UV-C Temel Prensipleri
Dünyamızın %70’i sular ile kaplı olsada, bu suyun sadece %3’ü tatlı ve içilebilir sudur. Bu yüzden taze ve temiz suya ulaşmak, artan nüfus ile birlikte daha zor bir hal almaktadır. Su arıtma sistemleri bu soruna kesin çözüm olmaya aday bir sistem olmasına karşın, dünyada yaygın bir sorun olmaya devam etmektedir. Pek çok üçüncü dünya ülkesinde, içme suyu kolayca kirlenebiliyor ve hayati öneme sahip içme suyu içerisinde birçok zararlı patojenik mikroorganizmaların çoğalmasına sebep oluyor. Bu artan zararlı mikroorganizmalar ve kirlenen tatlı sular zaman içerisinde günümüzde de yaşadığımız pandemilere yol açabilir.
UV-C teknolojisi, temiz ve etkili arıtma sağlamak için yenilikçi, kolay ve uğraşsız bir çözüm sunar.
UV-C Nedir?
UV-C (ultraviyole) ışığı, elektromanyetik spektrumda bulunabilen ve Nanometre (nm) cinsinden ölçülen bir radyasyon türüdür. İnsan gözüyle görülemeyen UV-C, dalga boyunun yoğunluğu nedeniyle etkili bir dezenfektandır.
UV ışığının dört aralığı vardır- UV-A, UV-B, UV-C ve Vakum-UV:
- UV-A- aynı zamanda siyah ışık olarak da bilinir, 315nm ile 400nm arasında değişen en uzun dalga boyuna sahiptir.
- UV-B- orta dalga boyu olarak bilinir, 280 nm ile 315 nm arasında değişir.
- UV-C- en kısa dalga boyu, 200nm ile 280nm arasında değişir.
UV-C ışık etkili bir mikrop öldürücüdür. Bakteriler ve virüsler gibi mikroorganizmaları öldürmek için bir dezenfektan olarak etkili bir şekilde kullanılabilir. Mikroorganizmaların DNA'sına UV ışığı değdiğinde çekirdekteki DNA zarar görür. Böylece mikroorganizmaların su içerisinde çoğalmalarını engelleyerek zararsız hale getirir.
Son yıllarda, cıva buharlı lambalara alternatif olarak UV-C LED'ler geliştirilmiştir.
UV-C LED Nedir?
Türkçe karşılığı “Işık Yayan Diyot” olan “Light-Emitting Diode” kısaltması LED teremi hayatımızın çeşitli alanlarında hayatımızı kolaylaştırıyor. LED teknolojisi, yarı-iletken, diyot temelli ve ışık yayan bir elektronik devre elemanıdır. Bu LED’ler bakterilerin çoğalmasını durdurmak için kullanılabilecek UV-C dalga boyu aralığınada fotonlar yayabilecek şekilde tasarlanabilirler. UV-C LED’ler hakkında daha detaylı bilgi için tıklayınız.
UV-C LED’ler, geleneksel cıva buharlı lambalar ile aynı işlevi yerine getirir ancak iki teknoloji kıyaslandığında, LED teknolojisi birçok faydaya sahiptir.
- ÇEVRE DOSTU – Geleneksel UV lambalar, LED teknolojisine göre doğada güvenli bir şekilde imha etmesi çok zor ve maliyetli ağır metaller kullanırlar.
- KOMPAKT TASARIM ALANI – LED’ler cıva buharlı rakiplerine kıyasla daha kompakt bir tasarıma sahiptir. Bu yenilikçi tasarım anlayışı sayesinde dilediğiniz yere kolaylıkla entegre edilebilir.
- ANINDA AÇMA VE KAPATMA – Geleneksel UV lambalar açılmak için belirli bir ısınma süresine ihtiyaç duyarlar ancak UV-C LED’ler ihtiyacınıza göre herhangi bir ısınma süresine ihtiyaç duymadan anlık olarak çalışır.
- SINIRSIZ DÖNGÜ – Geleneksel UV lambalarının aksine, UV-C LED lambalarını açma ve kapatma işlemleri lambanın ömrünü etkilemez. Bu da lambanın yaşam döngüsü için kullanıcıya sınırsız bir kapsam sunduğu anlamına gelir.
- BAĞIMSIZ SICAKLIK ÇIKIŞI – LED’ler, fotonları ısı emisyonları olarak farklı bir yüzeyden yayabilirler. Su arıtma sistemlerinde kullanılan UV-C LED lambalar ısıyı suya aktarmayacak şekilde tasarlanmaktadır.
- DALGABOYU SEÇİMİ – UV-C LED’lerin en büyük faydalarından biri ise, kullanıcının isteği doğrultusunda seçilen mikroorganizmalar için gereken maksimum ışık emilimini, en uygun dalga boyunu seçerek yapılandırabilmesidir.
UV-C LED Dezenfeksiyonu Nasıl Çalışır?
Uygulanan çözümün ölçeğine bağlı olarak farklı UV-C dezenfeksiyon türleri, farklı organizmalar için işe yarabilir. Bununla birlikte, UV-C dezenfeksiyonunun nasıl çalıştığına dair prensipler aynı kalır.
Akıllı telefonun hızlı gelişimi sayesinde, artık sadece görünür ışık değil aynı zamanda kızılötesi ve UV yayabilen daha gelişmiş LED sistemlerine erişimimiz var.
Bir LED, az miktarda elektrik ile önceden seçilmiş bir dalga boyu üretir. LED daha sonra, hücrelere nüfuz eden ve mikroorganizmanın DNA'sındaki nükleik aside su yoluyla zarar veren UV-C fotonları yayar.
