Hasta hace algunos años, el sector de la climatización y calefacción estaba centrado únicamente en ofrecer soluciones y equipos de ventilación destinados a satisfacer unas necesidades climáticas enfocadas en la consecución del mayor bienestar posible en los espacios interiores.
Hoy en día, dando por sentado una temperatura interior correcta y agradable, se ha comenzado a pensar en la calidad de las fuentes de calor y frío, lo que conlleva a que cada vez sean más los sistemas de aire que se diseñan e instalan con el fin de garantizar una completa calidad del aire.
Este resultado es posible gracias a los innovadores sistemas de filtración; unos componentes capaces de mejorar la calidad del aire y reducir drásticamente las sustancias nocivas presentes en el ambiente. Un hecho que mejora aún más la sensación de bienestar de aquellos que permanecen en un espacio interior cerrado.
Sin duda, esta necesidad de aire limpio combinado con una temperatura ambiente agradable es ya una realidad hoy en día, y lo será aún más en el futuro. ¿Qué son y qué ventajas aplican los filtros electrostáticos?, ¿en qué basan su principio de funcionamiento?
En el siguiente artículo, desde Tecna, como especialistas en filtración electrostática, entramos en detalle. ¡Sigue leyendo!
¿Qué son los filtros electrostáticos?
De manera general, la filtración electrostática hace referencia a una tecnología de captura de partículas en una corriente de aire capaz de garantizar una alta y duradera eficiencia de filtración, produciendo, además, una inactivación viral y una desinfección bacteriana considerable.
La filtración electrostática es hoy considerada como uno de los sistemas más avanzados para la recogida de partículas existentes en un flujo de aire, capaz de garantizar una alta eficiencia y duradera con los mayores beneficios en la relación calidad-precio, por tener una vida útil mayor que cualquier otro tipo de filtro y por su bajo coste de mantenimiento basado en un simple lavado con agua y detergente.
El principio operativo de estos filtros electrostáticos se basa en la aplicación de una alta diferencia de potencial entre unos electrodos de descarga y unos colectores, persiguiendo el objetivo de crear un fuerte campo eléctrico.
De esta manera, los filtros electrostáticos constan de capas de material electrostáticamente cargado. Así, cuando el aire pasa a través del filtro, las partículas cargadas eléctricamente en el aire se adhieren a estas capas cargadas debido a la atracción electrostática. En consecuencia, las partículas cargadas positivamente son atraídas hacia las capas cargadas negativamente del filtro, mientras que las partículas cargadas negativamente son atraídas hacia las capas cargadas positivamente.
Al adherirse a las capas cargadas del filtro, las partículas son eficientemente capturadas y retenidas, evitando que se dispersen nuevamente en el aire. Esto ayuda a mejorar la calidad del aire al eliminar contaminantes como polvo, polen, humo u otros alérgenos, entre otros.
Es importante destacar que la efectividad de los filtros en la mejora de la calidad del aire puede depender de varios factores, como la eficiencia del filtro, la frecuencia de cambio o limpieza del filtro y el tamaño y tipo de contaminantes presentes en el entorno.
Qué tipos de filtros electrostáticos existen
Existen diferentes soluciones en el mercado que basan su principio operativo en la tecnología de filtración electrostática. Sin embargo, no todas las soluciones la emplean del mismo modo, existiendo, por tanto, diferentes tipos de filtros electrostáticos.
Filtros electrostáticos pasivos
Los filtros electrostáticos pasivos hacen referencia a una variante de filtros que no requieren de una fuente de energía externa para funcionar. A diferencia de los filtros electrostáticos activos, que utilizan cargas eléctricas generadas por corriente eléctrica para atraer y capturar partículas, los filtros electrostáticos pasivos emplean materiales con propiedades electrostáticas para realizar el proceso de filtración.
De manera general, los filtros electrostáticos pasivos están hechos de fibra de vidrio o tela sintética con alta resistencia. La carga electrostática se genera durante la producción de las fibras, sometiéndolas a un campo eléctrico intenso para polarizarlas antes de ser tejidas en estratos de diferentes grosores y peso.
