Establecido por la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), el sistema de Valor de Reporte de Eficiencia Mínima (MERV) es una abreviatura común para evaluar qué tan eficazmente los filtros de aire pueden capturar partículas en el aire.
Las clasificaciones MERV se han vuelto centrales en la conversación sobre cómo hacer que los espacios públicos compartidos como escuelas y oficinas compartidas sean más seguros para estudiantes, empleados y otros frente a contaminantes peligrosos del aire interior e infecciones transmitidas por el aire.
ASHRAE recomienda MERV 13 como el mínimo para ayudar a mitigar la transmisión de aerosoles infecciosos. Hay evidencia que muestra que MERV 13 no puede filtrar suficientes contaminantes peligrosos e infecciosos en el aire, incluidos virus y otras partículas ultrafinas.
La tecnología de filtración NanoMax es una alternativa mucho más eficiente que MERV 13 para la implementación de filtración integrada de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). NanoMax supera incluso a los filtros de aire MERV 16 en términos de eficiencia de filtración, pero con caídas de presión bajas comparables a los filtros MERV 8, lo que hace que NanoMax sea compatible con muchos sistemas HVAC. Además, NanoMax ofrece muchos otros beneficios como mayor eficiencia energética y reducción de los intervalos de reemplazo del filtro.
Cómo funcionan las clasificaciones MERV
El sistema MERV clasifica los filtros de aire en una escala del 1 al 20 según su capacidad para capturar partículas contaminantes en el aire.1 Cuanto mayor es la clasificación MERV, mayor es la eficiencia de filtración.
El estándar ASHRAE MERV evalúa la eficiencia de filtración para tres rangos distintos de tamaño de contaminantes del aire. Cada clasificación MERV implica la eficiencia total de un filtro para capturar partículas que caen en cada rango de tamaño.
| Características de las partículas | Partículas gruesas | Partículas finas | |
| Rango de tamaño (diámetro) | 3-10 micras | 1-3 micras | 0.3-1 micras |
| Ejemplos | PM10, polen, polvo, esporas de moho, caspa de mascotas | PM2.5, PM1, bacterias, virus, hollín, partículas de combustión, emisiones de vehículos, humo de incendios forestales, humo de tabaco | |
| Efectos en la salud | irritación a corto plazo, como tos, estornudos, ojos llorosos | pueden penetrar en los pulmones y entrar en el torrente sanguíneo, aumentando el riesgo de enfermedades cardíacas, enfermedades pulmonares y muerte prematura | |
A un filtro se le asigna una clasificación MERV del 1 al 20 según la eficiencia total de ese filtro para filtrar estas partículas en el aire (consulte la Figura 1 para ver las eficiencias de filtración de los filtros MERV del 1 al 16).
| Eficiencia compuesta promedio de tamaño de partícula, % en el rango de tamaño, μm | ||||
| Estándar 52.2 Valor mínimo de eficiencia Reportada (MERV) |
Rango 1 0.30 a 1.0 |
Rango 2 1.0 a 3.0 |
Rango 3 3.0 a 10.0 |
Retención promedio, % |
| 1 | N/A | N/A | E3 < 20 | Aavg < 65 |
| 2 | N/A | N/A | E3 < 20 | 65 ≤ Aavg |
| 3 | N/A | N/A | E3 < 20 | 70 ≤ Aavg |
| 4 | N/A | N/A | E3 < 20 | 75 ≤ Aavg |
| 5 | N/A | N/A | 20 ≤ E3 | N/A |
| 6 | N/A | N/A | 35 ≤ E3 | N/A |
| 7 | N/A | N/A | 50 ≤ E3 | N/A |
| 8 | N/A | 20 ≤ E2 | 70 ≤ E3 | N/A |
| 9 | N/A | 35 ≤ E2 | 75 ≤ E3 | N/A |
| 10 | N/A | 50 ≤ E2 | 80 ≤ E3 | N/A |
| 11 | 20 ≤ E1 | 65 ≤ E2 | 85 ≤ E3 | N/A |
| 12 | 35 ≤ E1 | 80 ≤ E2 | 90 ≤ E3 | N/A |
| 13 | 50 ≤ E1 | 85 ≤ E2 | 90 ≤ E3 | N/A |
| 14 | 75 ≤ E1 | 90 ≤ E2 | 95 ≤ E3 | N/A |
| 15 | 85≤ E1 | 90 ≤ E2 | 95 ≤ E3 | N/A |
| 16 | 95 ≤ E1 | 95 ≤ E2 | 95 ≤ E3 | N/A |
Figura 1: Tabla de eficiencia de clasificación MERV para tres categorías de tamaño de partícula – Norma ASHRAE 52.2-2017.
