Содержание статьи:
Среди множества видов обогревателей, передающих тепло посредством излучения, ультрафиолетовые приборы занимают особое положение. Эти устройства, называясь обогревателями, выполняют две функции, причём одна из них – обогрев, привычно воспринимаемая в обогревателях как основная, таковой не является.
Чтобы иметь представление об этих приборах и их применении, рассмотрим ультрафиолетовые обогреватели подробнее.
Ультрафиолет как составляющая светового спектра
Самым простым примером электромагнитного излучения может служить солнечный свет. Спектр излучения Солнца сложен по составу, но его можно разложить на 3 составляющие – 3 группы электромагнитных волн, находящихся в определённом диапазоне длин:
- видимый глазом свет;
- ультрафиолетовое излучение;
- инфракрасные электромагнитные волны.
Вопросов по определению видимого света не возникает – это то, благодаря чему человеческий глаз видит окружающие предметы в дневное время. Если пропустить дневной свет через кристаллическую призму, станет ясно, что белый солнечный свет состоит из семи основных цветных составляющих – красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового, границы между которыми нечётки.
*
Семицветная радуга на небе в солнечную погоду после дождя – не что иное, как видимый спектр солнечного света, разложенного на составляющие преломлением при прохождении через мельчайшие капли воды в воздухе. В таблице указаны диапазоны расположения цветных составляющих по длине волн, и видно, что минимальная длина волны – у излучения фиолетового цвета.
Ультрафиолетовое излучение по определению состоит из ещё более коротких волн, длина которых находится в диапазоне 10-400 нанометров, потому условно его можно расположить ниже фиолетового сегмента. Электромагнитные волны такой длины не видны человеческому глазу, но значительная их часть (с длиной волны 300-400 Нм) проникает через защитный озоновый слой атмосферы, и их воздействие на окружающую среду значительно, хоть степень и зависит от времени года.
Ультрафиолет губителен для болезнетворных микроорганизмов, но при этом необходим для процесса фотосинтеза растений и выработки в организме человека витамина D, недостаток которого вызывает развитие тяжёлого заболевания – рахита. Малые дозы ультрафиолетового облучения, получаемого человеком на пляже, благоприятно сказываются на организме, но передозировка этого природного фактора вызовет покраснение или даже ожог кожи, а регулярное продолжительное его воздействие провоцирует развитие онкологических заболеваний.
Эти характеристики ультрафиолетового излучения обуславливают его применение прежде всего, как дезинфицирующего и лечащего (в малых дозах) фактора, а обогрев – всего лишь неизбежный сопутствующий фактор воздействия этих электромагнитных волн.
Инфракрасное (длинноволновое) излучение на схеме условно располагается выше области спектра красного цвета и тоже не видимо для глаза человека. Но результат воздействия волн этого диапазона длины наступает гораздо быстрее, чем у ультрафиолета, так это воздействие – тепловое. Длинноволновое излучение не оказывает влияния на транзитную среду, а действует непосредственно на предметы, поверхности которых достигает – молекулы объекта до определённой глубины от поверхности начинают вибрировать, и температура предмета повышается, в свою очередь вызывая излучение им тепла.
Устройство ультрафиолетовых нагревателей
В настоящее время используется множество устройств, излучающих ультрафиолет и при близком расположении нагревающих поверхность предметов. Фактор сопутствующего нагрева стал причиной упрощённого названия этих приборов обогревателями, хотя их основная функция вовсе не обогрев. Конструкция большинства ультрафиолетовых обогревателей представляет собой корпус с отражателем или без него, в котором размещён излучатель ультрафиолета – специальная лампа.
Эти приборы чаще всего применяются в медучреждениях, соляриях, бассейнах, SPA-салонах и других учреждениях, практикующих искусственный загар или нуждающихся в регулярной дезинфекции помещений и инвентаря.
Лампа синего света
Ультрафиолетовые нагреватели, использующие в качестве излучателя специальную так называемую синюю лампу, производятся разного исполнения. Это могут быть мощные стационарные настенные и потолочные устройства или переносные приборы штативного исполнения с регулировкой высоты и угла излучения, изделия настенного расположения или ручного использования (рефлектор Минина).
Во всех этих устройствах излучателем является ультрафиолетовая лампа различной мощности, принцип работы которой идентичен люминесцентной её разновидности.
Устройство «лампы синего света» и её разновидности
В трубчатую колбу из кварцевого или увиолевого стекла, покрытую изнутри специальным люминофором и заполненную парами ртути, помещены два электрода. При подаче на электроды напряжения пары ртути под воздействием разряда между ними начинают светиться, а люминофор пропускает только ультрафиолетовые лучи.
УФ-излучение способствует образованию в воздухе озона, который в большом количестве вреден для человека.
Важно! Лампы с колбами из увиолевого стекла при работе образуют меньше озона в воздухе, поэтому считаются более безопасными.
Виды и области применения УФ-приборов
Ультрафиолетовые лампы по функциональности подразделяются на три группы:
- открытого типа – лампы значительной мощности для обеззараживания помещений, из которых предварительно удаляют людей, животных и растения;
- закрытого типа — мощные лампы, расположенные в специальной изолированной камере, через которую для обеззараживания пропускается воздух из комнаты с людьми;
- специального назначения – маломощные ультрафиолетовые лампы для физиотерапевтических процедур, в том числе в домашних условиях.
По исполнению УФ-нагреватели классифицируются на следующие виды:
- стационарные;
- переносные штативного исполнения;
- переносные компактные.