La carga eléctrica en las fibras ayuda a atrapar las micropartículas que pesan. Sin embargo, como estas son progresivamente atrapadas, el rendimiento disminuye drásticamente debido a que las partículas atrapadas inhiben las cargas electrostáticas sobre las fibras circundantes.
Filtros electrostáticos de materiales polarizados
En los filtros electrostáticos de materiales polarizados, las superficies colectoras conservan su carga electrostática, ya que se encuentran constantemente polarizadas durante el funcionamiento por un campo eléctrico circundante.
Los filtros electrostáticos emplean materiales que presentan una polarización eléctrica inherente, pudiendo también polarizarse eléctricamente mediante procesos como la aplicación de un campo eléctrico externo. La polarización eléctrica crea una distribución de carga desigual en el material, lo que genera una atracción electrostática más fuerte hacia las partículas cargadas eléctricamente presentes en el aire.
Cuando el aire contaminado pasa a través de un filtro electrostático de materiales polarizados, las partículas cargadas eléctricamente en el aire son atraídas de manera más efectiva hacia las capas del filtro debido a la polarización eléctrica del material. Esto permite una captura más eficiente de las partículas y una mayor efectividad en la purificación del aire.
Filtros electrostáticos con placa electrónica activa
Los filtros electrostáticos de placa activa difieren de los anteriores en los que las cargas electrostáticas se generan tanto en las partículas como en las superficies colectoras al mismo tiempo mientras el filtro está en funcionamiento.
Estos filtros electrostáticos constan de una placa electrónica que genera una carga eléctrica activa y controlada. La placa electrónica está compuesta por materiales conductores que pueden generar un campo eléctrico intenso y ajustable.
El campo eléctrico generado por la placa electrónica actúa como un imán electrostático que atrae las partículas cargadas eléctricamente en el aire hacia la superficie de la placa.
Entre algunas de las propiedades más relevantes a tener en cuenta destacan:
- No son muy versátiles en términos de dimensiones. Dependiendo de los caudales, sobre todo en grandes climatizadoras, tanto la fabricación como la instalación y el montaje de los equipos puede suponer una tarea ardua y costosa.
- Al estar fabricados con materiales especiales y delicados tales como alambres de tungsteno y aisladores, su limpieza durante las labores de mantenimiento debe ser realizada por mantenedores habilitados, muy especializados en esta tipología de filtros.
¿Cómo funciona y para qué sirve un filtro electrostático?
Como hemos comentado, generalmente, un filtro electrostático funciona mediante la atracción electrostática de partículas suspendidas en el aire, distinguiéndose 4 fases en su proceso de funcionamiento o actuación:
- Carga electrostática: El filtro electrostático se carga eléctricamente de manera positiva o negativa, dependiendo de su diseño. Esta carga electrostática crea un campo eléctrico en el filtro.
- Paso del aire: Cuando el aire contaminado pasa a través del filtro electrostático, las partículas suspendidas en el aire, que tienen una carga opuesta a la carga del filtro, son atraídas hacia las capas cargadas del filtro debido a la interacción de las cargas eléctricas opuestas.
- Captura de partículas: Las partículas cargadas eléctricamente se adhieren a las capas cargadas del filtro, quedándose atrapadas en ellas. A medida que el aire continúa su flujo a través del filtro, las partículas son retenidas y no se liberan nuevamente al ambiente.
- Limpieza o reemplazo: A medida que las partículas se acumulan en el filtro, este ve va obstruyendo y su eficacia disminuye. Por lo tanto, los filtros electrostáticos requieren un mantenimiento regular, siendo suficiente con una limpieza mediante agua y detergente.
Principio de funcionamiento de los filtros electrostáticos
Entrando en detalle en el principio de funcionamiento de los filtros electrostáticos, este se basa en la aplicación de una alta diferencia de potencial entre los electrodos de emisión y los electrodos de recolección, de modo que se crea entre ellos un campo eléctrico fuerte que tiene la máxima intensidad en las proximidades de los electrodos de emisión.
