UVC-Modul Luftentkeimung mittels UVC-Strahlung

Lüftungsgeräte

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UVC-Modul für Kanalmontage

In unserer Luft enthaltenen Mikroorganismen wie Viren, Bakterien, Schimmelpilze und Hefen gefährden die Gesundheit der Menschen und verunreinigen Lebensmittel.

Infektionen werden über Tröpfchen und Aero-sole in der Raumluft übertragen. Besonders kleinere und stark frequentieren Bereiche sind davon betroffen.Äußerst wichtig ist die richtige Be- und Entlüftung der Räumlichkeiten.

Desinfektionssysteme reduzieren Keime zuver-lässig, welche die Hygienebedingungen ver-bessern.

Das Verfahren der Entkeimung mittels UV-C Strahlung ist eine zuverlässige und umwelt-freundliche Art der Luftdesinfektion.

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Artikelnummer PreisUVC-Modul 1450 247056 6.500 €UVC-Modul 3700 247057 7.193 €UVC-Modul 6500 247058 10.679 €

Die angegebenen Bruttopreise verstehen sich zuzüglich der gesetzlichen Mehrwertsteuer.Wir liefern ausschließlich unter Einbeziehung unserer AGB, die Sie auf www.systemair.de einsehen können.

Technische Daten

Verwendung in RLT-Anlagen zur Luftentkeimung mittels UVC-Strahlung

Die Entkeimung mit UVC-Strahlen ist eine äußerst zuver-lässige, ökologisch und ökonomisch sinnvolle Methode der Luftdesinfektion in RLT-Anlagen.

Die UVC Module von Systemair sind geeignet für Kanal-montage. Optimal für den Einsatz in Kombination mit den Lüftungsgeräten, montiert in der Zuluft nach dem Lüf-tungsgerät. Vorfilter ISO ePM1 60% (F7) erforderlich. UVC-Strahlung mit einer Wellenlänge von 254nm. Gehäuse aus epoxidbeschichtetem Stahl.

Die integrierte Regelung beinhaltet einen Betriebsstun-denzähler sowie die Anschlussmöglichkeit für einen Differenzdruckschalter zur Betriebsfreigabe, wenn die Luftströmung vorhanden ist. Differenzdruckschalter als Zubehör erhältlich. Zusätzlich kann das Modul von ex-tern gesperrt werden, wenn kein Betrieb ge wünscht ist (z.B. Zeitprogramm). Des weiteren verfügt das kompakte Modul über eine Betriebsmeldung zur Aufschal tung an das Lüftungsgerät oder GLT.

Geeignet für den Betrieb von einer Fördermitteltempera-tur zwischen 20°C und 30°C sowie 30% und 60% relative Feuchte.

Ersatzlampe 1 Stück 247059 221 €Differenzdruckschalter DBL205B 71661 100 €

UVC-Modul 1450 UVC-Modul 3700 UVC-Modul 6500Spannung [V~] 220-240 220-240 220-240Frequenz [Hz] 50 50 50Aufnahmeleistung [W] 560 1120 1680min. Luftmenge [m3/h] 720 1440 2160max. Luftmenge [m3/h] 2880 7560 8640Δp empf. Nenn-BP [Pa] ca. 75 ca. 100 ca. 150Lampen [Stück] 8 16 24Gewicht [kg] 43 66 89Abmessungen [LxBxH; mm] 640x450x630 640x900x630 640x1350x630

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Die empfohlene max. Luftmenge bei einem Inaktivierungsgrad von 90% ist auf 60Ws/m² ausgelegt um leichte Abweichungen im Anwendungsfall auszugleichen.

Kombination von mehreren Modulen möglich um die erforderliche Strah-lungsleistung zu erreichen.

Die empfohlene min. Dosis sind 60Ws/m².

