[Здоровье, Лайфхаки для гиков] Карантин дома. Обеззараживаем воздух УФ-рециркулятором

Автор Сообщение
news_bot ®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

Создавать темы news_bot ® написал(а)
07-Июл-2020 22:31

У нас было двое взрослых, двое сопливых детей, закрытые города, полсотни тысяч заражённых, отличный темп распространения коронавируса, родители в группе риска, дефицит лекарств, а так же платные бригады «скорой», коллапс медицины на юге страны и один УФ-рециркулятор в запасе. Не то чтобы это были необходимые условия для полноценного домашнего карантина, но если эпидемия накрыла с головой, становится трудно остановиться. Единственное, что вызывало у меня опасение — это ультрафиолет. Ничто в мире не бывает более суровым, бескомпромиссным и порочным, чем хорошая доза 253,7 нм. Я знал, что рано или поздно мы перейдем и эту черту.
(классика)

Если же подойти к теме чуть серьёзнее, то вопрос обеззараживания воздуха возник в нашей семье намного раньше. В целом, маленькие дети более склонны к простудам и прочим ОРВИ, а когда детей несколько — шанс что один заразит другого приближается к единице. Ну и мы с супругой иногда получали свою дозу вирусных частиц, подтирая детские сопли и сбивая ночами температуру. Не всегда, конечно, заболевали, но бывало (не знаю, насколько это норма, или это нам так не везло...). Но дети немного подросли, да и вопрос с нормальной вентиляцией в квартире был успешно решён, так что проблема организации правильного карантина стала не так актуальна… до недавнего момента, когда вторая волна коронавируса (а может и запоздалая первая) накрыла Казахстан во всю мощь…
И вот в этот самый момент мы решили включить паранойю немного подстраховаться и подготовиться к возможному домашнему карантину. И если с запасом лекарств и туалетной бумаги здравого смысла всё было более-менее нормально, то вопрос обеззараживания воздуха оставался открытым.
Стерилизуй это!
Теория обеззараживания УФ-излучением была хорошо расписана в недавней статье, так что я постараюсь не повторяться а только пройдусь «по верхам» для понимания общей картины.
Собственно, главный вопрос жизни и смерти микроорганизмов хорошо отражает вот этот маленький график:

Смертность под воздействием УФ-излучения определённой длины волны для бактерий в целом (синий) и отдельно для кишечной палочки (красный). [Osram]
Да, подобные «лучи добра» можно смело посылать нашим одноклеточным товарищам — они точно оценят. Впрочем, жёсткий УФ крайне опасен для всего живого, так что при работе с ним берегите свою кожу, глаза, домашних животных и предметы — в случае чего, мало никому не покажется!
Кстати, всякие чудовища УФ тоже не любят — мне почему-то этот фильм из детства вспомнился:

Кто узнает фильм без гугла - тому пирожок!

SPL


Следующий момент, который нужно отметить — все бактерии, грибки и вирусы имеют разную устойчивость к УФ-излучению. Поэтому важно определиться с понятием экспозиции или получаемой дозы облучения. Если совсем кратко, бактерицидная доза — это отношение энергии бактерицидного излучения к площади облучаемой поверхности (или объему облучаемой среды). Т.е. чем сильнее «жарим» и чем на меньшую площадь это излучение попадает — тем быстрее обнулится целевое микробное сообщество.
Если говорить о стерилизации воздуха, то для разных типов (медицинских) помещений существуют нормируемые уровни бактерицидной эффективности:

Таблица из этого замечательного документа. Там же — подробная методика расчёта и таблица устойчивости разных видов микроорганизмов.
В качестве тест-организма там использовался золотистый стафилококк, но вирусы гриппа (… и коронавирусы?..) имеют схожую устойчивость. Из таблицы видно, что для жилых помещений вполне можно ориентироваться на III-IV категорию, т.е. требуемая бактерицидная доза — менее 200 Дж/м3. Пока что запомним эту цифру, далее мы к ней вернёмся. Для желающих ещё больше углубиться в расчёты, есть американские данные с лампами фиксированной мощности.
Ближе к делу!
Итак, теорию пока что оставим и перейдём к практике. Задача проста — максимально обеззараживать воздух в изолированном помещении (комнате), где может находиться крайне заразный человек с Ковидом (или любым другим заболеванием, передающимся воздушно-капельным путём). Прибор должен быть безопасен для людей, животных и предметов, а так же работать в режиме 24/7 (т.е. всякие «кварцевые» облучатели отпадают).
Изучая рынок, с удивлением обнаружил подходящее устройство у компании Вакио, где я пару лет назад брал комнатные рекуператоры. Т.к. мой опыт взаимодействия с ними был положительным, решил эту штуку и попробовать:

Вот такой прибор, принцип работы довольно прост. Это версия на 60м3/ч. Есть ещё на 120м3/ч — там ещё +2 лампы и +1 вентилятор
Устанавливать его можно в любом положении, есть даже передвижная тележка (прям мечта ковид-параноика — возить с собой собственный обеззараживатель воздуха...). Собран прибор хорошо, все материалы качественные и приятные.

