tasa de suministro de aire limpio

La tasa de suministro de aire limpio ( CADR , por sus siglas en inglés) es un indicador que representa el volumen de aire en pies cúbicos por minuto (CFM) al que se le han eliminado todas las partículas de una distribución de tamaño determinada. En el caso de los filtros de aire por los que circula aire, se trata de la fracción de partículas (de una distribución de tamaño específica) que se han eliminado del aire, multiplicada por el caudal de aire (en CFM) que pasa a través del dispositivo. Más precisamente, es el CFM de aire en una habitación de 1008 pies cúbicos (28,5 m³ ⁾ al que se le han eliminado todas las partículas de una distribución de tamaño determinada, por encima de la tasa a la que las partículas caen naturalmente del aire. Los distintos filtros tienen diferentes capacidades para eliminar diferentes distribuciones de partículas, por lo que normalmente se miden tres valores de CADR para un dispositivo determinado: humo , polen y polvo . Al combinar el caudal 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 correctamente. 

Las clasificaciones CADR fueron desarrolladas por la Asociación de Fabricantes de Electrodomésticos (AHAM) y se miden según un procedimiento especificado por ANSI/AHAM AC-1. Estas 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 para toda la casa no están cubiertos por la especificación CADR porque la medición se realiza en una habitación estándar de 28,5 m³ (1008 pies cúbicos ⁾ , 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 en funcionamiento y apagado, por lo que las partículas que caen naturalmente del aire no se contabilizan como parte del funcionamiento del filtro. La medición solo se aplica a la materia particulada , no a los gases. 

Cualquier dispositivo o tecnología que elimine partículas del aire puede someterse a pruebas para determinar su índice CADR. 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 de pago de la AHAM y que optan por utilizar su servicio, lo que permite al fabricante exhibir un sello que certifica que la prueba fue realizada por la AHAM. ^{[ 2 ]}

Los valores CADR reflejan las partículas que permanecen 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 débil carga electrostática a las partículas, lo que puede provocar que varias partículas pequeñas se agrupen, resultando en un recuento de partículas menor. La ionización también puede hacer que las partículas se adhieran a superficies como paredes y suelos, lo que reduce el recuento de partículas en el aire, pero sin eliminarlas permanentemente.

La clasificación solo es válida para un filtro específico, utilizado en un diseño de equipo concreto y cuando el filtro es nuevo. La clasificación se basa en una prueba de 20 minutos. Elegir un filtro con una eficiencia mayor o menor a la del diseño de la unidad puede disminuir su capacidad de filtración de aire. Una excepción es cuando un filtro de alta eficiencia no reduce el caudal de aire del ventilador. Esto suele lograrse únicamente con filtros físicamente más grandes o gruesos, que generalmente no se pueden usar en una unidad diseñada para filtros más pequeños. Los filtros con una eficiencia superior a la del original pueden reducir el caudal 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 destinados a espacios residenciales. Las salas blancas, los hospitales y los aviones utilizan filtros HEPA de alta eficiencia y no emplean la clasificación CADR, sino que pueden utilizar la clasificación MERV .

El sello AHAM (que suele encontrarse en la parte posterior de la caja del purificador de aire) indica tres valores CADR, uno para humo, otro para polen y otro para polvo. Este orden va de las partículas más pequeñas a las más grandes, correspondiendo a las más peligrosas y a las menos peligrosas. Cuanto mayor sea el valor CADR, mayor será la cantidad de aire que filtra por minuto para ese rango de tamaño de partícula. Los consumidores pueden usar estas clasificaciones para comparar purificadores de aire de diferentes fabricantes. ^{[ 3 ]}

Los rangos de tamaño de partícula 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 de "2/3". Los filtros de aire deben elegirse para las habitaciones de manera que el valor de su CADR de humo sea igual o superior a 2/3 de la superficie de la habitación en pies cuadrados (válido para habitaciones de hasta 2,4 m de altura). ^{[ 4 ]} Esta recomendación se basa en la suposición de que el aire de la habitación se intercambiará con otras habitaciones a una tasa inferior a 1 volumen de habitación por hora, y que el cliente desea que se elimine al menos el 80 % de las partículas de humo del aire. Para una habitación de 2,4 m de altura, esto significa que el volumen de la habitación debe ser inferior o igual a 12 veces el valor CADR. Las habitaciones mucho más grandes pueden filtrarse eficazmente si no hay entrada de aire del exterior y si no existe 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 operan a la velocidad de diseño del filtro, por lo que una clasificación CADR de humo 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 bien el aire de la sala de prueba, puede recibir una medición CADR más baja porque no opera 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 demuestra que el caudal de aire en CFM de una unidad siempre es igual o superior a la clasificación CADR.

Las partículas grandes caen naturalmente del aire más rápido que las pequeñas, pero la clasificación CADR se basa en la eficacia del filtro más allá de este efecto. Por lo tanto, las clasificaciones CADR para polvo y polen resultan más bajas de lo esperado si solo se considera 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 su capacidad para eliminar partículas pequeñas (humo). Dado que las partículas de humo son las más difíciles de filtrar (menor eficiencia del filtro en relación con las partículas grandes), ambos efectos se compensan en gran medida, de modo que las clasificaciones CADR suelen ser similares para partículas pequeñas y grandes. Un filtro que es muy bueno eliminando partículas de humo mediante un ventilador lento o efectos electrostáticos no obtendrá valores CADR tan buenos 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 la oportunidad de recogerlas. ^{[ 6 ]}

Para partículas del tamaño del humo, un filtro MERV 12 puede funcionar tan bien como uno MERV 14 a la mitad de su velocidad de aire nominal (para partículas de humo), y un MERV 14 puede funcionar como uno MERV 12 al doble de su velocidad nominal. Esto se debe a que las partículas del tamaño del humo dependen tanto de la difusión ( movimiento browniano ) sobre las fibras como del impacto, en lugar de depender completamente del impacto como el polvo. Una velocidad de aire más lenta permite que la difusión tenga más tiempo para que la partícula se adhiera a la fibra o a 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, por lo 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 ser filtradas.

Si cada hora se renueva la mitad del volumen de aire de una habitación con otras habitaciones, 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 determinante si el aire del exterior 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 de los purificadores de aire eléctricos portátiles para el hogar. La norma resultante se convirtió en una norma nacional estadounidense en 1988 y se revisó por última vez en 2020. Conocida como ANSI/AHAM AC-1, mide la capacidad del purificador de aire para reducir el humo del tabaco, el polvo y las partículas de polen en una habitación. También incluye un método para calcular el tamaño de habitación recomendado.

• Asociación de Fabricantes de Electrodomésticos
• Purificador de aire
• Filtro de aire
• HEPA
• Cambios de aire por hora

• AHAM Verifide : información sobre la certificación AHAM Verifide para consumidores, fabricantes y minoristas.
• Datos sobre la calidad del aire interior n.º 7: Purificadores de aire residenciales – Publicación de la EPA.
• Purificadores de aire verificados por AHAM
• Cálculo del CADR – CADR = [(ACH x L x W x H) / 60] cfm