Меню

Ультрафиолетовые лампы в системах вентиляции



Ультрафиолетовые бактерицидные модули для систем приточно-вытяжной вентиляции

А. Л. Вассерман, канд. техн. наук, ЗАО «НИИ ЗЕНИТ», alexzo@list.ru

Показатель заболеваемости, обусловленный микробиологическим загрязнением воздушной среды помещений, на сегодняшний момент остается на высоком уровне. Предотвращение распространения заболеваний – основная задача процесса обеззараживания воздуха [1]. Ультрафиолетовое бактерицидное излучение (УФИ) является наиболее действенным способом уничтожения патогенной микрофлоры в воздушной среде помещений и применяется в качестве профилактического санитарно-противоэпидемического средства. Оно обеспечивает снижение уровня распространенности инфекционных заболеваний и дополняет обязательное соблюдение действующих санитарных норм и правил по устройству и содержанию помещений, в первую очередь лечебно-профилактических (ЛПУ).

Один из путей распространения инфекционных заболеваний – аэрогенный (или воздушно-капельный), относящийся к основному способу передачи респираторных заболеваний, таких как грипп, туберкулез, дифтерия, легионеллез (болезнь легионеров) и др. Это связано с тем, что воздушно-капельный бактериальный аэрозоль постоянно находится во взвешенном состоянии в воздушном объеме помещения из-за движения воздуха (конвекции), что увеличивает вероятность заражения.

Уровень бактерицидной обсемененности воздушной среды помещения патогенной микрофлорой определяется двумя факторами:

  • внутренним, зависящим от наличия людей в помещении (носителей инфекций) и их числа;
  • внешним, зависящим как от степени бактериальной загрязненности воздуховодов приточно-вытяжной вентиляции и кондиционеров, так и от зараженного воздушного потока (в критических ситуациях), забираемого из атмосферного воздуха.

Для профилактики заболеваний используются различные способы и средства. Один из них – применение УФИ, обладающего бактерицидным действием. УФ-облучение применяют для обеззараживания воздуха в помещениях, поверхностей ограждений (потолков, стен, пола) и оборудования в помещениях с повышенным риском распространения воздушно-капельных и кишечных инфекций. Его использование эффективно в операционных блоках больниц, помещениях родильных домов, бактериологических и вирусологических лабораториях, на станциях переливания крови, в перевязочных больниц и поликлиник, в тамбурах боксов инфекционных больниц, в приемных отделениях ЛПУ, детских учреждениях.

Процесс гибели микроорганизмов в воздушной среде под воздействием бактерицидного УФИ описывается выражением:

где Nв – число выживших микроорганизмов;
No– начальная концентрация микроорганизмов в кубическом метре воздушной среды;
σv– объемная константа, характеризующая значение фоточувствительности данного вида микроорганизма, м 3 /Дж.

Уровень бактерицидной эффективности оценивается по формуле:

В отечественной практике уровень бактерицидной эффективности Jбк, %, оценивается для золотистого стафилококка (S. aureus) – санитарно-показательного микроорганизма (СПМ). Табличное значение объемной константы фоточувствительности этого микроорганизма σv = 0,0179 м 3 /Дж.

Связь между бактерицидной эффектностью и объемной биодозой оценивается по формуле:

Более подробно этот процесс рассматривается в публикациях [2–5].

В настоящее время наибольшее распространение в качестве источника бактерицидного УФИ принадлежит трубчатым разрядным ртутным лампам низкого давления.

Ртутные лампы низкого давления являются наиболее эффективными источниками бактерицидного УФИ благодаря тому, что более 60% от излучения в ультрафиолетовой области приходится на резонансную линию 253,7 нм, лежащую в диапазоне максимального бактерицидного действии. Это объясняет их высокую бактерицидную отдачу в пределах 30–40%. Бактерицидная отдача лампы оценивается в процентах, как отношение бактерицидного потока Фбк к электрической мощности Рл.