Cada clasificación MERV también está asociada a una caída de presión. Esto se refiere al cambio en la presión del aire que ocurre cuando el aire pasa a través de un filtro hacia el otro lado del conducto, medido en pulgadas de columna de agua (in H2O) o pascales (Pa).
La caída de presión se utiliza para evaluar cuánto se restringe el flujo de aire a medida que pasa por el filtro. Los filtros de aire MERV 13 pueden introducir una alta resistencia al aire en los sistemas HVAC, lo que los hace inadecuados para su uso en muchos sistemas HVAC.
Los filtros de aire NanoMax superan a los filtros MERV 16 en términos de eficiencia de filtración y logran caídas de presión similares a las de los filtros MERV 8. Esto significa que un sistema HVAC compatible con MERV 8 también será compatible con NanoMax, asegurando una baja caída de presión junto con un alto rendimiento de filtración.
El tamaño de la partícula es fundamental para entender cuán peligrosa es una partícula: cuanto más pequeña es, más peligrosa puede ser.2,3 Las clasificaciones MERV más altas proporcionan una protección cada vez mejor contra las partículas pequeñas.
Haz clic aquí para ver por qué importa el tamaño de las partículas...
MERV 1-7: Captura partículas gruesas de 3-10 micras
Las partículas gruesas son las partículas en el aire menos peligrosas. Las partículas en este rango a veces se denominan PM10 (material particulado con un tamaño de diámetro de 10 micras o menos) porque son más pequeñas que 10 micras de diámetro.
Ejemplos comunes de partículas gruesas incluyen:
- polen de árboles, plantas y pastos que puede desencadenar alergias y asma
- polvo compuesto de tierra, arena y células muertas de la piel
- esporas de moho liberadas por mohos tóxicos para su reproducción
- caspa de mascotas desprendido por gatos, perros, roedores y otros animales domésticos que pueden transportar proteínas alergénicas provenientes de la orina y la saliva
- partículas liberadas por antitranspirantes sólidos y otros productos de higiene del hogar
Los filtros clasificados como MERV 1-7 están diseñados principalmente para capturar partículas gruesas. Los filtros clasificados como MERV 1-4 capturan menos del 20% de las partículas gruesas, mientras que los filtros de nivel 5-7 capturan entre el 20% y el 50% de estas partículas.
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MERV 8-11: Captura partículas gruesas y finas de 1 a 10 micras
Los filtros clasificados como MERV 8-11 pueden capturar partículas gruesas de 3 a 10 micras, así como partículas finas de 1 a 3 micras, con bajas caídas de presión que la mayoría de los sistemas HVAC pueden manejar sin problema.
Esta categoría de partículas finas incluye PM2.5: material particulado en el aire menor a 2.5 micras de diámetro que se considera especialmente peligroso.
Las partículas gruesas y finas en este rango provienen comúnmente de las siguientes fuentes:
- polvo doméstico compuesto por fibras de ropa, bacterias, microplásticos y otras partículas microscópicas en el aire
- excremento y piel desprendida de insectos domésticos comunes como los ácaros del polvo
- polvo fino transportado por el viento desde sitios de construcción, fábricas y plantas industriales
- polvo de carbón o petróleo liberado al quemarse como combustible
- partículas de la combustión de motores de vehículos y escape
Los filtros clasificados como MERV 8-11 capturan aproximadamente el 70-85% de las partículas gruesas y el 20-50% de las partículas finas de 1-3 micras. Los filtros MERV 11 también pueden capturar alrededor del 20% de partículas menores a 1 micra.
