Tecnología de desinfección UV-C contra el COVID-19

Los rayos UV-C también se conocen como radiación/rayos ultravioleta y no pueden ser percibidos por el ojo humano. El control de la exposición a los rayos UV-C en tiempo y en forma es muy importante ya que puede representar un riesgo para la salud dermatológica y oftalmológica de la persona.

Por el contrario existen ventajas de que dependiendo de la dosis de radiación para microorganismos (gérmenes) – Ej: bacterias, moho, esporas, hongos, virus, priones, etc. Se logra realizar una destrucción o inactivación del patógeno. Por ejemplo, la irradiación de ondas cortas ataca la cubierta proteica, según el tipo de germen, y la estructura genética del núcleo celular (ADN y ARN) se perturba o destruye. Al destruir el ADN y el ARN, los organismos permanecen estériles, lo que los hace incapaces de funcionar o reproducirse.

En pocas palabras, un organismo estéril es un organismo que no puede multiplicarse. No puede reproducirse, propagarse y menos causar enfermedades.

Desinfección significa la remoción o destrucción de microorganismos patógenos, usando métodos físicos o químicos. Esterilizar significa eliminar microorganismos vivos o muertos de un sustrato.

Por lo tanto, se debe utilizar la terminología desinfección cuando hay un material contaminado con gérmenes que está siendo tratado con rayos UV-C. En lenguaje coloquial, ambos se usan con el mismo significado.

Con los rayos UV-C es importante evitar la formación de ozono, que se produce en longitudes de onda inferiores a 242 nm.

La entrada de energía extremadamente alta divide la molécula de oxígeno (O2) en dos átomos individuales. Estos se combinan con otra molécula de oxígeno para formar ozono (O3).

El ozono también tiene una propiedad desinfectante, ya que la mayoría de los contaminantes del aire se oxidan, pero los legisladores consideran que una concentración de ozono superior a 0,12 mg/m3 (hoja informativa BG ETEM n. ° 526) es perjudicial para la salud humana en el lugar de trabajo y también en animales.

Un germen o patógeno es una estructura orgánica infecciosa que puede desencadenar una enfermedad cuando penetra en el cuerpo. Los patógenos se pueden transmitir de diferentes maneras, según su tipo: contacto con la piel, fluidos corporales, partículas en el aire (incluidos aerosoles) y contacto con una superficie que es tocada por una persona infectada. Los tipos más comunes de patógenos son virus, bacterias y hongos.

Los estudios empíricos han demostrado que la eficacia de la reducción de gérmenes depende de la duración e intensidad de la radiación y de la dosis de UV-C.

Se encontró que los microorganismos tienen diferentes niveles de resistencia a los rayos UV-C.

Si por ejemplo, una bacteria como la E. coli se desactiva a una dosis de radiación mas baja que 1,5 mJ/cm2, es necesario de establecer valores mucho más altos para ciertos virus.

Los estudios científicos muestran que el virus SARS-CoV-2, conocido como COVID-19, también se puede inactivar con rayos UV-C.

Ejemplos de patógenos con potencial epidémico son el coronavirus (SARS-CoV-2), el virus del Nilo Occidental, Ébola, E. coli, influenza y MERS.

La mortalidad como una medida del número de organismos estériles, se puede expresar como una dosis letal (LD) a una cierta concentración del tipo de esterilización utilizado, p. LD50 o LD90, mediante el cual se puede especificar la cantidad de sustancia o radiación que se requiere para desactivar el 50 % o el 90 % de los gérmenes. Los evaporadores CABERO AD PURISYS están generalmente diseñados para una cierta dosis de radiación y, por lo tanto, funcionan para una dosis letal de AL MENOS 90 % (LD90). Opcionalmente, p. Ej. Para almacenes con un potencial de riesgo significativamente menor, también se ofrecen sistemas con una dosis letal de LD50.

Selección

Para poder determinar la intensidad de radiación exacta y, por tanto, la dosis letal, que debe garantizar una desinfección UV-C eficaz y fiable, se deben tener en cuenta los siguientes factores externos y condiciones físicas: Temperatura del aire, humedad, velocidad interna del aire, tiempo de permanencia, partículas de aire, posicionamiento de la lámpara, distancia de las partículas, compartimiento de aire, intensidad de radiación, factor de ensuciamiento de la lámpara, superficies del material del equipo.