По основным конструктивным особенностям ртутные разрядные лампы низкого давления разделяются на две группы – лампы с оболочкой из увиолевого стекла и лампы с оболочкой из легированного окисью титана кварцевого стекла, так называемые амальгамные лампы. Эти оболочки исключают выход озонообразующей линии 200 нм в спектре излучения, поэтому они получили название безозонных.

Увиолевые лампы обладают малой единичной мощностью в пределах 8–75 Вт, в то время как амальгамные лампы обладают большой единичной мощностью в пределах 100–1000 Вт.

Полезный срок службы при спаде бактерицидного потока на 20% от начального значения составляет для амальгамных ламп 12000 ч, а для увиолевых 8000 ч.

Обеззараживание воздуха осуществляется в процессе его непрерывной прокачки через внутренний объем модуля с помощью систем общеобменной приточно-вытяжной вентиляции с механическим побуждением.

Модуль представляет собой автономную конструкцию блока с бактерицидными лампами, расположенными параллельно линии движения воздушного потока. При прохождении воздушного потока через бактерицидные лампы происходит его обеззараживание.

Число ламп и их мощность определяют бактерицидную производительность модуля Прбк, м 3 /ч. Под бактерицидной производительностью понимается количественная оценка результативности использования модуля как средства снижения микробной обсемененности воздушной среды (отношение объема воздушной среды ко времени облучения) при достижении заданного уровня бактерицидной эффективности Jэф, %, для СПМ.

При проектировании приточно-вытяжной вентиляции в медико-техническом задании указывается функциональное назначение помещения и класс бактериальной чистоты, объем помещения V, м 3 , бактерицидная эффективность Jэф, %.

Кратность воздухообмена Кр, ч –1 , определяется из таблицы в зависимости от класса чистоты помещений [6] и бактерицидной эффективности.

Если требуемая кратность воздухообмена Кр более 6 ч –1 , то модуль устанавливается в начале воздуховода перед вентилятором. Если менее, то модуль устанавливается в выходной камере воздуховода после пылеуловительных фильтров.

Внутренние конструктивные элементы модуля с бактерицидными лампами и пылеуловительные фильтры оказывают определенное сопротивление воздушному потоку. Степень гидравлического сопротивления учитывается суммарным коэффициентом местного сопротивления (µ), оценочное значение которого с учетом запаса надежности находится в пределах 1,1–1,3.

Требуемая бактерицидная производительность модуля при заданном значении бактерицидной эффективности Jэф, %, находится по формуле:

Необходимое значение производительности приточно-вытяжной вентиляции:

В нашей стране ряд производителей выпускают модули с бактерицидными увиолевыми лампами с бактерицидной производительностью от 500 до 20000 м 3 /ч и амальгамными лампами с бактерицидной производительностью от 1000 до 35000 м 3 /ч. Иногда в проспектах указывается не бактерицидная эффективность, а биодоза. Связь между бактерицидной эффективностью и биодозой определяется выражением:

Например, указана доза Hv = 167 Дж/м 3 , тогда Jбк = (1 – exp (–0,0179 · 167)) · 100,% = 95%.

Таблица
Определение кратности воздухообмена
Класс чистоты
помещения
Бактерицидная
эффектив-
ность Jэф, %
Кратность
воздухооб-
мена Кр, ч –1
Особо чистые (А) 99,9 10
Чистые (Б) 99,0 6
Условно чистые (В) 95,0 4
Грязные (Г) 90,0 2

Литература

  1. Современные методы обеззараживания воздуха в помещениях // АВОК.– 2009.– № 2.
  2. Вассерман А.Л., Шандала М.Г., Юзбашев В.Г. Ультрафиолетовое излучение в профилактике инфекционных заболеваний. М. : Медицина, 2003.
  3. Вассерман А.Л. Проектирование и эксплуатация ультрафиолетовых бактерицидных установок. М. : Дом Света, 2009.
  4. Методические указания МУ 42-51-1–93 и МУ 42-51-26–93 Методические указания. Организация и контроль производства лекарственных средств. Стерильные лекарственные средства.
  5. Ультрафиолетовые технологии в современном мире. Коллективная монография под редакцией Кармазинова Ф.В. и др. Издательский Дом «Интеллект», 2012.
  6. СанПиН 2.1.3.1375–03. Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Источник