Стационарные ультрафиолетовые нагреватели
К УФ-устройствам данного типа относятся приборы, расположенные в отдельных камерах для обеззараживания пропускаемого через них воздуха, а также настенные и потолочные устройства, включаемые периодически в отсутствие людей.
Некоторые модели (рециркуляторы) можно эксплуатировать и в присутствии человека. Обеззараживание воздуха в них производится путём принудительной его циркуляции через корпус прибора с расположенными внутри УФ-лампами.
Мощность таких устройств подбирается в соответствии с габаритами помещения или пропускной способности камеры.
К стационарным УФ-устройствам относятся также средства обеззараживания воды в бассейнах, производимые из-за работы под водой в герметичных корпусах. Облучение воды ультрафиолетом применяется дополнительно к обработке её химическими реактивами для достижения лучшего результата очистки.
Вода пропускается через длинный канал малой площади сечения, подвергаясь продолжительному УФ-воздействию. Данная конструкция обеспечивает высокую степень обеззараживания воды и исключает образование на стенках прибора солевых отложений, препятствующих процессу дезинфекции. В комплекте предусмотрены кронштейны для крепления на стены бассейна.
Одно такое устройство рассчитано на бассейн объёмом до 100 м куб.
*
Переносные УФ-устройства штативного исполнения
УФ-приборы штативной конструкции применяются для регулярного обеззараживания помещений в медицинских и детских учреждениях, а также в физиотерапевтических кабинетах для общего и локального УФ-облучения в лечебных и профилактических целях. Вес их незначителен и позволяет переносить оборудование по месту необходимости применения.
Кроме дезинфекции, УФ-устройства данного типа используются для достижения витаминообразующего, противовоспалительного, иммуномодулирующего и болеутоляющего эффекта у пациентов лечебных и профилактических учреждений.
Переносные компактные ультрафиолетовые нагреватели
Примером компактного УФ-нагревателя может служить синяя лампа с отражателем, помещённые для удобства использования в диэлектрический корпус с рукоятью – рефлектор Минина. Этот прибор много лет успешно применяется в медицине для локального прогрева при лечении воспалений органов слуха и дыхания. Мощность излучения рефлектора невелика – ограничена необходимой для процедур величиной, продолжительность сеанса также строго регламентирована, поэтому отрицательного воздействия на организм человека этот прибор не оказывает, а сочетание воздействия на организм тепла и ультрафиолета сокращает скорость выздоровления в разы.
Другие использующие ультрафиолет приборы
Устройства для стерилизации и хранения медицинских инструментов, косметических приспособлений также могут быть выполнены с использованием обеззараживающих свойств ультрафиолета. При этом материал изготовления инструментов не имеет значения, одинаково качественно дезинфицируются изделия из металла, пластмассы или комбинированные. Малое время обработки — 15-20 минут, компактность, эффективность и экономичность – вот далеко не весь перечень преимуществ этих приборов перед обычными термостерилизаторами.
В современной стоматологии широко применяются пломбы светового отверждения, которое происходит после направленного воздействия на материал узкого луча УФ-излучения.
Важно! В процессе воздействия УФ-луча необходима защита глаз во избежание получения ожога роговицы.
Ультрафиолетовые нагреватели незаменимы в SPA-салонах для безопасного и комфортного применения влажных полотенец и тампонов, которые одновременно нагреваются и обеззараживаются в специальных нагревателях, использующих УФ-излучение.
В быту УФ-нагреватели часто применяются в виде устройств для просушки обуви изнутри. При этом происходит не только удаление влаги, но и антибактериальная обработка труднодоступной внутренней части обуви с уничтожением бактерий – источником грибковых заболеваний и неприятного запаха.
Автоматы-детекторы определения подлинности банкнот также используют в работе УФ-лучи, в свете которых проявляются современные элементы защиты купюр от подделки.
Автомобиль – повседневный спутник большинства людей, и его диагностика сегодня тоже производится с использованием ультрафиолетового излучения. Для этого производятся ультрафиолетовые фонарики-детекторы, с помощи которых легко обнаружить утечку антифриза из системы охлаждения двигателя автомобиля или фреона из обвязки автомобильного кондиционера.
Такой детектор может установить и место утечки масла, если в смазывающую жидкость добавить специальный УФ-краситель, не изменяющий её технических характеристик.
Достоинства и недостатки ультрафиолетовых устройств
Положительные характеристики нагревателей и других приборов, использующих УФ-излучение, многочисленны, что и обуславливает их широкое применение в медицине, промышленности, в быту, криминалистике и многих других отраслях.
Что касается отрицательных факторов, то основной – негативное воздействие на живые организмы. Однако, следует оговориться, что избежать этого влияния несложно – нужно всего лишь соблюдать правила эксплуатации приборов, использующих ультрафиолетовое излучение, и соблюдать технику безопасности. Рекомендации использования каждого УФ-устройства индивидуальны, но есть и общие для всех – избегать продолжительного воздействия ультрафиолета, независимо от источника излучения, и, что особо важно, не подвергать излучению глаза.
Заключение
Несмотря на негативные факторы воздействия УФ-излучения, роль ультрафиолетовых нагревателей в сегодняшней жизни трудно переоценить, и их применение продолжает расширяться с одновременным совершенствованием мер по безопасной эксплуатации. Используя в быту устройства, предназначенные для бытового использования, и соблюдая инструкцию производителя, мы облегчаем себе жизнь. А приборы промышленного предназначения должны эксплуатироваться профессионалами. Подмена сфер применения недопустима.
