基於EN 779標準的亞高效袋式過濾器過濾效率測試方法解析 引言 隨著工業技術的發展和人們對空氣質量要求的提高，空氣過濾器在暖通空調（HVAC）、潔淨室、製藥、食品加工等領域的應用日益廣泛。作為空氣...
基於EN 779標準的亞高效袋式過濾器過濾效率測試方法解析
引言
隨著工業技術的發展和人們對空氣質量要求的提高，空氣過濾器在暖通空調（HVAC）、潔淨室、製藥、食品加工等領域的應用日益廣泛。作為空氣處理係統中的核心組件之一，空氣過濾器的性能直接影響到係統的整體運行效率與室內空氣質量。其中，亞高效袋式過濾器因其較高的過濾效率和較長的使用壽命，在中效過濾領域占據重要地位。
為了規範空氣過濾器的性能評價體係，國際上製定了多個相關標準，其中歐洲標準EN 779:2012《Particulate air filters for general ventilation – Determination of the filtration performance》是目前被廣泛采用的空氣過濾器測試標準之一。該標準主要適用於一般通風用途的顆粒物空氣過濾器，尤其是對F5-F9等級的亞高效和高效過濾器進行分類和性能評估。
本文將圍繞EN 779標準中關於亞高效袋式過濾器的過濾效率測試方法展開詳細解析，涵蓋測試原理、實驗設備、測試流程、參數計算、產品選型建議以及國內外研究現狀等方麵內容，旨在為工程技術人員提供科學、係統的參考依據。
一、EN 779標準概述
1.1 標準背景與發展曆程
EN 779標準早由歐洲標準化委員會（CEN）製定，其前身可追溯至德國DIN 24185標準。該標準初發布於1993年，後經過多次修訂，新版本為EN 779:2012，替代了之前的EN 779:2002版本。新版標準引入了新的測試方法和分級體係，以更準確地反映過濾器的實際使用效果。
1.2 標準適用範圍
EN 779標準適用於以下類型的空氣過濾器：
- 用於一般通風係統的顆粒物空氣過濾器；
- 額定風量下測試的過濾器；
- 不適用於HEPA/ULPA高效過濾器（這些通常遵循EN 1822標準）；
- 主要針對F5至F9等級的過濾器。
1.3 過濾器等級劃分
根據EN 779:2012標準，空氣過濾器按照平均過濾效率分為以下等級：
| 等級 | 平均過濾效率（%） |
|---|---|
| F5 | ≥ 40%，＜60% |
| F6 | ≥ 60%，＜80% |
| F7 | ≥ 80%，＜90% |
| F8 | ≥ 90%，＜95% |
| F9 | ≥ 95% |
注：以上數據為ISO A2試驗粉塵條件下的平均過濾效率。
二、亞高效袋式過濾器簡介
2.1 結構特點
亞高效袋式過濾器通常由多層無紡布或合成纖維材料製成，呈袋狀結構，通過縫製或熱熔方式固定在金屬或塑料框架上。其典型特征包括：
- 多袋設計（如4袋、6袋），增大有效過濾麵積；
- 表麵負荷低，阻力小；
- 容塵量大，使用壽命長；
- 適用於中等至較高潔淨度要求的環境。
2.2 應用領域
亞高效袋式過濾器廣泛應用於：
- 潔淨廠房、醫院手術室、實驗室等空氣淨化係統；
- 中央空調係統的一次或二次過濾；
- 工業車間除塵係統；
- 醫藥、食品、電子等行業生產過程中的空氣處理。
2.3 典型產品參數示例
以下為某國產知名品牌F7等級亞高效袋式過濾器的技術參數：
| 參數名稱 | 數值範圍 |
|---|---|
| 額定風量 | 2000~3000 m³/h |
| 初始阻力 | ≤120 Pa |
| 過濾效率（Arrestance） | ≥85%（按ASHRAE 52.1） |
| 過濾效率（Dust Spot） | ≥80% |
| 使用溫度範圍 | -10℃～70℃ |
| 材質 | 聚酯纖維、玻璃纖維複合材料 |
| 尺寸（常規） | 592×592×450 mm |
| 框架材質 | 鋁合金或鍍鋅鋼板 |
| 壽命（視工況） | 6～12個月 |
三、EN 779標準測試方法詳解
3.1 測試原理
EN 779標準規定的測試方法主要包括以下幾個方麵：
- 測試粉塵：采用ISO A2試驗粉塵（主要成分為氧化鐵、碳黑等）；
- 測試風速：在額定風速下進行測試（通常為1.3 m/s）；
- 測試指標：包括平均過濾效率（Average Efficiency）、容塵量（Dust Holding Capacity, DHC）、終壓差（Final Pressure Drop）等；
- 測試裝置：包含氣溶膠發生器、粒子計數器、壓力測量係統等。
3.2 測試流程
EN 779標準的測試流程如下：
- 預處理：過濾器需在標準溫濕度條件下平衡24小時；
- 初始效率測試：在未加載粉塵情況下測試初始過濾效率；
- 加載粉塵：連續注入ISO A2粉塵，直至達到規定壓差（通常為450 Pa）；
- 記錄數據：每間隔一定時間記錄過濾效率、阻力變化；
- 計算平均效率：基於整個加載過程的數據計算平均過濾效率；
- 確定等級：根據平均效率劃分F5-F9等級。
3.3 關鍵參數計算方法
（1）平均過濾效率（Average Efficiency）
$$
eta{avg} = frac{1}{N} sum{i=1}^{N} left(1 – frac{C{out,i}}{C{in,i}}right)
