HEPA vs ULPA: какое оборудование выбрать для ISO 5, ISO 6, ISO 7, ISO 8
Каждый инженер чистых помещений сталкивается с вопросом: HEPA или ULPA? Выбор неправильного типа фильтрации приводит к несоответствию помещения заявленному классу ISO, отказам при аудитах и, в конечном счёте, к браку продукции. В то же время избыточная фильтрация — переплата за характеристики, которые процесс не требует.
В этой статье — техническое сравнение HEPA и ULPA оборудования, разбор стандарта EN 1822, таблица соответствия "ISO класс → фильтр → пылесос" и расчёт ROI от правильного выбора фильтрации.
Что такое HEPA и ULPA: основные определения
HEPA (High Efficiency Particulate Air) — фильтр тонкой очистки с эффективностью удержания частиц не менее 99.95% для размера 0.3 мкм. Класс H13 по EN 1822 — стандарт для промышленного применения.
ULPA (Ultra Low Penetration Air) — фильтр сверхтонкой очистки с эффективностью не менее 99.995% для размера 0.12 мкм. Класс H14 по EN 1822 — рабочая лошадка чистых помещений класса ISO 5.
Критически важно: Размер 0.3 мкм для HEPA — это не оптимальный размер улавливания, а наихудший случай (Most Penetrating Particle Size, MPPS). Фильтр улавливает частицы и больше, и меньше этого размера с ещё большей эффективностью.
Техническое сравнение HEPA vs ULPA
Таблица сравнения ключевых параметров
|----------|----------|----------|----------|
| Параметр | HEPA H13 | ULPA H14 | ULPA U15 |
|---|---|---|---|
| Эффективность по MPPS | 99.95% | 99.995% | 99.9995% |
| Размер MPPS | 0.3 мкм | 0.12 мкм | 0.12 мкм |
| Проникновение (penetration) | 0.05% | 0.005% | 0.0005% |
| Плотность стекловолокна | 200–250 г/м² | 350–450 г/м² | 500–600 г/м² |
| Сопротивление (initial) | 250–300 Па | 450–600 Па | 600–800 Па |
| Воздушный поток (типовой) | 500–800 м³/ч | 300–500 м³/ч | 200–400 м³/ч |
| Толщина материала | 150–200 мкм | 250–350 мкм | 350–450 мкм |
| Срок службы в cleanroom | 12–15 мес | 18–24 мес | 12–18 мес |
| Стоимость фильтра (относительная) | 1.0× | 1.8–2.2× | 3.0–4.0× |
Размер частиц и область применения
Разные отрасли борются с разными загрязнителями:
Полупроводники (ISO 4–5):
- Критический размер частицы: 0.1–0.5 мкм
- Причина: современные чипы производятся по техпроцессам 7 нм, 5 нм, 3 нм. Частица 0.1 мкм на маске приводит к дефекту кристалла.
- Выбор: ULPA H14 или U15
Фармацевтика (ISO 5–7):
- Критический размер: 0.5–5.0 мкм (бактерии, споры)
- Причина: стерильность инъекционных растворов, асептичное производство
- Выбор: HEPA H13 для ISO 7, ULPA H14 для ISO 5 зон наполнения
Авиакосмическая промышленность (ISO 6–7):
- Критический размер: 1.0–10 мкм (металлическая пыль, композиты)
- Причина: дефекты гидравлических систем, повреждение прецизионных механизмов
- Выбор: HEPA H13 достаточно, ULPA H14 для критических сборок
Дата-центры (ISO 7–8):
- Критический размер: 0.3–10 мкм (пыль, волокна)
- Причина: перегрев серверов, сбои в работе оборудования
- Выбор: HEPA H13 оптимален
