Filtro para conducto: tipos, clases, aplicaciones y criterios de selección

Un filtro para conducto es un componente diseñado para disminuir la concentración de partículas sólidas que se encuentran en el aire y proteger tanto a las personas como a los equipos, los procesos y los productos. En los sistemas de ventilación, son los filtros de aire los que se ocupan del proceso de depuración del aire, impidiendo que se sobrepasen los niveles de concentración de partículas en el aire considerados saludables.

La elección depende del tamaño y la concentración de las partículas, del caudal, de la pérdida de carga admisible, del nivel de calidad del aire requerido y del tipo de instalación. La gama disponible abarca desde prefiltros G2, G3 o G4 hasta filtros de eficiencia media y fina, carbón activo, filtros electrostáticos y filtros absolutos HEPA o ULPA para entornos controlados.

¿Para qué sirve un filtro para conducto?

Esta es una de las piezas esenciales que contribuye a garantizar una óptima calidad del aire en el interior de los edificios. El aire que respiramos, además de oxígeno y CO2, contiene distintos tipos de partículas en suspensión.

Nuestro organismo cuenta con sus propios mecanismos naturales de filtrado para impedir que penetren en nuestro sistema respiratorio las partículas de mayor tamaño (a partir de 10 µm). Pero, ¿cómo evitar que las demás acaben perjudicando nuestra salud? Eso sin olvidar que no solo nos afecta el tamaño de las partículas, sino también el nivel de concentración de estas.

Los filtros de alta calidad ahorran energía y ayudan a proteger a las personas, los procesos y los productos de las partículas (PM). En este sentido, tanto la OMS como las distintas autoridades nacionales han establecido clasificaciones que sirven para medir y controlar la calidad del aire interior, de forma que se prevengan problemas como alergias o patologías respiratorias.

Las etapas de filtrado son imprescindibles en los equipos de ventilación. Preservan el equipo de agentes externos que puedan afectarlo o se utilizan para evitar que entren contaminantes a través de los conductos de ventilación en lugares que deben ser estériles (quirófanos, salas blancas…).

Factores que debe tener en cuenta el filtro

Los filtros de aire deben tener en cuenta dos factores para ser eficaces:

  • El tamaño de las partículas en suspensión.
  • El grado de concentración de las partículas: polvo, humo, polen, olores, humedad.

Los filtros de aire, por tanto, deben tener en cuenta dos factores para ser eficaces: El tamaño de las partículas en suspensión. El grado de concentración de las distintas PM: polvo, humo, polen, olores, humedad, etc.

Además, la actividad que se realiza en el interior puede aumentar la presencia de PM, cuestión que también hay que incluir entre los factores que influyen en la elección de los filtros de aire.

Pérdida de carga y consumo energético

El concepto de pérdida de carga también es esencial para valorar su eficacia. En el caso de los sistemas de ventilación, la pérdida de carga se refiere a la disminución que sufre el caudal del aire al pasar por el filtro, esto es una consecuencia de la resistencia a la que se somete cualquier fluido cuando se introduce en un conducto o se incorpora a una instalación.

Esta pérdida de presión tiene que ser compensada para restablecer un caudal uniforme, lo que se traduce en un aumento de consumo energético. Además, la pérdida de carga está directamente relacionada con la obstrucción que la exposición a las distintas partículas acaba generando en los filtros de aire de los sistemas de ventilación.

Por lo tanto, es imprescindible calibrar el tipo de sustancias y los niveles de contaminación a los que se va a exponer a los filtros para optar por el más adecuado a cada situación y optimizar su vida útil.

Principales etapas de filtración

Prefiltros

Los prefiltros están diseñados para proteger los filtros finos en todas las aplicaciones al capturar las partículas más grandes, como las partículas gruesas y las PM10, tanto en la entrada de aire como en el aire de recirculación.

Prefiltros: son aquellas etapas que se incluyen en la fase de aspiración del dispositivo y previenen la entrada al sistema de objetos más grandes como hojas, insectos, pequeños roedores, u otros contaminantes de gran tamaño.

En la impulsión de aire estos filtros se emplean como primera y segunda etapa de filtración, ya sea como soluciones completas para estas aplicaciones o como prefiltros para aplicaciones de procesos de salas blancas. Los filtros también se utilizan para la extracción de aire y en los sistemas de recirculación para proteger las unidades de tratamiento de aire.

