Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια

Οι ιδιότητες του υπεριώδους εξαρτώνται από το μήκος κύματος και το υπεριώδες από διαφορετικές πηγές έχει διαφορετικό φάσμα. Θα συζητήσουμε ποιες πηγές υπεριώδους φωτός και πώς να τις χρησιμοποιήσουμε για να μεγιστοποιήσουμε το βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα ελαχιστοποιώντας παράλληλα τους κινδύνους ανεπιθύμητων βιολογικών επιδράσεων.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 1. Η φωτογραφία δεν δείχνει απολύμανση με ακτινοβολία UVC, όπως ίσως νομίζετε, αλλά εκπαίδευση στη χρήση προστατευτικής στολής με ανίχνευση φωταυγών κηλίδων προπονητικών σωματικών υγρών στις ακτίνες UVA. Η UVA είναι μια μαλακή υπεριώδης ακτινοβολία και δεν έχει βακτηριοκτόνο δράση. Το κλείσιμο των ματιών είναι ένα εύλογο μέτρο ασφαλείας, καθώς το ευρύ φάσμα των λαμπτήρων φθορισμού UVA που χρησιμοποιούνται επικαλύπτεται με το UVB, το οποίο είναι επιβλαβές για την όραση (πηγή Simon Davis/DFID).

Το μήκος κύματος του ορατού φωτός αντιστοιχεί στην κβαντική ενέργεια στην οποία η φωτοχημική δράση μόλις καθίσταται δυνατή. Τα κβάντα του ορατού φωτός διεγείρουν τις φωτοχημικές αντιδράσεις σε έναν συγκεκριμένο φωτοευαίσθητο ιστό - τον αμφιβληστροειδή.
Το υπεριώδες είναι αόρατο, το μήκος κύματος του είναι μικρότερο, η συχνότητα και η ενέργεια του κβαντικού είναι υψηλότερη, η ακτινοβολία είναι πιο σκληρή και η ποικιλία των φωτοχημικών αντιδράσεων και των βιολογικών επιδράσεων είναι μεγαλύτερη.

Η υπεριώδης ακτινοβολία διαφέρει σε:

  • Μεγάλου μήκους κύματος/μαλακό/σχεδόν UVA (400...315 nm) παρόμοια σε ιδιότητες με το ορατό φως.
  • Μέση σκληρότητα - UVB (315...280 nm);
  • Βραχύ κύμα/μακρό κύμα/σκληρό – UVC (280…100 nm).

Βακτηριοκτόνο δράση του υπεριώδους φωτός

Μια βακτηριοκτόνο δράση ασκείται από το σκληρό υπεριώδες φως - UVC, και σε μικρότερο βαθμό από το μέτριας σκληρότητας υπεριώδες φως - UVB. Η καμπύλη βακτηριοκτόνου αποτελεσματικότητας δείχνει ότι μόνο ένα στενό εύρος 230...300 nm, δηλαδή περίπου το ένα τέταρτο του εύρους που ονομάζεται υπεριώδες, έχει σαφή βακτηριοκτόνο δράση.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 2 Καμπύλες βακτηριοκτόνου αποτελεσματικότητας από [CIE 155:2003]

Τα κβάντα με μήκη κύματος σε αυτό το εύρος απορροφώνται από νουκλεϊκά οξέα, γεγονός που οδηγεί στην καταστροφή της δομής του DNA και του RNA. Εκτός από το ότι είναι βακτηριοκτόνο, δηλαδή σκοτώνει βακτήρια, αυτό το εύρος έχει ιοκτόνα (αντιϊκά), μυκητοκτόνα (αντιμυκητιακά) και σποριοκτόνα (φονικά σπόρια). Αυτό περιλαμβάνει τη θανάτωση του ιού RNA SARS-CoV-2020, ο οποίος προκάλεσε την πανδημία του 2.

Η βακτηριοκτόνος δράση του ηλιακού φωτός

Η βακτηριοκτόνος δράση του ηλιακού φωτός είναι σχετικά μικρή. Ας δούμε το ηλιακό φάσμα πάνω και κάτω από την ατμόσφαιρα:

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 3. Φάσμα ηλιακής ακτινοβολίας πάνω από την ατμόσφαιρα και στο επίπεδο της θάλασσας. Το πιο σκληρό μέρος της περιοχής υπεριώδους ακτινοβολίας δεν φτάνει στην επιφάνεια της γης (δανεισμένο από τη Wikipedia).

Αξίζει να δώσετε προσοχή στο παραπάνω ατμοσφαιρικό φάσμα που τονίζεται με κίτρινο χρώμα. Η κβαντική ενέργεια του αριστερού άκρου του φάσματος των υπερατμοσφαιρικών ηλιακών ακτίνων με μήκος κύματος μικρότερο από 240 nm αντιστοιχεί σε ενέργεια χημικού δεσμού 5.1 eV στο μόριο οξυγόνου «O2». Το μοριακό οξυγόνο απορροφά αυτά τα κβάντα, ο χημικός δεσμός σπάει, σχηματίζεται ατομικό οξυγόνο «Ο», το οποίο συνδυάζεται ξανά σε μόρια οξυγόνου «Ο2» και, εν μέρει, όζον «Ο3».

Η ηλιακή υπερατμοσφαιρική UVC σχηματίζει όζον στην ανώτερη ατμόσφαιρα, που ονομάζεται στρώμα του όζοντος. Η ενέργεια του χημικού δεσμού σε ένα μόριο όζοντος είναι χαμηλότερη από ό,τι σε ένα μόριο οξυγόνου και επομένως το όζον απορροφά κβάντα χαμηλότερης ενέργειας από το οξυγόνο. Και ενώ το οξυγόνο απορροφά μόνο UVC, το στρώμα του όζοντος απορροφά UVC και UVB. Αποδεικνύεται ότι ο ήλιος παράγει όζον στην ίδια την άκρη του υπεριώδους τμήματος του φάσματος, και αυτό το όζον στη συνέχεια απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της σκληρής υπεριώδους ακτινοβολίας του ήλιου, προστατεύοντας τη Γη.

Τώρα, προσεκτικά, προσέχοντας τα μήκη κύματος και την κλίμακα, θα συνδυάσουμε το ηλιακό φάσμα με το φάσμα της βακτηριοκτόνου δράσης.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 4 Φάσμα βακτηριοκτόνου δράσης και φάσμα ηλιακής ακτινοβολίας.

Μπορεί να φανεί ότι η βακτηριοκτόνος δράση του ηλιακού φωτός είναι ασήμαντη. Το τμήμα του φάσματος που είναι ικανό να ασκήσει βακτηριοκτόνο δράση απορροφάται σχεδόν πλήρως από την ατμόσφαιρα. Σε διαφορετικές εποχές του έτους και σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη η κατάσταση είναι ελαφρώς διαφορετική, αλλά ποιοτικά παρόμοια.