Бактерицидные секции и модули для систем вентиляции и кондиционирования

Наша компания предлагает поставку бактерицидных секций и встраиваемых модулей для обеззараживания воздуха ультрафиолетом в системах вентиляции и кондиционирования помещений.

Читайте также:  Выход через стену для кухонной вытяжки

Предлагаемые секции и модули для ультрафиолетового обеззараживания воздуха в системах вентиляции безопасны, имеют высокую производительность обеззараживания и большой срок службы, широкий модельный ряд, позволяют установку в уже существующие каналы систем вентиляции.

  • 10 моделей с производительностью от 1300 до до 25000 м³/час
    Модельный ряд бактерицидных секций «Мегалит» включает 10 моделей с производительностью обеззараживания воздуха при бактерицидной эффективности 99,9% от 1300 м³/час (Мегалит-2) до 25000 м³/час (Мегалит-16).
  • Встраиваются в воздуховоды с помощью соединительных элементов
    Бактерицидные секции серии «Мегалит» встраиваются в существующие и проектируемые системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования на участках воздуховодов.
  • Легкая установка на этапе проекта
    Легче всего предусмотреть установку секции «Мегалит» на этапе проектирования вентиляции, однако возможна установка секции и в уже существующую сеть воздуховодов, к которым есть свободный доступ.
  • 6 моделей с производительностью от 650 до 3500 м³/час
    Модельный ряд бактерицидных модулей включает 6 моделей с производительностью обеззараживания при бактерицидной эффективности 99,9% от (Мегалит Аэро 100-1) до (Мегалит Аэро 400-2).
  • Без проблем встраиваются в любые места существующих систем
    Бактерицидные УФ-модули или ячейки серии «Мегалит Аэро» встраиваются в существующие системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования. Бактерицидный модуль «Мегалит Аэро» можно вставить практически в любой участок воздуховода системы вентиляции.

Документация

О фильтрации воздуха и о проблемах обеззараживания в системах вентиляции

Микробиологическая чистота воздуха имеет важное значение не только для здоровья каждого человека. Санитарно-эпидемиологическое благополучие предприятий сельского хозяйства, пищевой и фармацевтической промышленности решающим образом зависит от качества обеззараживания воздуха и всех поверхностей на этих производствах. Соблюдение норм и правил гигиены диктуется здесь не только нормативными документами, но и здравым смыслом, так как ни в коем случае продукты и лекарственные препараты не должны быть подвержены заражению микроорганизмами.

Мы здесь не станем упоминать о таких локальных средствах для обеззараживания воздуха и поверхностей, как облучатели и рециркуляторы. Все предприятия сельского хозяйства, пищевой и фармацевтической промышленности оснащаются системами вентиляции и кондиционирования, в которых воздух, внутренние испарения и другие примеси в больших объемах перемещаются по воздуховодам туда-сюда.

Системы фильтрации не обеззараживают воздух

В вентиляционных системах воздушные фильтры задерживают частицы и микрочастицы, но микроорганизмы, бактерии и инфекции находятся за пределами возможностей фильтрующих систем. Здесь ничего не поделаешь, так как воздушные фильтры не предназначены для фильтрации бактерий. Микроорганизмы, попавшие на ткани фильтрующих элементов фильтра, быстро размножаются, сильно снижая фильтрующие способности фильтров. Если в системе вентиляции и кондиционирования много влаги, то вся система может стать пристанищем колоний плесени и различных микроорганизмов.

