UV-C лампи за офиси и обществени сгради

UV-C лампите са високоефективно решение за осигуряване на ефикасна дезинфекция на повърхности и въздух в офиси и обществени сгради. Този метод на дезинфекция използва ултравиолетова светлина с малка дължина на вълната – 254 nm (UV-C диапазон), която надеждно елиминира микроорганизмите и намира широко приложение в редица индустрии като хранително-вкусовата, фармацевтичната, опаковъчната и всякакви работни пространства с интензивно ползване.
Тъй като прякото излагане може да причини раздразнение на кожата и лигавицата на очите, лампата или дезинфекциращата система се проектира по начин, който приспособява ултравиолетовото излъчване за безопасна експлоатация в офис помещения и сгради, т.е. директната експозиция на хора на UV-C светлина е възпрепятствана, за да се избегнат нежелани ефекти.

Видове източници на UV-C светлина за офиси и обществени сгради

Като източник на UV-C лъчение често се използва живачна газоразрядна лампа с ниско налягане. Лампата емитира ултравиолетова светлина посредством индуциране на електрическо поле. Живачната лампа със средно налягане също често се прилага в UV-C дезинфекцията. По-високото налягане при нея възбужда по-високоенергийно излъчване. Инсталацията на UV-C лампите е сходна с монтажа на стандартно осветително тяло, като и тук се използва електронен или магнитен баласт.

За случаите, при които в офис помещенията и сградите има постоянно присъствие на персонал и пряко облъчващи лампи биха застрашили здравето на хората, са разработени добри решения, които позволяват същевременното извършване на процеса на UV-C дезинфекция. Това са закрити модули с принудителна циркулация на въздуха посредством вентилатор. UV-C излъчвателите се намират вътре в модула и персоналът в нито един момент не е изложен на ултравиолетово облъчване. Също така дезинфекционните лампи могат да бъдат вградени в съществуващата ОВК система на сградата и техните функционални параметри да се следят и контролират дистанционно чрез интеграция на съвременни IoT сградни решения.

Дезинфекция на въздух

Тъй като въздухът има нисък коефициент на поглъщане, дезинфекцията с ултравиолетово облъчване дава много добри резултати. Освен високата степен на проницаемост въздушната среда предоставя две други полезни условия, които улесняват процеса на пречистване, а именно възможността за произволни движения, позволяващи осигуряване на благоприятна молекулярна ориентация на микроорганизмите, за да бъдат атакувани, и условия на "затворен кръг", тоест въздухът може да се рециркулира многократно през системата за пречистване.

Дори при най-простата система (естествена циркулация на въздуха) има значително намаляване на броя на организмите в едно помещение. По този начин опасността от въздушна инфекция, фактор за много заболявания, значително намалява.

Проектантите на системи за пречистване на въздух разграничават пет основни типа осветление според разположението и облъчваната зона. Това са лампи за дезинфекция, монтирани на тавана, лампи с обърнати нагоре отражатели за облъчване на горните слоеве въздух, лампи с обърнати надолу отражатели за облъчване на зоната на пода, лампи, разположени във въздуховоди и вентилационни съоръжения в комбинация със специални филтри за прах и лампи, вградени в самостоятелни устройства за пречистване на въздух с филтър. В практиката често една система комбинира тела с обърнати нагоре отражатели с такива с обърнати надолу отражатели.

Лампи за монтаж на таван се използват в случаите, когато в пространството не се помещават хора или когато те могат да ползват защитни средства срещу светлина. Тези защитни мерки включват очила или пластмасови шлемове и ръкавици. Защитните средства могат да са изработени от стъкло или пластмаса, тъй като те почти не пропускат UV-C лъчи.

Облъчването на горния слой въздух с лампи с отражатели, насочени нагоре, е метод на пречистване, чието предимство е възможността за същевременно използване на помещенията, без да е необходима употребата на защитно облекло. Лампите трябва да бъдат монтирани в подходящи отражатели и насочени така, че да не излъчват под нивото на хоризонта.

Отражателите трябва да бъдат монтирани на повече от 2,10 м над пода, като по този начин долният слой въздух не подлежи на пряко облъчване. Въздухът над нивото от 2,10 м поддържа ниското ниво на микроорганизми, тъй като той е изложен на директно облъчване с UV-C.
Свободната конвекция на въздух без принудителна вентилация предизвиква движение със скорост от около 1,5 – 8 м³ в минута, като по този начин се извършва обмен между горните и долните необработени слоеве в помещението. Процесът намалява в пъти замърсяването на въздуха спрямо нивата на замърсяване преди инсталирането на лампи.

Методът за облъчване на зоната на пода с помощта на лампи с обърнати надолу отражатели се използва в случаите, когато е важно целият въздух в стаята, дори на нивото на пода, да бъде с възможно най-висока степен на санитаризация. В този случай подовите лампи допълват тези, облъчващи горния въздушен слой, и се монтират в насочени надолу отражатели на разстояние около 60 см над пода.