Filtración media y fina

Los filtros con pestaña en forma de V, como el Opakfil, a menudo se usan como segunda etapa de filtración en el aire de impulsión, ya sea como última etapa de filtración para aplicaciones de confort o como segunda etapa de prefiltración para aplicaciones de procesos limpios.

Los filtros proporcionan una excelente eficacia de filtración con una baja pérdida de carga y necesitan menos espacio (profundidad) en los sistemas de tratamiento de aire que los filtros de bolsa.

El filtro compacto es un filtro con pliegues profundos con o sin pestaña. Se utiliza para aplicaciones de aire acondicionado y filtración preparatoria en salas limpias.

Filtros de bolsa

Los filtros de bolsa son los filtros de aire más comunes en los sistemas HVAC para aplicaciones industriales y comerciales, así como para mejorar la calidad del aire interior y la comodidad en el uso residencial.

Los filtros de bolsa tienen una capacidad de retención de polvo significativamente mayor y vidas útiles más largas que otros filtros.

Los filtros con marco metálico y bolsas sintéticas están disponibles en varias combinaciones de dimensiones, con posibilidad de diferentes números de bolsas sintéticas para cada eficacia necesaria (G4, M5, M6, F7, F8 y F9).

Paneles plisados

Los paneles plisados desempeñan un papel importante en la prolongación de la vida útil y en la calidad del aire interior (CAI) de las unidades de tratamiento de aire en edificios residenciales y comerciales, hospitales o incluso en unidades para procesos limpios.

Medias filtrantes y mantas

Los rollos de medias filtrantes se pueden usar como prefiltros en las unidades de tratamiento de aire (UTA), pero también como filtros en cabinas de pintura y aplicaciones similares.

La manta filtrante G4 se presenta en rollo, con un ancho de 1 metro y una longitud de 20 metros. También existen mantas filtrantes de fibra sintética de clases G2, G3 y G4 para sistemas de ventilación y climatización.

La espuma filtrante de poliuretano está diseñada para sistemas de ventilación y filtración de aire, y puede presentarse en varios espesores y en planchas de 2x1 metro.

Tipos de filtro para conducto según la tecnología

Filtros secos

Los filtros secos, muy similares a los anteriores, utilizan un entramado de fibras finas para filtrar las PM. Su aplicación más efectiva es también el filtrado de ácaros del polvo y polen.

Filtros húmedos o viscosos

Los filtros húmedos o viscosos están elaborados con un material filtrante empapado en una grasa o aceite que retiene las partículas contaminantes. Muy indicado para retener polen o polvo.

Filtros de carbón activo

Los de carbón activo son considerados unos de los mejores purificadores del aire. Por eso, se recomienda su uso para filtrar partículas de tamaño molecular (virus, bacterias y gases nocivos, entre otros).

Se suelen usar en equipos con sistemas de recirculación de aire. Son especialmente efectivos para absorber malos olores.

El filtro Carbo-pack es de carbón activado para la eliminación de gases y malos olores. Está disponible en dos modelos, según la composición: granulado o con fibras y microfibras.

Hay que combinar los filtros de carbón activo con un filtro de alta eficiencia para optimizar su eficiencia y durabilidad.

Filtros electrostáticos

Los filtros de aire electrostáticos funcionan con placas electrónicas activas que actúan como imanes, atrayendo partículas menores de 1 µm, sin reducir el flujo de aire. Funcionan con gran efectividad para filtrar hollín y humo de tabaco.

Los filtros electrostáticos, también llamados precipitadores electrostáticos, son dispositivos que se adaptan a distintos sistemas de ventilación para depurar eficazmente el aire gracias a su tecnología.

También existen módulos de carbón activo y filtros de agua para complementar determinados equipos de filtración electrostática.

Filtros HEPA y ULPA

Los filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air) se caracterizan por su gran capacidad de filtrado, superior al 99,97%, siendo capaz de eliminar todo tipo de contaminantes del aire como virus, polvo, bacterias o polen.

Además, son eficientes no solo en cantidad, sino en la variedad de los agentes contaminantes que filtran, ya que retienen partículas de un diámetro de hasta 0.3 micrones, las más dañinas porque tienen un efecto más penetrante.