Обычные бактерицидные лампы не эффективны вследствие низкой мощности уф-излучения

Проблему обеззараживания каналов и воздуховодов систем вентиляции и кондиционирования решают устройства ультрафиолетового облучения на основе бактерицидных ламп. Однако использование таких устройств в системах воздухообмена имеет ряд особенностей, которые затрудняют работу обеззараживающих устройств и понижают их эффективность:

  • Обычные бактерицидные лампы, которыми оборудуются устройства обеззараживания в системах вентиляции, так называемые ртутные лампы низкого давления, имеют малую мощность УФ-С излучения, бактерицидный поток которых не превышает 30 Вт (выходная мощность УФ-С излучения) при потребляемых 100 Вт электрической мощности. Для обеспечения требуемой высокой эффективности потребители вынуждены покупать громоздкие и дорогие в обслуживании системы УФ-обеззараживания с большим количеством ламп.
  • Достижение приемлемого для таких ламп КПД ограничивает их использование в системах воздухообмена: температура воздуха должна быть не ниже +15°С, а скорость обдува — не более 2 м/с.

Разумеется, значения температуры воздуха и скоростей воздушных потоков в системах вентиляции очень часто находятся за пределами возможностей эффективного обеззараживания обычных бактерицидных ламп. Для обеззараживания в системах вентиляции больших объемов воздуха необходимы мощные бактерицидные лампы с высокой выходной мощностью УФ-С излучения.

Непревзойденная мощность УФ-С излучения — достоинство амальгамных бактерицидных ламп

На основе собственных исследований в НПО ЛИТ были разработаны амальгамные лампы, мощность некоторых моделей которых достигает 1 кВт (!). При одинаковых размерах амальгамных и традиционных ртутных ламп низкого давления, выход УФ излучения с одного сантиметра амальгамной лампы в несколько раз выше, что позволило значительно сократить габаритные размеры устройств для обеззараживания воздуха в системах вентиляции.

Бактерицидные секции «Мегалит» и модули «Мегалит Аэро», включающие с своем составе мощные амальгамные лампы, очень эффективны и компактны. Широкий модельный ряд позволяет решать практически любые задачи по обеззараживанию воздуха в системах вентиляции.

О подборе секций и модулей для достижения необходимой эффективности обеззараживания

Для достижения необходимых параметров производительности обеззараживания и передачи требуемой дозы бактерицидного УФ излучения бактерицидные секции «Мегалит» можно включать в систему вентиляции последовательно или параллельно.

Для обеспечения указанной эффективности обеззараживания с помощью модулей «Мегалит Аэро» также выбирается бактерицидный модуль необходимой мощности или ставятся в один канал несколько модулей.

Большой срок службы амальгамных ламп

Срок службы мощных амальгамных ламп в бактерицидных секциях и модулях достигает 16000 часов, а это почти 2 года непрерывной работы.

2 года непрерывной работы амальгамных бактерицидных ламп — это очень много. В реальности практически невозможно найти другие варианты производимых бактерицидных ламп, которые бы имели более продолжительные сроки эффективной работы, так как обычные ртутные лампы работают практически вдвое меньше.

Высокая безопасность, так как ртуть — в связанном состоянии

Никто не будет спорить, что любой, даже самый незначительный риск повреждения колбы обычной бактерицидной лампы с парами ртути в системе вентиляции сразу приведет к заражению значительных объемов воздуха и площадей здания, так как система вентиляции быстро распространяет зараженных ртутью воздух. Эффективный воздухообмен — это задача системы вентиляции, поэтому безопасность используемых в системе вентиляции элементов — важное условие, поскольку, в случае разрушения колбы ртутной лампы, сама вентиляция может стать оружием массового поражения.

Отсутствует жидкая ртуть

В качестве обеззараживающих элементов в этих бактерицидных секциях и модулях используются мощные ультрафиолетовые амальгамные лампы компании ЛИТ, в которых отсутствует жидкая ртуть, что обеспечивает безопасную эксплуатацию и отсутствие рисков отравления парами ртути в случае повреждения колбы лампы.