MERV 12-16: Captura partículas gruesas y finas de 0.3 a 10 micras
Los filtros clasificados como MERV 12 y superiores pueden filtrar partículas finas de entre 0.3 y 1 micras de tamaño.
Algunos ejemplos de partículas finas menores a 1 micra (a veces llamadas PM1) incluyen:4
- procesos de combustión industrial en fábricas y plantas de energía
- humo de madera de incendios forestales o calefacción interior
- humo de tabaco de cigarrillos o uso de cigarros
- metales pesados en el aire provenientes de la combustión del carbón y otras fuentes de energía, como cobre, cromo y hierro
- iones inorgánicos solubles en agua (WSIs) que reaccionan químicamente con partículas en el aire, incluyendo sulfato (SO4), nitrato (NO3) y amonio (NH4)
- reacciones químicas atmosféricas de materia particulada con químicos en el aire, como óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre
- una variedad de bacterias y virus aerosolizados, incluyendo algunos aerosoles de COVID-19
Los filtros con clasificación MERV 12-16 capturan:
- 35-95% de partículas de 0.3 a 1 micrón
- 65-95% de partículas de 1-3 micrones
- 85-95% de partículas gruesas de 3-10 micrones
Los filtros MERV 13 capturan aproximadamente el 35-50% de partículas finas menores a 1 micrón. Los filtros MERV 16 pueden capturar hasta el 95% de partículas desde 10 micrones hasta 0.3 micrones, pero pueden ser difíciles de usar en muchos sistemas HVAC sin mejoras.
MERV 17-20: Medido por estándares ISO
Más allá de MERV 16, la ISO 16890 es el estándar preferido para evaluar adecuadamente el rendimiento de un filtro de alta eficiencia.5
Si bien los filtros MERV 16 pueden adaptarse a sistemas HVAC estándar para caídas de presión especificadas de manera práctica, los filtros clasificados como MERV 17-20 requieren un alto grado de ingeniería mecánica y fabricación para ser incorporados en un sistema HVAC. Esto los hace en gran medida inviables para su uso en muchos sistemas HVAC comerciales.
La ISO 16890 tiene esto en cuenta con especificaciones extensas para la eficiencia de filtración que pueden considerar sistemas más robustos, incluyendo:6
- un sistema de clasificación simplificado para PM10, PM2.5 y PM1, teniendo en cuenta tanto las eficiencias promedio como las mínimas
- utiliza un polvo más fino para las pruebas que el utilizado en el sistema de clasificación MERV, lo que considera una amplia variedad de condiciones a las que se enfrentan los filtros en el campo
- procedimientos avanzados para descargar filtros y así asegurar una alta precisión en las mediciones de filtración
- considera distribuciones de contaminación de partículas urbanas vs. rurales, ya que las partículas más pequeñas tienden a ser más comunes en áreas urbanas
La tecnología NanoMax filtra partículas ultrafinas (UFPs)
Las partículas ultrafinas (UFPs) son las partículas en el aire más pequeñas que existen, con un tamaño que varía de 0.1 micrones hasta 0.003 micrones. También suelen encontrarse en concentraciones mucho más altas (en cantidad de partículas) en el aire que PM10, PM2.5 y PM1, y comúnmente se originan de:7
- hollín de diésel
- emisiones de escape de vehículos
- humo de incendios forestales y del tabaco
- emisiones industriales
Los sistemas de clasificación MERV e ISO para filtros de aire no prueban las UFPs en este rango. Sin embargo, los filtros NanoMax han sido probados para filtrar al menos el 90% de las UFPs.8
El diminuto tamaño de las UFPs les permite entrar en los pulmones y cruzar al torrente sanguíneo a través de los alvéolos, lo que resulta en inflamación y daño del tejido pulmonar, así como en la acumulación de placa arterial que puede llevar a enfermedades cardíacas.