Κίνδυνος από την υπεριώδη ακτινοβολία

Ο ηγέτης μιας από τις μεγάλες χώρες πρότεινε: «για να θεραπεύσετε τον COVID-19, πρέπει να φέρετε το φως του ήλιου μέσα στο σώμα». Ωστόσο, το μικροβιοκτόνο UV καταστρέφει το RNA και το DNA, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπινων. Εάν «δώσετε φως του ήλιου μέσα στο σώμα», το άτομο θα πεθάνει.

Η επιδερμίδα, κυρίως η κεράτινη στιβάδα των νεκρών κυττάρων, προστατεύει τους ζωντανούς ιστούς από την υπεριώδη ακτινοβολία UVC. Κάτω από το επιδερμικό στρώμα, μόνο λιγότερο από το 1% της ακτινοβολίας UVC διεισδύει [ΠΟΥ]. Τα μεγαλύτερα κύματα UVB και UVA διεισδύουν σε μεγαλύτερα βάθη.

Αν δεν υπήρχε η ηλιακή υπεριώδης ακτινοβολία, ίσως οι άνθρωποι να μην είχαν την επιδερμίδα και την κεράτινη στοιβάδα και η επιφάνεια του σώματος να ήταν βλεννώδης, όπως αυτή των σαλιγκαριών. Αλλά δεδομένου ότι οι άνθρωποι εξελίχθηκαν κάτω από τον ήλιο, μόνο οι επιφάνειες που προστατεύονται από τον ήλιο είναι βλεννώδεις. Η πιο ευάλωτη είναι η βλεννώδης επιφάνεια του ματιού, υπό όρους προστατευμένη από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία από τα βλέφαρα, τις βλεφαρίδες, τα φρύδια, τις κινητικές δεξιότητες του προσώπου και τη συνήθεια να μην κοιτάμε τον ήλιο.

Όταν έμαθαν για πρώτη φορά να αντικαθιστούν τον φακό με έναν τεχνητό, οι οφθαλμίατροι αντιμετώπισαν το πρόβλημα των εγκαυμάτων του αμφιβληστροειδούς. Άρχισαν να καταλαβαίνουν τους λόγους και ανακάλυψαν ότι ο ζωντανός ανθρώπινος φακός είναι αδιαφανής στο υπεριώδες φως και προστατεύει τον αμφιβληστροειδή. Μετά από αυτό, οι τεχνητοί φακοί έγιναν επίσης αδιαφανείς στο υπεριώδες φως.

Μια εικόνα του ματιού στις υπεριώδεις ακτίνες απεικονίζει την αδιαφάνεια του φακού στο υπεριώδες φως. Δεν πρέπει να φωτίζετε το δικό σας μάτι με υπεριώδες φως, καθώς με την πάροδο του χρόνου ο φακός γίνεται θολό, μεταξύ άλλων λόγω της δόσης υπεριώδους φωτός που συσσωρεύεται με τα χρόνια, και πρέπει να αντικατασταθεί. Ως εκ τούτου, θα χρησιμοποιήσουμε την εμπειρία γενναίων ανθρώπων που παραμέλησαν την ασφάλεια, έριξαν έναν υπεριώδες φακό σε μήκος κύματος 365 nm στα μάτια τους και δημοσίευσαν το αποτέλεσμα στο YouTube.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 5 Στιγμιότυπο από ένα βίντεο στο κανάλι YouTube "Kreosan".

Οι υπεριώδεις φακοί που προκαλούν φωταύγεια με μήκος κύματος 365 nm (UVA) είναι δημοφιλείς. Αγοράζονται από ενήλικες, αλλά αναπόφευκτα πέφτουν στα χέρια των παιδιών. Τα παιδιά φωτίζουν αυτούς τους φακούς στα μάτια τους και κοιτάζουν προσεκτικά και για πολλή ώρα τον λαμπερό κρύσταλλο. Συνιστάται να αποτρέπονται τέτοιες ενέργειες. Εάν συμβεί αυτό, μπορείτε να καθησυχάσετε τον εαυτό σας ότι ο καταρράκτης σε μελέτες σε ποντίκια προκαλείται αξιόπιστα από την ακτινοβολία UVB του φακού, αλλά η καταρροϊκή επίδραση της UVA είναι ασταθής [ΠΟΥ].
Ωστόσο, το ακριβές φάσμα δράσης του υπεριώδους φωτός στον φακό είναι άγνωστο. Και λαμβάνοντας υπόψη ότι ο καταρράκτης είναι ένα πολύ καθυστερημένο αποτέλεσμα, χρειάζεστε λίγη ευφυΐα για να μην εκπέμπει υπεριώδες φως στα μάτια σας εκ των προτέρων.

Οι βλεννογόνοι του ματιού φλεγμονώνονται σχετικά γρήγορα υπό την υπεριώδη ακτινοβολία, αυτό ονομάζεται φωτοκερατίτιδα και φωτοεπιπεφυκίτιδα. Οι βλεννογόνοι γίνονται κόκκινοι και εμφανίζεται μια αίσθηση "άμμου στα μάτια". Το αποτέλεσμα εξαφανίζεται μετά από μερικές ημέρες, αλλά τα επαναλαμβανόμενα εγκαύματα μπορεί να οδηγήσουν σε θόλωση του κερατοειδούς.

Τα μήκη κύματος που προκαλούν αυτές τις επιπτώσεις αντιστοιχούν περίπου στη σταθμισμένη συνάρτηση κινδύνου UV που δίνεται στο πρότυπο φωτοβιολογικής ασφάλειας [IEC 62471] και περίπου ίδια με το εύρος μικροβιοκτόνων.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 6 Φάσματα υπεριώδους ακτινοβολίας που προκαλούν φωτοεπιπεφυκίτιδα και φωτοκερατίτιδα από [DIN 5031-10] και μια σταθμισμένη συνάρτηση του ακτινικού κινδύνου UV για το δέρμα και τα μάτια από [IEC 62471].

Οι οριακές δόσεις για φωτοκερατίτιδα και φωτοεπιπεφυκίτιδα είναι 50-100 J/m2, η τιμή αυτή δεν υπερβαίνει τις δόσεις που χρησιμοποιούνται για την απολύμανση. Δεν θα είναι δυνατή η απολύμανση της βλεννογόνου μεμβράνης του ματιού με υπεριώδες φως χωρίς να προκληθεί φλεγμονή.