Inaktivierungsgrad Influenzavirus

99,99%

99,90%

99%

90%

Durchschnittliche Strahlungsdosis (Ws/m2)

Luftmenge (m³/h) UVC-Modul 1450 UVC-Modul 3700 UVC-Modul 6500

720 165 429 7291080 110 286 4861440 82 214 3641800 66 171 2912160 55 143 2432520 47 122 2082880 41 107 1823240 95 1623600 85 1453960 78 1324320 71 1214680 66 1125040 61 1045400 57 975760 53 916120 50 856480 47 816840 45 767200 42 727560 40 697920 668280 638640 60

Inaktivierungsgrad Influenzavirus [max. m3/h]UVC-Modul 1450 UVC-Modul 3700 UVC-Modul 6500

99,90 % 972 2556 435699 % 1476 3780 651690 % 2880 7560 8640Empf. max. Luftmenge bei 90% 1980 5040 8640

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Draufsicht

Luftrichtung

640

450

650

515

630

450

690

530

630

350

Luftrichtung

SeitenansichtLuft Ein-/Austritt

640

900

900

965

630

900

690

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630

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Draufsicht

Luftrichtung

Luftrichtung

SeitenansichtLuft Ein-/Austritt

UVC-Modul 1450

UVC-Modul 3700

640

1350

900

1415

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1350

690

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Draufsicht

Luftrichtung

Luftrichtung

SeitenansichtLuft Ein-/Austritt

UVC-Modul 6500

Abmessungen

HINWEIS: Der gestrichelte Bereich ist zu Wartungszwecken erforderlich.

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UVC-Modul 1450

450

400

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300

250

200

150

100

50

0360 720 1080 1440 1800 2160 2520 2880 3240 3600

UVC-Modul 3700

450

400

350

300

250

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150

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50

0720 1440 2160 2880 3600 4320 5040 5760 6480 7200

UVC-Modul 6500

450

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300

250

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150

100

50

01080 2160 3240 4320 5400 6480 7560 8640 9720 10800

Merkmale des UVC-MODULs

• Verwendung im Umluft- oder Zuluftsystem.

• Einfache Installation und nachrüstbar in bestehenden Anlagen.

• Geringer Wartungsaufwand und lange Lebensdauer.

• Hohe Effektivität und ohne Einsatz von Chemie.

• Verbessert nachhaltig die Hygiene.

• Geprüft durch die unabhän-gige Universität von Kent (England).

• Das System entspricht ge-mäß VDI6022 der Hygiene-anforderungen und dem aktuellen Stand der Technik.

Druckverlustdiagramm

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100

80

60

40

20

0160 185 210 235 260

185 nmOxidation

185 nmOxidation

Ultraviolette Strahlung zur Luftdesinfektion

VUV UV-C UV-B UV-A Sichtbares LichtRöntgen IR

100 200 280 315 380 780 nm

Quelle: oxytec ag – air and water purification 2020

UV-A Strahlung(langwellig)

Wellenlänge 400...315nm

UV-B Strahlung(mittelwellig)

Wellenlänge 315…280nm

UV-C Strahlung(kurzwellig)

Wellenlänge 280…100nm

Die Ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) ist ein Teil der elektro-magnetischen Strahlung, welche für den Menschen nicht sichtbar ist. Die Bezeichnung ultraviolett basiert darauf, daß die UV-Strahlung mit kürzeren Frequenzen beginnt, als die Wellenlängen, welche der Mensch als blauviolett wahrnimmt. Die UV-Strah-lung wird in drei Arten unterschieden (siehe blauer Kasten links).

Darauf folgt das sichtbare Licht von 400…780nm. Über 780nm bis 1mm liegt die Infrarotstrahlung.

Für den Menschen ist die Strahlung zwischen 380 und 780nm sichtbar.Je kurzwelliger die Strahlung, desto energiereicher ist sie.

1 Quelle: Downes A., and Blunt T. P., Researches on the Effect of Light upon Bacteria and Other Organisms, Proceedings of the Royal Society of Medicine, 26; 488, 1877.

Energiereiche UV-Strahlung kann menschliche Zellen be-schädigen. Die Haut versucht sich durch Bildung von Mela-nin zu schützen um ein Teil der Strahlung zu absorbieren. Am gefährlichsten ist die Veränderung im Erbgut. Bereits 1877 erkannten die englischen Forscher Arthur Downes und Thomas P. Blunt, daß sich Mikroorganismen unter starker Sonnenbestrahlung nicht weiter vermehren1.

Im Jahre 1953 entdeckten die Forscher James Watson und Francis Crick den strukturellen Aufbau der DNS als Doppel-helix.

Warum tötet UVC- Strahlung Keime?

Die Doppelhelix-Struktur der DNS beruht auf einer Purin- und Pyrmidin-Basen Paarung. Diese sind die eigentlichen Informationsträger mit den Nukleinbasen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin.

Die Forschung der nachfolgenden Jahre ergab, dass die kurzwellige und energiereiche UVC-Strahlung primär bei den Thyminen einen photochemischen Effekt hervorruft. Diese dimerisieren, das bedeutet zwei nebeneinander liegende Informationsträger verketten oder verkleben.