Las UFP también pueden entrar al cerebro desde el torrente sanguíneo a través de la barrera hematoencefálica.9 Como resultado, la exposición prolongada a las UFP también puede causar:
- tumores cerebrales
- pérdida de memoria
- confusión
- deterioro cognitivo
- discapacidades permanentes de aprendizaje en niños y adultos jóvenes
- demencia
- Alzheimer
Gran parte de la materia infecciosa en el aire también se clasifica como UFP. Por ejemplo, los viriones de coronavirus SARS-CoV-2 (síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2) responsables de las infecciones por COVID-19 en el aire tienen un tamaño que varía de 0,05 a 0,13 micrones de diámetro.10,11
Estas partículas provienen de aerosoles respiratorios que se propagan al respirar, hablar, susurrar, reír y cantar, entrando al tracto respiratorio a través de las membranas mucosas de las vías respiratorias y causando con frecuencia COVID-19. Los aerosoles de coronavirus SARS-CoV-2 pueden permanecer suspendidos en el aire durante horas en ausencia de filtración o ventilación.
Incluso la filtración MERV 13, que tiene eficiencias del 35-45% para UFP, es sustancialmente menos eficiente que la tecnología NanoMax.
MERV 13 vs. tecnología NanoMax
Los filtros MERV 13 tienen algunos beneficios clave que los hacen ventajosos para una amplia variedad de aplicaciones:
- producto ampliamente disponible suministrado por muchos proveedores
- muy conocido por la mayoría de los profesionales de instalaciones y HVAC, puede ser instalado y mantenido con una curva de aprendizaje mínima
- disponibles en tamaños de 1 pulgada que se adaptan a la mayoría de los sistemas HVAC
Sin embargo, los filtros MERV 13 también tienen varias desventajas importantes:
- baja eficiencia de filtración de ≤ 50% para las partículas más pequeñas y peligrosas como las UFP y los virus
- altas caídas de presión que pueden aumentar la resistencia del aire, desgastar los componentes HVAC y reducir la eficiencia a medida que el material de filtración se carga de partículas
- necesidad de un funcionamiento prolongado y mayor ventilación de aire exterior para dispersar las concentraciones de partículas en suspensión en interiores abriendo ventanas o puertas, lo que reduce la eficiencia energética del edificio
- intervalos frecuentes de reemplazo de filtros (normalmente cada 3 meses) que resultan en un mantenimiento costoso a lo largo del tiempo
Los filtros NanoMax ofrecen varias ventajas sobre la filtración MERV 13, incluyendo:
- eficiencia mucho mayor que MERV 13 para todos los rangos de partículas – hasta 100% para partículas gruesas (3-10 micrones), 99% para 1-3 micrones y 96% para 0,3-1 micrones
- probados para filtrar UFP con hasta un 90% de eficiencia, mientras que los filtros MERV 13 no son probados para UFP
- logra caídas de presión comparativamente bajas a pesar de su alta eficiencia (normalmente asociada a caídas de presión prohibitivamente altas)
- más eficiente energéticamente – no requiere un funcionamiento HVAC más prolongado ni mayor ventilación mecánica que la requerida por el código de edificación
- intervalos de reemplazo de filtros reducidos, ya que los filtros pueden reemplazarse aproximadamente una vez cada 12 meses
Algunas desventajas de los filtros NanoMax incluyen:
- sólo disponibles como filtros de 2 pulgadas que pueden requerir actualizaciones en el bastidor de filtros del sistema HVAC antes de la instalación
- requiere instalación experta que los profesionales de HVAC o instalaciones pueden no ser capaces de proporcionar
- mayor costo inicial (aprox. $100 por filtro) que los filtros MERV 13 ($10-40 cada uno)
- tipo de filtro de alta demanda no ampliamente disponible
Eficiencia de filtración
Los filtros MERV 13 se vuelven cada vez menos efectivos a medida que las partículas son más pequeñas, filtrando tan solo el 35% de las partículas ultrafinas en el aire. NanoMax normalmente filtra entre el 96% y el 100% de todas las partículas desde 10 micras hasta 0.3 micras y menores.