Амальгама — это твердый сплав

Амальгама в данных бактерицидных лампах — это сплав висмута, индия и ртути, т. е. сама ртуть находится в связанном состоянии.

Безопасность и высокая мощность уф-излучения амальгамных ламп, а, следовательно, и высокая эффективность обеззараживания, которая важна при обеззараживании больших объемов воздуха с высокими скоростями обдува ламп, делает использование бактерицидных секций и модулей компании ЛИТ в системах вентиляции практически единственно возможными устройствами для выполнения обеззараживания воздуха при прочих равных условиях.

Читайте также:  Вентилятор для майнинга промышленный

Источник

Бактерицидные лампы для систем вентиляции

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа. Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 11.0 Вт

Срок службы: 9000 часов

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа.

Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 25.0 Вт

Срок службы: 9000 часов

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа.

Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 25.0 Вт

Срок службы: 9000 часов

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа. Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 19.0 Вт

Срок службы: 9000 часов

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа.

Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 48.0 Вт

Срок службы: 9000 часов

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа.

Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 48.0 Вт

Срок службы: 9000 часов

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа. Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 27.0 Вт

Срок службы: 9000 часов

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа. Не выделяет озон.

Мощность UV-C: 32.0 Вт

Срок службы: 8000 часов

© ООО «Центр Светотехники», 2010.
«УФИК» — зарегистрированный товарный знак компании ООО «Центр светотехники».
Использование оригинальных материалов сайта возможно только с разрешения ООО «Центр светотехники».

Отдел продаж, вопросы по продукции:
По поводу любых замечаний, предложений и отзывов по сайту
обращайтесь по адресу:

Источник

Обеззараживание воздуха в системах ОВК общественных зданий

В. В. Якименко, кандидат физ.-мат. наук, технологическая дирекция НПО «ЛИТ»», yakimenko@npo.lit.ru

Человек проводит внутри помещений большую часть жизни (по некоторым данным от 60 до 85 % всего времени), поэтому вопросы обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности играют важную роль в строительстве и реконструкции зданий. Показатель заболеваемости, обусловленный микробиологическим загрязнением воздушной среды помещений, на сегодняшний момент остается на высоком уровне. Большинство патогенных микроорганизмов передается воздушно-капельным путем. Особенно остро эта проблема стоит в местах большого скопления людей – промышленных и общественных зданиях. Одной из наиболее перспективных технологий обеспечения безопасности воздушной среды по микробиологическим показателям с целью снижения рисков распространения инфекций, принятых в мировой и отечественной практике, является обеззараживание воздуха при помощи ультрафиолетового излучения.

В общественных зданиях следует предусматривать системы отопления, вентиляции и кондиционирования, обеспечивающие температуру, влажность, очистку и обеззараживание воздуха, соответствующие требованиям технологической части (п. 4.17 СП 118.13330.2012 «Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06–2009»).

Температура и влажность воздуха в помещении являются важнейшими параметрами, определяющими качество микроклимата внутри помещения, для поддержания которых необходима кратность воздухообмена в воздухообрабатывающих агрегатах не менее 5 в час. Это обеспечивает равномерность температуры и влажности в помещении и не допускает большой разницы температуры обработанного приточного воздуха и необходимой температуры в рабочей зоне (разница не должна превышать 2–4 0 С). Скорость воздуха в зоне, где находятся люди, рекомендуется поддерживать в пределах 0,13–0,25 м/с.

Подход к решению такой задачи сводится к нахождению оптимального количества наружного воздуха в общем расходе воздуха систем. Для поддержания температуры, влажности и скоростей конвективных потоков вполне можно использовать рециркуляцию, т. е. подавать воздух в обслуживаемое помещение, забирая его в том же помещении. Очевидно, что энергетические затраты на обработку воздуха будут меньше, если параметры обрабатываемого воздуха будут незначительно отличаться от нормативных, а это наиболее вероятно, когда этот воздух поступает в воздухообрабатывающий агрегат из обслуживаемого помещения, в котором и поддерживаются заданные параметры.