Durch die molekulare Veränderung der Basen wird die DNS derart beschädigt, dass der Prozess der Transkription, der für die Replikation der DNS und somit auch für die Zellteilung essentiell ist, nicht mehr stattfinden kann. Eine so ausreichend geschädigte Zelle stirbt in letzter Konse-quenz ab.

Die Wirksamkeit einer Desinfektionsmethode auf Basis von UVC-Strahlen steht in direktem Zusammenhang mit der angewandten Dosis (= Zeit x eingestrahlte Energie/

systemair 92 Quelle: Press Release, June 16, 2020, Signify and Boston University validate effectiveness of Signify’s UV-C light sources on inactivating the virus that causes COVID-193 Quelle: Frei Universität Berlin, Ozon-Klima-Wechselwirkungen in Simulationen mit dem Klima-Chemie-Modell EMAC, April 20134 Quelle: 108T001DE 06/08 OSRAM UV-IR

100

80

60

40

20

0200 254 300 400 500 600 700

Spektralverteilung ozonerzeugneder Strahler

100

80

60

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0200 254 300 400 500 600 700

Spektralverteilung ozonfreier Strahler

Fläche). Hohe Intensitäten während einer kurzen Zeit oder geringe Intensitäten über einen langen Zeitraum sind praktisch austauschbar und beinahe gleichwertig in der Desinfektionswirkung. Die Dosis als massgebliche Bestimmungsgrösse wird in µW*s/cm² angegeben, häufig auch in Js/m².

Grundsätzlich gilt: Je einfacher ein Mikroorganismus in seiner Struktur aufgebaut ist, desto problemloser lässt sich dieser mittels UV-Strahlung inaktivieren. Daher lassen sich Viren, Bakterien und bakterielle Sporen grundsätzlich wesentlich leichter zerstören, als komplexe Mikroorganis-men wie beispielsweise Hefen und vegetative Pilzzellen (eukaryotische Zellen). Pilzsporen, deren DNS zudem noch

durch eine pigmentierte Zellwand und ein konzentriertes Zytoplasma geschützt ist, können nur durch Einsatz erheb-licher UV-Dosen inaktiviert werden.

Der Einsatz von UVC-Strahlung zur Inaktivierung des Virus, welches COVID-19 verursacht, wurde von Signify und der Boston University untersucht. Die Testergebnisse zeigen, dass der Virus Sekunden nach der Bestrahlung nicht mehr nachgewiesen wurde2.

ASHRAE beschreibt die Behandlung von Luft und Oberflä-chen mittels UVGI (ultraviolet germicidal irradiation) in 2019 ASHRAE Handbook—HVAC Applications (SI), Kapitel 60.

Wann entsteht Ozon durch UV-Strahlung?

Bei der Photodissoziation spaltet elektromagnetische Strah-lung eine chemische Verbindung.Die Bindungsenergie zwischen den Sauerstoffatomen be-trägt 498,4 kJ mol−1, was der Energieeines Photons bei ca. 242nm entspricht (Seinfeld und Pandis, 2006). Energiereiche Strahlung mit einer Wellen-länge kleiner 242nm spaltet Sauerstoffmoleküle in zwei einzelne Atome Ozon, die sich jeweils mit einem weiteren Sauerstoffmolekül zu Ozon verbinden. Ist Ozonbildung nicht

gewünscht, ist eine Strahlung mit einer Wellenlänge größer 242nm zu verwenden3.Bei ozonerzeugenden Strahlern lässt das verwendete Quarzglas auch diese hochenergetische Strahlung pas-sieren. Ist die Bildung von Ozon unerwünscht, kommen Spezialgläser oder entsprechende Quarzsorten zum Einsatz. Diese sind für die Mikroorganismen abtötende Strahlung transparent, lassen jedoch die ozonerzeugende Strahlung nicht passieren4.

Innenansicht des UVC-Moduls.

AUS AN

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UVC-Strahlung zur Desinfektion des Luftstroms

Werden UVC-Module im Luftstrom eingesetzt sind gemäß VDI 3803 Blatt 1 Vorfilter der Klasse ISO ePM1 60% (F7) oder höher zu verwenden.