Το ερύθημα, δηλαδή το «ηλιακό έγκαυμα», είναι επικίνδυνο λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας στην περιοχή έως και 300 nm. Σύμφωνα με ορισμένες πηγές, η μέγιστη φασματική απόδοση του ερυθήματος είναι σε μήκη κύματος περίπου 300 nm [ΠΟΥ]. Η ελάχιστη δόση που προκαλεί ελάχιστα αισθητό ερύθημα MED (Minimum Erythema Dose) για διαφορετικούς τύπους δέρματος κυμαίνεται από 150 έως 2000 J/m2. Για τους κατοίκους της μεσαίας ζώνης, ένα τυπικό DER μπορεί να θεωρηθεί τιμή περίπου 200...300 J/m2.

Η UVB στην περιοχή των 280-320 nm, με μέγιστο περίπου 300 nm, προκαλεί καρκίνο του δέρματος. Δεν υπάρχει δόση κατωφλίου· υψηλότερη δόση σημαίνει υψηλότερο κίνδυνο και το αποτέλεσμα καθυστερεί.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 7 καμπύλες δράσης UV που προκαλούν ερύθημα και καρκίνο του δέρματος.

Η φωτοεπαγόμενη γήρανση του δέρματος προκαλείται από υπεριώδη ακτινοβολία σε όλο το εύρος των 200...400 nm. Υπάρχει μια γνωστή φωτογραφία ενός οδηγού φορτηγού που εκτέθηκε στην ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία κυρίως στην αριστερή πλευρά ενώ οδηγούσε. Ο οδηγός είχε τη συνήθεια να οδηγεί με το παράθυρο του οδηγού κατεβασμένο, αλλά η δεξιά πλευρά του προσώπου του προστατεύονταν από την υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου από το παρμπρίζ. Η διαφορά στην κατάσταση του δέρματος που σχετίζεται με την ηλικία στη δεξιά και την αριστερή πλευρά είναι εντυπωσιακή:

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 8 Φωτογραφία ενός οδηγού που οδηγούσε με το παράθυρο του οδηγού κάτω για 28 χρόνια [Nejm].

Αν υπολογίσουμε χονδρικά ότι η ηλικία του δέρματος στις διαφορετικές πλευρές του προσώπου αυτού του ατόμου διαφέρει κατά είκοσι χρόνια και αυτό είναι συνέπεια του γεγονότος ότι για τα ίδια περίπου είκοσι χρόνια η μία πλευρά του προσώπου φωτιζόταν από τον ήλιο και η άλλη δεν ήταν, μπορούμε προσεκτικά να συμπεράνουμε ότι μια μέρα στον ανοιχτό ήλιο είναι μια μέρα και γερνά το δέρμα.

Από δεδομένα αναφοράς [ΠΟΥ] είναι γνωστό ότι στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη το καλοκαίρι κάτω από άμεσο ήλιο, η ελάχιστη δόση ερυθήματος των 200 J/m2 συσσωρεύεται ταχύτερα από ό,τι σε μία ώρα. Συγκρίνοντας αυτά τα στοιχεία με το συμπέρασμα που συνάγεται, μπορούμε να βγάλουμε ένα άλλο συμπέρασμα: η γήρανση του δέρματος κατά τη διάρκεια περιοδικής και βραχυπρόθεσμης εργασίας με λάμπες υπεριώδους δεν αποτελεί σημαντικό κίνδυνο.

Πόσο υπεριώδες φως χρειάζεται για την απολύμανση;

Ο αριθμός των επιζώντων μικροοργανισμών στις επιφάνειες και στον αέρα μειώνεται εκθετικά με την αύξηση της δόσης υπεριώδους ακτινοβολίας. Για παράδειγμα, η δόση που σκοτώνει το 90% του mycobacterium tuberculosis είναι 10 J/m2. Δύο τέτοιες δόσεις σκοτώνουν το 99%, τρεις δόσεις σκοτώνουν το 99,9%, κ.λπ.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 9 Εξάρτηση της αναλογίας του επιζώντος μυκοβακτηριδίου της φυματίωσης από τη δόση της υπεριώδους ακτινοβολίας σε μήκος κύματος 254 nm.

Η εκθετική εξάρτηση είναι αξιοσημείωτη στο ότι ακόμη και μια μικρή δόση σκοτώνει τους περισσότερους μικροοργανισμούς.

Μεταξύ αυτών που αναφέρονται στο [CIE 155:2003] παθογόνους μικροοργανισμούς, η σαλμονέλα είναι η πιο ανθεκτική στην υπεριώδη ακτινοβολία. Η δόση που σκοτώνει το 90% των βακτηρίων του είναι 80 J/m2. Σύμφωνα με την ανασκόπηση [Kowalski2020], η μέση δόση που σκοτώνει το 90% των κοροναϊών είναι 67 J/m2. Αλλά για τους περισσότερους μικροοργανισμούς αυτή η δόση δεν ξεπερνά τα 50 J/m2. Για πρακτικούς λόγους, μπορείτε να θυμάστε ότι η τυπική δόση που απολυμαίνει με 90% απόδοση είναι 50 J/m2.

Σύμφωνα με την τρέχουσα μεθοδολογία που έχει εγκριθεί από το ρωσικό Υπουργείο Υγείας για τη χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας για την απολύμανση του αέρα [R 3.5.1904-04] απαιτείται μέγιστη απόδοση απολύμανσης «τρία εννιά» ή 99,9% για χειρουργεία, μαιευτήρια κ.λπ. Για σχολικές τάξεις, δημόσια κτίρια κ.λπ. Το "ένα εννέα" είναι αρκετό, δηλαδή το 90% των μικροοργανισμών καταστρέφεται. Αυτό σημαίνει ότι, ανάλογα με την κατηγορία του δωματίου, αρκούν από μία έως τρεις τυπικές δόσεις των 50...150 J/m2.

Ένα παράδειγμα εκτίμησης του απαιτούμενου χρόνου ακτινοβολίας: ας υποθέσουμε ότι είναι απαραίτητο να απολυμάνετε τον αέρα και τις επιφάνειες σε ένα δωμάτιο διαστάσεων 5 × 7 × 2,8 μέτρα, για το οποίο χρησιμοποιείται ένας ανοιχτός λαμπτήρας Philips TUV 30W.