ISO класс → Фильтр → Пылесос: таблица выбора оборудования
|-----------|------------------------|---------------------|---------------|-------------------|
| ISO класс | Лимит частиц 0.5 мкм/м³ | Рекомендуемый фильтр | Пылесос Atrix | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| ISO 4 | 352 | ULPA U15 + H14 | VACO22VDC (957 000 ₸) | Производство процессоров 3–7 нм |
| ISO 5 | 3 520 | ULPA H14 | VACOMEGAUM2F (882 000 ₸), VACO22VDC (957 000 ₸) | Асептическое наполнение, микроэлектроника |
| ISO 6 | 35 200 | HEPA H13 или ULPA H14 | VACOMEGAS220F (489 000 ₸), VACO22VESD (887 000 ₸) | Сборка оптики, медицинские импланты |
| ISO 7 | 352 000 | HEPA H13 | VACOMEGAS220F (489 000 ₸), VACO22VESD (887 000 ₸) | Ремонт электроники, контроль качества |
| ISO 8 | 3 520 000 | HEPA H13 (опционально) | VACOMEGAS220F (489 000 ₸) | Склады компонентов, подготовка зон |
Расширенная таблица: оборудование по отраслям
|---------|-----------|--------|---------|----------------|
| Отрасль | ISO класс | Фильтр | Пылесос | Доп. требования |
|---|---|---|---|---|
| Полупроводники (литография) | ISO 3–4 | ULPA U15 | VACO22VDC | ESD-safe, химическая стойкость |
| Полупроводники (сборка) | ISO 5–6 | ULPA H14 | VACOMEGAUM2F, VACO22VESD | ESD-safe по IEC 61340 |
| Фарма (инъекции) | ISO 5 (зона А) | ULPA H14 | VACOMEGAUM2F | Валидация, FDA 21 CFR Part 11 |
| Фарма (препараты) | ISO 7–8 | HEPA H13 | VACOMEGAS220F | GMP-compliant |
| Медицинские импланты | ISO 5–6 | ULPA H14 | VACOMEGAUM2F | Биосовместимые материалы |
| Оптика (прецизионная) | ISO 5–6 | ULPA H14 | VACOMEGAUM2F | Виброизоляция |
| Авиакосмика | ISO 6–7 | HEPA H13 | VACOMEGAS220F | MIL-STD compliance |
| Дата-центры | ISO 7–8 | HEPA H13 | VACOMEGAS220F, VACO22VESD | ESD-safe, бесшумность |
Стандарт EN 1822: что нужно знать при выборе
Структура стандарта
EN 1822 — единственный международно признанный стандарт для сертификации фильтров тонкой и сверхтонкой очистки. Разделён на пять частей:
- Часть 1: Классификация — определяет пять классов (H13, H14, U15, U16, U17) и критерии соответствия.
- Часть 2: Испытание аэрозолем — стандартизированный метод генерации метасалецилата (DEHS) с контролируемым размером частиц.
- Часть 3: Испытание элемента — тестирование плоского образца фильтрующего материала.
- Часть 4: Испытание фильтра — тестирование готового фильтра в корпусе.
- Часть 5: Испытание целостности — определение утечек (scan test).
Почему EN 1822 важнее "99.97%"
Бытовые производители часто указывают "99.97% HEPA" без ссылки на стандарт. Это бессмысленная цифра, потому что:
- Не указан размер частиц (99.97% при 10 мкм — это плохой фильтр)
- Нет подтверждения лабораторными испытаниями
- Нет контроля качества каждой партии
- Нет гарантии эффективности в реальных условиях
Фильтры Atrix поставляются с индивидуальным протоколом испытаний по EN 1822, где указана фактическая эффективность конкретного фильтра (обычно выше минимума на 0.001–0.003%).
