מה היא מנורת חיטוי UV והאם היא אכן יעילה בהשמדת וירוסים וחיידקים? - מערכות חיטוי אולטרה סגול UVGI

מה היא מנורת חיטוי UV והאם היא אכן יעילה בהשמדת וירוסים וחיידקים?

🔷 נורות חיטוי UVC/UVGI

🔷 איך מתאימים את מנורת ה-UVC לצרכים שלנו?

🔷 כיצד מחשבים את זמני החיטוי ובודקים את היעילות המנורה?

🔷 אילו מנורות חיטוי נחשבות טובות?

🔷 קטלוג מנורות חיטוי UV C

כדי להבין מהי נורת חיטוי UV נצטרך להסביר מה הוא צמד האותיות האלו. פירושו של ביטוי UV –ultra violet או על סגול בעברית. זהו קרן אור באורך גל בין 100 ל 400 ננומטר והוא מתחלק ל4 קבוצות.

קבוצה ראשונה היא UVA זו היא קבוצה של אולטרה סגול שאנו נתקלים בה ביומיום כי בין היתר קרני שמש המגיעים לכדור הארץ ברובם שייכים לקבוצה זו. בנוסף נורות בצבע שחור או לבן שמוכרים אותן כנורות חיטוי ובפועל הן הנורות של UVA שאינן משפיעות כלל על וירוסים וחיידקים, כנ"ל לגבי נורות לבדיקת שטרות, נורות של קוטל חרקים, תאורת אולטרה סגול במועדונים, נורות ליבוש לק, לייזרים ומחזיקי מפתחות למיניהם.

קבוצה שניה היא UVB שהטווח שלה נע בין 280-315. קרן אור באורך גל הזה נספגת כמעט לחלוטין ע"י האטמוספרה ומגיעה לארץ בכמות קטנה מאוד.  השימוש העיקרי של נורות UVB הוא בטיפולים פוטותרפיים נגד מחלות עור למיניהן כגון פסוריאזיס, ויטיליגו, אקזמה וכד'. המינון חייב להיות מבוקר ע״י מכשור רפואי כי השפעת יתר עלולה לגרום לסרטן עור. יעילותו של האור UVB בחיטוי היא מזערית.

קבוצה שלישית והמעניינת ביותר היא קבוצת UVC שהטווחים שלה נעים בין 200 ל280 ננומטר. גם בטווחים האלו לא לכל אורך גל קיימת השפעה אנטי בקטריאלית. שיא ההשפעה מגיע באורך גל של 265 ננומטר. במציאות של היום לא קיימות טכנולוגיות המסוגלות לעבוד באופן רציף באורך גל זה, אבל יחד עם זאת מנורות מסוג לחץ נמוך פועלות באופן כמעט רציף באורך גל של 254 ננומטר וזה הוא האור המחטא שמשתמשים בו בחדרי ניתוח ומעבדות בעולם לחיטוי ועיקור חללים.

קבוצה רביעית היא אולטרה סגול בריק והטווחים שלה 100-200 ננומטר. אין בה שימוש בחיי היומיום.

נורות חיטוי UVC או UVGI

נכון להיום קיימים 3 סוגים של נורות חיטוי:

נורות לד-UVC באורך גל של 270-280 ננומטר. לפי מחקרים אור באורך גל זה יכול להשמיד חיידקים ווירוסים אבל מצריך השפעה ממושכת על משטחים הנמצאים במרחקים מינימליים עד 5-10 ס"ם ממקור האנרגיה.