A continuación se muestra una comparación lado a lado de qué tan bien los filtros MERV 13 y NanoMax pueden capturar estos diferentes tipos de contaminantes en el aire.
| Micras | MERV 13 | NanoMax | Mejora estimada con NanoMax |
| 3-10 micras | hasta 90% | hasta 100% | ~11% |
| 1-3 micras | 80-85% | hasta 99% | Hasta 24% |
| 0.3-1 micra | ≤ 50% | hasta 96% | Hasta 174% |
| < 0.1 micra | No probado | 90% | Sustancial |
Los filtros MERV 13 filtran entre el 35% y el 45% de las partículas más pequeñas, incluyendo bacterias y virus en el aire que son las mayores preocupaciones en aulas y espacios de trabajo compartidos.
Con MERV 13, más de la mitad de los contaminantes en el aire del espacio pueden quedar sin filtrar, exponiendo a los ocupantes a contaminantes peligrosos. Además, los filtros HVAC a menudo permiten que hasta el 30% del aire se escape alrededor de los bordes sin sellar, lo que significa que aún menos aire realmente pasa a través del material de filtración. La eficiencia del filtro MERV 13 también disminuye drásticamente con el tiempo, a veces incluso por debajo del 35% a medida que el medio filtrante se carga de partículas.
Los filtros de aire NanoMax HVAC superan a los MERV 13 e incluso a los MERV 16 para partículas finas y ultrafinas como PM2.5 y virus, con eficiencias de filtración de hasta el 96% para partículas de hasta 0.3 micras y el 90% de las UFP. Esto se logra mediante una combinación de:
- hasta 60 pies cuadrados de superficie de material filtrante
- diseños de filtro plisados que maximizan el flujo de aire incluso cuando los filtros se cargan de partículas
- diseño de material de microfibra avanzada (AMF) que utiliza fibras 10 veces más delgadas que las que se usan típicamente en filtros de aire HVAC estándar
- protección contra fugas WedgeSeal que garantiza que no pase aire contaminado alrededor del filtro, asegurando que todo el aire que pasa por el sistema HVAC sea filtrado
Caída de presión
La alta caída de presión asociada con los filtros MERV 13 hace que los motores HVAC trabajen más para empujar el aire a través del material de filtración MERV 13, que es denso y altamente resistente.
Las caídas de presión iniciales de los filtros MERV 13 varían de 0.25 a 0.5 in H2O (62 a 124 Pa), y generalmente deben reemplazarse antes de alcanzar 1.0 in H2O (249 Pa). Estas caídas de presión también pueden requerir mejoras en el sistema HVAC, tales como:
- aumento del tamaño de los conductos de aire para permitir que el sistema HVAC opere a mayores flujos de aire
- mejora del motor para acomodar el aumento de presión en el sistema HVAC
Los filtros NanoMax logran caídas de presión bajas comparables a los filtros MERV 8, mientras siguen funcionando con eficiencias de filtración superiores a los filtros MERV 16 típicos.
En promedio, los filtros NanoMax tienen caídas de presión iniciales tan bajas como 0.38 in H2O (95 Pa) cuando se instalan por primera vez y pueden alcanzar caídas de presión de 1.0 in H2O (249 Pa) antes de necesitar reemplazo, perdiendo muy poca eficiencia de filtración.
Esta baja caída de presión a menudo permite que los filtros NanoMax se utilicen incluso en sistemas HVAC compatibles con MERV 8. Esto puede hacer que NanoMax sea más fácil de integrar en sistemas HVAC donde los filtros de aire de alto rendimiento de otro modo requerirían costosas mejoras o sufrirían desgaste o daños por caídas de presión elevadas.
Los pliegues del filtro NanoMax también están dispuestos de modo que el aire pueda seguir pasando en gran medida sin restricciones, incluso a medida que el material de filtración se carga de partículas con el tiempo, ayudando a mantener una baja caída de presión (ver Figura 2 para un acercamiento).
