Guía de selección de prefiltros: G3 frente a G4 frente a F5 — panel, bolsa y plisado comparados

Un prefiltro de 6 $ que no se cambia a tiempo puede recortar a la mitad la vida del HEPA de 250 $ que tiene detrás. Ahorrar en lo pequeño para perder en lo grande: el error más común en los sistemas de filtración de aire.

Qué es un prefiltro: la «mosquitera» de la climatización

Piense en la mosquitera de su ventana: bloquea mosquitos y hojas pero deja pasar el polvo fino. Un prefiltro cumple el mismo papel en un sistema de climatización: la primera línea de defensa, reteniendo partículas ≥5μm, incluidos el polvo de obra, el polen, el cabello y los restos de fibra.

¿Cómo de grande es 5 μm? Aproximadamente 1/15 del diámetro de un cabello humano. Cualquier cosa más pequeña necesita el filtro de eficiencia media y el filtro HEPA aguas abajo.

El valor central de un prefiltro no es «cuán limpio filtra»: es encajar los golpes por los filtros caros que tiene detrás. Cambiar con regularidad un prefiltro barato puede prolongar la vida del HEPA un 40 % o más: la acción con mayor retorno en la gestión de filtros.

Clasificación de grados: EN 779 de G1 a F7

Los grados de eficiencia de prefiltro siguen la EN 779, de menor a mayor: G1, G2, G3, G4 (grueso) y F5, F6, F7 (fino). Desde 2018, la ISO 16890 ha ganado adopción, clasificando por ePM10 (eficiencia frente a partículas ≥10μm), pero las especificaciones de compra siguen empleando comúnmente las designaciones G3/G4/F5 de la EN 779.

Cómo leer esta tabla:

• ▸G3 / G4 son las opciones más comunes. Los edificios de oficinas, la climatización industrial y las zonas generales hospitalarias casi siempre emplean G4 como primera etapa.
• ▸G1 / G2 son para cargas de polvo extremas: tomas de cementeras, ventilación de aparcamientos, precribado de extracción.
• ▸F5 / F6 / F7 rozan la eficiencia media. Si aguas abajo tiene HEPA H13/H14, basta normalmente con F5 o F6 como prefiltro de segunda etapa.

Consejo de compra: los proveedores pueden listar «G4 / ePM10 ≥50%», lo que significa que el filtro cumple tanto la EN 779 G4 como la ISO 16890 ePM10 50%. Ambas normas coexisten durante el periodo de transición; confirme a qué norma se refiere la eficiencia cotizada.

Este artículo trata solo de los prefiltros G1–F7. Para la etapa HEPA posterior —especificaciones completas de los grados H10–H14 / U15, principio del ensayo MPPS y correspondencia con las clases de limpieza ISO 14644— consulte la tabla comparativa de grados de filtros HEPA.

Tres tipos estructurales: panel, bolsa y plisado

Mismo grado G4, formatos completamente distintos. La estructura determina la capacidad de retención de polvo, la profundidad de instalación, la curva de presión y la frecuencia de recambio.

Regla práctica rápida:

• ▸Panel: el más barato, el más delgado, los cambios más frecuentes (1–2 meses); adecuado para entornos de alto caudal y bajo coste como rejillas de admisión de fábrica
• ▸Bolsa: la mayor capacidad de polvo, la vida más larga (3–6 meses); adecuado para secciones de retorno de UTA, especialmente en fábricas de semiconductores y hospitales que minimizan paradas
• ▸Plisado: la profundidad más reducida (50–100mm); adecuado para etapas previas de FFU y aplicaciones de retrofit con profundidad de marco limitada

Ejemplo real: una MAU (unidad de aire de aportación) de una fábrica de semiconductores de 12 pulgadas con 6 m² de superficie de admisión y 120.000 CMH de caudal. Con un panel G4 al frente, el aire exterior polvoriento llena la capacidad de 150 g en unas 6 semanas, exigiendo parada para cada cambio. Cambiar a bolsa G4 elevó la capacidad a 500 g y prolongó el ciclo a 4 meses: 4 paradas menos al año, ahorrando una cantidad notable de mano de obra de mantenimiento.

Selección del material del marco: cartón, aluminio, galvanizado y acero inoxidable

El medio es el «corazón»; el marco es el «esqueleto». Mucha gente se fija solo en el grado de eficiencia y pasa por alto el marco, y luego descubre que el marco de cartón se ha ablandado y deformado con la humedad, los sellados han fallado, y el polvo rodea el medio por completo.

Reglas prácticas:

• ▸Cartón: barato, ligero, bien para entornos secos (oficinas, centros comerciales). ¿Una fábrica húmeda en temporada de monzón? No se recomienda: el marco se ablanda en 2 semanas.
• ▸Aluminio: resistente a la humedad, reutilizable (cambia el medio, mantiene el marco), menor TCO a largo plazo que el cartón. Estándar para la mayoría de las instalaciones de UTA.
• ▸Acero galvanizado / acero inoxidable: resistente al calor, resistente a la corrosión, empleado en zonas de extracción química y como etapas previas de filtros de alta temperatura. El inoxidable tiene el mayor coste pero dura más de 10 años en entornos ácidos/alcalinos.