254 ננומטר נורת חיטוי אמתית שנקראת גם נורת  (ultraviolet germicidal irradiation)UVGI שפירושה קרינה אולטרה סגולה המחטא. קיימים 2 תת סוגים של נורות אלו: פלורסנט או אמלגן שהשפעתם הכי יעילה בהשמדת חיידקים ונגיפים. בין סוגי  מנורות UVGI חלקן  אינן חוסמות את אורך גל של 186 ננומטר, שבעת חשיפה לחמצן, הנמצא באוויר, גורם להיווצרות גז אוזון המסוכן לבני אדם וחיות. אוזון נוצר כתוצאה מהשפעה של אולטרה-סגול באורך גל 186 ננומטר על אטומים של חמצן הנמצא באוויר. כיוון שאוזון הינו גז רעיל לבני אדם, שימוש בנורות שלא מונעות את אורך גל זה מותרות ויעילות אך רק במערכות לטיהור מים כי בתוך מים, אוזון  עוזר לפעולת טיהור ובסוף מתפרק לחמצן ולא גורם לשום נזק.

לטיהור אוויר או משטחים נורות מסוג זה מסוכנות. אבל חלק מהסוחרים באינטרנט מקדמים את התופעה המזיקה הזו כיתרון לחיטוי אוויר ומשטחים וזה שקר מוחלט וסכנה ממשית! בארה"ב נורות אלו אסורות לשימוש במתקנים לחיטוי חללים! נכון להיום, קיימות מספר חברות מצומצמות בשוק שמייצרות נורות המסננות את גל 186 ננומטר וכתוצאה מכך מונעות את היווצרות האוזון בחלל, החברה המובילה שבהן היא חברת פיליפס שייצרה ראשונה בעולם נורות מסוג זה.

טווחים של 222 ננומטר FAR-UVC. סוג הנורות היקרות בשוק שעלותם הגיעה לכ-3000 דולר לנורה אחת של 8 וואט, נכון ל-09.2020. היתרון העיקרי של נורות אלו(לפי הצהרות היצרנים) הוא שיחד עם אפשרויות חיטוי, הן לא מזיקות לבני אדם וניתן להפעילן גם בנוכחותם במקום. חיסרון שלהם מחיר גבוה מאוד ואורך חיי הנורה קצר מאוד, בסביבות 3000 שעות שזהו בערך שליש מאורך חיי המנורה LP של 254 ננומטר.

בתמונה ניתן לראות דוגמא להטעיה מכוונת!!!
דיוד אחד(הריבוע הקטן בתוך נורה) של- UVC עולה ליצרנים בסביבות
 2-8 דולר. כפי שרואים, לנורה שבתמונה יש 272 דיודים, כלומר
רק עלות החומרים מגיעה מינימום ל-544 דולר, ללא
עלויות יצור של הנורה עצמה, אבל מחיר הנורה באינטרנט הוא 30 דולר.

ברור שלנורה הזאת אין שום השפעה לחיטוי ועיקור חדר והכסף נזרק לפח, אבל החלק המסוכן ביותר הוא שאנשים
בטוחים שהם מוגנים מהזיהומים, כאשר בפועל לא כך הדבר!!! קישור לאתר אמריקאי עם הסבר מפורט יותר על בלוף של נורות חיטוי סיניות. https://hackaday.com/2020/04/15/buyer-beware-this-led-bulb-sold-as-germicidal-doesnt-emit-uv-c/

כלל לגבי אולטרה סגול מחטא הוא: מי שרוצה לחסוך על UVGI באמצעות מוצרים מפוקפקים, עדיף שישתמש באקונומיקה, אחרת, במקרה הטוב, הוא לא יקבל שום השפעה, ובמקרה גרוע יותר, עלול לפגוע בבריאותו באופן בלתי הפיך.

תמונות של ניסוי שהתבצע על 2 סוגי הפלסטיק הנפוצים, מהם מייצרים מכשירי חיטוי אולטרה סגול הזולים. מימין פלסטיק מסוג ABS, משמאל פלסטיק מסוג ASA. תוצאה בתמונות היא כעבור חודש מתחילת הניסוי, הפלסטיק שמאלי בכל תמונה לא עבר השפעת אולטרה סגול ומשתמש לצורך השוואה. מוכח מדעית, שבעת התפרקות, סוגי פלסטיק אלו, פולטים חומרים מסרטנים.