Figura 2: acercamiento de los pliegues de los filtros NanoMax y MERV 13. Esta es un área cuadrada comparable de 5" x 2.75" (pulgadas).
Ventilación
Los filtros MERV 13 normalmente eliminan menos del 50% de las partículas en suspensión más pequeñas que van de 0.3 a 1 micrón. Esto significa que a menudo deben usarse junto con la ventilación de aire exterior, abriendo puertas y ventanas, para reducir significativamente la concentración de contaminantes en el aire.
El uso de ventilación de aire exterior junto con filtración de aire MERV 13 tiene varias desventajas importantes:
- aumento de la contaminación interior por aire exterior: abrir puertas y ventanas puede introducir contaminación del aire exterior en los espacios interiores
- exposición de los ocupantes a las temperaturas exteriores: en gran parte del mundo, las temperaturas pueden alcanzar extremos altos o bajos que hacen que la ventilación exterior no sea factible
- reducción de la eficiencia energética: debido a la menor eficiencia de filtración, los sistemas HVAC con filtración MERV 13 requieren más ventilación mecánica, lo que sobrecarga los sistemas HVAC y genera emisiones de carbono por el uso de energía
Los filtros NanoMax ayudan a reducir la necesidad de ventilación de aire exterior de las siguientes maneras:
- Las instalaciones deben cumplir con los requisitos del código de construcción para la ventilación mecánica. Sin embargo, no se requiere ventilación mecánica adicional con los filtros de aire NanoMax. Los filtros NanoMax capturan una cantidad significativa de las partículas más pequeñas y peligrosas.
- Los sistemas HVAC con filtros NanoMax solo requieren funcionamiento cuando el espacio interior está ocupado debido a las altas eficiencias de filtración asociadas con NanoMax.
- La reducción del funcionamiento y la ventilación de aire exterior ahorra energía y extiende la vida útil del filtro. Esto disminuye los impactos ambientales derivados del funcionamiento del HVAC por el menor uso y ayuda a reducir el costo de reemplazo y mantenimiento de los filtros.
Reemplazo de Filtros
Los fabricantes de filtros de aire MERV 13 suelen sugerir el reemplazo del filtro cada 3 meses. Como resultado, reemplazar los filtros de aire MERV 13 en una escuela o edificio de oficinas completo puede volverse excesivamente costoso y requerir mucho tiempo.
Los filtros de aire NanoMax necesitan ser reemplazados aproximadamente una vez cada 12 meses en promedio, conteniendo alrededor de 60 pies cuadrados de medio filtrante. Esto ahorra tiempo que de otro modo se gastaría en procedimientos de instalación extensos y reduce los altos costos asociados con el reemplazo frecuente de filtros en todos los tamaños de sitios de edificios.
Consulte la tabla a continuación para ver una ilustración de los reemplazos estimados de filtros, costos anuales de mantenimiento y costos de filtros para una instalación que utiliza, por ejemplo, 50 filtros.
| Tipo de Filtro | Reemplazo Anual de Filtros * | Horas Anuales de Mantenimiento (15 min./filtro) | Costo Anual de Filtros |
| MERV 13 | 4 veces por año | 50 horas | $2,000-$8,000 |
| NanoMax | 1 vez por año | 12.5 horas | $5,000 |
* basado en un uso de 8 horas por día (2,920 horas de operación).
Aunque los filtros NanoMax pueden costar más que los filtros MERV 13 típicos en la compra inicial, los filtros MERV 13 requieren un 400% más de mano de obra relacionada con los reemplazos anuales y horas de mantenimiento por cada filtro.
Conclusión
Los filtros de aire NanoMax son superiores a los filtros MERV 13 en cuanto a la eficiencia de filtración de contaminantes transportados por el aire.
Los programas de mejora de la calidad del aire interior, como el programa IQAir Clean Air Facility, pueden ayudar a gestionar la instalación, el mantenimiento y el reemplazo de filtros de aire NanoMax de alta eficiencia.