Оптимальное решение этой задачи определяет параметры эффективных систем вентиляции и кондиционирования: кратность воздухообмена – не менее 5; количество свежего наружного воздуха – в соответствии с санитарными нормами 20 м 3 /ч на человека; количество воздуха, задействованного в системе кондиционирования, – не менее 60 м 3 /ч на человека (т. е. подмес в рециркуляцию 70 % воздуха из помещения).

Что же касается условий санитарно-эпидемиологической безопасности в общественных зданиях, следует признать, что описанная эффективная система вентиляции и кондиционирования является практически идеальным устройством для распространения инфекционных заболеваний.

Основной источник микробиологического загрязнения воздуха – люди, находящиеся в помещении. В среднем один человек выделяет в окружающий воздух 2 000–6 000 микроорганизмов в час (при разговоре – 800 частиц в минуту, при чихании – до 40000).

Выделяемые микроорганизмы в воздухе находятся в виде аэрозоля – коллоидной системы, состоящей из воздуха и мельчайших капель жидкости с заключенными в них микроорганизмами.

Большая часть выделяемых человеком аэрозолей (капельная, или крупноядерная фаза) состоит из частиц диаметром около 0,1 мм и более. Такие частицы оседают довольно быстро: длительность пребывания в воздухе не превышает минуты.

Мелкоядерная фаза частично выделяется человеком и образуется при высыхании частиц первой фазы. В этой фазе частицы имеют наименьшие размеры, легко перемещаются потоками воздуха, длительное время находятся в нем во взвешенном состоянии. Это наиболее устойчивая фаза, так как диаметр большинства частиц не превышает 0,05 мм, а скорость оседания частиц составляет в среднем 0,013 см/с. Именно она представляет наибольшую эпидемиологическую опасность, и основной задачей предотвращения распространения инфекционных заболеваний является недопущение распространения мелкоядерной фазы на большие расстояния.

Применение систем кондиционирования с рециркуляцией обеспечивает максимально возможные перетоки воздуха внутри помещений, что приводит к быстрому распространению аэрозолей по всему их объему.

Указанное противоречие может быть решено обеззараживанием воздуха в системах кондиционирования промышленных и общественных зданий, применяющих режим рециркуляции.

Технологических требований к эффективности систем обеззараживания в таких помещениях на сегодняшний день нет. Связано это в первую очередь с отсутствием нормативной базы по микробиологической чистоте воздуха в промышленных и общественных зданиях с большим скоплением людей при длительном пребывании. Для определения таких требований следует обратить внимание на опыт применения обеззараживания воздуха в отраслях, где существует нормативная база по микробиологическому качеству воздушной среды.

Опыт применения УФ-систем обеззараживания воздуха

В Российской Федерации нормативы по количеству микроорганизмов в воздухе установлены для помещений категории «А» и «Б» в лечебно-профилактических учреждениях. В таких помещениях рециркуляция воздуха запрещена. Связано это с фактом резкого увеличения микробиологической загрязненности таких помещений при применении рециркуляции (следует отметить, что это ограничение было введено по факту исследований применения систем рециркуляции, не использующих обеззараживание).

Большая работа по нормированию качества воздуха на объектах массового скопления людей на железнодорожном транспорте была выполнена ФГУП ВНИИЖГ Роспотребнадзора. Изменением и дополнением № 2 к «Санитарным правилам по организации перевозок на железнодорожном транспорте» СП 2.5.1198–03, утвержденным Постановлением главного санитарного врача РФ № 68 от 16 июня 2010 года, были введены отраслевые нормы микробиологического качества воздуха.

Внедрение современных систем кондиционирования в пассажирских вагонах потребовало применения режима 70 %-ной рециркуляции с целью достижения температурно-влажностных характеристик и соблюдения мероприятий по энергоэффективности.

