UV-C 의료 분야의 최적 HVAC 옵션

의료 부문보다 순수 IAQ를 더 중요하게 생각하는 산업은 거의 없습니다.

허브 워펠(Herb Woerpel)

건강 공기:자외선(UV-C)은 바이러스를 비활성화하는 능력이 입증된 강력한 소독제로서 특히 의료 분야에 유용합니다. (아메리칸 울트라바이올렛 제공)

2023년 12월 20일

전염병 덕분에 감염성 호흡기 질환의 공기 전염이 주류로 밀려났습니다. 공기는 코로나19와 같은 바이러스성 호흡기 질환을 전염시키는 호기 비말의 주요 운반체로 확인되었습니다-19. 갑자기 모든 사람이 실내 공기질에 훨씬 더 주의를 기울이게 되었습니다.

그 결과, 점점 더 많은 미국인들이 집과 직장 내 공기 순환을 최대한 깨끗하고 안전하며 건강하게 유지하는 데 집중하게 되었습니다.

이는 깨끗한 실내 공기질(IAQ)이 환자, 직원 및 손님에게 직접적인 영향을 미치는 의료 부문과 같은 업무상 중요한 환경에서 가장 크게 울립니다. 사실 그것은 삶과 죽음의 차이일 수도 있다.

자외선 살균 조사

미생물 제거:Steril-Aire UVC는 냉각 코일 및 배수 팬과 같은 소스에서 오염 물질을 조사함으로써 표면 미생물을 동시에 청소하고 공기 중 미생물을 파괴합니다. (스테릴 에어 제공)

자외선(UV-C)은 바이러스를 비활성화하는 능력이 입증된 강력한 소독제입니다. Illuminating Engineering Society에 따르면 이는 개별적이고 에너지가 풍부한 UV-C 광자가 바이러스나 박테리아의 RNA 및 DNA 분자와 광화학적으로 상호작용하여 이러한 미생물을 비감염성으로 만들 때 발생합니다.

HVAC 시스템에서 UV-C를 사용하는 것은 의료 환경에서 흔히 발견되는 휘발성 유기 화합물(VOC), 작은 입자 및 기타 공기 중 병원체의 위협을 최소화하는 효과적인 방법임이 입증되었습니다.

Steril-Aire의 영업 이사인 Joe Kalman은 "자외선 살균 파장은 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 기타 병원체를 포함한 모든 알려진 미생물을 비활성화할 수 있습니다. 심지어 항생제 내성 슈퍼버그도 비활성화할 수 있습니다."라고 말했습니다. "ASHRAE에서는 UV-C 파장이 UV-C 강도, 노출 기간, ​​UV 램프 배치 및 램프 수명 주기에 따라 HVAC 공기 덕트 및 증발기 코일에 서식하는 모든 미생물의 90% 이상을 죽일 수 있다고 말합니다."

깨끗한 코일과 소독된 공기

HVAC 응용 분야에서 UV-C는 코일을 청소하고 공기 흐름을 소독하는 데 가장 일반적으로 사용됩니다.

시간이 지남에 따라 HVAC 코일에는 곰팡이, 박테리아 및 바이러스가 무심코 서식할 수 있으며, 이로 인해 열교환판과 배수 팬에 미생물이 축적될 수 있습니다. 이러한 축적은 시스템의 공기 흐름에 저항을 발생시켜 잠재적으로 열 효율이 감소하고 장비 수명 주기가 단축될 수 있습니다.

코일을 깨끗하게 유지하고 성장이 없도록 하면 압축기의 작동 시간을 줄여 장비의 에너지 사용량을 줄일 수도 있습니다.

UVDI(UltraViolet Devices Inc.)의 에어사이드 글로벌 영업 이사인 David Heidel은 "코일 청소는 개선된 온도 및 습도 제어를 유지하고 에너지를 절약하며 개조 및 신축 응용 분야 모두에서 HVAC 시스템 유지 관리를 줄이는 데 특히 중요합니다."라고 말했습니다.

UV-C 방출기로 지속적으로 청소된 코일은 램프를 매년 교체할 경우 HVAC 시스템이 최적의 열 용량으로 작동하는 것으로 입증되었습니다.

기류 소독:American Ultraviolet의 고출력 ICR(강도 제어 랙) 시리즈 고정 장치는 HVAC 기류 소독 응용 분야를 위해 특별히 설계되었습니다. (아메리칸 울트라바이올렛 제공)

"고출력 UV-C 조명은 HVAC 냉각 코일의 하류에 설치되어 공기 처리기 장치 코일 내부 깊숙이 자라는 곰팡이 및 기타 유기체뿐만 아니라 이러한 시스템을 통해 점유된 조절 공간으로 순환하는 공중 미생물을 분해해야 합니다."라고 Kalman은 말했습니다. 말했다. "HVAC 냉각 코일에 쌓인 미생물은 열 전달을 감소시키는 '단열' 특성으로 인해 열과 습기 제거를 방해합니다. 이 생물막이 제거되면 원래 HVAC 효율성과 공기 흐름 수준이 거의 돌아옵니다."

코일을 청소하는 것에 비해 공기를 소독할 때는 목표 용량을 달성하기 위해 더 높은 강도의 램프 배열이 필요합니다.

"통과 공기 소독에서 UV-C의 동적 적용을 살펴보면 노출 시간이 1초 또는 1초 미만으로 떨어지므로 목표 선량을 더 빨리 달성하려면 더 높은 강도의 램프 어레이를 사용해야 합니다. "라고 American Ultraviolet의 의료 부문 글로벌 이사인 Sam Guzman은 말했습니다. "또한 UV-C 램프를 '고위험' 지역으로 가져올 수도 있습니다. 혼잡한 대기실이나 공용 구역에서는 벽 또는 천장에 장착된 상부 공기 UV-C 장치가 가장 적합합니다. 우리는 램프를 상부에 장착합니다. 공간의 거주자 위에 설치하고 광학 루버 세트를 사용하여 에너지를 제어합니다. 이러한 솔루션은 전 세계 결핵 퇴치에 중요한 역할을 했습니다."

입증된 효과

UVDI의 V-MAX 기술은 254nm UV-C 램프를 사용하며, 각 램프는 조립 전에 개별적으로 테스트되어 사용 시 9000 시간의 램프 수명을 검증합니다. 이 기술은 뉴올리언스의 루이지애나 건강 과학 센터 의료 교육 건물과 플로리다 올랜도의 Advent Health를 포함하여 전 세계적으로 1개 이상의 시설에 설치되었습니다.

하이델은 "많은 의료 시설에서 코로나바이러스와 인플루엔자를 포함한 공기 중 미생물을 소독하는 능력 때문에 V-MAX 기술을 신뢰합니다"라고 말했습니다. "V-MAX 기술은 독립적인 BSL-3 실험실 테스트를 통해 분당 500피트의 속도로 움직이는 기류에서 SARS-CoV-2의 99.99%를 비활성화하는 것으로 입증되었습니다."

뉴욕 주 스태튼 아일랜드에 위치한 리치몬드 대학 의료 센터(RUMC)의 관리자들은 더 나은 환경과 더 나은 IAQ를 제공하여 HCAHP 점수를 향상시키기를 희망했습니다. 약 6년 전, 그들은 그러한 노력의 일환으로 이동식 UV-C 소독 프로그램을 구현했습니다. 다음 해에 RUMC는 의료 사이트에 나타나기 시작한 새로운 곰팡이인 Candida Auris의 추천 사이트로 지정되었습니다.

"Candida Auris는 화학약품과 수동 세척만으로는 제거하기 어려운 곰팡이입니다."라고 Guzman은 말했습니다. RUMC 팀은 이미 계획을 세웠고, 2019년 말까지 코로나19-19 발생률이 증가하기 시작하면서 RUMC는 환자와 직원을 위한 안전한 환경을 유지할 수 있었습니다. 강력한 UV-C 프로그램이 그 일부였습니다."

에너지 개선:성공적인 UV-C 파일럿 프로젝트 이후 시설 엔지니어들은 Steril Aire UV-C 이미터를 사용하여 매달 한두 개의 AHU를 개조하기 시작했으며 에너지 성능이 크게 향상되는 것을 목격했습니다. (스테릴 에어 제공)

두 자리 수의 유틸리티 요금 인상에 직면했을 때 텍사스 지역 병원의 병원 관리자는 공기 질이나 환자 편의성을 저하시키지 않고 HVAC 에너지 비용을 절약할 수 있는 방법을 모색했습니다. 20-80톤에 달하는 병원의 공기 처리 장치(AHU) 중 17대는 9년 이상 된 것이었고 4대의 465-톤 냉각기는 99% 용량으로 작동하고 있었습니다. 성공적인 UV-C 파일럿 프로젝트 이후 시설 엔지니어들은 Steril‑Aire UV-C 이미터를 사용하여 매달 한두 개의 AHU를 개조하기 시작했으며 에너지 성능이 크게 향상되는 것을 목격했습니다.

Kalman은 "UV-C 설비를 설치한 후 하나의 AHU에 들어오고 나가는 코일 물 온도 사이의 델타가 화씨 11도만큼 증가했으며 이는 코일이 공급 공기에서 열을 제거하는 데 더 효율적이 되었음을 나타냅니다."라고 Kalman은 말했습니다. "이러한 열 전달 효율의 증가는 전기 사용량을 20.64% 감소시키는 데 도움이 되었습니다."

HVAC 성능이 향상됨에 따라 엔지니어는 병원의 냉각기 4개 중 2개를 오프라인으로 전환하여 현재 백업 용량으로 사용할 수 있게 되었습니다.

"나머지 두 개의 냉각기는 현재 80% 용량으로 작동하여 연간 에너지 절약으로 $500 이상을 차지하는 데 도움이 됩니다000. 전체적으로 41개의 AHU가 Steril‑Aire 고출력 UVC로 개조되어 {{ 5}}개월 투자 수익을 얻을 수 있습니다."

계약 특전

UV-C는 의료 종사자의 건강과 복지에 유익한 것으로 입증되었지만 HVAC 계약자에게도 이점을 제공합니다.

"UV-C 기술은 HVAC 계약자에게 고객과의 반복적인 참여의 귀중한 소스를 제공할 수 있습니다"라고 Heidel은 말했습니다. "UV-C 램프는 상대적으로 저렴한 비용으로 매년 교체해야 합니다. UV-C 램프와 전체 HVAC 시스템의 지속적인 효율성을 보장하기 위해 교체 일정을 설정하면 양 당사자 모두 이익을 얻을 수 있습니다."

Kalman은 화살통에 UV-C 옵션을 추가하면 HVAC 계약업체가 모든 서비스에 대한 수익을 잠재적으로 개선할 수 있다고 말했습니다.

"하루에 청구할 수 있는 노동 시간은 정해져 있으며 계약자는 판매할 수 있는 서비스가 필요합니다."라고 그는 말했습니다. "UV-C는 높은 마진 잠재력을 제공합니다. 시설이나 주택에 있을 때 계약자는 고객에게 '상향 판매'할 수 있으며 자신이 권장하는 솔루션이 향상된 IAQ 및 시스템 성능을 통해 고객의 삶의 질을 향상시킬 수 있다는 사실에 대해 기분이 좋아집니다. "

계약업체의 진정한 의도가 고객의 편안함과 웰빙을 최적화하는 것이라면 UV-C는 확실히 그들이 제공하는 옵션이 되어야 한다고 Guzman은 말했습니다.

"연구 결과에 따르면 IAQ가 향상되면 학생 성과, 시험 성적, 직원 결근률 감소, 생산성 향상 및 환자 건강이 향상되는 것으로 나타났습니다."라고 그는 말했습니다. "설치는 간단하고 유지 관리는 최소화되며 영향은 극적입니다. 올바르게 수행하면 상당한 비용 절감이 가능합니다. 6개월마다 코일을 청소할 필요가 없고 더 나은 효율성이 결합된 UV-C는 짧은 시간 내에 비용을 지불하는 계약자와 고객에 대한 투자 수익입니다."