 

CABERO AD PURISYS

 

CABERO AD-Purysis

 

El evaporador patentado CABERO AD PURISYS permite una esterilización eficaz y económica del aire que se encuentra el la sala de trabajo durante un funcionamiento del sistema de refrigeración mediante la aplicación de rayos UV-C y otras técnicas.

Sistemas que ya se encuentran presentes en el mercado como Los balastos o la simple colocación libre de una lámpara UV-C simple, sin un control y monitorización dejan de ser efectivos ya que el evaporador no permite realizar una dosis de radiación efectiva (LD90) para la desinfección del aire de la sala de trabajo, ya que en la mayoría de los casos los factores que influyen este proceso antes descritos, no se tienen en cuenta o en el caso de una reacondicionamiento también pueden carecer por completo de los requisitos básicos aerodinámicos.

En el desarrolló de CABERO AD PURISYS, el objetivo fue lograr una tasa elevada de germinación de hasta el 90 % (LD90). Los siguientes aspectos son importantes:

En general, las velocidades del aire, no son las mismas en la superficie de succión de los intercambiadores de calor. Esto se debe al uso de ventiladores axiales, que no generan un flujo de aire uniforme. Para generar un flujo de aire uniforme sobre la superficie de aspiración, CABERO AD PURISYS utiliza un deflector de aire tanto en la versión de aspiración como en la de impelente, que a su vez funciona como deflector y evita la radiación directa a las personas en la sala de trabajo.

La posición y el tamaño de la cámara de aire del sistema de desinfección es importante en el evaporador para una alta efectividad y tasa de desinfección (mortalidad).

Como estándar, en el evaporador o enfriador de la sala de trabajo, se colocan emisores (lámparas) de UV-C en la entrada de aire (L, in) del intercambiador de calor (serpentín laminar). La radiación UV-C debe abarcar sin barreras tanto el área del intercambiador de calor como también la bandeja de condensado. Además de la velocidad constante del aire, también juegan un papel importante el tiempo de permanencia del germen en el flujo de aire y la distancia efectiva del emisor de UV-C en el compartimiento de desinfección.

Si hay una velocidad de aire desigual, ya sea más alta en la cámara del ventilador o en la cámara del emisor / aire, la intensidad de radiación aplicada (dosis de UV-C) puede ser demasiado baja debido a el tiempo más corto de residencia de los gérmenes y partículas en la cámara del emisor / aire. En conclusión, significa que no se pueden sacar conclusiones sobre la tasa de esterilización (LD) y la fuerza de radiación necesaria a la que deben estar expuestos diferentes gérmenes para desactivarlos, ni teórica, ni prácticamente.

Dado que una lámpara representa una fuente adicional de calor/energía, que debe tenerse en cuenta en el cálculo de la capacidad de refrigeración, el emisor /cámara de aire, se coloca en el flujo de aire entrante frente al intercambiador de calor. La razón de esto es la temperatura y la humedad.

Cuanto menor sea la temperatura ambiente en la sala de trabajo en la que debe funcionar el emisor de UV-C, mayor será la intensidad de radiación requerida. Una mayor intensidad de radiación también significa un mayor requerimiento de energía del emisor de UV-C (lámparas). Para aplicaciones en una sala de trabajo (procesamiento) con una temperatura ambiente de +10 °C, la potencia eléctrica puede ser del 4 % al 6 % de la capacidad de refrigeración.

Sin embargo, si el emisor de UV-C se instala en la salida de aire a una temperatura de 4 °C, el requerimiento de energía y el número de emisores aumentan drásticamente y pueden llegar al 12 % al 1 8% del requerimiento de energía en comparación con la capacidad de refrigeración.

Tasa de esterilización y bypass de aire

Una importante característica para lograr una alta tasa de desinfección (LD) del enfriador de aire o evaporador, es la estricta prevención de desvíos de aire (Bypass) en el equipo. En los kits de reacondicionamiento, el escape del volumen de aire transportado solo se puede evitar con un gran esfuerzo debido a las medidas estructurales a través de chapas laterales, la bandeja de condensado como también las conexiones de las lamparas UV-C.

