توصلت الباحثة المصرية الدكتورة هبة الرحمن أحمد إلى وحدة لـ تعقيم الأفراد والبضائع وأدوات الاستخدام اليومي حيث يتم تركيب الوحدة في غرفة التعقيم الرئيسية التي يتواجد فيها الأشخاص والمعدات المراد معالجتها التي تتصل بغرفة تنظيم الحرارة والرطوبة ومعدل الإشعاع حيث يوجد فاتح وغالق أسفلها يتم فتحه وغلقه تبعا لزيادة ونقص معدل الحرارة والرطوبة في غرفة التعقيم الرئيسية يعلو غرفة التنظيم والتحكم القمة العلوية المزودة بعدسات تجميع الأشعة الشمسية (المجمع الشمسي) التي تمدها بمصدر حراري متجدد من أشعة الشمس وتتوزع العدسات علي السطح بشكل مماثل لحركة الشعاع الشمسي خلال ساعات النهار وخلال فصول السنة المختلفة.
ويكفل هذا التوزيع مستوي إشعاع شمسي مثالي علي اختلاف شدة واتجاه الإشعاع الشمسي والغنية بالأشعة فوق البنفسجية وتحت الحمراء وتتصل غرفة التنظيم بوحدة الترطيب التي تعمل علي حفظ مستوي الرطوبة مابين 70 و100% وتتركب وحدة الترطيب من عاكس مكافئ وغلاية ومحبس تحكم.
ويتم الحصول علي البخار بواسطة تسخين الغلاية بـ الأشعة الشمسية المنعكسة من سطح القطع المكافئ ليكون بخار الماء الساخن مصدر متجدد لبخار الماء للمحافظة علي مستوي الرطوبة القاتل لكافة الجراثيم والميكروبات وخاصة الكورونا والوحدة مزودة بثرموكبل لقياس درجة الحرارة داخل الوحدة وهيجرومتر لقياس معدل الرطوبة ومزودة من خارج الغرفة بمقياس لدرجة حرارة الأفراد بمجموعة معدات احتياطية لمساعدتها علي العمل في حالة انعدام الإشعاع الشمسي وفراغ غرفة التنظيم من البخار الساخن والأشعة وانخفاض درجة حرارتها وهي مصدر أشعة سينية وسخان كهربي احتياطي ومصدر أشعة فوق بنفسجية.
وتتميز الوحدة باعتمادها علي مصادر الطاقة المتجددة وطرق فيزيقية في عملية التعقيم والتطهير ولا تحتاج لأية مصاريف تشغيل أو كيماويات ضارة .
والوحدة يمكن وضعها في المداخل معرضة مباشرة للإشعاع الشمسي أو استخدامها داخليا بعد وضع العاكس المكافئ والقمة المزودة بالعدسات علي الأسطح أو النوافذ التي تصلها أشعة الشمس المباشرة وتوصيلها بغرفة التعقيم الرئيسية بواسطة وصلات ومواسير معزولة ويمكن استخدام العاكس الواحد والقمة الواحدة لتشغيل أكثر من وحدة تعقيم في نفس المبني أو في مباني متجاورة.
