La Construction Du Filtre Minipleat

Pourquoi un filtre à panneau avec construction MiniPleat est-il le meilleur choix?

Le développement de modèles de filtres à air a subi des changements importants au cours des dernières décennies. De nouveaux matériaux textiles et procédés de fabrication sont apparus sur le marché, qui ont permis d'atteindre de nouvelles propriétés de filtration ainsi que des économies d'énergie. Ces dernières années, toute l’industrie s’est concentrée principalement sur les nanomatériaux, qui connaissent un essor particulièrement fort dans le domaine de la filtration de l’air. On peut donc s’attendre au développement de nouveaux procédés de fabrication et applications que ces nouveaux matériaux pourront nous offrir dans les années à venir. Si les coûts de fabrication peuvent être réduits en même temps, rien ne s’oppose à leur application plus large.
Cependant, si l'on regarde les filtres à air déjà disponibles gratuitement sur le marché et couramment utilisés dans les systèmes de ventilation, nous pouvons constater ici de nettes différences. Ces filtres ont des formes différentes, des dimensions différentes, des matériaux textiles différents sont utilisés pour eux, ils diffèrent par leurs coûts de fabrication et surtout par leurs performances de filtration.

Perte de pression et efficacité de séparation
La perte de charge d'un filtre est l'un des paramètres les plus importants, avec l'efficacité de séparation du filtre. Malheureusement, ces caractéristiques de filtration sont interdépendantes et s’influencent mutuellement. Ainsi, si nous avons besoin d'un filtre avec un degré de séparation élevé, il faut utiliser pour le produire un textile avec une densité de fibres plus élevée, ce qui signifie qu'il capte mieux les polluants de l'air.
De tels matériaux ont donc une densité de matériau plus élevée ou un grammage plus élevé. Cette augmentation du poids surfacique améliore l'efficacité de séparation de la filtration à mesure que nous capturons plus de particules polluantes, mais en même temps la résistance du matériau à l'air qui le traverse augmente et le système de ventilation doit fournir des performances plus élevées. D'une manière générale, on peut dire qu'il n'est pas possible de produire un filtre à air ayant une performance de séparation élevée et en même temps une très faible perte de charge.
Vous vous demandez peut-être maintenant comment nous pouvons réduire considérablement la perte de charge du filtre si nous voulons utiliser des filtres d'une classe de filtre supérieure. La réponse à cette question est relativement simple : vous devez r surface filtrante travail. C’est précisément le paramètre de base et crucial de tout filtre avec lequel travailler.
Pour une explication plus détaillée, nous ne pouvons nous passer de l'équation de Darcy et de sa simplification intentionnelle, qui décrit la relation entre la surface du filtre et la perte de charge :

Q = AΔpk k

où Q est le débit d'air (m³/s), A est la surface du filtre (m²) et Δp est la perte de charge (Pa).

La constante k combine la résistance du filtre (m), la viscosité dynamique (Pas) du fluide et la perméabilité du filtre (mm²).
Cette équation s'applique à pratiquement n'importe quel matériau poreux et sa structure est décrite par les paramètres contenus dans la constante k.
Si l'on ignore d'autres influences, telles que la dynamique du fluide et les turbulences provoquées par le flux d'air à travers le filtre, il ressort clairement de cette équation que la relation entre la surface du filtre et la perte de charge est linéaire.
Avec le même débit constant, si nous par ex. Par exemple, si vous multipliez par 10 la surface du filtre, la perte de pression est également réduite par dix. Mais comment pouvons-nous intégrer un filtre 10 fois plus grand dans notre système de ventilation ??

La construction du filtre appelée MiniPleat a été développée à cet effet.
Cette conception de filtre a été créée comme alternative aux filtres à poches, dont la perte de charge est faible grâce à la grande surface filtrante des poches, ce qui signifie que des médias filtrants de classes filtrantes supérieures peuvent également être utilisés sans problème. L'inconvénient de ces filtres à poches est qu'ils prennent beaucoup de place dans les systèmes de ventilation en raison de leurs poches volumineuses, ce qui les rend inadaptés aux systèmes compacts tels que ceux utilisés dans les appartements ou les maisons individuelles. Les filtres à poches sont donc principalement utilisés dans les systèmes dont le débit d'air est supérieur à 500 m3/h. À des débits inférieurs, ces filtres ne sont utilisés que sporadiquement.

La construction MiniPleat offre des performances élevées sur une petite zonee
Le terme MiniPleat peut être vaguement traduit de l'anglais par mini-pli. Il s'agit d'une construction filtrante dans laquelle le média filtrant est placé mécaniquement en plis denses d'une hauteur uniforme prédéterminée, les plis étant ensuite fixés avec une colle chaude spéciale. La distance entre les différents plis est de l'ordre de quelques millimètres. Cette conception plissée dense permet d'emballer davantage de médias filtrants dans une dimension de filtre donnée, augmentant ainsi considérablement la surface du filtre et réduisant la perte de pression.

Un paramètre important dans la conception de ce filtre est le nombre de plis pour 1 m de longueur. Ce paramètre est appelé densité de pli. Le diagramme suivant montre la relation entre la surface relative du filtre et la densité des plis.

Si nous utilisons un média filtrant, par exemple Par exemple, si vous fabriquez un filtre avec une construction MiniPleat et une hauteur de 40 mm et 100 plis par mètre de longueur, ce filtre a une zone de filtre huit fois plus grande que sa taille réelle. La relation entre le nombre de plis et la surface filtrée est presque linéaire. Il faut cependant noter qu'avec des densités de plis très élevées, la zone à travers laquelle circule l'air fourni est bloquée, ce qui réduit la surface utilisable. Cette valeur est appelée densité de pli critique.
 
L'Université technique de Liberec a effectué un test sur deux médias filtrants différents pour étudier l'influence de la densité des plis sur la perte de charge à une vitesse d'écoulement d'air de 5 m/min. Le diagramme suivant montre l'influence de la densité des plis sur la perte de charge pour deux médias filtrants avec une densité surfacique différente du matériau (100 g/m2 contre 35 g/m2) et une surface filtrante de 20 mm.

Il ressort clairement du diagramme que le matériau ayant la densité surfacique la plus faible subit une réduction de perte de pression nettement plus faible que le matériau ayant la densité surfacique la plus élevée. La densité critique de plis est atteinte à une valeur d'environ 150 m-1 pour le matériau ayant la densité surfacique la plus élevée. Une fois cette valeur dépassée, la perte de pression recommence à augmenter légèrement.
Néanmoins, en pliant le média filtrant, il est possible d'obtenir une réduction de la perte de pression jusqu'à dix fois avec le matériau d'une densité surfacique de 35 g/m² et une réduction jusqu'à treize fois de la perte de pression avec le matériau d'une densité surfacique de 100 g. /m².

Tous les faits ci-dessus montrent clairement que la modification de la surface du filtre est le seul moyen possible de réduire la perte de pression d'un filtre à air. La construction du filtre MiniPleat est basée sur cela, ce qui réduit considérablement la perte de pression en plaçant le média filtrant dans des plis denses. MiniPleat permet l'utilisation de médias filtrants d'une classe de filtration élevée dans les systèmes de climatisation. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles la gamme de filtres à air SafeLuft utilise le type de conception MiniPleat pour garantir des performances de filtre élevées, une durée de vie nettement plus longue grâce à une plus grande surface de filtre et une perte de pression plus faible..

Littérature et sources utilisées
RUKATECH, sro : Documents internes
TU Liberec, ingénieur Jakub Hruza, Ph.D. : Amélioration des propriétés de filtration des matériaux fibreux