Alrededor de la superficie del electrodo de emisión, el aire, que es el portador de las partículas contaminantes, se ioniza. Durante este desplazamiento, los iones producidos chocan con las partículas contaminantes suspendidas en el aire dándoles una carga eléctrica positiva (cada partícula puede ser cargada desde la acción de varios iones hasta alcanzar altos niveles de carga). Las partículas así cargadas (+) son atraídas a los electrodos de recolección (-) donde se retienen.
Beneficios de los filtros electrostáticos y su impacto en la mejora de la calidad del aire
En comparación con otros tipos de filtros, los filtros electrostáticos cuentan con un gran número de ventajas, ya que, entre otros atributos, la alta eficiencia de filtración que presentan también se combina con la importante acción de desinfección bacteriana e inactivación viral, llevando el aire tratado a los más altos niveles de calidad requeridos por la normativa.
Retención eficiente de partículas y contaminantes
Como es evidente, la ventaja principal de este tipo de filtros es su alta capacidad para capturar y retener partículas suspendidas en el aire, ya sean contaminantes microbiológicos, agentes químicos, micro polvo, bacterias y moho, virus y hongos…
Estas partículas pueden ser perjudiciales para la salud, especialmente para aquellas personas con alergias o afecciones respiratorias. Al eliminarlas, los filtros electrostáticos logran mejorar considerablemente la calidad del aire y reducir la exposición a todo tipo de contaminantes.
Mayor eficiencia en la purificación del aire
Los filtros electrostáticos garantizan una alta eficiencia real del sistema con un ahorro de energía constante. Además, al haber una diferencia casi insignificante en la caída de presión entre el filtro limpio y el filtro sucio, el filtro no requiere la adopción de dispositivos particulares de compensación de caída de presión para mantener la variación en el flujo de aire dentro de los límites permitidos, simplificando así tanto la instalación como la gestión del sistema.
En las consideraciones económicas de comparación, también hay que tener en cuenta este detalle. Siempre habrá una menor potencia absorbida por el ventilador en comparación con los filtros mecánicos ya que estos últimos deben contarse en la caída de presión máxima permitida que será simulada, con filtros limpios, por el dispositivo.
Variedad de aplicaciones y posibilidades de reutilización
El filtro electrostático, al estar fabricado de placas de papel de aluminio, no necesita ser reemplazado, sino simplemente lavado y reinsertado en los compartimentos apropiados; una operación que también puede ser realizada por personal no especializado.
Esta es una ventaja considerable porque los filtros mecánicos, al estar clasificados como residuos especiales, requieren costosos procedimientos de eliminación que deben ser llevados a cabo por personal especializado con medidas de protección especiales para protegerse a sí mismos y al medio ambiente.
Con el filtro electrostático, las operaciones de mantenimiento son seguras ya que la carga bacteriana presente en el filtro es pasivada por la acción del campo electrostático generado. Además, pueden utilizarse en multitud de unidades terminales ya sean fancoils de suelo, de techo, de conducto… tanto en nuevas instalaciones como en proyectos de rehabilitación.
Filtros electrostáticos SABIANA CRYSTALL
Con el objetivo de mantener todas las prestaciones aportadas por la filtración electrostática, desde Sabiana se ha llevado a cabo el diseño y fabricación de los filtros Sabiana Crystall; una solución de filtración electrostática con una tecnología propia patentada.
De esta forma, este filtro electrostático se implementa actualmente en muchos equipos de climatización, así como en terminales de aire sin, en ningún caso, afectar ni reducir sus prestaciones térmicas, sino integrándose y complementándose con esta valiosa función.
El filtro de aire electrostático Crystall se basa en el principio de la separación de partículas presentes en el aire mediante su polarización eléctrica, y su posterior retención en superficies metálicas contrapuestas, que tienen polaridad opuesta.
En el diseño y construcción de los filtros electrostáticos Crystall SABIANA con módulos modulares «tipo FEMEC» se han mantenido todas las características positivas de la clásica filtración de placa electrostática activa, consiguiendo reducir así considerablemente los aspectos negativos de otros tipos de filtros electrostáticos.