Table of Contents
التقنيات المستخدمة:
التطهير باستخدام البخار على درجة حرارة عالية: يشير التطهير بالبخار في درجات الحرارة العالية إلى بيئة رطبة ذات درجة حرارة عالية وتتم عملية المعالجة باستخدام بخارًا عالي الحرارة (بخار الماء المشبع بدرجة حرارة أعلى من 100 درجة مئوية) لقتل الكائنات الحية الدقيقة ويتم ذلك في وحدة تتكون من الاجزاء الرئيسية التالية:-
اولا:- وحدة التعقيم الرئيسية وتتكون من عدة أجزاء رئيسية :-
- الغلاف الخارجي من البلاستيك العازل (حيث يسمع بنفاذ الأشعة الشمسية ولا يسمح بتسربها كما انه يعمل علي حفظ درجات الحرارة والرطوبة عند المعدلات المطلوبة)
- باب الدخول والخروج (يتم فتحه للسماح بتواجد الأفراد داخل الوحدة ويتم بعد دخول الأفراد أو البضائع لضمان مستويات الرطوبة والإشعاع لتمام التخلص من كافة الجراثيم
- القاعدة الدائرية (يثبت عليها الوحدة حيث يعمل الشكل الاسطواني علي انتظام توزيع الحرارة وعدم تسربها
- الجوانب المعدنية المعزولة لتمام عملية العزل
- الغالق العلوي المتصل بوحدة التنظيم والتحكم حيث يتم فتحه وغلقه لتعويض الفاقد في معدلات الرطوبة والإشعاع نتيجة فتح وغلق الباب ويطلي باللون الأسود ويكون من سطح مزدوج العلوي من الاستانلس ستيل أو المعدن والسفلي عازل واسود اللون لمنع انتقال الأشعة بالإشعاع أو التوصيل
- ذراع تشغيل يدويا تعمل علي تحريك الغالق وفتحه وغلقه لنفاذ البخار والأشعة أو منعها
- صمام أمان لتسريب الغازات والمحافظةعلي ضغط الوحدة
ثانيا :- وحدة التنظيم والتحكم في معدلات الرطوبة والحرارة والإشعاع وتتكون من عدة أجزاء رئيسية:
- محبس يتصل بوحدة الترطيب وذلك لنفاذ البخار الساخن للوحدة ويتم فتحه لإمداد الوحدة وغلقه عند التشبع
- سطح الوحدة المتصل بالمجمع الشمسي وهو سطح مفتوح لنفاذ الأشعة والحرارة
- صمام أمان لتسريب الغازات الزائدة والمحافظةعلي ضغط الوحدة
ثالثا :- المجمع الشمسي العلوي ويتركب من
- مجموعة عدسات مقعرة من نوعية فرينل أو ما يماثلها تعمل علي تجميع الأشعة الشمسية وتركيزها كما أن توزيعها بشكل يتناسب مع حركة الشعاع الشمسي خلال ساعات النهار وبين فصول السنة المختلفة
- قمة بيضاوية الشكل لتماثل زوايا سقوط الإشعاع الشمسي
- حوامل تثبيت لربط المجمع الشمسي بوحدة التحكم والتنظيم
رابعا :- وحدة الترطيب (للمحافظة علي مستوي الرطوبة) وتتكون من :-
- العاكس المكافئ عبارة شكل قطع مكافئ مبطن من الداخل بسطوح ملساء وعاكسة لأشعة الشمس والسطح الخارجي مطلي بغطاء اسود لمنع تسرب الحرارة والأشعة
- الغلاية تتصل بمحبس تغذية المياه ويتصل طرفها الأخر بمخرج البخار الساخن المتصل بالوحدة ويتم وضع الغلاية في مركز تجمع الأشعة المنعكسة من سطح العاكس المكافئ
- محبس التحكم في مصدر المياه يتصل بمصدرالمياه
- قاعدة تثبيت لضبط العاكس في الاتجاه الامثل للأشعة الشمسية ومنع تحركه
خامسا :- أنظمة القياس والتحكم المتصلة بوحدة التعقيم الرئيسية وتتكون من :-
- ثيرموكبل لقياس وضبط درجة حرارة الوحدة
- نظام قياس الحرارة بواسطة الأشعة تحت الحمراء لقياس درجة حرارة الوحدة والأفراد والبضائع عن بعد
- هيجرومتر لقياس معدل الرطوبة داخل الوحدة وظبطها
- وحدة تحكم اتوماتيكي وحدة اختيارية للتحكم اتوماتيكيا من خلال الحاسب في معدلات الحرارة والرطوبة وفتح وغلق ذراع التحكم
سادسا :- أنظمة التشغيل الاحتياطية وتتكون من :-
- سخان كهربائي يعمل علي تشغيل الغلاية في حالات عدم توفر الأشعة الشمسية الكافية وحفظ درجة حرارة الوحدة ويتصل بالثرموكبل ووحدة التحكم الاتوماتيكية
- مصدر أشعة سينية لتعويض الأشعة الشمسية
- مصدر أشعة فوق بنفسجية لتعويض الأشعة الشمسية
الفئات المستهدفة من المشروع:
- الصحة
- فئات المجتمع المستضعفة (المسنين و اصحاب الهمم)
- الاقتصاد والإدارة
- الأمن الغذائي و الزراعة
- التوعية و المشاركة المجتمعية
- الترفيه
أهداف المشروع والفوائد المتوقعة:
- تعقيم الأفراد وتامين عمليات الدخول.
