La tasa de suministro de aire limpio ( CADR ) es una cifra de mérito que es la cantidad de pies cúbicos por minuto (CFM) de aire del que se han eliminado todas las partículas de una distribución de tamaño determinada. En el caso de los filtros de aire que tienen aire fluyendo a través de ellos, es la fracción de partículas (de una distribución de tamaño particular) que se han eliminado del aire, multiplicada por la tasa de flujo de aire (en CFM) a través del dispositivo. Más precisamente, es el CFM de aire en una habitación de 1008 pies cúbicos (28,5 m 3 ) del que se han eliminado todas las partículas de una distribución de tamaño determinada del aire, además de la tasa a la que las partículas caen naturalmente del aire. Los diferentes filtros tienen diferentes capacidades para eliminar diferentes distribuciones de partículas, por lo que normalmente se miden tres CADR para un dispositivo determinado: humo , polen y polvo . Al combinar la cantidad de flujo de aire y la eficiencia de eliminación de partículas, es menos probable que los consumidores se dejen engañar por un filtro de alta eficiencia que filtra una pequeña cantidad de aire o por un gran volumen de aire que no se filtra muy bien.
Las clasificaciones CADR fueron desarrolladas por la Asociación de Fabricantes de Electrodomésticos (AHAM) y se miden de acuerdo con un procedimiento especificado por ANSI/AHAM AC-1. Las clasificaciones son reconocidas por minoristas, fabricantes, organizaciones de normalización y organismos gubernamentales como la EPA [1] y la Comisión Federal de Comercio . Los purificadores de aire de toda la casa no están cubiertos por la especificación CADR porque la medición se realiza en una habitación estándar de 1008 pies cúbicos (28,5 m 3 ), el tamaño de una habitación de una casa típica, que tiene patrones de flujo de aire diferentes a los de los filtros de toda la casa. Las mediciones se realizan con el filtro en funcionamiento y sin funcionamiento, por lo que las partículas que caen naturalmente del aire no se cuentan como parte del funcionamiento del filtro. La medición solo se aplica a la materia particulada , no a los gases.
Se puede realizar la prueba de los números CADR de cualquier dispositivo o tecnología que elimine partículas del aire. Cualquier persona con el equipo necesario puede realizar las mediciones ANSI/AHAM AC-1. La AHAM realiza las pruebas para los fabricantes que son miembros pagos de la AHAM y optan por utilizar su servicio, lo que permite al fabricante mostrar un sello que certifica que la AHAM realizó la prueba. [2]
Los números CADR reflejan las partículas que quedan en el aire y que no han sido capturadas por el filtro u otra tecnología. Algunos filtros de baja eficiencia emplean ionización , que adhiere una carga electrostática débil a las partículas, lo que puede hacer que varias partículas más pequeñas se agrupen, lo que da como resultado un recuento de partículas más bajo. La ionización también puede hacer que las partículas se adhieran a superficies como paredes y pisos, lo que da como resultado recuentos de partículas más bajos en el aire, pero sin eliminarlas permanentemente del aire.
La clasificación solo es válida para un filtro determinado, tal como se utiliza en un diseño de equipo específico, y cuando el filtro es nuevo. La clasificación se basa en una prueba de 20 minutos. La elección de un filtro de mayor o menor eficiencia que la que se diseñó para la unidad puede reducir su capacidad para filtrar el aire. Una excepción es cuando un filtro de alta eficiencia no reduce la tasa de flujo de aire del ventilador. Esto generalmente se puede lograr solo con filtros físicamente más grandes o más gruesos, que generalmente no se pueden usar en una unidad diseñada para filtros más pequeños. Los filtros con eficiencias superiores a las originales pueden reducir la tasa de flujo de aire del ventilador, lo que puede resultar en una clasificación CADR más baja.
Debido al proceso de medición, la clasificación CADR está destinada a utilizarse únicamente con equipos diseñados para espacios residenciales. Las salas blancas, los hospitales y los aviones utilizan filtros HEPA de alta eficiencia y no utilizan una clasificación CADR, sino que pueden utilizar clasificaciones MERV .
El sello AHAM (que suele encontrarse en la parte posterior de la caja de un purificador de aire) enumera tres números CADR, uno para cada uno de los siguientes: humo, polen y polvo. Este orden va de las partículas más pequeñas a las más grandes y corresponde a las partículas más peligrosas y las menos peligrosas. Cuanto mayor sea el número CADR, más aire filtra por minuto para ese rango de tamaño de partícula. Los consumidores pueden usar estas clasificaciones para comparar los purificadores de aire de los distintos fabricantes. [3]
Los rangos de tamaño de partículas definidos son 0,09–1,0 μm para el humo, 0,5–3 μm para el polvo y 5–11 μm para el polen.