בתמונה זו ניתן לראות מנורה שבה הנזק שנגרם ממנה לבריאות הרבה יותר גדול מתועלת!

גוף של מנורה זו עשוי פלסטיק מסוג ABS , אשר מתפרק לחלקיקים כתוצאה מהקרינה האולטרה סגולה המשפיעה עליו, כאשר שניים מתוך שלושה חומרים אלו(אקרילוניטריל וסטירן) ידועים כחומרים מסרטנים בסיכון גבוה והשלישי(בוטדיאן) כחומר מסרטן בסבירות בינונית. במקרה זה עדיף לקנות אקונומיקה מאשר מנורה כזאת שמעלה באופן מובהק את הסיכון לחלות במחלות ממירות ומחלות של דרכי הנשימה.

איך מתאימים את מנורת ה-UVC לצרכים שלנו?

כאשר בוחרים את מנורת החיטוי המתאימה, אנו חייבים לענות לעצמנו על מספר שאלות הבאות: נגד אילו פתוגנים אני מעוניין להשתמש במנורה? מה הנפח המקום בו אני מתכוון להשתמש בה? תוך כמה זמן אני צריך לחטא את המקום?

ועכשיו נסביר במה המדובר. כפי שהזכרנו לעיל, אך ורק אור אולטרה סגול מסוג UVC הינו אור מחטא והוא אפקטיבי נגד כלל הפתוגנים הקיימים בעולם. יחד עם זאת צריך לזכור – להשמדת כל סוג הפתוגן נדרשת אנרגיה מצטברת שונה. באופן כללי ניתן להגיד שפתוגנים הכי מושפעים מאור אולטרה סגול הם נגיפים(וירוסים), אחריהם חיידקים(בקטריות) ואחריהם קבוצה של: פטריות ונבגים.

לאורך שנים רבות, מדענים מכל העולם ביצעו מספר רב של מחקרים אשר בדקו את רמות "האנרגיה המצטברת" הנדרשות להשמדת רוב סוגי חיידקים, ווירוסים, פטריות ונבגים. מינונים הנדרשים להשמדתם ניתן למצוא כאן בטבלה.

לדוגמה: על מנת לחטא את האוויר בחדר נגד וירוס COVID-19 עד לרמה של 90%(LOG1) חייבים להגיע למינון של 2.7 mJ/cm2. כאשר רוצים להגיע ל-99% (LOG2) צריכים להכפיל את המינון, ל-99.9%(LOG3) מכפילים את המינון של LOG1 ב-3. ראוי לציין, נוסחה הזאת אינה בהכרח תואמת את המציאות, אבל היא מקובלת בעולם לצורך חישוב מהיר וקל. דבר נוסף שחייבים להזכיר הוא- מינון שצויין לעיל הינו נתון שהתקבל בתנאי המעבדה, לכן נהוג להגדיל אותו בערך פי 12 כאשר רוצים לחטא את המשטחים ומשאירים את הפרמטר כמו שהוא כאשר המטרה היא חיטוי אוויר בחדר.

כלומר, כאשר אנו מעניינים לחטא משטחים בחדר נגד וירוס COVID-19 ברמה של 99%(LOG2), אנו צריכים להגיע למינון של כ-65 mJ/cm2 בנקודה הרצויה. הנוסחה לאנרגיה המצטברת היא: אנרגיה בנקודה הנתונה כפול זמן בשניות. לכל מנורת UVC קיים פרמטר של האנרגיה בנקודה הנתונה ביחידות מדידה של- µw/cm2 במרחק של מטר אחד. נתון זה נמדד בתנאי מעבדה והוא שונה עד פי 2.5 מהמציאות ולכך קיימות מספר סיבות שחלקן ניתנות לשיפור וחלקן לא.