- تعقيم وتطهير البضائع والمعدات.
- تعقيم الأغذية والادوية والمعدات الطبية.
- تعقيم المدارس والحضانات ودور المسنين.
- تعقيم سيور نقل البضائع في المطارات والموانئ.
– ( إلي جانب تحقيق المميزات التنافسية والصناعية التالية :- )
- تتميز الوحدة باعتمادها علي مصادر الطاقة المتجددة وطرق فيزيقية تتمثل في الأشعة في عملية التعقيم والتطهير ولا تحتاج لأية مصاريف تشغيل
- تتركب الوحدة من عدة وحدات منفصلة ومتصلة غرفة التعقيم الرئيسية التي يدخل فيها الافراد والمعدات وغرف التنظيم لمعدل الإشعاع والحرارة والرطوبة ووحدة الترطيب والمجمع الشمسي ذوالعدسات مما يسهل عمليات صيانة الوحدة وتشغيلها بالاضافة لوحدة القياس والمعدات الاحتياطية
- توزيع العدسات في المجمع الشمسي بما يتناسب مع حركة الشعاع الشمسي واختلافها مع فترات النهار المختلفة ومع فصول السنة المختلفة يمنح الوحدة كفاءة تشغيل عالية لا تتوفر في غيرها من الأنظمة الشمسية
- إمكانية تشغيل الوحدة يدويا أو اتوماتيكيا عن طريق التحكم في الغالق الذي يفصل وحدة التعقيم الرئيسية عن وحدة التنظيم والتحكم في درجات الرطوبة والحرارة ومعدلات الإشعاع.
- الوحدة مزودة بثرموكبل لقياس درجة الحرارة داخل الوحدة وهيجرومتر لقياس معدل الرطوبة ومزودة من خارج الغرفة بمقياس لدرجة حرارة الأفراد.
- التعقيم والتطهير بطريقة طبيعية لا تحتاج الوحدة لأيه كيماويات ضارة أو مطهرات باهظة التكاليف
- الوحدة يمكن وضعها في المداخل معرضة مباشرة للإشعاع الشمسي
- الوحدة يمكن تركيبها داخليا بعد وضع العاكس المكافئ والقمة المزودة بالعدسات علي الأسطح أو النوافذ التي تصلها أشعة الشمس المباشرة وتوصيلها بغرفة التعقيم الرئيسية بواسطة وصلات ومواسير معزولة
- يمكن استخدام العاكس الواحد والقمة الواحدة ( المجمع الشمسي ذو العدسات ) لتشغيل أكثر من وحدة تعقيم في نفس المبني أو في مباني متجاورة.
- مكونات الوحدة رخيصة ومتوفرة في السوق المحلي وسهلة الفك والتركيب ومناسبة للدول الحارة وطبيعة مناخها
- الوحدة مزودة بمجموعة معدات احتياطية لمساعدتها علي العمل في حالة انعدام الإشعاع الشمسي وفراغ غرفة التنظيم من البخار الساخن والأشعة وانخفاض درجة حرارتها وهي مصدر أشعة سينية وسخان كهربي احتياطي ومصدر أشعة فوق بنفسجية.
- تغيير جو الوحدة بين مستخدم وأخر عن طريق فتح باب الدخول والغالق العلوي المتصل بوحدة التنظيم والتحكم مما يمنع انتقال العدوي ويوفر أقصي درجات الحماية للإفراد والبضائع.