En su fabricación, se ha trabajado con finas láminas metálicas ahusadas entre ellas formando varios e intensos campos eléctricos. Las partículas contaminantes que lo atraviesan, cargadas con un electrodo específico, son atraídas y retenidas, como por pequeños imanes, en las superficies contrapuestas de las láminas.
Esta nueva solución tiene dos secciones separadas: la primera sección está compuesta por electrodos y piezas aislantes, llamada «sección de elemento activo»; la segunda sección, que está destinada al «ensuciamiento» y, por lo tanto, a la manipulación frecuente para operaciones de limpieza, se llama «sección de elemento pasivo». Esta segunda sección se divide a su vez en dos partes, una pasiva conectada al suelo y destinada a recoger la suciedad, y la otra activa porque está sometida a la tensión inducida del electrodo polarizador.
La tecnología patentada de los filtros electrostáticos Crystall SABIANA permite obtener campos eléctricos en las superficies opuestas sin necesidad de suministros eléctricos adicionales. Además, el consumo de energía en este proceso es poco significativo, 4/7 W aproximadamente por cada 1.000 m3 de aire.
Por otro lado, su tecnología consigue que cada zona del colector sea independiente entre sí, evitando que un cortocircuito de una sección pueda comprometer el funcionamiento de todo el filtro. Los cortocircuitos momentáneos causados por la posible obstrucción localizada del filtro o por la presencia de grandes partículas conducen, de hecho, a una pérdida total temporal de eficiencia del filtro electrónico tradicional, porque la pieza está activa.
De acuerdo con las pruebas de eficiencia realizadas en los laboratorios acreditados (Politécnico de Turín y CTS Lab), el filtro Crystall ha sido clasificado según las normativas vigentes UNI EN ISO 16890:2017 y UNI 11254:2007, obteniendo elevadas prestaciones incluso en partículas MPPS (tamaño de partícula de mayor penetración), normalmente comprendidas entre 0,1 μm – 0,3 μm.
En definitiva, los filtros Crystall de Sabiana alcanzan una eficiencia de filtración de hasta un 99,5 % en el polvo fino PM1 (ePM1 al 95 %) y hasta un 98,5 % en partículas desde 0,1 μm.
Además de su alta eficiencia energética, los filtros electrostáticos Sabiana Crystall presentan un gran número de ventajas significativas, entre las que podemos diferenciar:
- Eliminación de virus, bacterias y hongos, consiguiendo una total seguridad del aire encontrado en el interior de los espacios.
- Demostración del efecto bactericida por efecto de la presencia de una barrera electrostática.
- Eliminación eficaz de la mayor parte de la carga total de partículas en el flujo de aire, tanto de partículas naturales como aerosoles sintéticos, con una eliminación de partículas del 88%.
- A diferencia de otros sistemas de filtrado, la solución electrostática impide la proliferación de las bacterias ya capturadas en el filtro.
- Pérdida de carga por debajo de un 30 pascales en Utas y de menos de 10 en unidades terminales lo que consigue una reducción de los niveles sonoros, una mejora de la eficiencia y una reducción de la factura energética.
- Mantenimiento sencillo, rentable y sostenible: Al desmontarla de la UTA o de una unidad terminal como un fancoil de suelo se puede limpiar de manera rápida, sencilla y económica mediante agua y jabón, ofreciendo una durabilidad prácticamente infinita.
- Múltiples aplicaciones en unidades terminales ya sean fancoils de suelo, de techo, de conducto… tanto en nuevas instalaciones como en proyectos de rehabilitación.
Cajas filtrantes electrostáticas CRYSTALL ROUND
CRYSTALL ROUND hace referencia a una familia de filtros electrostáticos diseñados para instalación en conductos de ventilación o en combinación con unidades de ventilación mecánica, tanto en entornos residenciales como comerciales.
Esta solución de filtración electrostática está diseñada para aplicaciones en el campo de los sistemas VMC con un caudal de hasta 600 m³/h y conductos circulares (de DN125 a DN180).