Por supuesto, evitan que respiremos polvo y ácaros, pero también retienen moho, bacterias y virus. De hecho, es el sistema de filtrado que lleva décadas utilizándose en espacios tan sensibles como las UCIs o los aviones.

Los filtros HEPA solo garantizan su eficacia si se incorporan dentro de un sistema de ventilación diseñado y dimensionado por técnicos para que toda la corriente de aire pase por el conducto dónde están estos filtros. Y, además, si su mantenimiento, renovación y manipulado se deja en manos de profesionales.

Los filtros absolutos Lamiflow ofrecen una etapa de filtración H14 y máxima filtración, con eficiencia absoluta hasta U17, bajo pedido. El filtro dispone en sus dos caras una rejilla metálica de protección para evitar daños.

Está disponible en dos modelos dependiendo de la junta, que puede ser de poliuretano o líquida de gel-silicona. También se ofrece en diferentes dimensiones dependiendo de la necesidad de caudal de aire necesaria en la instalación.

El filtro Absor / Poli-absor es un filtro absoluto HEPA de alta eficiencia, capaz de retener partículas MPP10, como las del humo de tabaco, bacterias, virus y otros contaminantes del aire de origen orgánico, así como de origen químico.

Clasificación orientativa por tamaño de partícula

Tamaño de partículasEjemplosClase de filtrosAplicaciones típicas
Polvo grueso, tamaño de partícula > 10 µmInsectos, fibras textiles y cabello, arena, ceniza fina, esporas, polen, polvo de cementoG4Filtros de aire de admisión para aires acondicionados y máquinas compactas; prefiltros para clases de filtros F6 a F8
Polvos finos, tamaño de partícula de 1 - 10 µmPolen, esporas, polvo de cemento, cenizas finas, bacterias y gérmenes en partículas anfitrionasF5Filtros de admisión de aire exterior para habitaciones con bajos requisitos de pureza, por ejemplo fábricas, almacenes y cocheras
Polvos finos, tamaño de partícula de 1 - 10 µmPolen, esporas, polvo de cemento, cenizas finas, bacterias y gérmenes en partículas anfitrionasF5, F6, F7Prefiltros, filtros de circulación en estaciones de ventilación central y filtros finales para aire acondicionado en salas de venta, tiendas departamentales, oficinas y ciertas plantas de producción
Vapores de aceite y hollín aglomerado, humo de tabaco, humo, óxido metálicoPartículas y contaminantes finosF7, F8, F9Filtros finales para acondicionamiento de aire en oficinas, plantas de producción, centros de control y hospitales; prefiltros para clases E11 a H13 y de carbón activado
Partículas suspendidas, tamaño de partículas < 1 µmGérmenes, bacterias, virus, humo de tabaco, humo de óxido metálico, vapores de aceite, hollín en estado naciente y partículas suspendidas radioactivasH13Filtros finales para laboratorios, procesamiento de alimentos, sector farmacéutico, plantas de mecánica fina, óptica, electrónica e instalaciones médicas
AerosolesPartículas suspendidasH14Filtros finales para salas limpias, clases 10 o 1

Clases y eficacias de filtración

Se puede elegir entre una amplia variedad de diseños y eficacias, desde ePM10 a ePM1, para satisfacer necesidades específicas. Los filtros cumplen con las normas EN779, ISO 16890 y ASHRAE 52.2.

Determinados sistemas de ventilación requieren una elevada calidad y esterilidad del aire y dicha necesidad determinará el filtro idóneo para el montaje, desde la G2 hasta la U17.

Las normativas empleadas en esta área de filtración son la EN 779:2012, que determina el grado de eficiencia mínima que deben tener los filtros, y la norma EN 1822 para filtros HEPA y ULPA, cubriendo ambas el abanico desde la prefiltración básica hasta filtraciones absolutas para entornos muy estériles.

Prefiltración G2, G3 y G4

La manta filtrante Modelo E2 G2, fabricada en fibra sintética, es adecuada para sistemas de ventilación básicos. La manta filtrante G3 20N, fabricada en fibra sintética, ofrece filtración de clase G3 para sistemas de ventilación y climatización.