AHAM recomienda seguir su regla de los "2/3". Los filtros de aire deben elegirse para habitaciones de modo que el valor de su CADR de humo sea igual o mayor que 2/3 del área de la habitación en unidades de pies cuadrados (válido para habitaciones de hasta 8 pies (2,4 m) de altura). [4] Esta recomendación se basa en el supuesto de que la habitación tendrá aire intercambiado con otras habitaciones a una tasa de menos de 1 volumen de habitación por hora, y que el cliente desea que al menos el 80% de las partículas de humo se eliminen del aire. Para una habitación de 8 pies (2,4 m) de altura, esto significa que el volumen de la habitación debe ser menor o igual a 12 veces el valor de CADR. Las habitaciones mucho más grandes se pueden filtrar de manera efectiva si no hay aire proveniente del exterior y si no hay una fuente continua significativa de partículas en la habitación. [5]
Los filtros MERV 14 son capaces de reducir las partículas de humo en aproximadamente un 80 % cuando funcionan a la velocidad de diseño del filtro, por lo que una clasificación de humo CADR en una unidad de filtrado simple que utiliza un filtro MERV 14 será aproximadamente 0,80 veces el caudal del ventilador en CFM. Si la unidad de filtrado no mezcla muy bien el aire de la sala de prueba, puede recibir una medición CADR más baja porque no funciona tan eficientemente como debería. Si una unidad de filtrado utiliza un filtro MERV 12 que elimina aproximadamente el 40 % de las partículas de humo, aún puede obtener una CADR de humo de 80 filtrando 200 pies cúbicos por minuto en lugar de 100 CFM. Por el contrario, un filtro HEPA del 99,97 % (MERV 17) que elimina más del 99,9 % de las partículas de humo necesita filtrar 80 pies cúbicos por minuto para obtener una CADR de 80. Esto demuestra que el flujo de aire en CFM de una unidad siempre es igual o mayor que la clasificación CADR.
Las partículas grandes caen naturalmente del aire más rápido que las partículas pequeñas, pero la clasificación CADR se basa en lo bien que funciona el filtro más allá de este efecto. Por lo tanto, las clasificaciones CADR para el polvo y el polen son más bajas de lo que se esperaría si solo se observara la eficiencia del filtro para eliminar partículas grandes. Este "sesgo" en contra de la eficiencia del filtro para eliminar partículas grandes es un sesgo relativo a favor de la capacidad del filtro para eliminar artículos pequeños (humo). Dado que las partículas de humo son las más difíciles de filtrar (menor eficiencia del filtro en relación con las partículas grandes), los dos efectos se cancelan en gran medida, de modo que las clasificaciones CADR suelen ser similares tanto para las partículas pequeñas como para las grandes. Un filtro que es muy bueno para eliminar partículas de humo mediante el uso de un ventilador lento o efectos electrostáticos no obtendrá números CADR tan buenos para el polen y el polvo porque esas partículas caerán y se depositarán en las superficies de la habitación durante la prueba, antes de que el filtro haya tenido la oportunidad de recogerlas. [6]
Para partículas del tamaño del humo, un filtro MERV 12 puede funcionar tan bien como un filtro MERV 14 a la mitad de su velocidad nominal del aire (para partículas de humo), y un MERV 14 puede funcionar como un MERV 12 al doble de su velocidad nominal. Esto se debe a que las partículas del tamaño del humo dependen de la difusión ( movimiento browniano ) sobre las fibras tanto como el impacto, en lugar de depender completamente del impacto como el polvo. Una velocidad del aire más lenta le da a la difusión más tiempo para que la partícula se adhiera a la fibra o a las partículas previamente adheridas. Por el contrario, una velocidad de filtro más alta puede aumentar la recolección de partículas más grandes porque el impacto depende de la inercia de las partículas. A medida que un filtro se obstruye por el uso, la velocidad del aire del ventilador disminuye de modo que el CADR efectivo para el humo puede realmente aumentar en lugar de disminuir, mientras que el CADR para el polvo será menor debido a la disminución de la velocidad del ventilador, especialmente porque las partículas se caen antes de ser filtradas.
Si la mitad del volumen de aire de la habitación se intercambia con otras habitaciones cada hora, los filtros HEPA no son más eficaces que los filtros de polvo con una eficiencia del 85 % (aproximadamente, MERV 13 o MPR 1900 de 3M). La velocidad del ventilador de la unidad será el factor dominante si el aire del exterior de la habitación entra demasiado rápido. [7] [8]
A principios de los años 80, AHAM desarrolló un método para medir la tasa de suministro de aire limpio de los purificadores de aire portátiles eléctricos para el hogar. La norma resultante se convirtió en una Norma Nacional Estadounidense en 1988 y se revisó por última vez en 2006. Conocida como ANSI/AHAM AC-1, mide la capacidad del purificador de aire para reducir el humo de tabaco, el polvo y las partículas de polen en una habitación. También incluye un método para calcular el tamaño de habitación sugerido.