Ofte stillede spørgsmål om elektrostatiske filtre (ESP) til partikelfiltrering

1. Hvad er elektrostatiske filtre?

Elektrostatiske filtre – også kendt som elektrostatfiltre eller ESP-filtre – er luftfiltre, der anvender elektrisk ladning til at fjerne partikler fra luften. De benyttes i ventilationsanlæg, luftrensere og industrielle systemer for at sikre en bedre luftkvalitet.

Funktion: Når luften trækkes ind i filteret, passerer den igennem et elektrisk felt, hvor partikler som støv, pollen, røg og mikroorganismer oplades. Disse ladede partikler tiltrækkes herefter af modsat ladede opsamlingsplader længere inde i filteret og fastholdes dér. Resultatet er renere luft, som derefter ledes videre ud i rummet eller systemet. 

Men: Hvis opsamlingspladerne dækkes af et tykt lag støv, kan det elektrostatiske felt svækkes, og filterets effektivitet falder. I værste fald kan der ske partikelfrigivelse (shedding), hvor allerede opsamlede partikler løsriver sig og blæses med luftstrømmen videre ind i bygningen. Derfor er korrekt vedligeholdelse helt afgørende.

2. Hvordan påvirker elektrostatfiltre den indendørs luftkvalitet?

Et korrekt fungerende elektrostatisk filter kan bidrage til forbedret indendørs luftkvalitet ved at fjerne fine partikler som støv, røg og pollen fra luften. Det kan være en fordel i miljøer, hvor allergener eller luftbårne partikler er et problem.

Dog afhænger filtreringseffektiviteten i høj grad af vedligeholdelse og driftsforhold. Hvis filteret ikke rengøres regelmæssigt, vil opsamlingspladerne blive mættede, og effektiviteten falder markant. Dermed stiger partikelindholdet i luften, hvilket kan forringe luftkvaliteten.

En anden væsentlig faktor er ozonproduktion. Elektrostatfiltre afgiver ozon, hvilket i høje koncentrationer kan være sundhedsskadeligt. Ozon kan irritere luftvejene, udløse astmaanfald og reagere med andre luftbårne stoffer (frie radikaler) og danne ultrafine partikler. Det er derfor afgørende at sikre, at det valgte filter enten ikke genererer ozon, eller at udledningen ligger under de gældende grænseværdier.

3. Matcher et elektrostatisk filter effektiviteten af et traditionelt ventilationsfilter?

For at kunne sammenligne et elektrostatisk filter med et mekanisk ventilationsfilter kræves en test i henhold til hele ISO 16890-standarden (inkl. ISO 16890-3) foretaget af en uafhængig og akkrediteret testinstans. ISO 16890-3 anvendes til at energiklassificere filtre med. 

Effekten af elektrostatfiltre kan variere afhængigt af luftmængden, og der findes på nuværende tidspunkt ikke en officiel certificering fra Eurovent for denne filtertype.

4. Kan man opnå energibesparelser med elektrostatfiltre?

Elektrostatfiltre er kendt for deres lave tryktab sammenlignet med traditionelle mekaniske filtre, hvilket i teorien kan føre til lavere energiforbrug – især ved ventilatordrift. Men den reelle besparelse afhænger i høj grad af, hvordan filteret anvendes i praksis.

Det er væsentligt, at luftmængderne er ens, når man sammenligner elektrostatfiltre (ESP) med konventionelle posefiltre – ellers bliver sammenligningsgrundlaget misvisende. For at opnå det lave starttryktab kræver det ofte, at man sænker både lufthastighed og luftmængde over filteret – eksempelvis ved at halvere luftmængden på et helcellefilter. Det kan dog betyde, at man må øge luftskiftet for at opretholde samme luftkvalitet i bygningen. Og et højere luftskifte fører typisk til øget energiforbrug: ventilatorerne arbejder mere, og opvarmet eller afkølet indeluft udskiftes hurtigere, hvilket øger varme- eller kølebehovet.

Omvendt kan man reducere luftmængden og dermed spare energi, men det vil gå ud over luftkvaliteten, hvis luftskiftet bliver reduceret. Kompenserer man ved at hæve luftskiftet, mindskes besparelsen, og energiforbruget stiger igen – både på el og varme.

Derfor er det vigtigt at teste filtre under godkendt forhold hos akkrediteret, uvildig tredjepart. ISO 16890-3 indeholder en gravimetrisk støvbelastningstest, som giver et mere retvisende billede af energiforbruget i drift. Først her kan det afgøres, om der faktisk er en samlet energibesparelse ved brug af elektrostatfiltre.

