Ультрафиолетовое излучение применяется в быту и медучреждениях для обеззараживания помещений (комнат, больничных палат и т.п.). В стационарных условиях в качестве источника УФ используются промышленные кварцевые лампы. Такие приборы не всегда доступны в быту, поэтому возникают ситуации, когда требуется решать вопрос, чем заменить светильник и как его изготовить самостоятельно.
Кварцевая лампа для стерилизации больничной палаты.
Чем заменить УФ-лампу в домашних условиях
Сделать кварцевую лампу в домашних условиях невозможно, но получить самодельный источник обеззараживающего излучения другими способами вполне реально. Рынок светотехники сейчас уверенно захватывают светодиодные фонари. Различные типы излучающих элементов этого класса работают в спектре от мягкого ультрафиолета до инфракрасного. Из светодиодов можно собрать светильник UV-диапазона. Но у этого пути есть существенный недостаток – небольшая мощность излучателей подобного типа и их относительно высокая стоимость. Так как для дезинфекции помещений нужен источник достаточно высокой интенсивности, подобный путь обойдется дорого.
Светодиод УФ-излучения.
Также мало эффекта будет от источников видимого света, снабженных светофильтрами – бытовые LED-фонарики или «вспышки» мобильных телефонов. В домашних условиях изготовить фильтр с хорошими характеристиками (высокий уровень пропускания УФ в нужной полосе спектра) невозможно, и такой класс фонарей относится скорее к категории игрушек. Практически применить их можно лишь в качестве детекторов валют и т.п.
Хорошим исходником для получения домашнего источника ультрафиолета может стать газоразрядная лампа ДРЛ 250. Светильник такой мощности имеет оптимальную интенсивность излучения для помещения средних размеров. Исходя из условий можно применить лампы и других типоразмеров. Важные для обзора параметры газоразрядных светильников сведены в таблицу.
| Тип | Мощность, Вт | Тип цоколя |
| ДРЛ-125 | 125 | Е27 |
| ДРЛ-250 | 250 | Е40 |
| ДРЛ-400 | 400 | Е40 |
| ДРЛ-700 | 700 | Е40 |
| ДРЛ-1000 | 1000 | Е40 |
Остальные стандартные параметры ламп, как индекс цветопередачи, световой поток и т.д. в нашем случае значения не имеют.
Бактерицидная лампа для дома своими руками
Как сделать ультрафиолетовую лампу своими руками? Для этого понадобится дуговая ртутная лампочка (ДРЛ) мощностью не менее 125 ватт. Ее необходимо обернуть тканью, после чего аккуратно расколоть колбу ударом молотка. При этом нужно постараться, чтобы внутренняя трубка не была повреждена – именно из-за нее все и делается. Производить эти действия лучше не в закрытом помещении, т. к. при повреждении колбы высвобождаются пары ртути.
После нужно аккуратно извлечь из ткани цоколь со стеклянной трубкой, тряпку с осколками положить в пакет и сдать в специализированный центр. Утилизировать вместе с обычным мусором их нельзя.
УФ-лампа своими руками из ДРЛ. Требуемая часть – стеклянная трубка
Теперь остается лишь аккуратно вытащить стеклянную трубку – это и будет УФ-лампа, сделанная своими руками – и подать питание. Вот и появился опыт в вопросе, как сделать ультрафиолетовый светильник – ничего сверхсложного в этом нет.
Главное – при кварцевании помещения в нем не должно находиться людей, животных, и даже растения желательно вынести наружу. После процедуры комната проветривается, и только после этого можно вернуть цветы на свои места.
Но также нужно знать, что ультрафиолетовая лампа не уничтожает микробы и бактерии, находящиеся в обивке мебели или под обоями. Обеззараживание таким прибором лишь поверхностное. Причем совершенно не имеет значения, сделан ли прибор на заводе или изготовлена такая ультрафиолетовая лампа своими руками в домашних условиях.
Как сделать кварцевую лампу из ДРЛ
Перед тем как сделать бактерицидную лампу из газоразрядной ДРЛ, надо разобраться, как устроен светильник-донор.
Газоразрядная лампа ДРЛ-250.
Внешне ртутная лампа мало отличается от обычной лампы накаливания – тот же стандартный резьбовой патрон и стеклянная колба. Бросается в глаза отличие – баллон непрозрачный, а покрыт изнутри белым веществом – люминофором. Под действием ультрафиолетового излучения эта субстанция начинает светиться. Чтобы инициировать свечение, внутри колбы находится источник УФ-света. Он представляет собой трубку из кварцевого стекла – оно выдерживает высокие температуры. Колба запаяна герметично, и в ней расположены основные и вспомогательные электроды. Внутри находится ртуть в жидком состоянии, а также небольшое количество паров ртути.