La gama Crystall Round está equipada con filtros electrostáticos (CA ACTIVE CRYSTALL 50 – patente de Sabiana) capaz de purificar el aire con una alta eficiencia (ePM195% @ UNI EN ISO 16890: 2017) incluso en presencia de material con diámetro entre 0,2 – 0,4 micras. De esta manera, los usuarios en espacios cerrados podrán disponer de aire fresco y purificado durante todo el periodo de funcionamiento del sistema VMC.
Los filtros CRYSTALL ROUND deben instalarse en las unidades VMC, en los conductos de aire de entrada. Además, la unidad de ventilación debe estar equipada con filtros mecánicos gruesos con una clase de eficiencia mínima de ISO Coarse 60% EN ISO 16890:2016.
Estos filtros electrostáticos permiten una limpieza del aire muy elevada, reteniendo y eliminando así del aire todas las micropartículas sólidas y líquidas que pueden transportar sustancias patógenas para el ser humano, así como virus y bacterias hasta el tamaño de 0,1 micras, sin aumentar, en absoluto, las caídas de presión en el lado del aire y consumiendo muy poca energía eléctrica. Además, se limpian fácilmente y su coste de mantenimiento es reducido.
En cuanto a su diseño y estética, los filtros CRYSTALL ROUND presentan una forma ultraplana diseñada para su aplicación universal en falsos techos residenciales con las dimensiones clásicas, preferiblemente en locales de servicio donde se puedan poner las puertas de inspección necesarias. Además, dado que el panel frontal de los filtros puede abrirse como una puerta o retirarse por completo, el aparato puede instalarse a ras del falso techo.
Por otro lado, la alimentación eléctrica se realiza mediante una sencilla conexión de enchufe, gracias al suministro de serie del cable con terminal SCHUKO y a la presencia del conector universal C14 en la caja eléctrica de la máquina. Un led a bordo de la unidad señala el estado de funcionamiento del filtro.
Filtro electrostático TECNA SABIANA Crystall Duct System CDS.C para interior de conductos
Por otro lado, Crystall Duct System es un innovador sistema de filtrado para instalar en las salidas de aire o en el interior de los conductos. Respecto a sus componentes, estos filtros están formados por un filtro de placa electrostático patentado “Femec”, un tablero electrostático de control y potencia y un cable de conexión flexible de alta tensión.
El sistema ha sido diseñado para reducir la propagación, en interiores, de varios tipos de contaminantes que se encuentran en los conductos de los sistemas de aire acondicionado. Como resultado, es ideal para diversos tipos de entornos ya sea en escuelas, hospitales y residencias de ancianos en pasillos, salas de espera, pabellones, centros de salud, hoteles y cualquier lugar donde se necesite mejorar la calidad del aire interior.
TECNA SABIANA Crystall Duct System está disponible en dos tipos de soluciones:
a) Filtro terminal electrostático – unidad de filtración combinada con salidas y/o difusores.
b) Filtro electrostático montado en conducto – unidad de filtración instalada en una sección de conducto.
La serie de filtros terminales electrostáticos puede ser alimentada y controlada por una sola unidad de control electrostático, ubicada según lo desee el instalador. Los filtros están conectados entre sí mediante una simple conexión eléctrica.
Cuando los filtros se saturan de contaminantes o si hay un mal funcionamiento en uno de los filtros, la unidad de control envía una señal (encendido/apagado), que se puede conectar a un dispositivo de luz y/o sonido, según lo prefiera el usuario.
La seguridad eléctrica está garantizada por características de protección especiales en cada unidad de filtrado, que evitan el contacto accidental con partes activas si se retira el filtro sin desconectar primero la fuente de alimentación.
Además, el filtro electrostático se puede retirar para realizar limpiezas periódicas a intervalos programados, que varían según el tipo y la antigüedad de la instalación.
Filtración electrostática TECNA SABIANA CRYSTALL FLEX para unidades terminales de tratamiento de aire
Crystall Flex System es un innovador sistema de filtrado electrostático, diseñado para instalarse en la impulsión de los fancoils encastrados horizontales, tipo CRC-IO y CRSL TECNA SABIANA o de fancoils de cualquier otra marca.
