelle. I diversi produttori hanno le loro linee guida per la pulizia e la manutenzione dei filtri, che devono essere seguite.