Устройство ртутной газоразрядной лампы.
В момент включения между основным и зажигающим электродом вспыхивает начальный разряд – за счет небольшого расстояния между элементами. Начинается разогрев инициирующей системы. С ростом температуры жидкая ртуть начинает переходить в газообразную форму, и при достижении определенной концентрации и давления паров металла появляется разряд между электродами. Время розжига зависит от температуры окружающей среды и может составлять от 8 до 15 минут.
По окончании прогрева система начинает излучать свечение, спектр которого захватывает видимую часть спектра в сине-зеленом участке и ультрафиолетовую область. УФ-излучение заставляет люминофор основной колбы светиться красным цветом, а видимый цвет инициирующего блока дополняет свечение большого баллона до белого света. Пространство между внутренней колбой и источником ультрафиолетового излучения заполнено инертным газом (азотом).
СМОТРИ как сделать подставку для кварцевой лампы.
Чтобы сделать ультрафиолет из такой лампы, достаточно удалить верхнюю колбу. Для этого лампу надо завернуть в плотную ткань и аккуратно разбить. Сделать это надо так, чтобы внутренний блок не пострадал. Внутренняя часть стекла покрыта порошкообразным люминофором, поэтому в помещении проводить такую операцию не рекомендуется. Делать это надо на улице или в хорошо проветриваемой мастерской.
Важно! Баллон находится под давлением, поэтому надо принять меры, полностью исключающие разброс осколков стекла.
Далее надо убрать остатки колбы — и самодельный светильник УФ-участка готов.
Источники УФ ртутной лампы.
Можно включать его в сеть по обычной для таких устройств схеме.
Стандартная схема включения ДРЛ.
Важно! Во время начального прогрева лампы ток, потребляемый ДРЛ, может достичь высокого значения, поэтому включать светильник в бытовую однофазную сеть 220 В без дросселя нельзя! Перед включением надо убедиться, что балласт рассчитан на номинальную мощность светильника.
Дроссель для включения ДРЛ в сеть.
У этого способа получения домашнего источника обеззараживающего излучения есть свои минусы, главным из которых является невысокая бактерицидная эффективность. Связано это с неоптимальным для такой сферы деятельности спектром излучения. Но есть и достоинства, среди которых дешевизна и несложность изготовления.
Видео: Пошаговая инструкция к изготовлению лампы.
Как сделать ультрафиолетовую бактерицидную лампу из ртутной газоразрядной
В этой небольшой статье мастер расскажет нам, как сделать ультрафиолетовую бактерицидную лампу своими руками.
Ультрафиолетовое бактерицидное облучение — это метод дезинфекции, который использует коротковолновый ультрафиолетовый свет (ультрафиолет C или UV-C) для уничтожения или инактивации микроорганизмов путем разрушения нуклеиновых кислот и нарушения их ДНК, в результате чего они не могут выполнять жизненно важные клеточные функции. UVGI используется в различных областях, таких как очистка пищевых продуктов, воздуха и воды. Можно использовать его для дезинфекции дома, лицевой маски и т. д.
Для изготовления такой лампы нужны: 1. Провод 2. Мультиметр. 3. Отвертка. 4. Молоток. 5. Нижняя часть коробки для компакт-дисков. 6. Балласт для ртутной лампы. 7. Лампа ртутно-газоразрядная (безбалластные — не подходят для этого проекта). 8. Вилка и керамический патрон лампы. Сначала нужно разобрать лампу. Нужна средняя часть с цоколем. Колбу нужно удалить. Работы нужно производить вне помещения. По совету мастера, если в процессе случайно разбилась колба с ртутью, то нужно засыпать пораженный участок порошком серы*. Через несколько минут собрать осколки, порошок и утилизировать на специализированном предприятии. * Вот что сообщает нам Википедия об демеркуризации (удаление ртути) серой.
Лабораторные руководства указывают, что совершенно бесполезно засыпать ртуть серным цветом, так как при комнатной температуре и даже при нагревании до 100°С ртуть и её пары практически не взаимодействуют с измельченной серой
Монтирует согласно схемы. Патрон закрепляет на верней части стойки коробки компакт дисков.
Нюансы в использовании ртутно-кварцевых ламп
Обслуживание осветительных установок с ртутно-кварцевыми лампами имеет некоторые особенности, поэтому, в зависимости от типа ламп, нужно учитывать следующие требования.
Устройство ртутной лампы.