El sistema ha sido diseñado para reducir la propagación, en ambientes interiores, de diversos tipos de contaminantes presentes en los conductos de los sistemas de aire acondicionado. Diseñado en particular para el sector hotelero, puede integrarse también perfectamente en diferentes estructuras como residencias de ancianos y hospitales y, en especial, donde se requiera un alto nivel de confort y calidad del aire.
Al igual que el modelo anterior, estos filtros están formados por un filtro de placa electrostático patentado “Femec”, un tablero electrostático de control y potencia y un cable de conexión flexible de alta tensión.
Filtración electrostática TECNA SABIANA CRYSTALL CARISMA para fancoil
El sistema Crystall para CARISMA CRC consiste en incorporar el bastidor de filtro con tecnología electrostática a la GAMA CRC de SABIANA en fábrica, en el lado de aspiración. De esta forma, el sistema CRYSTALL queda totalmente integrado en la propia estructura del fan coil, ya sea con carcasa o sin ella, o en las diferentes disposiciones vertical u horizontal.
Elegir purificar el aire con el equipo Crystall no implica una reducción de los espacios en las viviendas, ya que las dimensiones del fancoil son prácticamente las mismas; únicamente 8 cm más alto para Carisma y 5 cm para SkyStar.
La posición en la que está colocado el filtro electrostático permite realizar un mantenimiento más sencillo y eficaz, ya que se lava más fácilmente y dura prácticamente toda la vida. Durante las estaciones intermedias, cuando no se precisa ni de aire acondicionado ni de calefacción en la habitación, el equipo funciona simplemente como un depurador de aire.
Los fancoils Carisma y SkyStar pueden suministrarse tanto con el filtro eléctrico Crystall totalmente cableado; para poder instalarlo como un fancoil tradicional, como sin él; para un montaje posterior que garantice la inversión.
Filtración electrostática TECNA SABIANA CRYSTALL SKY para fancoils de cassette SABIANA
Los fancoils Skystar Cassette, series SK y SK-ECM, pueden equiparse con el innovador filtro electrostático activo de placas Crystall, que combina, en un sólo producto, la acción de la purificación y la del tratamiento del aire.
A diferencia de los anteriores filtros, estos filtros se pueden pedir e instalar a posteriori en el fancoil correspondiente. Por su parte, estos filtros están compuestos por, por un lado, un filtro activo de placa ubicado en el mismo lugar que el filtro normal de aspiración y, por otro lado, por una tarjeta electrónica de control, instalada en el lateral.
Filtración electrostática para unidades de tratamiento de aire
El filtro de aire electrostático Crystall para UTAs se caracteriza por una elevada eficiencia y por pérdidas de carga más reducidas durante toda su vida útil. Además, el filtro de aire electrostático Crystall garantiza una elevada eficiencia real de la instalación y un significativo ahorro energético.
Los módulos de filtración son bastidores adaptables para incorporar a todo tipo de climatizadores existentes en la actualidad. El filtro electrostático Crystall SABIANA VP para climatizadores presenta la misma modularidad en términos de dimensiones que los filtros mecánicos y, en consecuencia, estos últimos pueden utilizarse como pre-filtros (G1-4) y como post-filtros (absoluto H10-14).
Estos filtros están compuestos por:
• Bastidores modulares de filtros, de 2 3, 4, 6 y 8 módulos, para adaptarse a cualquier sección de paso.
• Placa o cuadro de control (número a determinar en función del número de módulos).
Purificador de aire profesional SKYSAFE
El purificador de aire electrostático profesional SKYSAFE, de muy alta eficiencia, es la solución ideal para filtrar eficazmente el aire ambiental, con bajos niveles de ruido, un gran rendimiento y costes de mantenimiento muy bajos.
Este purificador, de muy bajo consumo, está equipado con filtro electrostático, resultando perfecto para instalar en oficinas, tiendas, centros de belleza, escuelas, clínicas, hospitales, museos y galerías, de hecho, siendo necesario únicamente establecer su conexión con la unidad a la red eléctrica.
¿Quieres saber más acerca de los filtros electrostáticos TECNA SABIANA CRYSTALL? En Tecna, como profesionales en filtración electrostática, estaremos encantados de proporcionarte toda la información que necesites. Contacta con nosotros.