Bu hücreler çoğalamadığı için zararlı mikroorganizmayı etkisiz hale getirmiş olur. Sonuç olarak, UV-C LED ışığı, yüksek yoğunluklu ışıma gücü sayesinde bakterileri saniyeler içinde ölümüne sebep olur.
İçme Suyu Dezenfeksiyonu Nedir?
UV-C LED'lerin başarılı olduğu bir diğer alan ise içme suyunun dezenfeksiyonudur.
Gelecek yıllarda UV-C LED'ler, kaynaktan tüketime kadar arıtma döngüsünün çeşitli noktalarında içme suyunu dezenfekte edecek. UV-C modellerin suyu temizlemesi birkaç saniye alacak ve yeni teknoloji sayesinde suyun yüzde yüz temizliğini sağlamak adına farklı noktalara erişim sağlayacak.
İşlem, bir su haznesinde bulunan suyun bir dizi yüksek güçlü LED’e maruz kalmasıyla anında çalışır. Sudan geçen 200 – 280 nm aralığındaki güçlü UV-C fotonları yayarak sudaki zararlı bakterilerin kromozomal yapısını bozarak çoğalmasını engeller.
Pek çok yeni sistem, LED’lerin kompakt yapısından ve boyutundan yararlanmış ve içme suyu yolculuğunun son aşamasına kadar tam dezenfeksiyonu sağlamıştır.
UV-C LED Uygulamaları
UV-C teknolojisini LED haline getiren birçok uygulama, yalnızca mevcut dezenfeksiyon çözümlerinin aksine gelecekteki sorunlara da çözüm oluşturabilmesi için test edilmektedir.
UV-C LED ile içme suyu dezenfeksiyonu, su arıtma ve su temizleme sistemleri; kimyasal çözelti ve zararlı yan ürünleri oluşturma riski olmadığı gibi etkili bir patojen inaktivasyonu olduğundan ve muadillerine göre çok az bakım gerektirdiğinden teknolojik olarak hız kazanmıştır.
UV-C LED'ler suyun yanı sıra hem hava hem de yüzeyler için dezenfeksiyon sunar. Isıtma, havalandırma ve klima için UV-C LED hava temizleyicileri ticari ortamda giderek daha fazla kullanılmaktadır.
UV-C LED'lerin yeni kullanım alanları bulduğu konut, ticari alan, sağlık, ulaşım, yaşam bilimleri, savunma ve acil durum müdahalesine kadar çok sayıda uygulama vardır:
| Pazar Segmenti | Örnek Uygulamalar | UV-C LED sistemi avantajları |
|---|---|---|
Konut | Ultra kompakt Ayak İzi, Kolay Kurulum ve Kullanım, Düşük güç tüketimi |
|
Ticari Alanlar | Ultra Kompakt Ayak İzi, Düşük Güç tüketimi, Su Isıtmama Özelliği |
|
Sağlık Hizmetleri | Cıva içermez, Kimyasal içermez, Dayanıklı (örn. Titreşim direnci) |
|
Ulaşım | Kimyasal içermez, Dayanıklı, Hafif |
|
Yaşam Bilimleri | Kullanım Noktası Uygulaması, Cıva içermez, Kimyasal içermez |
|
Savunma/Acil Durum Müdahale | Ultra Kompakt Ayak İzi, Hafif, Dayanıklı (örn. Titreşim direnci) |
UV-C LED Dezenfeksiyon Sistemleri Çeşitleri
UV-C LED teknolojisi artık su dağıtımı ve su soğutma uygulamaları için kullanılmaktadır ve bu teknolojiyi entegre etmek için uzmanlık, deneyim ve önemli mühendislik bilgisi gerektirir.
Bugüne kadar, UV-C LED sistemlerini entegre etmek için üç tür dezenfeksiyon sistemi konsepti mevcuttur.
Giriş Bölgesi Dezenfeksiyon Sistemi
Önceden var olan su sistemleri için, dezenfeksiyon işlemi genellikle cihazın dışında bırakılır ve bu, sistemin herhangi bir noktasında bakterilerin gelişmeşi için bir açıklık bırakır. Giriş modelinde, UV-C LED'in değiştirilmesi kolaydır ve cıva buharlı muadilinden önemli ölçüde daha uzun süre dayanır.
Mevcut sistemleri yeniden tasarlamaya gerek olmamakla birlikte, bir giriş sistemine sahip olmanın dezavantajı, bileşenlerin görünür olması ve dolayısıyla hasara daha duyarlı olmasıdır.
Süreç İçi Dezenfeksiyon Sistemi
Bu konfigürasyonda, UV-C LED'ler mevcut sisteme entegre edilmiştir. Bu kurulumun birçok faydası vardır: UV-C LED bileşeni korunur, ünite ile dağıtıcı arasındaki kirlilik miktarı önemli ölçüde azalır ve bu model, LED'lerin kompakt yapısını kullanır.
Süreç içi dezenfeksiyon modelinin en büyük dezavantajı, boru hattında akış yönünün tersi yönünde kirlenme yaşanmasına ve bakteri üremesine duyarlı olmasıdır.
Tüketim Noktası Dezenfeksiyon Sistemi
Bu sistem, UV-C LED teknolojisinin tüm özelliklerinden yararlanarak en yüksek düzeyde koruma sağlar. Tüketim noktasında kurulan sistemde anında açma / kapama anahtarı bulunur.
Tüketim Noktası dezenfektan sistemleri en fazla faydaya sahiptir, ancak yeni sistemin karmaşıklığı ve maliyeti nedeniyle, kurulumu ve tasarımı en karmaşık olanlardır.
Bakteriler, borulardan sisteme girebileceği için harici bir kaynakla kirlenebilirler. Bu, sistemin düzenli döngüsüyle önlenebilir.