לדוגמא: משנק/צ'וק/בלסט שבאמצעותו מפעילים את המנורה יכול להקטין את הקרינה האולטרה סגולה עד 40%, לכן להפעלת מנורות UVC משתשמשים במשנקים מיוחדים אשר מאפשרים תפוקה מירבית לכל אורך חיי המנורה. חשוב לציין, לקראת סוף חיי הנורה היא עדיין פולטת אור, אבל רמת ה-UVC היא נמוכה מאוד וזה יכול לבלבל את המשתמש וליצור אשליה של נורה תקינה.

סיבה נוספת להפחתת רמת האנרגיה היא ניקיון הזכוכית של המנורה אשר יכול להפחית את האנרגיה עד 20%. רצוי לנקות את הנורות בעזרת מגבוני אלכוהול 70, כאשר מזהים סימני אבק או כתמים על הזכוכית.

גורמים נוספים המשפיעים על אנרגיה אנטיבקטריאלית של המנורה הינם: טמפרטורת החדר,לחות האוויר. לדוגמא: נורת פיליפס UVC T8 36 WATT, מפיקה אנרגיה של 145 µw/cm2 כאשר היא מחוברת למשנק UVC, נקיה, פועלת בחדר עם טמפרטורה מתאימה ולחות נמוכה, אבל כאשר אנחנו מחברים אותה למשנק הלא מתאים תפוקתה פוחתת בערך ל-90 µw/cm2, טמפרטורת אוויר בחדר, משפיעה גם על טמפרטורת הנורה אשר מפיקה את 100% האנרגיה בטמפרטורת 40 מעלות, לחות אוויר גבוהה גם מקטינה את האנרגיה וגם מהירות זרימת האוויר(נתון יותר רלוונטי במקרים של חיטוי אוויר בתעלות מיזוג אוויר). בסופו של דבר אנו יכולים להגיע לרמה של 60 µw/cm2 ואף פחות מזה. עובדה זאת משפיעה ישירות על זמני החיטוי ומגדילה אותם פי 2.5.

לכן, כאשר מתכננים לקנות מנורות UVC לצורך חיטוי חלל צריכים לקחת בחשבון: חיטוי נגד אילו פתוגנים מתכננים לבצע, נפח המקום בו מתכוונים לחטא, טמפרטורת החדר, לחות האוויר בחדר ותוך כמה זמן אנו רוצים לחטא את החדר. שיטות מדידה אשר עוזרות במדידת זמני חיטוי מפורטות בפרק הבא.

כיצד מחשבים את זמני חיטוי ובודקים את יעילות מנורה?

כיצד ניתן לחשב את זמני החיטוי? השיטה הכי מדויקת היא מדידה בעזרת "UVC-רדיומטר". זהו מכשיר הבודק את עוצמת אנרגיית ה-UVC במרחק הנתון. אחרי זה מחלקים את הפרמטר של האנרגיה המצטברת (המופיע בטבלה) בערך הנמדד באמצעות UVC-רדיומטר ומקבלים את זמן החיטוי בשניות. לדוגמה: אנו יודעים שעל מנת להגיע לחיטוי משטחים אופטימלי מהנגיף קורונה, צריכים להגיע ל-65 mJ/cm2 והתוצאה שהתקבלה ברדיומטר היא 100 µw/cm2. כיוון שהמספרים ביחידות שונות, חייבים להמיר את אחד הפרמטרים ליחידות של האחר. מכאן מקבלים: 65/0.1=650 שניות, שזה שווה לכמעט 11 דקות.

אפשרות פשוטה יותר היא שימוש ב-UVC INTENSIVITY LABEL מבית וירוסאנטי. אלו תוויות מיוחדות שקולטות את אור ה-UVC ומשנות את הצבע בהתאם לכמות האנרגיה המצטברת. בכל תווית מצוירת סקלה של ארבע רמות האנרגיה, כאשר הרמה המקסימלית בסקלה שווה ל-115 mJ/cm2. ערך זה שווה לערך הדרוש להשמדת הפתוגנים הקשים ביותר והוא פי 40 יותר גבוה מהערכים הנדרשים להשמדת COVID-19.

