¿Cuándo hay que cambiar los filtros de bolsas, de panel y HEPA?

Por qué el calendario es mala guía

Muchas instalaciones cambian los filtros con un calendario fijo: prefiltros cada tres meses, filtros de bolsas cada año. Un calendario es fácil de planificar, pero ignora lo que el filtro está haciendo realmente. El mismo filtro puede colmatarse en seis semanas junto a una carretera con mucho tráfico y durar un año en un edificio de oficinas limpio. Si se cambia demasiado pronto, se tira con la mayor parte de su capacidad de retención sin usar. Si se cambia demasiado tarde, estrangula el caudal y consume energía de ventilador cada hora que sigue puesto.

La mejor guía es la resistencia del filtro al paso del aire, la pérdida de carga. Es fácil de medir, sube de forma constante a medida que se acumula polvo, y tanto las normas de filtros como las de unidades de tratamiento de aire se basan en ella.

Cómo se carga un filtro

Un filtro nuevo tiene una pérdida de carga inicial fijada por su medio, la geometría de pliegues o bolsas y el caudal que lo atraviesa. Cuando las partículas se acumulan sobre y dentro del medio, el espacio entre fibras se reduce y la pérdida de carga sube. La curva suele ser lenta al principio y más pronunciada hacia el final de la vida útil, porque la torta de polvo en la superficie empieza a filtrar por sí misma.

La eficiencia también cambia. En los filtros mecánicos de fibra de vidrio se mantiene estable o sube ligeramente con la carga. Algunos medios sintéticos dependen en parte de una carga electrostática y su eficiencia puede bajar en servicio cuando la carga se neutraliza. La ISO 16890 lo tiene en cuenta: el filtro se ensaya también tras un acondicionamiento que elimina la carga, la clase se basa en la media de las eficiencias antes y después del acondicionamiento, y la eficiencia acondicionada (mínima) se indica junto a ella [2].

Qué dicen las normas sobre la pérdida de carga final

La EN 13053, norma europea de unidades de tratamiento de aire, da una regla sencilla para la pérdida de carga final recomendada de los filtros de ventilación general: la pérdida de carga inicial más 100 Pa, o tres veces la pérdida de carga inicial, la que sea menor [1]. Los fabricantes de filtros citan la misma regla en sus fichas técnicas. Compruebe también la pérdida de carga de diseño del sistema, porque un ventilador seleccionado para un valor menor quizá no mantenga el caudal hasta el valor final del filtro.

Las pérdidas de carga iniciales son valores típicos publicados a caudal nominal. Use los valores de la ficha o la etiqueta de su propio filtro.

Lo que cuesta un filtro vencido

El ventilador tiene que empujar el aire a través de cada etapa de filtración, así que la pérdida de carga de los filtros se paga con electricidad. La potencia necesaria es el caudal multiplicado por la pérdida de carga, dividido por el rendimiento global del ventilador, el motor y la transmisión [4].

Tome un filtro de 592 × 592 mm a 3.400 m³/h, es decir, 0,944 m³/s. Cada 100 Pa adicionales requieren 0,944 × 100 / 0,6 ≈ 157 W con un rendimiento global del 60 %. En un año de funcionamiento continuo (8.760 horas) son unos 1.380 kWh, para un solo filtro. Una unidad de tratamiento de aire con doce filtros que se dejan 100 Pa por encima de su punto de cambio consume unos 16.500 kWh al año más de lo necesario.

Por eso Eurovent clasifica los filtros por clase energética. La guía Eurovent 4/21 calcula el consumo anual de energía de un filtro a partir de su pérdida de carga durante una carga de polvo normalizada, y la norma de clasificación Eurovent RS 4/C/001 convierte el resultado en clases de A+ a E [3]. Un filtro con baja pérdida de carga inicial y subida lenta ahorra energía durante toda su vida, no solo el primer día.

Cómo controlar

• Instale un manómetro diferencial en cada etapa de filtración. Anote la lectura el día que se colocan filtros nuevos; ese es su valor inicial.
• Marque el valor final en la esfera para que cualquiera que pase vea cuándo toca el cambio.
• Lea los manómetros con una frecuencia fija: semanal en sistemas críticos, mensual en climatización general. Los sistemas de gestión técnica pueden registrar y alarmar automáticamente.
• Planifique el cambio cuando la lectura se acerque al valor final, para tener filtros y personal listos antes de que baje el caudal.
• Una caída repentina de la pérdida de carga es tan importante como una subida: suele indicar una bolsa rota, un filtro fuera de su marco o una puerta de acceso abierta.

Disparadores típicos por etapa

Los filtros HEPA siguen otras reglas

En salas limpias, los filtros HEPA rara vez se cambian solo por pérdida de carga. Están detrás de dos o tres etapas de prefiltración, se cargan despacio y a menudo siguen en servicio durante años. Lo que importa es si la sala sigue cumpliendo su clase de limpieza y si el filtro instalado está libre de fugas.

La ISO 14644-2 establece cómo se vigila una sala limpia para demostrar que se mantiene en su clase, incluidos recuentos de partículas y comprobaciones de caudal o diferencia de presión [5]. La ISO 14644-3 describe el ensayo de fugas de filtros instalados, en el que se explora con un contador de partículas o un fotómetro la cara de salida y la junta de cada filtro [6]. En nuestro propio trabajo de mantenimiento consideramos que un HEPA debe cambiarse cuando los recuentos de partículas de la sala suben claramente por encima del nivel de diseño, o cuando su caudal cae por debajo de alrededor del 70 % del inicial y el ventilador no puede recuperarlo. Una fuga detectada en la exploración a menudo se puede sellar; si no, se cambia el filtro.

Lista para el cambio

• Pare o aísle la unidad y use guantes y mascarilla; los filtros usados contienen todo lo que han retenido.
• Embolse los filtros usados en la propia caja antes de transportarlos por zonas limpias.
• Al cambiar prefiltros y filtros de bolsas, limpie el interior de la unidad, incluidos paneles, ventilador, baterías y placas difusoras, antes de colocar los nuevos.
• Revise marcos, juntas y fijaciones. Un filtro nuevo en un marco con fugas no rinde mejor que el viejo.
• Limpie el asiento del marco HEPA con un paño limpio y húmedo. Desembale los filtros HEPA en obra, inspeccione medio, sellante y marco, e instálelos enseguida.
• Explore cada filtro HEPA nuevo y su junta tras la instalación, y selle o sustituya cualquier fuga.
• Registre en cada cambio la fecha, las lecturas de presión antiguas y nuevas, los resultados de los ensayos y los datos del filtro.