Einen erheblichen Einfluss auf die Desinfektion haben Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Die Umgebungstemperatur sollte zwischen 20°C und 30°C liegen. Wobei die beste Effizienz bei 22° und 30…60% r. F. erreicht wird. Bei Betrieb außerhalb der zuvor genannten Konditionen ist die zusätzlich erforderliche Strahlungsleistung zu berücksichtigen.

Die Lebensdauer der UVC-Strahler beträgt zirka 8.000 Stunden bei maximal drei Schaltungen am Tag. Nach 8.000 Be-triebsstunden reduziert sich die Strahlungsleistung um 20 bis 35%.

Die Kombination von mechanischer Filter (Vorfilter) und der UVC-Strahlung ergibt eine sehr hohe Desinfektionsleistung. Mechanische Filter haben eine gute Wirkung auf große Partikel und UVC-Strahlung bei kleinen Partikeln.

100

80

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20

00 10 20 4030 50 60 70 80

→Rohrwandtemperatur °C

90

70

50

30

10

-20 -10 0 2010 30 40 50 60→Umgebungstemperatur (stehend) °C

P UV 253,7rel.

50 60 70 80 90 100

Faktor zur Berechnung der erforderlichen Strahler bei Luftfeuchtigkeit > 60%

relative Luftfeuchtigkeit (%) →

Korr

ektu

rfak

tor K

1 →

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Dosis zur Inaktivierung von Viren

Dosiswerte für die wichtigsten HospitalismuskeimeEntkeimung 90,0 %-ige 1xD10Dosis [W s/m2] 99,9 %-ige 3xD10Dosis [W s/m2]Escherichia coli (Luft) 7 21Legionella pneumophila 9 27Staphylococcus aureus 22 66Influenca A 34 102Corona Viren 40 120Salmonella enteriditis 40 120Pseudomonas aeroginosa 55 165

Quelle: FGK - UV-C Entkeimung in RLT-Anlagen Online WorkshopLuft 24.09.2020

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Bestrahlungsdosen zur Inaktivierung verschiedener Mikroorganismen

Die folgenden Werte beziehen sich auf einen Inaktivierungsgrad von 90% bei einer Wellenlänge von254 nm, bei der man eine gute bakterizide Wirkung der UV-Strahlung findet. Die Strahlungsdosis H ist definiert als UV-Leistung x Zeit/bestrahlte Fläche (Ws/m2). Die fettgedruckten Werte sind Mittelwerte für die jeweiligen Mikrobenfami-lien. Die Angaben in Klammern geben die Spannweite der aus der Literatur bekannten Werte an. Zusätzlich sind einzelne Beispiele der Mikrobenfamilien aufgeführt.

Quelle: Philips, Ultraviolet purification application information Perfection preserved by the purest of light, 3222 635 61801 11/06

Quelle: 108T001DE 06/08 OSRAM UV-IR

UV-Dosis zur Erzielung einer 90 %-igen AbtötungsrateVirusHepatitis A 73 0,032Influenza Virus 36 0,064MS-2 Coliphase 186 0,012Polio Virus 58 0,040Rotavirus 81 0,028

BakterienBacillus (vegetative) 32 (13-58)

Bac. anthracis 45

Bac. Megatherium 13

Bac. paratyphosus 32

Bac. subtilis 58

Bacillus (spore) 118 (11-365)

Bac. Megatherium 27

Bac. subtilis 120

Bac. anthracis 45

Pseudumonas aerug. 35 (15-55)

Pseudomonas aeruginosa 55

Salmonella 43 (21-80)

Salm. typhimurium 80

Salm. enteritidis 40

Salmonella typhi 21

Serratia marcescens 32 (7-85)

Shigella paradysenteriae 17

Staph 44 (18-110)

Staph. albus 18

Paramyxovirus 35 (15-55)

Sindbis virus 55

Newcastle Disease 15

Orthomyxovirus 35

Influenza 35

HIV (Lentiv) 1438 (600-2400)

HIV (HTLVIII) 600

HIV (Sup T1) 1450

HIV (H9) 2400

HIV (PHA-stim. PBL) 1300

Eine höhere Inaktivierungsrate erfordert die angepasste Dosierung.

Faktor der relativen Dosis → Inaktivierungsgrad1 → 90%2 → 99%3 → 99,9%4 → 99,99%

Bezogen auf den Influenzavirus ist die folgende Strahlungsdosis erforderlich.

Inaktivierungsgrad → Strahlungsdosis [Ws/m2]90% → 4099% → 80

99,9% → 12099,99% → 160

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2021

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