Лампы типа ДРЛ включаются в сеть с помощью ПРА. Так как промышленность выпускает двух- и четырехэлектродные лампы, то тип ПРА должен соответствовать типу лампы. Лампы мощностью 80, 125, 400 и 700 Вт выпускаются только четырехэлектродной конструкции, а лампы мощностью 250 и 1 000 Вт изготавливаются в двух модификациях. Поэтому это замечание в особенности относится к двум последним типам ламп.
Как исключение лампы четырехэлектродной конструкции могут включаться с ПРА для двухэлектродных ламп соответствующей мощности, но при этом из ПРА должен быть вынут разрядник. Если разрядник не будет изъят, то ПРА будет подавать на лампу высоковольтный поджигающий импульс, и лампа выйдет из строя.
Схема включения ртутно-кварцевой лампы ДРТ.
Внешняя температура окружающей среды оказывает сильное влияние на напряжение зажигания ламп. Если лампа эксплуатируется в закрытых помещениях, где температура не опускается ниже нуля, то для зажигания лампы достаточно на нее подать напряжение не менее 200 В. В этих условиях для четырехэлектродных ламп может быть использован обычный ПРА в виде дросселя. Но этот ПРА не обеспечит зажигание такой лампы в установках наружного освещения, где температура воздуха может изменяться до 30° С и ниже, и на лампу требуется подать напряжение не менее 300 В.
В этом случае необходимо применять другой тип ПРА, например трансформатор с большим рассеянием. На это обстоятельство следует обратить внимание, так как наблюдаемое в зимнее время затруднение с зажиганием ламп может быть объяснено недостаточным напряжением холостого хода, создаваемого ПРА.
Лампы ДРЛ рассчитаны на эксплуатацию в вертикальном положении, цоколем вверх. Однако при необходимости можно ее эксплуатировать в любом положении. Работа лампы в наклонном положении может оказать некоторое влияние на срок ее службы. При эксплуатации осветительных установок с лампами ДРЛ требуется следить за состоянием компенсирующей низкий коэффициент мощности установки.
В настоящее время принято устанавливать компенсирующие конденсаторы у групповых щитов или на подстанции. Такая система компенсации называется групповой. Возможна также компенсация низкого коэффициента мощности путем установки конденсатора у каждого светильника. В этом случае эта система называется индивидуальной. Если электрическая сеть рассчитана с учетом компенсирующей установки, то ее отключение может привести к возрастанию тока почти вдвое, что ведет к перегрузке сети и трансформаторов. Отсутствие компенсирующей установки требует увеличения сечения проводов сети и мощности трансформаторов.
При эксплуатации двухэлектродных ламп ДРЛ очень распространенным недостатком ПРА является отсутствие поджигающего импульса, в результате чего лампы не зажигаются. Необходимо проверить надежность контактирования токоведущих элементов разрядника и панели, на которой он установлен, и попробовать заменить старый разрядник на новый. Если при такой замене лампа начнет зажигаться, значит, вышел из строя разрядник. Следует иметь в виду, что срок службы разрядника значительно меньше срока службы лампы, поэтому их необходимо периодически заменять.
Если ПРА не встроен в светильник, а установлен отдельно от него, то при всех ремонтах и осмотрах обязательно проверяется надежность электрического контакта во всех соединениях и состояние заземления корпуса ПРА и светильника.
Принципиальная схема ртутной лампы.
Лампы типа ПРК нормальное рабочее положение лампы в приборе имеют горизонтальное. Допускается отклонение от этого положения не более чем на 15°, так как при работе лампы в ином положении возможен перегрев катодов и сокращение продолжительности горения ламп.
Эксплуатировать лампы нужно с ПРА, поставляемыми комплектно с прибором, рассчитанным на включение данного типа лампы. При отключении лампы ее повторное зажигание нельзя производить до полного охлаждения. Для этого требуется промежуток времени не более 10 мин.
При установке нового ПРА или замене вышедшего из строя следует убедиться в наличии в нем помехоподавляющего конденсатора, устанавливаемого параллельно лампе, так как в противном случае прибор может явиться источником радиопомех. Если такой конденсатор отсутствует, то параллельно лампе нужно включить конденсатор емкостью 0,05 мкф для ламп типа ПРК-4 и 0,005—0,007 мкф для всех остальных типов ламп.
При замене сгоревшей лампы на новую перед ее установкой в прибор рекомендуется протереть ее ватой, смоченной в спирте. В процессе работы лампы выделяется большое количество тепла, перегревающего ее. Поэтому, если лампа устанавливается в закрытый аппарат, не имеющий вентиляции, следует обязательно предусмотреть принудительную вентиляцию аппарата.