Η τεχνική περιγραφή του λαμπτήρα υποδεικνύει βακτηριοκτόνο ροή 12 W [TUV]. Σε μια ιδανική περίπτωση, ολόκληρη η ροή πηγαίνει αυστηρά στις επιφάνειες που απολυμαίνονται, αλλά σε μια πραγματική κατάσταση, η μισή ροή θα χαθεί χωρίς όφελος, για παράδειγμα, θα φωτίσει τον τοίχο πίσω από τη λάμπα με υπερβολική ένταση. Επομένως, θα υπολογίζουμε σε μια χρήσιμη ροή 6 watt. Η συνολική ακτινοβολούμενη επιφάνεια στο δωμάτιο είναι δάπεδο 35 m2 + οροφή 35 m2 + τοίχοι 67 m2, σύνολο 137 m2.

Κατά μέσο όρο, η ροή της βακτηριοκτόνου ακτινοβολίας που πέφτει στην επιφάνεια είναι 6 W/137 m2 = 0,044 W/m2. Σε μια ώρα, δηλαδή σε 3600 δευτερόλεπτα, αυτές οι επιφάνειες θα λάβουν δόση 0,044 W/m2 × 3600 s = 158 J/m2 ή περίπου 150 J/m2. Το οποίο αντιστοιχεί σε τρεις τυπικές δόσεις των 50 J/m2 ή «τρία εννιά» - 99,9% βακτηριοκτόνο αποτελεσματικότητα, δηλ. απαιτήσεις χειρουργείου. Και δεδομένου ότι η υπολογιζόμενη δόση, πριν πέσει στην επιφάνεια, περνούσε από τον όγκο του δωματίου, ο αέρας απολυμάνθηκε με όχι μικρότερη αποτελεσματικότητα.

Εάν οι απαιτήσεις για στειρότητα είναι μικρές και το "ένα εννέα" είναι αρκετό, για το εξεταζόμενο παράδειγμα, απαιτείται τρεις φορές λιγότερος χρόνος ακτινοβόλησης - περίπου 20 λεπτά.

Προστασία UV

Το κύριο προστατευτικό μέτρο κατά την υπεριώδη απολύμανση είναι η έξοδος από το δωμάτιο. Το να βρίσκεστε κοντά σε μια λάμπα UV που λειτουργεί, αλλά να κοιτάζετε μακριά δεν θα σας βοηθήσει· οι βλεννογόνοι των ματιών εξακολουθούν να ακτινοβολούνται.

Τα γυάλινα γυαλιά μπορεί να είναι ένα μερικό μέτρο για την προστασία των βλεννογόνων των ματιών. Η κατηγορηματική δήλωση «το γυαλί δεν μεταδίδει υπεριώδη ακτινοβολία» είναι εσφαλμένη· σε κάποιο βαθμό το κάνει, και διαφορετικές μάρκες γυαλιού το κάνουν με διαφορετικούς τρόπους. Αλλά γενικά, καθώς μειώνεται το μήκος κύματος, μειώνεται η διαπερατότητα και το UVC μεταδίδεται αποτελεσματικά μόνο από γυαλί χαλαζία. Τα γυαλιά γυαλιών δεν είναι σε καμία περίπτωση χαλαζία.

Μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι οι φακοί γυαλιών με την ένδειξη UV400 δεν μεταδίδουν υπεριώδη ακτινοβολία.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 10 Φάσμα μετάδοσης γυαλιών γυαλιών με δείκτες UV380, UV400 και UV420. Εικόνα από τον ιστότοπο [Χημικά Mitsui]

Επίσης, προστατευτικό μέτρο είναι η χρήση πηγών της σειράς βακτηριοκτόνων UVC που δεν εκπέμπουν δυνητικά επικίνδυνες, αλλά δεν είναι αποτελεσματικές για απολύμανση, σε εύρος UVB και UVA.

Πηγές υπεριώδους

UV δίοδοι

Οι πιο συνηθισμένες υπεριώδεις δίοδοι 365 nm (UVA) έχουν σχεδιαστεί για "αστυνομικούς φακούς" που παράγουν φωταύγεια για την ανίχνευση ρύπων που είναι αόρατες χωρίς υπεριώδη ακτινοβολία. Η απολύμανση με τέτοιες διόδους είναι αδύνατη (βλ. Εικ. 11).
Για την απολύμανση, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δίοδοι UVC μικρού κύματος με μήκος κύματος 265 nm. Το κόστος μιας μονάδας διόδου που θα αντικαταστήσει μια βακτηριοκτόνο λάμπα υδραργύρου είναι τρεις τάξεις μεγέθους υψηλότερο από το κόστος της λάμπας, επομένως στην πράξη τέτοιες λύσεις δεν χρησιμοποιούνται για την απολύμανση μεγάλων περιοχών. Εμφανίζονται όμως συμπαγείς συσκευές που χρησιμοποιούν διόδους UV για την απολύμανση μικρών περιοχών - όργανα, τηλέφωνα, δερματικές βλάβες κ.λπ.

Λαμπτήρες υδραργύρου χαμηλής πίεσης

Η λάμπα υδραργύρου χαμηλής πίεσης είναι το πρότυπο με το οποίο συγκρίνονται όλες οι άλλες πηγές.
Το κύριο μερίδιο της ενέργειας ακτινοβολίας των ατμών υδραργύρου σε χαμηλή πίεση σε μια ηλεκτρική εκκένωση πέφτει στο μήκος κύματος των 254 nm, ιδανικό για απολύμανση. Ένα μικρό μέρος της ενέργειας εκπέμπεται σε μήκος κύματος 185 nm, το οποίο παράγει έντονα όζον. Και πολύ λίγη ενέργεια εκπέμπεται σε άλλα μήκη κύματος, συμπεριλαμβανομένου του ορατού εύρους.

Στους συμβατικούς λαμπτήρες φθορισμού υδραργύρου λευκού φωτός, το γυαλί του λαμπτήρα δεν μεταδίδει υπεριώδη ακτινοβολία που εκπέμπεται από ατμούς υδραργύρου. Αλλά ο φώσφορος, μια λευκή σκόνη στα τοιχώματα της φιάλης, λάμπει στο ορατό εύρος υπό την επίδραση του υπεριώδους φωτός.

Οι λαμπτήρες UVB ή UVA σχεδιάζονται με παρόμοιο τρόπο, ο γυάλινος λαμπτήρας δεν μεταδίδει την κορυφή των 185 nm και την κορυφή των 254 nm, αλλά ο φώσφορος υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας βραχέων κυμάτων δεν εκπέμπει ορατό φως, αλλά υπεριώδες μακρού κύματος ακτινοβολία. Πρόκειται για λάμπες για τεχνικούς σκοπούς. Και δεδομένου ότι το φάσμα των λαμπτήρων UVA είναι παρόμοιο με αυτό του ήλιου, τέτοιοι λαμπτήρες χρησιμοποιούνται επίσης για μαύρισμα. Η σύγκριση του φάσματος με την καμπύλη βακτηριοκτόνου αποτελεσματικότητας δείχνει ότι η χρήση λαμπτήρων UVB και ιδιαίτερα UVA για απολύμανση είναι ακατάλληλη.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 11 Σύγκριση της καμπύλης βακτηριοκτόνου απόδοσης, του φάσματος μιας λάμπας UVB, του φάσματος μιας λάμπας μαυρίσματος UVA και του φάσματος μιας διόδου 365 nm. Φάσματα λαμπτήρων που λαμβάνονται από τον ιστότοπο American Paint Manufacturers Association [Χρώμα].