El filtro Metallic Z-Line es una etapa de filtrado metálico de chapa galvanizada con media de fibras sintéticas en zigzag. Según norma EN 779 se clasifica como G4 y la eficiencia ASHRAE es del 95%.

El filtro de marco metálico y manta miniplegada se fabrica en varias dimensiones y espesores. También existen filtros G4 para conductos circulares de hasta 500 mm de diámetro.

Filtración M5, M6, F7, F8 y F9

El filtro de manta Modelo E4 Eficiencia G4 está fabricado en fibra sintética de poliéster y es adecuado para mejorar la calidad del aire en sistemas de ventilación y climatización.

Los filtros de bolsa pueden configurarse con distintas eficacias, entre ellas G4, M5, M6, F7, F8 y F9, según las necesidades del sistema y la calidad de aire requerida.

Calidad del aireCombinación de filtrosAplicación indicada
IDA 4M5+M6Entornos industriales o técnicos donde se requiere una filtración básica, como talleres, almacenes o zonas de maquinaria
IDA 3M5+F7Sistemas de ventilación y climatización profesional en talleres, almacenes o zonas técnicas
IDA 2M6+F8Locales de pública concurrencia, oficinas, restaurantes o centros educativos
IDA 1F7+F9Entornos que requieren aire limpio, seguro y controlado, como oficinas, clínicas o locales de pública concurrencia

Filtros de bolsa, compactos y de panel

Los filtros de bolsa tienen una capacidad de retención de polvo significativamente mayor y vidas útiles más largas que otros filtros.

Los filtros con pestaña en forma de V proporcionan una excelente eficacia de filtración con una baja pérdida de carga y necesitan menos espacio (profundidad) en los sistemas de tratamiento de aire que los filtros de bolsa.

El filtro compacto es un filtro con pliegues profundos con o sin pestaña. Se utiliza para aplicaciones de aire acondicionado y filtración preparatoria en salas limpias.

La caja del filtro está equipada con un filtro de panel estándar y está fabricada en chapa de acero galvanizado con cerraduras y filtros desechables, pintada de blanco.

Cajas filtrantes para conductos redondos

La caja de filtros para conductos redondos está diseñada para integrarse a la perfección en conductos redondos, proporcionando una solución de filtración eficiente para sistemas de climatización.

La caja de filtro para conducto redondo garantiza un aire puro y filtrado en los sistemas HVAC al recolectar eficazmente el polvo, la suciedad y los contaminantes en suspensión. Está diseñada para funcionar sin problemas con conductos redondos y mejorar la calidad del aire interior en aplicaciones comerciales, residenciales e industriales.

Está fabricada con acero galvanizado o aluminio para brindar durabilidad contra la corrosión. Los tamaños se pueden adaptar a varios diámetros de conductos circulares, y el filtro compatible se puede utilizar con una amplia gama de grados de filtro (G3 hasta F7).

La caja permite un fácil reemplazo y mantenimiento del filtro mediante una compuerta de acceso. Su diseño asegura que no haya fugas de aire, mejorando así la eficiencia energética.

Caja filtrante para conducto redondo

Instalación de una caja filtrante

  1. Desconecte el sistema HVAC antes de realizar la instalación.
  2. Haga coincidir la caja con el conducto de diámetro redondo correcto.
  3. Utilice tornillos, abrazaderas o clips metálicos para unir la caja al conducto.
  4. Acceda al filtro a través de una compuerta de acceso y coloque el filtro con cuidado.
  5. Aplique sellador o cinta para evitar fugas de aire.
  6. Encienda el sistema HVAC y verifique el flujo de aire adecuado.

La compatibilidad de conductos comprende diámetros que van desde 100 mm hasta 400 mm. Los diferentes tamaños se basan en el diámetro de los conductos (100 mm, 150 mm, 250 mm, etc.).

La resistencia al flujo de aire tiene un impacto mínimo cuando el filtro se selecciona correctamente. El rango de temperatura indicado es de -20ºC a 70ºC.

La caja puede utilizar filtros desechables o lavables con grados que van desde G3 hasta F7. Los filtros deben revisarse al menos cada 3 a 6 meses y cambiarse según sea necesario, según las condiciones ambientales.

La estructura galvanizada y de aluminio hace que la caja sea resistente a la corrosión y apropiada para uso en exteriores.