Лампы ПРК при горении интенсивно излучают в ультрафиолетовой области спектра и могут оказывать вредное действие на глаза людей. В связи с этим для предохранения глаз при пользовании такими лампами необходимо надевать защитные очки. Под действием ультрафиолетового излучения при неосторожном использовании лампы на коже могут появиться ожоги, поэтому применение этих ламп должно контролироваться медицинским персоналом, а при его отсутствии должны приниматься необходимые меры предосторожности.
Лампы типа ДРШ нормальное рабочее положение имеют вертикальное. Допускается небольшое отклонение от вертикали, но не более 10°. Для ламп, работающих на постоянном токе, анод, цоколь, имеющий большой диаметр со знаком « + », должен быть расположен внизу и подключен к положительному полюсу источника питания. В лампах переменного тока электрод поджига должен быть расположен сверху. Лампа в аппарате крепится за ножки или за цоколи токоведущих электродов.
Схема подключение мощной УФ лампы: Л — лампа ДРТ; ДБ — дроссель; К — кнопка; С1 —конденсатор ёмк.
Для обеспечения нормального зажигания ламп необходимо следить за величиной питающего напряжения сети, которая должна быть для ламп 127 В не ниже 115 В и для ламп 220 В не ниже 200—205 В. На процесс зажигания лампы оказывает влияние температура окружающего воздуха, которая должна быть не ниже 15° С.
При работе ламп не допускается их принудительное охлаждение, но когда лампы установлены в закрытой аппаратуре, то размеры аппаратуры и ее вентиляция должны быть рассчитаны таким образом, чтобы температура воздуха па расстоянии 5—6 см от колбы лампы не превышала 250°С. После отключения лампы ее повторное зажигание нельзя производить до полного охлаждения, на что требуется 5—6 мин.
В процессе эксплуатации аппаратуры с лампами типа ДРШ необходимо внимательно следить за надежностью контактов всех электрических соединений, а также надежностью заземления корпуса аппаратуры. Так как лампа может быть источником радиопомех, следует проверять наличие конденсатора, включаемого параллельно лампе, и конденсаторов, блокирующих питающую сеть и устанавливаемых непосредственно у арматуры с лампами.
Кварцевое стекло, из которого изготовлены лампы, быстро теряет свою прозрачность, кристаллизуется при загрязнении его поверхности. Поэтому не рекомендуется брать лампу голыми руками, надо надевать хлопчатобумажные перчатки. Перед включением лампы с ее поверхности удаляют пыль, следы жира от прикосновения к ее поверхности пальцами, протерев ее ватой, смоченной в спирте.
При работе лампы в ней развивается очень большое давление паров ртути, поэтому лампы взрывоопасны. Персонал и аппаратура, находящиеся вблизи от лампы, должны быть защищены от осколков колбы в случае ее взрыва. Следует также учитывать, что лампы излучают значительное количество невидимых ультрафиолетовых лучей, и в связи с этим необходимо принимать меры для защиты эксплуатационного персонала от действия ультрафиолетового излучения. Для защиты глаз используют специальные защитные очки.
Как УФ убивает вирусы?
Как это все работает? Дело в том, что у вируса отсутствует защитная клеточная стенка или мембрана.
Поэтому короткие волны УФ спокойно проникают в его нутро и воздействуют непосредственно на ДНК и РНК, разрушая их. А ведь именно удвоение молекулы нуклеиновой кислоты отвечает за размножение микроорганизма.
Даже если УФ лучи не убьют инфекцию (малая интенсивность или длительность облучения), они все равно останавливают ее размножение. А если ты не можешь размножаться, то уже не представляешь такой опасности для других здоровых клеток.
Но что самое важное – к такому облучению ни один из вирусов не может приспособиться.
Что это значит? Есть несколько видов дезинфекции помещений, в том числе химическая.
Так вот, при химической обработке есть некоторая вероятность, что отдельные виды вирусов и микроорганизмов в последствии могут видоизмениться, и выработать резистивность к тем или иным растворам или их концентрации.
А вот от УФ никакой защиты нет. Как бы зараза не видоизменялась, непосредственное воздействие жесткого ультрафиолета на ее нуклеиновые кислоты в конечном итоге заставят ее сдохнуть.
Такого излучения они боятся, как вампиры солнца.
Каким бы новым и неизученным вирус не был (Covid-19, SARS и т.п.) он все равно обладает ДНК, РНК, а значит коротковолновый УФ проникнет в его нутро и оттуда погубит.
Согласно исследованиям для эффективности облучения в 99%, требуется доза около 1000 мкВтсек/см2.
Такая интенсивность убьет все вирусы содержащие РНК, ДНК с одной цепочкой (коронавирус), и с большей вероятностью в 90% РНК, ДНК с двойной цепочкой.