Потрошки для ценителей

SPL






Внутри — много полированного металла (не какая-то алюминиевая фольга, а полноценная нержавейка). Качество внутренних поверхностей очень важно, т.к. от этого зависит бактерицидная эффективность рециркулятора (больше внутренних отражений — более полно используется доступное УФ-излучение):

Не идеальное зеркало, конечно, но очень хорошо. Маленький Инженер оценил.
Минус такой хорошей полировки — остаточное излучение немного просачивается наружу. Не сильно, но всё же снимать решётку-дефлектор и заглядывать внутрь не стОит:

При работе шумит. Хорошо слышно вентилятор, хоть он и висит на резиновых втулках. Производитель заявляет менее 45 дБа, для кого-то это будет много. Но, думаю, что в случае реальной необходимости, шум будет меньшим злом. Хотя — кому как…

Все технические характеристики

SPL


Доверяй, но проверяй!
До силовой части я добраться не смог — вся внутренняя часть прибора — это цельный (!) лист полированного металла, хитро подрезанный и согнутый как картонная коробка. Прям реально круто! Но ломать я ничего не стал, поэтому пока что без Geek porn.
Однако про используемые лампы и вентилятор мне есть что рассказать. С последнего и начнём: насколько я смог выяснить, в приборе используется что-то вроде SUNON MA2082HVL

Производительность/Напор

SPL


Для фактического измерения пришлось сколхозить воздуховод для выравнивания потока (чтобы сделать его ламинарным для более точных измерений):

Замер проводился на расстоянии 1,5 м от вентилятора.

Результаты измерения

SPL


Итого, намеряно чуть менее 40м3/ч. Меньше чем заявлено, но и система измерения была не идеальна. Учитывая характеристики вента, думаю фактическая производительность должна быть в районе 50м3/ч.
В общем — нужно было мне выбирать версию на 120 м3/ч, тем более, что по цене она не сильно дороже. Ну да ладно, этой производительности для моих задач тоже должно хватать.
С лампами всё проще — используются 2 либо 4 штуки HNS 15 W G13 OFR от фирмы Osram. Версия OFR — это безозоновые лампы, бОльшая часть излучения которых приходится на ~254 нм:

Спектральное распределение мощности безозоновых ламп [Osram]
Заявленный срок службы — 9000 часов. Только нужно учитывать, что все УФ-лампы со временем деградируют, причём ощутимо. Этот момент будет учитываться в дальнейшем расчёте бактерицидной эффективности этого рециркулятора.

Пример скорости деградации безозоновой лампы на 55 Вт. Для используемой в приборе 15 Вт лампы я не нашёл такой график, но данные указаны такие: спад бактерицидного потока на 12% после 5000 часов и на 20% — после 8000 часов.
И наконец, мы подошли к самому интересному — давайте посчитаем, какая реальная бактерицидная эффективность этого рециркулятора. Для этого обратимся всё к той же замечательной методичке и посмотрим базовую формулу для расчёта.

Здесь всё просто, за исключением пары моментов:
1) Коэффициент использования бактерицидного потока. В методичке он выбирается 0.4 для закрытых рециркуляторов. И вот на это как раз влияет отражающая способность внутренних поверхностей прибора. Оставим так, но возможно, для полированной нержавейки этот параметр будет лучше (но это не точно).
2) Коэффициент запаса. В базовой формуле его нет, но для конкретных приборов он применяется. Обычно берётся 1.5, хотя с ним ещё сложнее, т.к. много всего влияет.