Проверка подлинности
При покупке ULPA-фильтра требуйте:
- Протокол испытаний по EN 1822 с номером партии
- Заводской сертификат качества
- Декларацию соответствия CE
- Руководство по установке и обслуживанию
Стоимость оборудования: HEPA vs ULPA
Прямые затраты
|----------------|----------|----------|---------|
| Статья расходов | HEPA H13 | ULPA H14 | Разница |
|---|---|---|---|
| Пылесос (типовой) | 489 000 ₸ | 882 000–957 000 ₸ | +80–96% |
| Замена фильтра | 45 000–60 000 ₸ | 85 000–120 000 ₸ | +90–100% |
| Годовое ТО | 25 000 ₸ | 35 000 ₸ | +40% |
| Электроэнергия (высокое сопротивление ULPA) | базовая | +15–25% | — |
Косвенные затраты (часто недооцениваются)
- Время простоя при замене фильтра: у ULPA с Immediate Containment — меньше, за счёт быстрой замены
- Валидация после замены: переквалификация зоны ISO 5 стоит от 200 000 ₸
- Брак продукции: при недостаточной фильтрации в ISO 5 — потенциально миллионы тенге
ROI от правильного выбора
Сценарий 1: Используем HEPA в ISO 5 вместо ULPA
- Экономия на оборудовании: ~400 000 ₸
- Вероятность отклонения при аудите: 60–80%
- Стоимость исправления (переоборудование, повторная валидация): 1 500 000–3 000 000 ₸
- ROI выбора ULPA сразу: от 275%
Сценарий 2: Используем ULPA в ISO 7 вместо HEPA
- Переплата за оборудование: ~400 000 ₸
- Избыточная фильтрация не даёт практического преимущества
- Дополнительные затраты на электроэнергию: ~50 000 ₸/год
- ROI выбора HEPA: 100% экономии переплаты
Правило: Правильный выбор фильтра — это не вопрос бюджета, а вопрос соответствия процессу. ULPA нужен там, где требуется. HEPA достаточен там, где допустим. Избыточная фильтрация — такая же ошибка, как и недостаточная.
Как определить нужный ISO класс для вашего процесса
Алгоритм выбора
- Определите критический размер дефекта для вашего продукта или процесса
- Сопоставьте с MPPS фильтра:
- Дефекты 0.1–0.3 мкм → ULPA H14
- Дефекты 0.3–1.0 мкм → HEPA H13 или ULPA H14
- Дефекты >1.0 мкм → HEPA H13 достаточно
- Учтите концентрацию: чем выше фоновая запылённость, тем выше класс фильтрации
- Проверьте требования регуляторов:
- FDA для фармацевтики
- ISO 14644 для международных стандартов
- ESD S20.20 для электрочувствительных зон
Калькулятор соответствия
Для предварительной оценки используйте формулу:
Необходимая эффективность = 1 − (Допустимая концентрация частиц / Фоновая концентрация)
Если результат > 99.995% → ULPA H14 обязателен.
Если результат 99.95–99.995% → HEPA H13 достаточен.
Заключение
Выбор между HEPA и ULPA оборудованием определяется классом чистоты, спецификой технологического процесса и требованиями регуляторов. Ключевые выводы:
- ISO 5 и выше — только ULPA H14, без исключений
- ISO 6 — HEPA H13 допустим, ULPA H14 предпочтителен для критических операций
- ISO 7–8 — HEPA H13 оптимален по соотношению цена/качество
- Всегда требуйте EN 1822 протоколы и заводские сертификаты
- Рассчитывайте TCO, а не только цену покупки
Где купить сертифицированное оборудование в Казахстане
Atrix International — производитель промышленных пылесосов с 1981 года. Вся линейка фильтров сертифицирована по EN 1822, пылесосы проходят тестирование TÜV.
Модели для каждого ISO класса:
|--------|--------|-----------|------|------------|
| Модель | Фильтр | Класс ISO | Цена | Применение |
|---|---|---|---|---|
| VACOMEGAS220F | HEPA H13 | ISO 6–8 | 489 000 ₸ | Универсальный ESD-safe пылесос |
| VACOMEGAUM2F | ULPA H14 | ISO 5–6 | 882 000 ₸ | Cleanroom, фарма, полупроводники |
| VACO22VESD | HEPA H13 | ISO 6–7 | 887 000 ₸ | Беспроводной, дата-центры, телеком |
| VACO22VDC | ULPA H14 | ISO 5–6 | 957 000 ₸ | Беспроводной, максимальная фильтрация |
Официальный дистрибьютор Atrix в Казахстане:
- Сайт: [atrixkz.kz](https://atrixkz.kz)
- Телефон: +7 706 421 75 36
- Услуги: техническая консультация, подбор оборудования под ISO класс, валидационная документация, сервисное обслуживание
*Материал подготовлен на основе технической документации Atrix International и стандарта EN 1822:2019. Данные актуальны на 2026 год.*
Нужен промышленный пылесос в Казахстане?
Atrix Kazakhstan — единственный официальный дистрибьютор Atrix International в Центральной Азии. Бесплатная демонстрация в Алматы, доставка по всему Казахстану.
📱 Написать в WhatsAppили позвоните: +7 706 421 75 36