Em aplicações modernas de filtragem de ar, os usuários estão cada vez mais preocupados com a eficiência com que os filtros removem partículas nas faixas de tamanho PM2,5 e PM10. ISO 16890 é agora o principal padrão internacional para avaliar o desempenho do filtro de ar para ventilação geral.
Este artigo fornece uma explicação clara de como a ISO 16890 define e mede ePM1, ePM2.5, ePM10, e eficiências de filtragem grosseira, bem como tópicos importantes, como tipos de aerossóis, classificação de tamanho de partícula, processamento de dados, e requisitos de design de equipamentos.
Por que mudar da EN779 para a ISO 16890?
ISO 16890 foi desenvolvido para substituir a EN779, a fim de estabelecer um método de teste mais realista e globalmente harmonizado para filtros de ar. Ele reflete melhor o desempenho no mundo real ao:
Medindo a eficiência em uma variedade de tamanhos de partículas (não apenas 0.4 μm)
Fornecendo classificação baseada em PM1, PM2,5, e eficiência de massa PM10
Oferecendo resultados que correspondem às métricas reais de qualidade do ar ambiental
Por que introduzir a neutralização do IPA?
Muitos filtros modernos usam carga eletrostática para aumentar a eficiência inicial. No entanto, esses efeitos podem degradar-se rapidamente em uso real devido à umidade, envelhecimento, ou carregamento de poeira. ISO 16890 apresenta Tratamento de vapor IPA para eliminar esta cobrança e determinar o eficiência mínima—o pior desempenho baseado puramente na filtragem mecânica.
Calculando a média da eficiência inicial e mínima, a classificação passa a ser:
Mais realista para o desempenho a longo prazo
Mais consistente e comparável
Mais justo em diferentes tipos de mídia (eletrostático vs.. mecânico)
Tipos de aerossol: DEHS e KCl
Para testar toda a gama de tamanhos de partículas relevantes, ISO 16890 recomenda usar:
| Tipo de aerossol | Faixa de tamanho de partícula (eueu) | Propósito |
| DEHS | 0.3 – 1.0 | Partículas finas (ePM1) |
| KCl | 1.0 – 10.0 | Partículas médias a grandes (ePM2.5, ePM10) |
Esta abordagem de fonte dupla garante a cobertura de toda a faixa de 0,3 a 10 μm.
Distribuição de tamanho de partícula e requisitos do instrumento
A ISO 16890 teste define 13 caixas de tamanho de partícula de 0.3 para 10 μm. Os filtros são avaliados com base na eficiência com que removem partículas nessas caixas, com eficiências de massa ponderadas calculadas para cada nível (ePM1, ePM2.5, ePM10).
| Lixeira | Faixa de tamanho (μm) |
| 1 | 0.30 – 0.40 |
| 2 | 0.40 – 0.55 |
| 3 | 0.55 – 0.70 |
| 4 | 0.70 – 1.00 |
| 5 | 1.00 – 1.30 |
| 6 | 1.30 – 1.60 |
| 7 | 1.60 – 2.20 |
| 8 | 2.20 – 3.00 |
| 9 | 3.00 – 4.00 |
| 10 | 4.00 – 5.50 |
| 11 | 5.50 – 7.00 |
| 12 | 7.00 – 8.50 |
| 13 | 8.50 – 10.00 |
Detalhamento da faixa de eficiência:
ePM1: ponderado sobre as caixas 1–4 (0.3–1,0 μm)
ePM2.5: compartimentos 1–7 (0.3–2,5 μm)
ePM10: todos os compartimentos 1–13 (0.3–10,0 μm) Os instrumentos devem:
Detecte partículas entre 0,3–10 μm
Resolva pelo menos 12–13 canais de tamanho conforme definido
Conte ≥500 partículas por compartimento para garantir a precisão estatística
As ferramentas recomendadas incluem contadores ópticos de partículas (OPC), dimensionadores de partículas aerodinâmicas (APS), e sistemas multicanais avançados.
Método de cálculo ePMx
As eficiências ePM1, ePM2.5, e ePM10 são calculados com base em uma média ponderada de massa:
Eeu: a eficiência no i-ésimo compartimento de tamanho de partícula.
Wi: o fator de ponderação de massa para esse compartimento, conforme definido pelo lSO 16890 modelo de distribuição de partículas urbanas.
O nível de classificação final é determinado pela eficiência média, qual é a média do inicial e do mínimo (pós-IPA) eficiência.
Tratamento IPA: Controle para efeitos eletrostáticos
Filtros que dependem de carga eletrostática podem perder eficiência com o tempo. Para garantir uma classificação consistente e justa, ISO 16890 exige que o filtro seja exposto ao vapor IPA antes do teste para eliminar esta carga. Isto dá o eficiência mínima, refletindo o pior desempenho apenas mecânico.
A média da eficiência inicial e mínima é então usada para atribuir ePM1, ePM2.5, ou níveis de classificação ePM10.
Filtros ISO grosseiros: Quando ePM10 < 50%
Se a eficiência ePM10 de um filtro for menor que 50%, não pode ser classificado como ePM1–10. Em vez de, é testado para
gravimétrico (com base no peso) eficiência:
- Carregar com poeira ISO A2
- Meça a massa antes e depois do carregamento
- Determinar:
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Eficiência gravimétrica inicial
Capacidade de retenção de poeira antes de atingir a resistência final
O que o relatório final inclui?
Inicial, mínimo, e eficiências médias
Classificação ePM (ePM1, ePM2.5, ePM10)
Gráfico de distribuição de eficiência de tamanho de partícula
Curva de carga de poeira e evolução da queda de pressão
Resultados gravimétricos para classificação grosseira
Principais recursos necessários para equipamentos de teste
Para estar em conformidade com a ISO 16890, um sistema de teste deve incluir os seguintes módulos principais:
Sistema de dutos e ventiladores: Fornece fluxo de ar de teste estável e ajustável (normalmente 500–4500 m³/h) enquanto mantém a velocidade uniforme em toda a face do filtro.
Geradores de aerossol de óleo e sal: Capaz de gerar saída de partículas estável para DEHS e KCl. Para partículas grandes (por exemplo, 10 µm KCl), o sistema deve produzir ≥500 partículas por minuto por canal de tamanho.
Sistema de carregamento de poeira: Suporta injeção contínua de poeira de teste ISO A2, com um sistema de pesagem integrado que captura e registra automaticamente a massa de poeira antes e depois do carregamento.
Contador de partículas: Deve suportar amostragem na faixa de 0,3–10 μm com 12 ou mais compartimentos de tamanho definido para garantir que a resolução atenda aos padrões de classificação ISO.
Sistema de cálculo e controle de dados: Coordena as operações de ventiladores e geradores, links para contadores de partículas e sistemas de diluição, e executa automaticamente a comutação upstream/downstream, cálculo de eficiência, determinação de eficiência média, e geração de relatórios.
Conclusão
ISO 16890 aproxima os testes de filtros de ar das expectativas de desempenho do mundo real. Ao compreender sua lógica de classificação, procedimentos de teste, e demandas de instrumentação, os fabricantes podem projetar filtros melhores – e os usuários podem confiar melhor nos rótulos de desempenho nos quais confiam.