5. Kan elektrostatfiltre hjælpe med at reducere CO₂-udledningen?

Potentielt – men det afhænger af anlæggets samlede energibalance. Fordi elektrostatfiltre typisk har et lavere tryktab end mekaniske filtre, kan de medvirke til at reducere ventilatorens energiforbrug. Mindre elforbrug betyder som udgangspunkt lavere CO₂-udledning, især hvis strømmen kommer fra fossile kilder.

Men gevinsten forsvinder hurtigt, hvis systemet ikke er korrekt dimensioneret. For eksempel kan forringet luftkvalitet forårsage et behov for at køre med højere luftmængder, hvilket igen øger energiforbruget. Ligeledes kræver vedligeholdelse – såsom regelmæssig rengøring – både vand, rengøringsmidler og ofte manuel arbejdskraft, som også har en miljøpåvirkning. 

Derfor bør CO₂-reduktion aldrig vurderes alene ud fra filtertypen, men baseres på en samlet vurdering af fremstilling af filteret, driften, inkl. luftskifte, varme-/kølebehov, systemoptimering og rengøring. For at opnå et retvisende billede af den samlede miljøbelastning bør der udarbejdes EPD’er (Environmental Product Declarations) for de enkelte elektrostatfiltre.

6. Hvordan vedligeholdes elektrostatisk filtre?

Elektrostat filtre skal efter flere producenters anvisninger vedligeholdes årligt. Ved vedligeholdelse skal filteret afmonteres fra anlægget og placeres i en opløsning af vand og rengøringsmiddel. Efter nogle minutters iblødsætning renses det grundigt med en højtryksrenser. Herefter skal filteret lufttørre helt inden montering igen. Vær opmærksom på, at montering af et fugtigt filter kan føre til korrosion, kortslutning eller elektriske fejl. Spildevandet fra filtervasken skal opsamles og bortskaffes på ansvarlig vis efter gældende miljøregler. Dette er grundet rengøringsmidlet, der anvendes i rensningsprocessen.

Wolfram-tråde, som danner det elektriske felt, skal kontrolleres ved hver rengøring og udskiftes, hvis de er slidte eller beskadigede – ellers kan filterets evne til at oplade og opsamle partikler svækkes.

Elektrostatfiltre er ofte tunge – op til ca. 19 kg – og kan derfor være vanskelige at håndtere uden korrekt løfteudstyr eller to personer. Det er vigtigt at tage højde for dette ved service.

Uden korrekt vedligeholdelse falder effektiviteten markant, og filteret fungerer ikke optimalt.

7. Hvad skal man være opmærksom på ved brug af elektrostatfiltre?

• Kræver regelmæssig rengøring for at bevare effektiviteten.
• Nogle modeller kan afgive ozon, hvilket i høje koncentrationer kan være sundhedsskadeligt. Ozon er desuden et stærkt oxidationsmiddel, som over tid kan forårsage nedbrydning af materialer som metal, gummi og visse plasttyper.
• Variabel effektivitet: Filterets effektivitet afhænger af luftstrømmen og mængden af partikler i luften. Ved høje lufthastigheder vil filtreringseffektiviteten falde.
• Risiko for partikelfrigivelse (shedding): Hvis støvlaget på opsamlingspladerne bliver for tykt, kan det svække spændingsfeltet og i værste fald føre til, at partikler løsriver sig og returneres til luftstrømmen. I særligt belastede filtre kan der opstå elektriske forstyrrelser, hvilket reducerer effektiviteten drastisk.
• Manglende standardcertificeringer: I modsætning til mekaniske filtre har elektrostatfiltre ikke altid standardiserede testresultater fra f.eks. Eurovent. Dette kan gøre det sværere at sammenligne dem direkte med andre traditionelle filtertyper uden officielt Eurovent-testcertifikat.
• Det er afgørende, at hvert enkelt filter overvåges via CTS-anlægget for at sikre, at der er korrekt spænding på filteret. Uden spænding vil filteret ikke fungere efter hensigten, og partiklerne vil passere uhindret gennem systemet.

Kilder
https://www.godtarbejdsmiljo.dk/stoej-lys-luft/kemi-og-farlige-partikler-i-indeklimaet/luftrensere/fakta_luftrensere
Evaluation of Ozone Emissions From Portable Indoor Air Cleaners: Electrostatic Precipitators and Ionizers
William M. Vatavuk Innovative Strategies and Economics Group, OAQPS U.S. Environmental Protection Agency Research Triangle Park, NC 27711
Effect of Relative Humidity on the Collection Efficiency of a Wire-To-Plane Electrostatic Precipitator