Большая цитата для дотошных

SPL
Введение коэффициента запаса в формулы позволяет учесть снижение эффективности бактерицидных установок в реальных условиях эксплуатации из-за ряда факторов, влияющих на параметры бактерицидных ламп.
К таковым в первую очередь можно отнести следующие.
— Колебания напряжения сети. С ростом напряжения сети срок службы бактерицидных ламп уменьшается. Так, при повышении напряжения на 20 % выше номинального значения, срок службы снижается до 50 %. При падении напряжения сети более чем на 20 % от номинального значения, лампы начинают неустойчиво гореть и могут даже погаснуть.
При падении напряжения сети на 10 % от номинального значения бактерицидный поток ламп уменьшается на 15 %. Поэтому при колебаниях напряжения сети выше или ниже 10 % от номинального значения эксплуатация бактерицидных установок не допускается.
— Колебания температуры окружающего воздуха. При температуре 10 или 40°С значение бактерицидного потока ламп снижается на 10 % от номинального. С понижением температуры ниже 10°С затрудняется зажигание ламп и увеличивается распыление электродов, что приводит к сокращению срока службы ламп.
— Снижение бактерицидного потока ламп в течение срока службы до 30 % от номинального. На срок службы ламп влияет и число включений, каждое включение уменьшает общий срок службы лампы приблизительно на 2 ч.
— Влияние относительной влажности и запыленности воздушной среды помещения. При относительной влажности более 80 % бактерицидное действие ультрафиолетового излучения падает на 30 % из-за эффекта экранирования микроорганизмов. Запыленность колбы ламп и отражателя облучателя снижает значение бактерицидного потока до 10 % и более.
При комнатной температуре, относительной влажности в пределах до 70 % и содержания пыли менее 1 мг/м3 этими факторами можно пренебречь.
Вышеприведенные данные позволяют в зависимости от конкретных условий выбрать значение коэффициента запаса в пределах 1-2 с тем, чтобы скомпенсировать негативные факторы.

Итого, с двумя лампами по 4,9 Вт бактерицидного потока и замеренной производительностью 39 м3/ч, я начитал 241 Дж/м3. Даже если фактическая производительность будет в районе 50 м3/ч, то всё равно имеем 188 Дж/м3, что даёт гарантированное 95% обеззараживание воздуха. При свежих лампах и нормальном напряжении в сети, (коэффициент запаса минимален или отсутствует) можно рассчитывать на 99% обеззараживание. Что, собственно, производитель и декларирует.
Слабоумие и отвага!
Ладно, прибор работает, но нам ведь хочется бОльшегО! Что ещё можно придумать, если под рукой есть мощные УФ-лампы в удобном корпусе?..

ДИСКЛЕЙМЕР!

SPL
УФ — это реально опасно!!! Берегите себя! Всё, описанное ниже — только лишь мои мысли и рассуждения. Пожалуйста — экспериментируйте с умом. Да хранит вас Kreosan!

Ну, во-первых, можно сделать УФ-прожектор. Задняя стенка прибора полностью снимается (откручиваем 6 болтов), рециркулятор ставится на подставку и направляется в нужную сторону. Вполне себе замена «кварцевой» лампе для обеззараживания помещения. (только пожалуйста, включайте его через удлинитель...)
Во-вторых, внутри есть достаточно места, чтобы разместить средних размеров смартфон и стерилизовать его поверхность (лучше без чехла!):

Алгоритм действий

SPL
1. Зашли домой
2. Положили смартфон в рециркулятор и прикрыли крышку
3. Пошли мыть руки
4. ???
5. PROFIT!

На этом моя фантазия закончилась, так что если у вас есть мысли как ещё использовать такое устройства дома — прошу поделиться в комментариях.
Выводы
В упомянутой статье об УФ-дезинфекции, автор делает вывод о бесполезности закрытых рециркуляторов. Мои выводы иные.
При небольшом помещении (комната 12-18 м2) подобный рециркулятор (тем более — версия на 120 м3/ч) может обеспечить постоянное обеззараживание воздуха, даже с работающей вентиляцией.
Бонус
Уже начав писать эту статью, получил от производителя ссылку на их новый продукт, который только готовится к выходу. Мощная система очистки воздуха, рассчитанная на 100 м2 площади:

reFLASH POWER

SPL

Я его в руках не держал, так что пока ничего сказать не могу. Но для офиса вариант интересный (озонатор включается отдельно — это я уже уточнил...)

Ну и в заключение — небольшой опрос. Насколько эта тема интересна и актуальна (или это я один такой любитель перестраховаться):
===========
Источник:
habr.com
===========

Похожие новости: Теги для поиска: #_zdorove (Здоровье), #_lajfhaki_dlja_gikov (Лайфхаки для гиков), #_uf (уф), #_ufizluchenie (уф-излучение), #_karantin (карантин), #_koronavirus (коронавирус), #_covid19, #_obezzarazhivanie (обеззараживание), #_vozduh (воздух), #_kazahstan (казахстан), #_zdorove (
Здоровье
)
, #_lajfhaki_dlja_gikov (
Лайфхаки для гиков
)
Профиль  ЛС 
Показать сообщения:     

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 22-Ноя 16:30
Часовой пояс: UTC + 5