El evaporador CABERO AD PURISYS transfiere el flujo de aire a través de todo el equipo casi sin bypass. Para ello, se utilizan bandejas de condensado especiales y sellos mecánicos.

Para garantizar una protección eficaz a el personal de trabajo contra infecciones provocadas por virus, un evaporador o enfriador de aire debe tener una tasa de derivación de aire (Bypass) por debajo del 1 %.

Como el emisor del virus (una persona infectada) permanece en el área de trabajo y libera el virus constantemente, se puede lograr una tasa de desinfección de al menos el 90 %. Con una derivación del volumen total de aire de solo 3 % a 5 %, dicha protección ya no es realista, incluso si se dispusiera del tiempo de permanencia, la velocidad del aire y la intensidad de radiación correctos.

Un ejemplo ilustra este valor. Con un volumen de aire transportado de 4500 m3/h en una sala con un volumen de la sala de aproximadamente 240 m3, con una tasa de derivación (Bypass) del 3 % al 5% por hora, volumen de aire entre 135 m3 y 225 m3 sin procesar (sin desinfección) devuelto al área de trabajo a través del equipo. Por tanto, una tasa de desinfección específica del 90 % se reduciría a una tasa de desinfección del 93 % al 95 % si esta persona infectada permaneciera en la habitación.

 

Dependiendo del uso previsto, el cálculo del evaporador, como el posible diseño de construcción, los evaporadores CABERO AD PURISYS funcionan con lámparas UV-C de baja presión o LED UV-C (este último se encuentra actualmente en fase de desarrollo por parte de los fabricantes).

 

Aplicaciones y Ventajas

Las posibilidades de aplicación de los evaporadores CABERO ADVANCED PURISYS son versátiles, tanto en la industria cárnica, en empresas procesadoras de pescado, en la industria procesadora de frutas y hortalizas, como también en l´scteas y en general en aquellas empresas con una circulación de aire refrigerado, el evaporador CABERO ADVANCED PURISYS se puede utilizar de forma rentable y eficaz.

Las ventajas de un vistazo:

  • Inactivación dirigida y controlada de ciertos gérmenes (COVID-19, SARS, etc.) a través de la fuerza de la radiación UV-C
  • Uso muy reducido de productos químicos (solo para limpieza e intervalos de limpieza más prolongados)
  • Superficies desinfectadas en el equipo (aunque es necesario limpiar)
  • Reducción notable de los costes operativos
  • Conformidad HACCP
  • Reducción de olores
  • Calidad controlada y mejorada del producto en términos de cantidades de gérmenes
  • Bajos costos de adquisición en comparación con los kits de reacondicionamiento
  • Tasas elevadas de esterilización
  • Prevención de nuevas infecciones virales en el área de trabajo

El uso de radiación UV-C germicida garantiza una esterilización segura y fiable del aire de la sala. Al calcular y diseñar individualmente la dosis de radiación requerida, los usuarios logran una protección eficiente de sus empleados y productos.

El uso exclusivo de emisores (lámparas) libres de ozono, así como el difusor de aire/luz (rectificador de aire) también patentado por CABERO, garantizan una desinfección segura, libre de químicos y siempre tomando en cuenta la protección de nuestro medio ambiente.

 

Os traemos un vídeo de cómo se comprueba y certifica el rendimiento en los bancos de prueba de TÜV NORD/DMT Essen, Alemania.

 

En este interesante vídeo el experto Martin Ugi, Product Manager de data center en CABERO, explica brevemente la prueba de rendimiento de un Aero Enfriador (Drycooler).

Mediante numerosos sensores y simulaciones el laboratorio independiente TÜV puede aprobar y garantizar un rendimiento exigido, algo muy importante en grandes instalaciones de procesos de datos dónde los estándares de calidad y seguridad son muy estríctos.

