La tasa de suministro de aire limpio ( CADR ) es una cifra de mérito que son los pies cúbicos por minuto (CFM) de aire al que se le han eliminado todas las partículas de una distribución de tamaño determinada. Para 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 el caudal de aire (en CFM) a través del dispositivo. Más precisamente, es el CFM de aire en una habitación de 1.008 pies cúbicos (28,5 m 3 ) a la que se le han eliminado del aire todas las partículas de una distribución de tamaño determinada, por encima de la velocidad a la que caen naturalmente las partículas. fuera del aire. 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 calificaciones 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 para 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 típica de una casa, que tiene patrones de flujo de aire diferentes a los de los filtros para toda la casa. Las mediciones se realizan con el filtro funcionando y sin funcionar, por lo que las partículas que caen naturalmente del aire no se cuentan como parte del funcionamiento del filtro. La medición sólo se aplica a partículas , no a gases.
Cualquier dispositivo o tecnología que elimine partículas del aire se puede probar para determinar los números CADR. Cualquier persona con el equipo necesario puede realizar las mediciones ANSI/AHAM AC-1. AHAM realiza las pruebas para los fabricantes que son miembros pagos de AHAM que eligen utilizar su servicio, lo que permite al fabricante exhibir un sello que certifica que 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 agrega 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 medición de partículas más bajo. La ionización también puede hacer que las partículas se adhieran a superficies como paredes y pisos, lo que resulta en un menor recuento de partículas en el aire, pero sin eliminarlas permanentemente del aire.
La clasificación solo es válida para un filtro determinado utilizado en un diseño de equipo específico y cuando el filtro es nuevo. La calificación se basa en una prueba de 20 minutos. Elegir un filtro de mayor o menor eficiencia para el que fue diseñada la unidad puede disminuir su capacidad para filtrar aire. Una excepción es cuando un filtro de alta eficiencia no disminuye el caudal de aire del ventilador. Por lo general, esto sólo se puede lograr 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 disminuir la velocidad del flujo de aire del ventilador, lo que puede resultar en una clasificación CADR más baja.
Debido al proceso de medición, la clasificación CADR está diseñada para usarse 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 generalmente se encuentra en la parte posterior de la caja de un filtro de aire) enumera tres números CADR, uno para humo, uno para polen y otro para polvo. Este orden es de las partículas más pequeñas a las más grandes y corresponde de las partículas más peligrosas a las menos peligrosas. Cuanto mayor sea el número CADR, más aire filtrará por minuto para ese rango de tamaño de partículas. Los consumidores pueden utilizar estas calificaciones para comparar limpiadores de aire de distintos fabricantes. [3]
Los rangos de tamaño de partículas definidos son de 0,09 a 1,0 μm para el humo, de 0,5 a 3 μm para el polvo y de 5 a 11 μm para el polen.
AHAM recomienda seguir su regla '2/3'. Los filtros de aire deben elegirse para las habitaciones de modo que el valor de su CADR de humo sea igual o superior a 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 intercambio de aire con otras habitaciones a una velocidad de menos de 1 volumen de la habitación por hora, y que el cliente desea que se eliminen al menos el 80 % de las partículas de humo del aire. Para una habitación de 2,4 m (8 pies) de altura, esto significa que el volumen de la habitación debe ser menor o igual a 12 veces el valor CADR. Se pueden filtrar eficazmente habitaciones mucho más grandes si no entra aire 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, es posible que reciba una medición CADR más baja porque no funciona con la eficiencia que debería. Si una unidad de filtrado utiliza un filtro MERV 12 que elimina aproximadamente el 40% de las partículas de humo, aún puede obtener un 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 un CADR de 80. Esto muestra que el flujo de aire CFM de una unidad siempre es igual o mayor que la calificación CADR.
Las partículas grandes caen naturalmente del aire más rápido que las partículas pequeñas, pero la clasificación CADR se basa en qué tan bien funciona el filtro más allá de este efecto. Por lo tanto, las clasificaciones CADR para polvo y polen resultan más bajas de lo que se esperaría si se observara únicamente la eficiencia del filtro para eliminar partículas grandes. Este "sesgo" contra 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 de filtrado en relación con las partículas grandes), los dos efectos se cancelan en gran medida, por lo 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 tan buenos números CADR para polen y polvo porque esas partículas caerán y se depositarán en las superficies de la habitación durante la prueba, antes de que el filtro haya tenido un oportunidad de recogerlos. [6]
Para partículas del tamaño de 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 de la impactación, en lugar de depender completamente de la impactación 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 filtrado 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 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 caen antes de que lleguen. están filtrados.
Si la mitad del volumen de aire de la habitación se intercambia con otras habitaciones cada hora, entonces los filtros HEPA no son más efectivos que los filtros para manchas 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 la década de 1980, AHAM desarrolló un método para medir la tasa de suministro de aire limpio para purificadores de aire domésticos eléctricos portátiles. La norma resultante se convirtió en Norma Nacional Estadounidense en 1988 y fue revisada por última vez en 2006. Conocida como ANSI/AHAM AC-1, mide la capacidad del filtro 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.