$$
其中：
- $ C_{in,i} $：第i個時刻入口濃度；
- $ C_{out,i} $：第i個時刻出口濃度；
- $ N $：采樣點總數。
（2）容塵量（Dust Holding Capacity, DHC）
$$
DHC = frac{m_d}{A}
$$
其中：
- $ m_d $：累計加載粉塵質量（g）；
- $ A $：過濾器迎風麵積（m²）。
（3）終壓差（Final Pressure Drop）
指當加載粉塵導致阻力上升至450 Pa時的壓差值，用於判斷過濾器更換周期。
四、EN 779與其他標準的比較
4.1 EN 779 vs. ASHRAE 52.2
| 項目 | EN 779 | ASHRAE 52.2 |
|---|---|---|
| 適用對象 | 一般通風過濾器（F5-F9） | HVAC係統用過濾器 |
| 測試粉塵 | ISO A2粉塵 | ePMx係列（粒徑分布更細） |
| 分級方式 | 按平均效率分F5-F9 | 按ePM1/ePM2.5/ePM10分級 |
| 數據采集方式 | 時間積分法 | 多級粒徑分析 |
| 是否考慮粒徑分布 | 否 | 是 |
4.2 EN 779 vs. GB/T 14295-2008（中國國家標準）
GB/T 14295-2008《空氣過濾器》是中國現行的空氣過濾器測試標準，部分內容與EN 779相似，但也存在差異：
| 項目 | EN 779 | GB/T 14295-2008 |
|---|---|---|
| 測試粉塵 | ISO A2粉塵 | 人工塵（石英砂、炭黑混合） |
| 分級方式 | F5-F9 | 初效、中效、高中效、亞高效 |
| 測試方法 | 動態加載測試 | 靜態稱重法為主 |
| 是否強製性標準 | 歐盟推薦標準 | 中國推薦性標準 |
五、國內外研究現狀綜述
5.1 國內研究進展
近年來，國內學者在空氣過濾器性能測試與優化方麵開展了大量研究。例如：
- 清華大學團隊通過對不同結構袋式過濾器的流場模擬，發現多袋結構可顯著降低局部阻力，提高容塵能力[1]；
- 同濟大學研究了EN 779與GB/T 14295在實際測試中的差異，並提出改進測試方法的建議[2]；
- 中國建築科學研究院指出，國內部分廠家在執行EN 779標準過程中存在理解偏差，影響了測試結果的準確性[3]。
5.2 國外研究動態
國外在空氣過濾器測試技術方麵起步較早，研究成果較為成熟：
- 丹麥技術大學（DTU）對比了多種測試標準對過濾效率的影響，認為EN 779更適合於中效過濾器的性能評估[4]；
- 美國ASHRAE協會在其年度報告中指出，EN 779標準雖然廣泛應用，但其對納米級顆粒物的過濾效率評估存在局限性[5]；
- 德國Fraunhofer研究所開發了基於激光粒子計數器的在線監測係統，提高了EN 779測試的精度和實時性[6]。
六、產品選型建議與工程應用指導
6.1 選型關鍵因素
在選擇亞高效袋式過濾器時，應綜合考慮以下因素：
| 因素 | 描述 |
|---|---|
| 過濾效率 | 根據潔淨度需求選擇F7、F8或F9等級 |
| 風量匹配 | 保證與風機或係統風量相匹配 |
| 初始阻力 | 越低越好，以減少能耗 |
| 容塵量 | 影響維護周期，高容塵量可延長更換周期 |
| 使用環境溫度 | 高溫環境下需選用耐高溫材料 |
| 成本與壽命 | 綜合考慮采購成本與維護成本 |
6.2 工程應用案例分析
某大型醫藥企業潔淨車間改造項目中，原采用F7等級國產袋式過濾器，實測過濾效率僅為82%，且壓差上升較快，頻繁更換造成運維成本增加。後改用符合EN 779標準的進口F8等級過濾器，平均過濾效率提升至92%，壓差穩定在合理區間，運行周期延長至10個月，節能效果明顯。
七、結論（略）
注：根據用戶要求，此處不撰寫總結性段落。
參考文獻
- 清華大學建築學院，《空氣過濾器性能測試與優化研究》，《暖通空調》，2020年第40卷第6期。
- 同濟大學環境科學與工程學院，《EN 779與GB/T 14295標準對比分析》，《中國環境科學》，2019年第39卷第11期。
- 中國建築科學研究院，《空氣過濾器測試標準實施問題研究》，《建築科學》，2021年第37卷第4期。
- Jensen K.A., et al. "Performance evalsuation of Air Filters Using EN 779 and ASHRAE Standards", Indoor Air, 2018.
- ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment, 2020 Edition.
- Fraunhofer Institute for Building Physics IBP, "Advanced Particle Counting Techniques in Filter Testing", Technical Report No. 2021-03.
注：本文內容僅供參考，具體產品選型及測試操作請依據實際工程需求並結合製造商技術資料執行。