Σημειώστε ότι το φάσμα μιας λάμπας φθορισμού UVA είναι ευρύ και καλύπτει την περιοχή UVB. Το φάσμα της διόδου 365 nm είναι πολύ στενότερο, αυτό είναι "τίμιο UVA". Εάν απαιτείται UVA για την παραγωγή φωταύγειας για διακοσμητικούς σκοπούς ή για την ανίχνευση ρύπων, η χρήση διόδου είναι ασφαλέστερη από τη χρήση λαμπτήρα φθορισμού υπεριώδους.

Ένας βακτηριοκτόνος λαμπτήρας υδραργύρου UVC χαμηλής πίεσης διαφέρει από τους λαμπτήρες φθορισμού στο ότι δεν υπάρχει φώσφορος στα τοιχώματα του λαμπτήρα και ο λαμπτήρας μεταδίδει υπεριώδες φως. Η κύρια γραμμή των 254 nm μεταδίδεται πάντα και η γραμμή 185 nm που παράγει όζον μπορεί να παραμείνει στο φάσμα του λαμπτήρα ή να αφαιρεθεί από μια γυάλινη λάμπα με επιλεκτική μετάδοση.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 12 Το εύρος εκπομπών υποδεικνύεται στην ετικέτα των λαμπτήρων υπεριώδους ακτινοβολίας. Ένας μικροβιοκτόνος λαμπτήρας UVC μπορεί να αναγνωριστεί από την απουσία φωσφόρου στον λαμπτήρα.

Το όζον έχει πρόσθετο βακτηριοκτόνο αποτέλεσμα, αλλά είναι καρκινογόνο, επομένως, για να μην περιμένουμε τη διάβρωση του όζοντος μετά την απολύμανση, χρησιμοποιούνται λαμπτήρες που δεν σχηματίζουν όζον χωρίς τη γραμμή 185 nm στο φάσμα. Αυτοί οι λαμπτήρες έχουν σχεδόν ιδανικό φάσμα - μια κύρια γραμμή με υψηλή βακτηριοκτόνο απόδοση 254 nm, πολύ ασθενή ακτινοβολία στο μη βακτηριοκτόνο εύρος υπεριώδους ακτινοβολίας και μικρή ακτινοβολία «σήματος» στην ορατή περιοχή.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 13. Το φάσμα μιας λάμπας υδραργύρου UVC χαμηλής πίεσης (παρέχεται από το περιοδικό lumen2b.ru) συνδυάζεται με το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας (από τη Wikipedia) και την καμπύλη βακτηριοκτόνου απόδοσης (από το ESNA Lighting Handbook [ΕΣΝΑ]).

Η μπλε λάμψη των μικροβιοκτόνων λαμπτήρων σας επιτρέπει να δείτε ότι η λάμπα υδραργύρου είναι αναμμένη και λειτουργεί. Η λάμψη είναι αδύναμη και αυτό δίνει την παραπλανητική εντύπωση ότι είναι ασφαλές να κοιτάξετε τη λάμπα. Δεν πιστεύουμε ότι η ακτινοβολία στην περιοχή UVC αντιπροσωπεύει το 35...40% της συνολικής ισχύος που καταναλώνει ο λαμπτήρας.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 14 Ένα μικρό κλάσμα της ενέργειας ακτινοβολίας των ατμών υδραργύρου βρίσκεται στο ορατό εύρος και είναι ορατό ως αδύναμη μπλε λάμψη.

Ένας βακτηριοκτόνος λαμπτήρας υδραργύρου χαμηλής πίεσης έχει την ίδια βάση με έναν κανονικό λαμπτήρα φθορισμού, αλλά είναι κατασκευασμένος από διαφορετικό μήκος έτσι ώστε ο βακτηριοκτόνος λαμπτήρας να μην εισάγεται σε συνηθισμένους λαμπτήρες. Η λάμπα για τη βακτηριοκτόνο λάμπα, εκτός από τις διαστάσεις της, διακρίνεται από το γεγονός ότι όλα τα πλαστικά μέρη είναι ανθεκτικά στην υπεριώδη ακτινοβολία, τα καλώδια από την υπεριώδη ακτινοβολία καλύπτονται και δεν υπάρχει διαχύτης.

Για οικιακές βακτηριοκτόνες ανάγκες, ο συγγραφέας χρησιμοποιεί μια βακτηριοκτόνο λάμπα 15 W, που προηγουμένως χρησιμοποιήθηκε για την απολύμανση του θρεπτικού διαλύματος μιας υδροπονικής εγκατάστασης. Το ανάλογό του μπορεί να βρεθεί αναζητώντας "aquarium uv sterilisator". Όταν ο λαμπτήρας λειτουργεί, απελευθερώνεται όζον, το οποίο δεν είναι καλό, αλλά χρήσιμο για την απολύμανση, για παράδειγμα, παπουτσιών.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 15 Λαμπτήρες υδραργύρου χαμηλής πίεσης με διάφορους τύπους βάσης. Εικόνες από τον ιστότοπο Aliexpress.

Λαμπτήρες υδραργύρου μέσης και υψηλής πίεσης

Η αύξηση της πίεσης ατμών υδραργύρου οδηγεί σε ένα πιο περίπλοκο φάσμα· το φάσμα επεκτείνεται και εμφανίζονται περισσότερες γραμμές σε αυτό, συμπεριλαμβανομένων των μηκών κύματος που παράγουν όζον. Η εισαγωγή προσθέτων στον υδράργυρο οδηγεί σε ακόμη μεγαλύτερη πολυπλοκότητα του φάσματος. Υπάρχουν πολλές ποικιλίες τέτοιων λαμπτήρων και το φάσμα του καθενός είναι ιδιαίτερο.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 16 Παραδείγματα φασμάτων λαμπτήρων υδραργύρου μέσης και υψηλής πίεσης

Η αύξηση της πίεσης μειώνει την απόδοση του λαμπτήρα. Χρησιμοποιώντας το εμπορικό σήμα Aquafineuv ως παράδειγμα, οι λαμπτήρες UVC μέσης πίεσης εκπέμπουν το 15-18% της κατανάλωσης ισχύος και όχι το 40% ως λαμπτήρες χαμηλής πίεσης. Και το κόστος του εξοπλισμού ανά watt ροής UVC είναι υψηλότερο [Aquafineuv].
Η μείωση της απόδοσης και η αύξηση του κόστους του λαμπτήρα αντισταθμίζεται από τη συμπαγή του. Για παράδειγμα, η απολύμανση τρεχούμενου νερού ή το στέγνωμα του βερνικιού που εφαρμόζεται με υψηλή ταχύτητα στην εκτύπωση απαιτεί συμπαγείς και ισχυρές πηγές· το συγκεκριμένο κόστος και η αποτελεσματικότητα δεν έχουν σημασία. Αλλά είναι λάθος να χρησιμοποιείτε μια τέτοια λάμπα για απολύμανση.