Filtros para campanas extractoras y retención de grasas

Los filtros de retención de grasas están fabricados en marcos de acero inoxidable. El filtro separador de grasa con lamas, fabricado en acero inoxidable ASIS 430, es adecuado para campanas extractoras industriales.

El filtro de malla especial para campanas extractoras permite un adecuado funcionamiento de los equipos. La malla filtrante para campanas extractoras asegura que se realiza una correcta filtración.

El filtro de retención de grasas puede presentar medidas de 490x490x48 mm, mientras que otros separadores de grasa pueden tener dimensiones de 490x490x50 mm.

Aplicaciones del filtro para conducto

Algunas de las principales industrias en las que se encuentran presentes los filtros de climatización son los quirófanos y unidades de cuidados intensivos de hospitales, salas blancas, procesos industriales en el sector de la electrónica y microelectrónica, cosmética o alimentación, manipulación de sustancias peligrosas o en la propia industria nuclear y sus instalaciones de investigación, zonas de flujo laminar para procesos farmacéuticos, cabinas de pintura, sistemas de aire acondicionado y edificios inteligentes, etc.

Los paneles plisados desempeñan un papel importante en la prolongación de la vida útil y en la calidad del aire interior de las unidades de tratamiento de aire en edificios residenciales y comerciales, hospitales o incluso en unidades para procesos limpios.

Los filtros de bolsa son habituales en sistemas HVAC industriales y comerciales, en aplicaciones residenciales y en unidades de tratamiento de aire. También se emplean en la extracción de aire y en sistemas de recirculación para proteger las unidades de tratamiento de aire.

Los rollos de medias filtrantes pueden utilizarse como prefiltros en UTA, así como en cabinas de pintura y aplicaciones similares. Los filtros de carbón activo son especialmente adecuados cuando es necesario reducir gases y malos olores.

Separadores de polvo

Los separadores de polvo, para partículas con un diámetro superior a 1 µm, utilizan sistemas mecánicos para precipitar las partículas de mayor tamaño. Por lo general, depuran el aire del exterior, es decir, tienen también una función medioambiental.

Es el método que ha demostrado más eficiencia en este proceso específico que recibe el nombre de separación de polvo y que, sobre todo, se utiliza en entornos industriales o actividades que emiten grandes cantidades de contaminantes a la atmósfera.

A su vez, se pueden distinguir dos grupos de separadores de polvo:

  • Los que trabajan en seco.
  • Los que realizan una depuración húmeda, conocidos también como scrubbers.

Los separadores de polvo en seco pueden usar distintos tipos de fuerza mecánica para separar las partículas. Los más habituales son los separadores de polvo por gravedad, los de inercia, los centrífugos y los electrostáticos.

Los separadores de polvo húmedo funcionan con agua, con un reactivo químico determinado (medio ácido o medio alcalino) o con una mezcla de ambos. Se usan especialmente para reducir las emisiones de gases contaminantes provocados por el transporte marítimo.

Mantenimiento y sustitución

Al tratarse de componentes que están en contacto con contaminación y suciedad, es muy importante que estos filtros tengan un mantenimiento adecuado para asegurar su óptimo funcionamiento y, sobre todo, sustituirlos en los tiempos que marca el fabricante o la alarma del dispositivo.

La revisión preventiva es fundamental para evitar que la pérdida de carga en los filtros instalados incida directamente en los costes operativos.

Los filtros deben revisarse al menos cada 3 a 6 meses y cambiarse según sea necesario, según las condiciones ambientales. En determinadas aplicaciones, la frecuencia también puede establecerse mediante la alarma del dispositivo o las indicaciones del fabricante.

La sustitución de un filtro saturado permite mantener el caudal de aire y evitar que el aumento de resistencia afecte al consumo energético. En instalaciones críticas, el mantenimiento debe incluir la comprobación de la integridad del filtro y la verificación de los parámetros ambientales.

Cualificación, validación y calidad del aire interior

La cualificación de equipos y la validación de áreas críticas pueden incluir la cualificación de cabinas de flujo laminar, CBS, autoclaves, cabinas de extracción o vitrinas de gases.