Разполагането на лампи във въздуховоди позволява целият обем въздух да премине през облъчване, преди да постъпи в помещението. Постъпващият въздух може да бъде пречистен до определено ниво в зависимост от броя на инсталираните лампи и времето на експозиция в ефективната зона на бактерицидно облъчване. За да се определи то, се вземат предвид параметрите на въздуховода. При изчисляването на такава инсталация най-важен е капацитетът на въздушната вентилация. На базата на сечението на въздуховода и скоростта на въздуха се изчислява LD90, което дава информация колко лампи ще са необходими и с какъв интензитет. Ако въздушният поток е по-бавен, необходимата доза ефективно облъчване ще се постигне с по-малко лампи, тъй като времето на експозиция ще бъде по-дълго.

Такива системи имат контролиран дебит и тяхната производителност може да бъде прогнозирана теоретично. Трябва да се имат предвид обаче някои специфични аспекти. Тези инсталации са подходящи само за елиминиране на бактерии. Повечето плесени имат по-висока устойчивост на UV лъчи и скоростта на въздушния поток трудно ще позволи достатъчно време на облъчване, за да получи достатъчно висока ефективна доза. За да се предотврати замърсяването на лампите и по този начин да се намали ефективното им излъчване, е необходимо да се монтират филтри за прах. Броят на необходимите лампи в камера за пречистване на въздуха, разположена във вентилационната система, зависи от необходимата степен на пречистване, скоростта на въздушния поток, околната температура, влажността на въздуха и отразяващите свойства на стените на камерата. Предимството на този метод е, че въздухът се пречиства преди да постъпи в помещението. При такава инсталация няма ограничение на максимално разрешената доза облъчване, тъй като хората са напълно защитени.

Проектирането на системи за вграждане във въздуховоди трябва да отчита редица условия на средата, като големи температурни амплитуди и влажност. Въздухът, внесен отвън, преминава през лампите еднократно и нахлува в помещенията. С рециркулация на въздуха част от него преминава няколкократно облъчване, което повишава ефективността на системата. Облицоването на секцията, където се намират ултравиолетовите лампи с алуминий също увеличава ефективността. Лампите и стените на въздуховода трябва да са достъпни за редовно почистване и лесна поддръжка, което е сериозен аргумент в полза на модулния дизайн на системата.
При изграждането на инсталации за бактерицидно облъчване не бива да се пренебрегват някои важни съображения, свързани с конструкцията. Повърхността на стените на камерата трябва да притежават висока отражателна способност спрямо лъчи с дължина на вълната 254 nm. Това може да се постигне например чрез покритие от анодиран алуминий (отражателна способност 60 – 90%). Лампите трябва да бъдат разположени така, че да няма зони "на сянка" и същевременно да са разположени перпендикулярно на посоката на въздушния поток. След изтичане на номиналната продължителност на живота на лампата тя трябва да бъде подменена. Препоръчително е да се инсталира външна индикаторна лампа, която да сигнализира дали телата във въздуховодите функционират безпроблемно.

Самостоятелните устройства за пречистване на въздух с ултравиолетово облъчване добиват все по-голямо разпространение, тъй като тяхната широка приложимост лесно удовлетворява растящата нужда от по-високо качество на въздуха в затворени помещения. Тези уреди са напълно безопасни, прости и гъвкави спрямо различни условия на средата. В общия случай те се състоят от източник на UV-C светлина, захранван от високочестотен баласт, монтиран в затворен корпус. Устройството също така включва вентилатор, който провежда въздушния поток първо през филтър, след това през зоната на облъчване.

Дезинфекция на повърхности

Почистването на повърхности обикновено изисква облъчване с ултравиолетова светлина с къси вълни и висок интензитет. За да се постигне необходимият интензитет, лампите се монтират близо до повърхностите, които подлежат на бактерицидно третиране. За успешното почистване на една повърхност от голямо значение са наличието на неравности по нея и гладкостта на материала, тъй като UV-C светлината може да елиминира само микроорганизми, които получат необходимата доза облъчване. Онези микроорганизми, които останат "скрити" от лъчите в неравностите на повърхността, е малко вероятно да бъдат унищожени само чрез отразената от стените светлина.

На практика твърди повърхности, гранулирани материали и опаковки (независимо дали става дума за пластмаса, стъкло, метал, картон, фолио и др.) се дезинфекцират чрез интензивно директно облъчване. След това високата степен на стерилност на материала може да се запази чрез облъчване на въздуха в средата, в която се преработва или съхранява.

Дезинфекция на води

Бактерицидното излъчване освен във въздуха може да се разпространява с различна степен на ефективност и в течности. Ефективността силно зависи от коефициента на поглъщане на течната среда при дължина на вълната 254 nm. Дезинфекцията на води чрез ултравиолетово лъчение е подробно разгледана в статия, посветена на системите за UV обеззаразяване на води в бр. 2/2017 на сп. Екология & Инфраструктура.