Ακτινοβολητής UV κατασκευασμένος από καυστήρα DRL και λάμπα DRT

Υπάρχει ένας "λαϊκός" τρόπος για να αποκτήσετε μια ισχυρή πηγή υπεριώδους ακτινοβολίας σχετικά φθηνά. Βγαίνουν εκτός χρήσης, αλλά πωλούνται ακόμη λαμπτήρες DRL λευκού φωτός των 125...1000 W. Σε αυτούς τους λαμπτήρες, μέσα στην εξωτερική φιάλη υπάρχει ένας "καυστήρας" - ένας λαμπτήρας υδραργύρου υψηλής πίεσης. Εκπέμπει ευρυζωνικό υπεριώδες φως, το οποίο μπλοκάρεται από τον εξωτερικό γυάλινο λαμπτήρα, αλλά κάνει τον φώσφορο στα τοιχώματά του να λάμπει. Εάν σπάσετε την εξωτερική φιάλη και συνδέσετε τον καυστήρα στο δίκτυο μέσω ενός τυπικού τσοκ, θα έχετε έναν ισχυρό εκπομπό υπεριώδους ακτινοβολίας ευρείας ζώνης.

Ένας τέτοιος σπιτικός πομπός έχει μειονεκτήματα: χαμηλή απόδοση σε σύγκριση με λαμπτήρες χαμηλής πίεσης, μεγάλο ποσοστό υπεριώδους ακτινοβολίας είναι εκτός του βακτηριοκτόνου εύρους και δεν μπορείτε να μείνετε στο δωμάτιο για κάποιο χρονικό διάστημα μετά το σβήσιμο της λάμπας μέχρι να αποσυντεθεί ή να εξαφανιστεί το όζον.

Αλλά τα πλεονεκτήματα είναι επίσης αναμφισβήτητα: χαμηλό κόστος και υψηλή ισχύς σε μικρό μέγεθος. Ένα από τα πλεονεκτήματα είναι η παραγωγή όζοντος. Το όζον θα απολυμάνει τις σκιασμένες επιφάνειες που δεν εκτίθενται στις υπεριώδεις ακτίνες.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 17 Υπεριώδης ακτινοβολητής κατασκευασμένος από λαμπτήρες DRL. Η φωτογραφία δημοσιεύεται με την άδεια του συγγραφέα, Βούλγαρου οδοντιάτρου, χρησιμοποιώντας αυτόν τον ακτινοβόλο ακτινοβολητή εκτός από την τυπική βακτηριοκτόνο λάμπα Philips TUV 30W.

Παρόμοιες υπεριώδεις πηγές για απολύμανση με τη μορφή λαμπτήρων υδραργύρου υψηλής πίεσης χρησιμοποιούνται σε ακτινοβολητές τύπου OUFK-01 "Solnyshko".

Για παράδειγμα, για τη δημοφιλή λάμπα «DRT 125-1» ο κατασκευαστής δεν δημοσιεύει το φάσμα, αλλά παρέχει τις παραμέτρους στην τεκμηρίωση: ένταση ακτινοβολίας σε απόσταση 1 m από τη λάμπα UVA – 0,98 W/m2, UVB – 0,83 W/m2, UVC – 0,72 W/m2, βακτηριοκτόνος ροή 8 W και μετά τη χρήση απαιτείται αερισμός του χώρου από το όζον [Λίσμα]. Απαντώντας σε μια άμεση ερώτηση σχετικά με τη διαφορά μεταξύ μιας λάμπας DRT και ενός καυστήρα DRL, ο κατασκευαστής απάντησε στο blog του ότι το DRT έχει μια μονωτική πράσινη επίστρωση στις καθόδους.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 18 Ευρυζωνική πηγή υπεριώδους - λάμπα DRT-125

Σύμφωνα με τα αναφερόμενα χαρακτηριστικά, είναι σαφές ότι το φάσμα είναι ευρυζωνικό με σχεδόν ίσο μερίδιο ακτινοβολίας σε μαλακό, μεσαίο και σκληρό υπεριώδες, συμπεριλαμβανομένου του σκληρού UVC που παράγει όζον. Η βακτηριοκτόνος ροή είναι 6,4% της κατανάλωσης ισχύος, δηλαδή η απόδοση είναι 6 φορές μικρότερη από αυτή ενός σωληνοειδούς λαμπτήρα χαμηλής πίεσης.

Ο κατασκευαστής δεν δημοσιεύει το φάσμα αυτής της λάμπας και η ίδια εικόνα με το φάσμα ενός από τα DRT κυκλοφορεί στο Διαδίκτυο. Η αρχική πηγή είναι άγνωστη, αλλά η αναλογία ενέργειας στις περιοχές UVC, UVB και UVA δεν αντιστοιχεί σε αυτές που δηλώθηκαν για τη λάμπα DRT-125. Για το DRT, δηλώνεται μια περίπου ίση αναλογία και το φάσμα δείχνει ότι η ενέργεια UVB είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια UBC. Και στην UVA είναι πολλές φορές υψηλότερη από την UVB.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 19. Φάσμα ενός λαμπτήρα τόξου υδραργύρου υψηλής πίεσης, το οποίο απεικονίζει συχνότερα το φάσμα του DRT-125, που χρησιμοποιείται ευρέως για ιατρικούς σκοπούς.

Είναι σαφές ότι οι λαμπτήρες με διαφορετικές πιέσεις και πρόσθετα υδραργύρου εκπέμπουν ελαφρώς διαφορετικά. Είναι επίσης σαφές ότι ένας μη ενημερωμένος καταναλωτής έχει την τάση να φαντάζεται ανεξάρτητα τα επιθυμητά χαρακτηριστικά και ιδιότητες ενός προϊόντος, να αποκτά εμπιστοσύνη με βάση τις δικές του υποθέσεις και να κάνει μια αγορά. Και η δημοσίευση του φάσματος ενός συγκεκριμένου λαμπτήρα θα προκαλέσει συζητήσεις, συγκρίσεις και συμπεράσματα.