את תווית מניחים בנקודה הרחוקה בחדר ומפעילים את הטיימר בעת הדלקת מערכת חיטוי. כאשר התווית שינתה את הצבע לרצוי, אפשר לסיים את החיטוי ולשמור את הזמנים שהספיקו לכך.את הזמנים מודדים כיוון שכל תווית היא לשימוש חד פעמי בלבד. כאשר רוצים לבצע חיטוי בחדר שהוא בגודל שונה או/ו כאשר פרמטרים של האוויר (טמפרטורה, לחות, זרימת אוויר) באותו חדר שונים משמעותית, חייבים לבצע מדידה נוספת.

סט של 10 "תוויות עוצמת UVC" ניתן לקנות אצלנו במחיר של 69 ₪. בעזרתן ניתן לתכנן זמני חיטוי יעילים בכל מקום סגור.

להלן דוגמא לשינוי צבע מדבקה לאחר השפעה של UVC

אפשרות נוספת היא: הזמנת שירות מדידות, במקום הלקוח. משתמשים באפשרות זו: כאשר משלבים מערכות חיטוי UVGI בפסי ייצור או אריזה בתעשייה. במצבים כאלו חישוב הזמן והמרחק ממקור האנרגיה מהווים מרכיבים חשובים לתוצאה סופית.

כמו כן, כאשר מדובר בקניית מערכות חיטוי UVGI שלנו בסכום העולה על 1,500 ש"ח, אנו נבצע עד 5 מדידות באמצעות UVC-רדיומטר בבית הלקוח ללא תשלום נוסף ובכך נספק את הזמני חיטוי המדויקים ביותר.

אילו מנורות חיטוי UV נחשבות טובות?


כיום בעולם נהוג להשתמש בנורות חיטוי 254 ננומטר של 4 חברות הבאות: פיליפס, אוסרם, אמריקן אולטראוייולט וסלבניה. לאחר סקירת מוצרים של כל החברות המוזכרות לעיל, אנו בחרנו להשתמש במוצרים של חברת פיליפס .

לפיליפס קיים מבחר רחב של סוגי נורות UVGI, המתאימות לחיטוי אוויר, משטחים, ומים. נורות אלו מונעות את היווצרות האוזון אשר נחשב לגז רעיל לבני אדם, למרות שמפרסמים אותו כגז מחטא. בארה"ב לדוגמא, מוצרים המייצרים אוזון ברמה הדרושה לחיטוי, אסורים למכירה כלל.

אחרי שקראתם בעיון עמוד זה, הנכם מוזמנים לעיין בקטלוג הנורות שלנו אשר נבחר בקפידה ומחשבה. כמו כן, אנו משווקים משנקי UVC, פיקודים למערכות חיטוי למזגן, שלטים למנורות, מנגנוני השהייה, גופי תאורה משודרגים ל-UVC, מערכות UVC חכמות לחיטוי חללים ומשטחים ומוצרי הגנה כגון: משקפיים ומגני פנים בעלי תקן EN-170.

קטלוג המעודכן 2020 של נורות אולטרה סגול UVC

.

.

כמו כן, ניתן לפנות אלינו בכל שאלה או הצעה הקשורה לשימוש או תכנון מערכות חיטוי UVGI. אנו פועלים בהתאם להמלצות של הגופים המקצועיים המובילים בתחום, כגון: איגוד האולטרה סגול העולמי IUVA ואיגוד מהנדסי מערכות חימום ומיזוג האוויר של ארה"ב ASHRAE ומשתפים פעולה עימם.

.

1
×
שמחים שפנית אלינו
מהי שאלתך?