Caso real: una fábrica de paneles de visualización empleaba panel G4 de cartón como primera etapa de la MAU. Al estar cerca de la costa, el aire cargado de sal deformó los marcos en 3 semanas. Cambiar a marcos de aluminio prolongó la vida efectiva del mismo medio de 3 a 8 semanas, no porque el medio mejorara, sino porque el marco dejó de fallar primero.

Escenarios de aplicación: quién emplea qué grado

Un prefiltro no es «simplemente compre el mejor»: un grado más alto implica mayor caída de presión, y el ventilador de la UTA quema más electricidad empujando el aire. La lógica central: ¿qué hay aguas abajo? ¿Cuán caro es?

Cuándo sustituir: la caída de presión es el único indicador

«Cambiar cada 3 meses» es, en el mejor de los casos, una estimación aproximada. El método correcto es medir la caída de presión:

1. 1Registre la ΔP inicial (mida cuando esté recién instalado; un panel G4 típicamente 40–50 Pa)
2. 2Fije la ΔP terminal (normalmente 2–2,5 veces la inicial, por ejemplo 100–120 Pa)
3. 3Sustituya al alcanzar la ΔP, sin importar el tiempo de calendario

¿Por qué? Porque un filtro cerca de una autopista puede alcanzar la ΔP terminal en 3 semanas, mientras que uno en una zona rural puede durar 4 meses. Un calendario fijo o bien desperdicia dinero (demasiado pronto) o mata el HEPA (demasiado tarde).

Fórmula de ahorro: instale un manómetro diferencial (o un interruptor de ΔP, cuesta unos pocos dólares) sobre el prefiltro. Cuando la diferencial supere el umbral, se enciende o envía una señal. Esta pequeña inversión ahorra miles al año en costes de recambio de HEPA, porque nunca olvidará cambiar el prefiltro, y la vida del HEPA se prolonga sistemáticamente más de un 40 %.

Preguntas frecuentes

P: ¿Hay mucha diferencia entre G4 y F5? ¿Debería simplemente ir directo a F5?

R: La retención (gravimétrica) del G4 ronda el 90–95 %; la eficiencia (colorimétrica) del F5 ronda el 40–60 %: métodos de ensayo distintos, las cifras no se comparan directamente. En términos sencillos, el F5 es notablemente mejor captando polvo fino de 1 a 5 μm. Pero la ΔP inicial del F5 también es entre 20 y 30 Pa mayor. Si ya tiene un filtro de eficiencia media F7 aguas abajo, basta con G4; si el prefiltro alimenta directamente al HEPA sin etapa media, F5 es más seguro.

P: ¿Se pueden lavar y reutilizar los prefiltros?

R: Depende del medio. La malla metálica (aluminio, inoxidable) puede lavarse, secarse y reinstalarse; común en la prefiltración de extracción de cocinas. El medio no tejido y de fibra sintética no debe lavarse: el agua destruye la estructura de la fibra, causando pérdida de eficiencia y ΔP desigual. Los paneles G4 desechables cuestan unos pocos dólares cada uno; no vale la pena el riesgo.

P: ¿Cuánto afecta un prefiltro a la vida del HEPA?

R: Los datos de campo muestran que un recambio diligente de prefiltro + filtro de eficiencia media prolonga la vida del HEPA entre un 40 y un 60 %. Un HEPA H14 cuesta de cientos a miles; un prefiltro G4 cuesta unos pocos dólares. Cada 1 $ gastado en prefiltros ahorra entre 50 y 100 $ en el recambio del HEPA. Por eso las fábricas de semiconductores son fanáticas con la programación de los prefiltros: sus unidades HEPA cuestan miles cada una.

P: ¿ISO 16890 o EN 779, cuál debo seguir?

R: Ambas normas coexisten. La ISO 16890 (introducida en 2016) clasifica por ePM1/ePM2,5/ePM10, más granular que el sistema G/F de la EN 779. Sin embargo, tras décadas de uso de la EN 779, las especificaciones del sector, los planos y los criterios de recepción siguen referenciando mayoritariamente G3/G4/F5. En la práctica, conozca ambas y sea capaz de hacer la equivalencia.

P: ¿Y si la caída de presión del prefiltro es demasiado alta?

R: Tres enfoques: (1) emplear un filtro más grande (2× la superficie ≈ −40% de ΔP); (2) cambiar de panel a bolsa o plisado (mayor superficie de medio, menor ΔP); (3) bajar un grado (G4 → G3), pero evalúe si los filtros aguas abajo pueden soportar la carga de polvo extra. Una ΔP alta = caudal insuficiente = todo el sistema rinde por debajo de lo esperado.

Normas y referencias relacionadas

• ▸EN 779: filtros de aire de partículas para ventilación general (clasificación G1–F9)
• ▸ISO 16890: filtros de aire de partículas para ventilación general (ePM1/ePM2,5/ePM10)
• ▸ASHRAE 52.2: método de ensayo de dispositivos de limpieza de aire de ventilación general (MERV 1–16)