L'essentiel à connaître pour bien comprendre la filtration de l'air

Buts de la ventilation

Ventiler un local, un espace confiné, c’est essentiellement remplacer l’air contaminé et surchauffé par l’air « frais » pris généralement à l’extérieur et éviter l’inconfort dû à l’humidité.

La ventilation doit assurer le bien-être des occupants du local et protéger les équipements (moteurs, ordinateurs, etc..) contre les échauffements excessifs, etc…

L’air extérieur, étant plus ou moins chargé en  poussières, pollens, micro-organismes, germes, bactéries… doit être filtré avant son introduction.

C’est pourquoi la filtration est liée à la ventilation.

D’autre part, dans les locaux, diverses émanations peuvent être soit nuisibles (gaz ou vapeurs plus ou moins toxiques) soit dangereuses (gaz ou vapeurs explosives) que la ventilation doit éliminer ou atténuer.

Ces contaminants sont engendrés au cours des opérations de fabrication ou de transformation.

Heureusement, l’organisme humain tolère la plupart des contaminants lorsque leur teneur n’excède pas un certain seuil. Cette tolérance dépend évidemment de la substance considérée et est généralement chiffrée en p.p.m. (parties par million).

L’un des buts de la ventilation est donc, par un apport constant d’air frais dans les locaux, de maintenir les taux de dilution de ces contaminants en dessous des valeurs limites.

Critères utilisés

Pour assurer une bonne ventilation, il est nécessaire de tenir compte des facteurs suivants:

- Dimensions du local ou du bâtiment

- Nombre, nature et activités des occupants

- Vapeurs (nature et taux d’émission) engendrées

- Apport de chaleur dû à l’équipement et à la radiation solaire

- Humidité relative

- Température de l’air extérieur et variations de température

- Ventilation naturelle (infiltration)

- Etc.

Le nombre de paramètres est si grand qu’il est difficile de tous les énumérer.

Les filtres proprement dits :

Ces filtres comportent généralement une matière filtrante qui est présentée, à la manière d’un écran, à l’écoulement de l’air à épurer.

- Le milieu filtrant peut être un simple grillage, une série de chicanes. La captation se fait par impact des particules, l’air épousant mieux les formes des obstacles présentés sur son parcours.

- Les filtres du type sec sont constitués par un panneau de média filtrant (écran plat ou plissés en chevrons) fait de fibres non tissées et agglomérées avec des résines synthétiques.Ces fibres ne sont pas naturelles. Ce sont des polyamides ou des polyesters ou encore du verre étiré.

- Les filtres absolus sont destinés à une filtration poussée.Les particules à capter sont beaucoup plus fines : ce sont des aérosols dont la granulométrie est submicronique. Le milieu filtrant est constitué par du papier filtrant plissé en chevrons serrés.

Principes et mécanismes de filtration :

Un média filtrant, quelle que soit sa nature, consiste essentiellement en un lit poreux dans lequel l’air ou le gaz est astreint à trouver un passage.

Les molécules gazeuses contournent sans difficultés les obstacles qui se dressent sur leur chemin et les filets fluides sont d’un dessin tortueux avec de multiples changements de direction. Le gaz poussiéreux dans son parcours est donc, à tout moment, en contact avec une surface importante présentée par le milieu poreux.

Mais, s’il y a captation de particules, il n’y a pas pour autant de « filtration » au sens exact du terme. On constate en effet que les pores du milieu filtrant sont généralement de dimensions plus importantes que les plus grosses particules captées.

Capter une particule de poussière, c’est la soumettre à un champ de forces qui la sépare du fluide qui la véhicule.

- Effet d’inertie

- Effet de tamisage

- Effet de diffusion

- Effet d’interception

La filtration de l’air est une fonction essentielle des installations de traitement d’air.

Elle assure à la fois la protection des individus (rétention des polluants présents dans l’air extérieur) et la protection des équipements (batteries, ventilateurs, échangeurs).

Cliquez ici pour découvirir le tableau qui vous permettra d'avoir l'essentiel des élements pour bien choisir votre filtre "Filtres R"

Norme EN779:2012 - Filtre moyenne efficacité (G) et haute efficacité (M – F)

Cette norme impose une notion d’efficacité minimale pour les classes de filtres F7, F8, F9

Par exemple, un filtre F7 doit posséder une efficacité de filtration minimale de 35% sur des particules de 0,4 µm

Norme EN 1822 - Filtre très haute efficacité (E à U)

L’efficacité globale d’un filtre à air résulte de la combinaison des 4 mécanismes de base de la filtration (tamisage, inertie, interception, diffusion) si bien que la courbe d’efficacité d’un filtre à air prend une allure caractéristique en forme de « V » présentant un minimum d’efficacité.

A ce minimum d’efficacité correspond une dimension de particule appelée MPPS (Most Penetrating Particule Size dimension de la particule la plus pénétrante). En d’autres termes, la MPPS est la dimension particulaire de l’air dans le média filtrant, la MPPS se situe entre 0,1 et 0,2 µm