Измерение параметров воздушной среды в таких вагонах показало, что уже при 30 %-ной рециркуляции наблюдалась высокая микробиологическая загрязненность. В связи с необходимостью соблюдения отраслевых норм принято решение об обязательном обеззараживании воздуха в системах рециркуляции пассажирских вагонов. Практическая реализация такого решения выдвинула жесткие требования к методу и установкам обеззараживания: помимо бактерицидной эффективности применяемые системы должны обладать высокой степенью встраиваемости в систему кондиционирования (т. е. обладать низкими потерями напора, малым энергопотреблением и габаритами и т. д.), простотой в эксплуатации, высокой экологичностью (в частности, не приводить к изменениям физико-химического состава воздуха). При разработке системы было необходимо учитывать фактор непостоянной (сезонной) работы.

Читайте также:  Бмв е39 постоянно работает вентилятор в климате

Наиболее полно удовлетворяет поставленным требованиям метод ультрафиолетового (УФ) обеззараживания.

Был разработан модуль обеззараживания на основе нового поколения УФ-источников – амальгамных ламп высокой интенсивности. Расчет мощности модуля производился на основании требований Руководства Р 3.5.1904–04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях».

Транспортный модуль УФ-обеззараживания воздуха

Эффективность системы вентиляции, кондиционирования и очистки воздуха с транспортным модулем УФ-обеззараживания проверялась натурными испытаниями в пассажирском вагоне в условиях эксплуатации. Полученные данные подтвердили высокую эффективность системы очистки и обеззараживания воздуха в вагоне при включенном модуле УФ-обеззараживания. Рециркулирующий воздух, проходящий через систему, освобождался более чем на 98 % от общей гемолитической микрофлоры, что обеспечило четырехкратное снижение ее содержания в воздухе вагона и гарантированное соблюдение отраслевых нормативов.

По результатам испытаний было принято решение об эффективности и целесообразности обеззараживания каналов рециркуляции пассажирских вагонов УФ-установками. Если вернуться к системам вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления общественных зданий, то очевидное требование к необходимости обеззараживания воздуха на сегодняшний день сталкивается с теми же задачами: высокая бактерицидная эффективность, встраиваемость в систему кондиционирования и т. д.

Техническая возможность их удовлетворения определяет выбор метода обеззараживания. Наиболее распространенными методами обеззараживания воздуха являются его фильтрация либо обработка УФ-излучением. И тот, и другой метод имеют ряд недостатков.

Для обеспечения очистки воздуха от микроорганизмов система фильтров должна представлять собой стек G4–F9–H11, причем необходимость финишной фильтрации класса Н11 определяется только требованиями удаления микроорганизмов. Падение давления в пределах номинальных значений потоков воздуха и пылеемкости для стека G4–F9–H11 составит от 450 Па в начале срока службы до 1 300 Па в конце. Тогда в среднем падение давления на стеке составит 850 Па, что при расходе воздуха 1 000 м 3 /ч потребует вентилятора мощностью 0,6 кВт (причем он должен быть регулируемым). Как правило, такие условия эксплуатации неприемлемы для систем кондиционирования. Кроме того, даже применение фильтров сверхтонкой очистки не обеспечивает эффективного удаления из воздуха вирусов, являющихся причиной 90 % заболеваний и передающихся воздушно-капельным путем (такие фильтры задерживают частицы размером более 0,3 мкм, размер вирусов – 0,1 мкм и менее).

Для УФ-модуля в системе вентиляции подбор источника ультрафиолетового излучения в соответствии с требованиями Руководства Р 3.5.1904–04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях» производится на основании формулы:

где
Nл – количество ламп в облучателе;
Пρв – производительность системы вентиляции или кондиционирования, м 3 /ч;
Hv – требуемая объемная бактерицидная доза (для помещений промышленных и общественных зданий с большим скоплением людей при длительном пребывании Hv = 130 Дж/м 3 );
Фбк – бактерицидный поток лампы, Вт;
Кз – коэффициент запаса, учитывающий возможность снижения эффективности бактерицидных облучателей в реальных условиях эксплуатации и зависящий от колебаний напряжения в сети, температуры, влажности и запыленности окружающего воздуха, скорости обдува источника;
Кф – коэффициент использования бактерицидного потока ламп, полученный производителями закрытых облучателей в результате расчетов или испытаний, значение которого зависит от их габаритов и конструктивных особенностей и характеризует долю бактерицидного потока источников излучения, установленных в облучателях, используемую для обеззараживания воздушной среды.