 

 

La longevidad y la seguridad de funcionamiento se determinan en la mayoría de sus casos por una selección adecuada de materiales y un correcto diseño. Un diseño funcional, un diseño que se orienta a la práctica y una producción controlada son aquellos los que garantizan las propiedades descritas anteriormente. Sin embargo, en última instancia, es la experiencia adquirida con un producto a través de los años lo que muestra al operador la eficiencia.

La longevidad es, sin duda, un factor importante para determinar los costos operativos.El logro de las planificaciones en su práctica forma una base diaria de una operación económica en la planta.Debido a los requisitos específicos de proyectos, un fabricante como CABERO tiene que recurrir cada vez más a construcciones especiales para poder cumplir con los requisitos y esto a pesar de la gran biodiversidad en la producción en serie de sus equipos.

Por lo tanto, las pruebas de rendimiento se están volviendo cada vez más comunes en los componentes relevantes de los sistemas.Aquí, un fabricante puede usar institutos de bancos de prueba independientes para demostrar que sus datos también han sido validados en la práctica.

CABERO ha estado ejecutando durante los últimos años pruebas de sus equipos a través de TÜV NORD/DMT en Essen, Alemania para sus clientes y es sin duda uno de los especialistas en soluciones individuales, diseños prácticos y tiene estadísticas impresionantes y certificadas en términos de rendimiento.Esa también puede ser una de las razones por las que TÜV Nord/DMT utiliza equipos CABERO en sus instalaciones.

Desde ACR podemos ofrecer el servicio de asesoramiento para el dimensionamiento de su aeroenfriador en industrias como los datacenter, refrigeración, climatización, etc. Además gracias a la amplia gama de productos de aire del fabricante CABERO podemos ofrecer todo tipo de equipos, desde drycoolers horizontales, verticales, en V, de tamaño compacto o bien de hasta 13,5 metros de largo. Además no olvidemos que el sistema adiabático de panel humectante o spray junto con la instalación de ventiladores EC hace que sea una solución muy importante a tener en cuenta.

 

CABERO FLEX CLOSE ahorra considerablemente costos operativos.

Un pensamiento

En la termodinámica y para adquirir un posible incremento en la eficiencia, se aplica el enfoque en gran parte al fluido (refrigerante) y las capacidades especificas térmicas que corresponden a estas sustancias. De igual manera sucede en el intercambiador de calor con funcionamiento en seco.

Como se sabe, el agua tiene un calor especifico (a 20 °C) de 4185 kJ/kg x K. Cuando se usa un anticongelante, por ej.: Etilenglicol 35% y agua 65% la capacidad térmica específica se reduce a aproximadamente 3640 kJ/kg x K.

En términos puramente matemáticos, solo 8691 kg/h actuarían como la fuente de energía real a un flujo másico de 10000 kg/h. Esto significa que poco más del 13% del flujo másico no está disponible para el proceso de enfriamiento real. Sin embargo, esto también debe tenerse en cuenta en el dimensionamiento de la tubería, las válvulas de control y también en el diseño general del sistema de los intercambiadores de calor, bombas, etc.

Si se pudiese reducir el anticongelante o incluso prescindir de él por completo, se lograría un aumento significativo en la eficiencia de la instalación. Como resultado de esta medida, se pudieran lograr equilibrios energéticos, mejorados y también Footprints más pequeños en las instalaciones.

Aunque, ¿qué hacemos en temperaturas inferiores a < 0 °C y cómo se evita la congelación de las líneas del serpentín aquellas que se encargan de movilizar el fluido en la unidad, especialmente en los intercambiadores de calor secos, ya que, a diferencia de las tuberías, ¿estas no pueden aislarse?

Hablando técnicamente, hay dos enfoques prometedores que se han valorado durante muchos años, pero que dependen del tipo de operación de un sistema.

La solución

La primera solución sería, que después de paralizar el sistema tendríamos que movilizar el agua que se encuentra en el intercambiador a una sala con temperatura positiva y esto en cuestión de segundos por medio un vaciado del agua. Para este propósito, CABERO utiliza sistemas patentados que tienen en cuenta el vaciado mediante la gravitación. El intercambiador de calor se instala en el equipo bajo un ángulo de inclinación para garantizar el total drenaje del agua. Este sistema se llama CABERO SDS (Self Drainage System)= Sistema de auto drenaje.