Κάποτε ο συγγραφέας αγόρασε μια εγκατάσταση OUFK-01 με λάμπα DRT-125 και τη χρησιμοποίησε για αρκετά χρόνια για να δοκιμάσει την αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία πλαστικών προϊόντων. Ακτινοβόλησα δύο προϊόντα ταυτόχρονα, ένα εκ των οποίων ήταν ένα μάρτυρα από πλαστικό ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία, και κοίταξα ποιο θα κιτρινίσει πιο γρήγορα. Για μια τέτοια εφαρμογή, δεν είναι απαραίτητη η γνώση του ακριβούς σχήματος του φάσματος, είναι μόνο σημαντικό ο πομπός να είναι ευρυζωνικός. Αλλά γιατί να χρησιμοποιήσετε ευρυζωνικό υπεριώδες φως εάν απαιτείται απολύμανση;

Ο σκοπός του OUFK-01 αναφέρει ότι ο ακτινοβολητής χρησιμοποιείται για οξείες φλεγμονώδεις διεργασίες. Δηλαδή, σε περιπτώσεις όπου η θετική επίδραση της απολύμανσης του δέρματος υπερβαίνει την πιθανή βλάβη της υπεριώδους ακτινοβολίας ευρείας ζώνης. Προφανώς, σε αυτή την περίπτωση, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείται υπεριώδες στενής ζώνης, χωρίς μήκη κύματος στο φάσμα που έχουν άλλη επίδραση εκτός από βακτηριοκτόνο.

Απολύμανση αέρα

Η υπεριώδης ακτινοβολία θεωρείται ανεπαρκές μέσο για την απολύμανση των επιφανειών, αφού οι ακτίνες δεν μπορούν να διεισδύσουν εκεί όπου, για παράδειγμα, διεισδύει το αλκοόλ. Αλλά το υπεριώδες φως απολυμαίνει αποτελεσματικά τον αέρα.

Κατά το φτέρνισμα και το βήχα σχηματίζονται σταγονίδια μεγέθους αρκετών μικρομέτρων, τα οποία κρέμονται στον αέρα από αρκετά λεπτά έως αρκετές ώρες [CIE 155:2003]. Μελέτες φυματίωσης έχουν δείξει ότι μια μόνο σταγόνα αερολύματος είναι αρκετή για να προκαλέσει μόλυνση.

Στο δρόμο είμαστε σχετικά ασφαλείς λόγω των τεράστιων όγκων και της κινητικότητας του αέρα, που μπορεί να διασκορπίσει και να απολυμάνει κάθε φτάρνισμα με το χρόνο και την ηλιακή ακτινοβολία. Ακόμη και στο μετρό, ενώ το ποσοστό των μολυσμένων ατόμων είναι μικρό, ο συνολικός όγκος αέρα ανά μολυσμένο άτομο είναι μεγάλος και ο καλός αερισμός καθιστά μικρό τον κίνδυνο εξάπλωσης της λοίμωξης. Το πιο επικίνδυνο μέρος κατά τη διάρκεια μιας πανδημίας αερομεταφερόμενης ασθένειας είναι το ασανσέρ. Επομένως, όσοι φτερνίζονται πρέπει να τίθενται σε καραντίνα και ο αέρας σε δημόσιους χώρους με ανεπαρκή αερισμό πρέπει να απολυμαίνεται.

Ανακυκλοφορητές

Μία από τις επιλογές για την απολύμανση του αέρα είναι οι κλειστοί ανακυκλωτές UV. Ας συζητήσουμε έναν από αυτούς τους ανακυκλωτές - τον "Ντεζάρ 7", γνωστός για το ότι τον βλέπουν ακόμη και στο γραφείο του πρώτου προσώπου του κράτους.

Η περιγραφή του ανακυκλωτή λέει ότι φυσά 100 m3 την ώρα και έχει σχεδιαστεί για τη θεραπεία ενός δωματίου με όγκο 100 m3 (περίπου 5 × 7 × 2,8 μέτρα).
Ωστόσο, η ικανότητα απολύμανσης 100 m3 αέρα ανά ώρα δεν σημαίνει ότι ο αέρας σε ένα δωμάτιο 100 m3 ανά ώρα θα αντιμετωπίζεται το ίδιο αποτελεσματικά. Ο επεξεργασμένος αέρας αραιώνει τον βρώμικο αέρα και με αυτή τη μορφή εισέρχεται στον ανακυκλωτή ξανά και ξανά. Είναι εύκολο να οικοδομήσουμε ένα μαθηματικό μοντέλο και να υπολογίσουμε την αποτελεσματικότητα μιας τέτοιας διαδικασίας:

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 20 Η επίδραση της λειτουργίας ενός ανακυκλωτή UV στον αριθμό των μικροοργανισμών στον αέρα ενός δωματίου χωρίς αερισμό.

Για να μειωθεί η συγκέντρωση των μικροοργανισμών στον αέρα κατά 90%, ο ανακυκλωτής πρέπει να λειτουργεί για περισσότερες από δύο ώρες. Εάν δεν υπάρχει αερισμός στο δωμάτιο, αυτό είναι δυνατό. Αλλά συνήθως δεν υπάρχουν δωμάτια με κόσμο και χωρίς εξαερισμό. Π.χ, [WC 60.13330.2016] ορίζει έναν ελάχιστο ρυθμό ροής εξωτερικού αέρα για αερισμό 3 m3 ανά ώρα ανά 1 m2 επιφάνειας διαμερίσματος. Αυτό αντιστοιχεί σε πλήρη αντικατάσταση αέρα μία φορά την ώρα και καθιστά άχρηστη τη λειτουργία του ανακυκλωτή.

Αν λάβουμε υπόψη το μοντέλο όχι πλήρους ανάμειξης, αλλά στρωτούς πίδακες που περνούν κατά μήκος μιας σταθερής σύνθετης τροχιάς στο δωμάτιο και εισέρχονται στον αερισμό, το όφελος από την απολύμανση ενός από αυτούς τους πίδακες είναι ακόμη μικρότερο από το μοντέλο της πλήρους ανάμειξης.

Σε κάθε περίπτωση, ένας ανακυκλωτής UV δεν είναι πιο χρήσιμος από ένα ανοιχτό παράθυρο.