Правильный подбор УФ-оборудования обеспечивает эффективное обеззараживание воздуха не только от бактерий, но и от вирусов.

Выпускаемые различными производителями ультрафиолетовые лампы низкого давления на основе разряда в инертных газах и парах ртути, благодаря высокоэффективному преобразованию электрической энергии в бактерицидное излучение (30 % и более) и большому ресурсу (1 год и более), позволяют обеспечить значительное, по сравнению с фильтрацией, снижение стоимости обеззараживание воздуха. Однако есть и негативные моменты:

  • наличие в таких лампах жидкой ртути приводит в случае их механического повреждения к необходимости мероприятий по демеркуризации, что очевидно недопустимо в системах вентиляции и кондиционирования;
  • лампы низкого давления на основе разряда в инертных газах и парах ртути имеют относительно малую мощность. Бактерицидный поток лучших ламп Фбк не превышает 30 Вт (при потребляемой мощности до 100 Вт). В результате для обеззараживания больших потоков воздуха бактерицидный облучатель должен содержать большое их количество.

Это, в свою очередь, снижает коэффициент использования бактерицидного потока ламп. Лампы, размещенные в облучателе, неизбежно перекрывают друг друга, что не позволяет использовать их бактерицидный поток в полном объеме и значительно ухудшает энергоэффективность систем.

С целью обеспечения приемлемых эксплуатационных характеристик бактерицидных модулей российскими учеными были разработаны источники УФ-излучения нового поколения – амальгамные лампы.

При производстве таких ламп в колбу закладывается не жидкая ртуть, а амальгама – твердый сплав ртути с одним или несколькими металлами. Это обеспечивает экологическую безопасность ламп (в них отсутствует жидкая ртуть), и в случае их механического повреждения нет необходимости мероприятий по демеркуризации помещений.

Другим преимуществом амальгамных ламп является их высокая мощность. В настоящее время серийно выпускаются амальгамные лампы с бактерицидным потоком Фбк до 150 Вт (потребляемая электрическая мощность – не более 450 Вт), что в 5 раз превышает мощность лучших образцов ртутных ламп.

Бактерицидный модуль для систем вентиляции, рециркуляции и кондиционирования (габаритные размеры 880×915×1000 мм)

На рис. 2 показан бактерицидный модуль для систем вентиляции, рециркуляции и кондиционирования. В этом модуле используется всего шесть амальгамных ламп высокой мощности, что обеспечивает нормативное обеззараживания воздуха в системах вентиляции и кондиционирования общественных зданий производительностью до 8000 м 3 /ч.

На сегодняшний день налажен промышленный выпуск модулей единичной производительностью до 35 000 м 3 /ч (16 амальгамных ламп).

Обеззараживание воздуха в системах вентиляции и кондиционирования обеспечивается встраиванием в вентиляционные короба и каналы таких бактерицидных модулей и ячеек (рис. 3).

Схема подсоединения УФ-модуля и ячейки к воздуховоду вентиляционной системы и общий вид установок

Выводы

Обеззараживание воздуха в системах вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления, использующих режим рециркуляции, является необходимым требованием соблюдения условий санитарно-эпидемиологической безопасности в помещениях промышленных и общественных зданий с большим скоплением людей при длительном пребывании. Применение современного УФ-оборудования в соответствии с требованиями Руководства Р 3.5.1904–04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях» обеспечивает такие условия.

Источник

Adblock
detector