La segunda solución es apagar la convección natural (libre) en el intercambiador de calor en la medida de lo posible después de apagar la ventilación forzada (ventiladores) y, por lo tanto, reducir significativamente el intercambio de calor en el enfriador seco. Esto se hace usando persianas con el nombre del sistema CABERO FLEX CLOSE.

Sin embargo, en la mayoría de los casos, el uso y el tipo de sistema deben tenerse en cuenta y, por lo tanto, solo se usa uno de estos dos sistemas.

Con el sistema CABERO FLEX CLOSE, no es necesario un vaciado del agua, aquella que se encuentra en el serpentín del intercambiador de calor, la interrupción de la convección natural es de gran importancia, pero ciertamente no es la solución técnica perfecta para evitar el congelamiento.

El concepto del sistema es decisivo, ya que cuando el sistema está parado, se debe tomar en cuenta la temperatura exterior del ambiente y la temperatura del agua durante los períodos de heladas, debido a que quedan restos de agua en las tuberías por donde se movilizan, y este circuito de agua generalmente debe calentarse en modo bypass.

El valor agregado

Si bien operar con agua en lugar de una mezcla de agua y anticongelante permite reducir los costos de operación hasta en un 15%, el calentamiento del circuito de agua en caso de heladas también debe tenerse en cuenta en el balance de energía, en la medida en que no se pueda utilizar calor residual.

Aunque el aporte de energía es relativamente bajo, puede influir en el balance de costos operativos. Especialmente cuando el calentamiento del ciclo del agua debe mantenerse durante un período de tiempo más largo.

Si bien la esperanza de grandes ahorros tendrá que corregirse, aunque el sistema general del sistema sigue siendo atractivo.


Se ha descubierto que el uso de los sistemas CABERO FLEX CLOSE en combinación con agua o con un contenido muy bajo de anticongelante (por ejemplo, 5%) se recomienda en las siguientes condiciones:

  • Períodos cortos de heladas (como en regiones del sur como grandes partes de España, sur de Italia, sur de Francia, etc.).
  • Carga de calor constante en un mínimo de dos, óptimamente operación de tres turnos (con períodos de congelación más largos).
  • Instalaciones con menos pero constante calor residual incluso en los períodos de invierno.

Técnica de control

Por supuesto, esta aplicación es compatible con CABERO técnica de control. Las funciones de monitoreo (generalmente redundantes) como monitores de protección contra heladas, medidores de flujo, sensores de temperatura exterior, sensores de temperatura media, control de velocidad del ventilador, etc. deben determinar el estándar.

A veces se utilizan para recopilar los datos, pero principalmente para garantizar que se pueda utilizar la protección contra heladas.

CABERO FLEX CLOSE también está disponible para los ventiladores en el caso de requerirse. Esto separa el intercambiador de calor en la carcasa del dispositivo del medio ambiente. Esto evita cualquier convección libre y reduce aún más la entrada de energía durante los períodos de heladas.

Bajo petición, el control puede bajar por partes (parcialmente) las persianas durante el uso del «sistema adiabático» para garantizar la protección contra el viento en las boquillas de pulverización y lograr una mejor saturación del aire (lo que aumenta significativamente la eficiencia del efecto de evaporación).

 

La «solución del rey» para períodos más largos de heladas es ciertamente el uso de CABERO FLEX CLOSE y CABERO SDS (sistema de auto drenaje). Esta combinación puede hacer frente a casi todas las condiciones de funcionamiento y no requiere calentar el ciclo del agua durante los períodos de heladas.

Publicaremos un artículo separado bajo el título «CABERO ENGINEERED TO SUCCED» en la semana 30/2020, que utiliza números de casos, datos sobre varios tipos de sistemas para considerar el balance de energía y los costos operativos en la red general y muestra las ventajas y posibles desventajas.

Tiene la opción de suscribirse a este artículo por adelantado de forma gratuita. Esto se le enviará por correo electrónico dos días antes de la publicación.

Por supuesto, nos complace responder cualquier pregunta que pueda tener.