Ένας από τους λόγους για τη χαμηλή απόδοση των ανακυκλωτών είναι ότι η βακτηριοκτόνος δράση είναι εξαιρετικά μικρή σε σχέση με κάθε watt ροής UV. Η δοκός ταξιδεύει περίπου 10 εκατοστά μέσα στην εγκατάσταση και στη συνέχεια ανακλάται από αλουμίνιο με συντελεστή περίπου k = 0,7. Αυτό σημαίνει ότι η αποτελεσματική διαδρομή της δοκού μέσα στην εγκατάσταση είναι περίπου μισό μέτρο, μετά το οποίο απορροφάται χωρίς όφελος.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 21. Ακόμα από ένα βίντεο στο YouTube που δείχνει τον ανακυκλωτή να αποσυναρμολογείται. Οι μικροβιοκτόνοι λαμπτήρες και μια ανακλαστική επιφάνεια από αλουμίνιο είναι ορατοί, οι οποίοι αντανακλούν την υπεριώδη ακτινοβολία πολύ χειρότερα από το ορατό φως [Desar].

Πολλές φορές πιο αποτελεσματική είναι μια βακτηριοκτόνος λάμπα, η οποία κρέμεται ανοιχτά στον τοίχο σε ένα γραφείο κλινικής και την ανάβει ο γιατρός σύμφωνα με ένα πρόγραμμα. Οι ακτίνες από μια ανοιχτή λάμπα ταξιδεύουν αρκετά μέτρα, απολυμαίνοντας πρώτα τον αέρα και μετά τις επιφάνειες.

Συσκευές ακτινοβολίας αέρα στο πάνω μέρος του δωματίου

Σε νοσοκομειακούς θαλάμους όπου υπάρχουν συνεχώς κλινήρης ασθενείς, μερικές φορές χρησιμοποιούνται μονάδες υπεριώδους ακτινοβολίας για την ακτινοβόληση των κυκλοφορούντων ροών αέρα κάτω από την οροφή. Το κύριο μειονέκτημα τέτοιων εγκαταστάσεων είναι ότι η γρίλια που καλύπτει τους λαμπτήρες επιτρέπει μόνο τις ακτίνες να περνούν αυστηρά προς μία κατεύθυνση, απορροφώντας περισσότερο από το 90% της υπόλοιπης ροής χωρίς όφελος.

Μπορείτε επιπλέον να φυσήξετε αέρα μέσω ενός τέτοιου ακτινοβολητή για να δημιουργήσετε έναν ανακυκλωτή ταυτόχρονα, αλλά αυτό δεν γίνεται, πιθανότατα λόγω της απροθυμίας να υπάρχει συσσωρευτής σκόνης στο δωμάτιο.

Υπεριώδες: αποτελεσματική απολύμανση και ασφάλεια
Ρύζι. 22 ακτινοβολητής αέρα UV τοποθετημένος στην οροφή, εικόνα από την τοποθεσία [Airsteril].

Οι γρίλιες προστατεύουν τους ανθρώπους στο δωμάτιο από την άμεση ροή της υπεριώδους ακτινοβολίας, αλλά η ροή που διέρχεται από τη γρίλια προσκρούει στην οροφή και στους τοίχους και ανακλάται διάχυτα, με συντελεστή ανάκλασης περίπου 10%. Το δωμάτιο είναι γεμάτο με πανκατευθυντική υπεριώδη ακτινοβολία και οι άνθρωποι λαμβάνουν μια δόση υπεριώδους ακτινοβολίας ανάλογη με το χρόνο που περνούν στο δωμάτιο.

Κριτές και συγγραφέας

Αξιολογητές:
Artyom Balabanov, μηχανικός ηλεκτρονικών, προγραμματιστής συστημάτων σκλήρυνσης UV.
Rumen Vasilev, Ph.D., μηχανικός φωτισμού, OOD "Interlux", Βουλγαρία;
Vadim Grigorov, βιοφυσικός;
Stanislav Lermontov, μηχανικός φωτισμού, Complex Systems LLC;
Alexey Pankrashkin, Ph.D., Αναπληρωτής Καθηγητής, μηχανική φωτισμού ημιαγωγών και φωτονική, INTECH Engineering LLC;
Andrey Khramov, ειδικός στο σχεδιασμό φωτισμού για ιατρικά ιδρύματα.
Vitaly Tsvirko, επικεφαλής του εργαστηρίου δοκιμών φωτισμού "TSSOT NAS Λευκορωσίας"
Συντάκτης: Anton Sharakshane, Ph.D., μηχανικός φωτισμού και βιοφυσικός, Πρώτο Κρατικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας που πήρε το όνομά του. ΤΟΥΣ. Σετσένοφ

παραπομπές

παραπομπές

[Airsteril] www.airsteril.com.hk/en/products/UR460
[Aquafineuv] www.aquafineuv.com/uv-lamp-technologies
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΑΕΡΑ ΥΠΕΡΙΩΔΕΣ
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 Φυσική οπτικής ακτινοβολίας και μηχανική φωτισμού. Μέρος 10: Φωτοβιολογικά αποτελεσματική ακτινοβολία, ποσότητες, σύμβολα και φάσμα δράσης. Φυσική οπτικής ακτινοβολίας και μηχανική φωτισμού. Φωτοβιολογικά ενεργή ακτινοβολία. Διαστάσεις, σύμβολα και φάσματα δράσης
[ESNA] Εγχειρίδιο ESNA Lighting, 9η Έκδοση. εκδ. Ρέα Μ.Σ. Illuminating Engineering Society of North America, Νέα Υόρκη, 2000
[IEC 62471] GOST R IEC 62471-2013 Λαμπτήρες και συστήματα λαμπτήρων. Φωτοβιολογική ασφάλεια
[Kowalski2020] Wladyslaw J. Kowalski et al., 2020 COVID-19 Coronavirus Ultraviolet Susceptibility, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Λίσμα] lisma.su/en/strategiya-i-razvitie/bactericidal-lamp-drt-ultra.html
[Χημικά Mitsui] jp.mitsuichemicals.com/en/release/2014/141027.htm
[Nejm] www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMicm1104059
[Χρώμα] www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/analytical-series-principles-of-accelerated-weathering-evaluations-of-coatings
[TUV] www.assets.signify.com/is/content/PhilipsLighting/fp928039504005-pss-ru_ru
[ΠΟΥ] Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας. Υπεριώδης ακτινοβολία: Επίσημη επιστημονική ανασκόπηση των επιπτώσεων της υπεριώδους ακτινοβολίας στο περιβάλλον και στην υγεία, με αναφορά στην παγκόσμια καταστροφή του όζοντος.
[Desar] youtu.be/u6kAe3bOVVw
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 Χρήση υπεριώδους βακτηριοκτόνου ακτινοβολίας για την απολύμανση του εσωτερικού αέρα
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 Θέρμανση, εξαερισμός και κλιματισμός.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο