مقایسه ای کنار هم از یک سیستم آبگرمکن معمولی و سیستم جدید اختراع شده در NIST. یک مبدل حرارتی اجازه می دهد تا مخزن آب به طور ایمن تا دمای بالاتر گرم شود و باکتری های خاصی مانند لژیونلا.
اعتبار: براندون هیز/NIST
به راحتی می توان آب جاری گرم را بدیهی دانست. به سادگی یک دستگیره را بچرخانید و بیرون می ریزد. اما لوله کشی گرم با خطری همراه است – رشد بالقوه باکتری های مضر. محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) به تازگی حق ثبت اختراعی را برای سیستم آبگرمکن اعطا کرده اند که دسته ای از باکتری های مضر را از بین می برد، خطر ابتلا به بیماری لژیونرها و سایر عفونت های تهدید کننده زندگی را کاهش می دهد و در عین حال خطر سوختگی را کاهش می دهد.
لوله کشی تغییر کرده است
لوله کشی مسکونی در چند دهه اخیر به طور چشمگیری تغییر کرده است. اگرچه توالت ها، شیرآلات، دوش ها و وسایل بیشتری در یک خانه مدرن مدرن وجود دارد، اما این وسایل به اندازه قبل از آب استفاده نمی کنند. به عنوان مثال، بسیاری از سر دوش های قدیمی بیش از پنج گالن آب در دقیقه اسپری می کردند، در حالی که سر دوش های فروخته شده از دهه 90 کمتر از نیمی از این مقدار را مصرف می کنند. این تغییرات قبوض آب را کاهش می دهد، اما اندازه لوله هایی که این وسایل را تامین می کنند برای مطابقت تغییر نکرده اند. لوله های بیشتر و جریان کمتر به این معنی است که آب برای مدت طولانی تری در لوله های ساختمان باقی می ماند. این آب گرم بین آبگرمکن شما و دوش شما (یا هر خروجی دیگری) شرایط ایده آلی را برای باکتری های مضر مانند لژیونلا پنوموفیلا رشد کردن
لژیونلا در آب گرم رشد می کند
لژیونلا پنوموفیلا به طور طبیعی در غلظت های کم در بسیاری از منابع آبی مانند رودخانه ها و خاک زندگی می کند. این باکتری در آب گرم رشد می کند، بنابراین می تواند در سیستم های لوله کشی ایجاد شود. اگر آب با غلظت بالا از لژیونلا پنوموفیلا از طریق هوا در قطرات ریز پخش می شود (آئروسل)، می تواند وارد ریه های شما شود و شما را به بیماری لژیونر مبتلا کند.
این بیماری – و باکتری هایی که باعث آن می شوند – اولین بار بود توسط CDC کشف شده است در سال 1976 پس از یک شیوع بزرگ در یک کنوانسیون برای لژیون آمریکایی، جایی که این بیماری نام خود را گرفت. این یک نوع شدید از ذات الریه با میزان مرگ و میر است 10%. افراد مسن و دارای نقص ایمنی به ویژه آسیب پذیر هستند.
سالانه کمی بیش از 6000 مورد تایید شده بیماری لژیونر در ایالات متحده وجود دارد. عدد واقعی می تواند باشد 10 برابر بالاتر یا بیشتر زیرا لژیونرها به طور معمول آزمایش نمی شوند، اما این بیماری هنوز نسبتاً نادر است. دیو یاشار، مهندس مکانیک NIST که آبگرمکن جدید را اختراع کرد، گفت: «متخصصان کد و مهندسان لولهکشی سخت کار میکنند تا از قرار گرفتن در معرض آن که میتواند منجر به شیوع بیماری شود، جلوگیری کنند. اما کنترل کردن میتواند مشکل پیچیدهای باشد، بنابراین ما راهی برای انجام کارآمدتر آن پیدا کردهایم.»
طراحی جدید آبگرمکن
کنترل دمای آب در کل سیستم لوله کشی اصلی ترین راه جلوگیری از رشد باکتری است. تصمیم گیری در مورد اینکه یک آبگرمکن باید روی چه دمایی تنظیم شود یک عمل متعادل کننده ظریف است. اگر هوا خیلی گرم باشد، بخاری انرژی بیشتری مصرف می کند و آب می تواند ساکنان را بسوزاند. اگر به اندازه کافی گرم نباشد، باکتری ها می توانند مشکل ساز شوند.
اعتبار:
NIST
لژیونلا پنوموفیلا در دماهای بین 20 تا 45 درجه سانتیگراد (68 تا 113 درجه فارنهایت) رشد می کند. به طور معمول، آبگرمکن ها در مکان های مسکونی روی 49 درجه سانتیگراد (120 درجه فارنهایت) تنظیم می شوند و در تأسیسات پر اشغال کمی گرمتر می شوند. این دماها در مخزن آب گرم رشد باکتری ها را کند می کند و ممکن است برخی را از بین ببرد لژیونلا پنوموفیلا، اما نه به طور کامل. هنگامی که آب از بخاری خارج می شود و وارد شبکه لوله کشی ساختمان می شود، آب در لوله ها تا دمای ایده آل خنک می شود. لژیونلا، به باکتری های زنده مانده اجازه تکثیر می دهد.
دیوید یاشار ثبت اختراع نوعی آبگرمکن را توصیف می کند که می تواند به طور ایمن آب را به دمای بسیار بالاتر 70 درجه سانتیگراد برساند (160 F)، آنقدر داغ است که تقریباً همه را بکشد لژیونلا تقریباً فورا برخی از میکروب های مقاوم در برابر گرما می توانند در آن دماها زنده بمانند، اما آنها یک نگرانی عمده برای سلامتی نیستند. سپس بلافاصله پس از خروج آب از مخزن، یک مبدل حرارتی آب خروجی را قبل از فرستادن آن به شیرها، دوش ها و سایر وسایل خانه تا دمای مطمئن خنک می کند.
مبدل حرارتی وسیله ای است که حرارت را بین دو سیال بدون تماس مستقیم با یکدیگر منتقل می کند. یک نی بلند و پر پیچ و خم پر از آب گرم را تصور کنید که از درون یک جعبه آب سرد می گذرد. آب گرم هنگام عبور از نی خنک می شود و آب سرد داخل جعبه گرم می شود. مبدل حرارتی این امکان را فراهم می کند آب را تا دمای مطمئن بدون وارد کردن جریان زنده خنک کنید لژیونلا از هر عرضه دیگری
این سیستم انرژی را هدر نمی دهد زیرا گرمای اضافی به آبگرمکن برگشت داده می شود. همچنین ذاتاً از سوختن در امان است زیرا لولهها به گونهای چیده شدهاند که خروج آب گرم را بدون سرد شدن در دمای مطمئن غیرممکن میسازد.
طراحی به طور کلی نسبتا ارزان است. یاشار گفت: «ما نمونه اولیه مسکونی خود را با اصلاح یک آبگرمکن خارج از قفسه با حدود 100 دلار اجزای اضافی ساختیم، و این هزینه ها می تواند توسط یک سازنده کاهش یابد.» اگرچه این طرح جدید با آبگرمکن های یک خانواده کار می کند، یاشار معتقد است که در تاسیسات بزرگتر مانند خانه های سالمندان و هتل ها بیشترین کاربرد را خواهد داشت. مدیران این ساختمانها معمولاً باید اقدامات پرهزینه و فعالی را انجام دهند تا مطمئن شوند که از باکتریهای مشابه جلوگیری میکنند لژیونلا از ایجاد در سیستم های لوله کشی آنها، و این طراحی می تواند یک رویکرد جایگزین غیرفعال و مقرون به صرفه ارائه دهد.
یاشار گفت: «آب گرم بخش ضروری زندگی روزمره است. آوردن یک نوآوری جدید به یک فناوری قدیمی هیجان انگیز است.
Source link