  • Ajustes de finalización de obra o disconformidades en parámetros ambientales como cumplimiento de normas implicadas, según el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT).
  • Contaje partículas en suspensión para clasificación de salas de ambiente controlado.
  • Comprobación de la integridad de filtros HEPA/ULPA.
  • Cambio de filtros de ser necesario.
  • Retirada de los mismos por gestor autorizado, previa apertura como centro productor para tenerlo correctamente documentado.
  • Control microbiológico ambiental y/o de superficie con identificación de colonias.
  • Visualización del flujo de aire, ensayo de humo, caudal, velocidad y uniformidad del aire.
  • Recuperación de salas conforme a su clasificación ISO/GMP.

La evaluación de la calidad del aire interior puede incluir el diagnóstico inicial de las condiciones observadas, la inspección visual interior de conductos con reportaje vídeo-fotográfico y la revisión de UTA, tanto de condiciones mecánicas como higiénicas.

  • Toma de muestras microbiológicas, tanto de superficie como ambiental.
  • Valoración de las mismas.
  • Control de olores y partículas en suspensión, determinando el origen.
  • Valoración de posibles contaminantes químicos (partículas, CO, C0 2 , formaldehídos, ozono, etc.).
  • Estudio de COV' s (Compuestos Orgánicos Volátiles).
  • Limpieza y desinfección de sistemas de climatización de aire, UTAS, conductos, rejillas y paredes de sala.
  • Apertura de conductos con tapas herméticas homologadas.
  • Realización de protocolos personalizados para gestión de mantenimiento.

Cómo seleccionar el filtro adecuado

  1. Determine el tipo de instalación: impulsión, extracción, recirculación, aire acondicionado o proceso limpio.
  2. Identifique las partículas que deben retenerse: polvo grueso, PM10, polen, humo, bacterias, virus, gases u olores.
  3. Defina la clase o eficacia necesaria, desde G2 hasta U17 o desde ePM10 a ePM1, según el sistema de clasificación aplicable.
  4. Compruebe las dimensiones disponibles, la profundidad del alojamiento y el diámetro del conducto.
  5. Verifique el caudal de aire y la pérdida de carga inicial y final admisible.
  6. Seleccione el material del marco y del medio filtrante según las condiciones ambientales.
  7. Establezca el intervalo de inspección y sustitución en función de la contaminación y de las indicaciones del fabricante.
  8. En instalaciones críticas, compruebe la integridad del filtro y valide el rendimiento del sistema.

Los filtros de alta eficiencia no deben seleccionarse únicamente por su capacidad de retención. Una eficacia elevada puede aumentar la resistencia si el filtro no está correctamente dimensionado, si la superficie filtrante es insuficiente o si se instala en un sistema que no garantiza que toda la corriente de aire atraviese el medio filtrante.

Para los sistemas HVAC convencionales pueden emplearse prefiltros, filtros de bolsa, filtros compactos o paneles plisados. En aplicaciones con gases y olores se añade carbón activo, mientras que las necesidades de filtración absoluta requieren filtros HEPA o ULPA integrados en un sistema adecuadamente diseñado.

Configuraciones habituales para conductos

  • Filtro con marco metálico y manta miniplegada, disponible en varias dimensiones y espesores.
  • Filtro con marco metálico y bolsas sintéticas, disponible en eficacias G4, M5, M6, F7, F8 y F9.
  • Caja filtrante para conductos redondos y rectangulares.
  • Filtro G4 para conductos circulares de hasta 500 mm de diámetro.
  • Filtro de retención de grasas con marco de acero inoxidable.
  • Manta filtrante G4 en rollo.
  • Filtro compacto de pliegues profundos.
  • Filtro de carbón activo para gases y olores.
  • Filtro electrostático industrial o semiindustrial.
  • Filtro absoluto HEPA o ULPA para salas limpias y procesos críticos.

Los filtros de aire para conductos pueden fabricarse en diferentes dimensiones, materiales y eficacias para adaptarse a las necesidades de caudal, espacio, calidad del aire y mantenimiento de cada instalación.

Limpieza y revisión filtro equipo de conductos

Una correcta instalación debe garantizar la estanqueidad del conjunto, la orientación adecuada del medio filtrante, el acceso para mantenimiento y la posibilidad de sustituir el filtro sin desmontar innecesariamente el conducto.

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