Valon ja optisen säteilyn hyödyntäminen talotekniikassa ja hyvinvointiteknologiassa

Abstract

Tässä opinnäytetyössä selvitettiin valon ja muun optisen säteilyn hyödyntämistä talotekniikassa sekä hyvinvointiteknologiassa. Työssä selvitettiin, mistä aallonpituuksista optinen säteily koostuu ja mitä ulkoisia terveysvaikutuksia sillä on ihmiseen sekä millä valonlähteillä optista säteilyä voidaan tuottaa. Optinen säteily koostuu kolmesta eri pääaallonpituudesta, joita ovat ultraviolettisäteily (UV), näkyvä valo ja infrapunasäteily (IR).

Tutkimusmenetelmänä käytettiin kirjallisia ja sähköisiä tiedon lähteitä, joiden perusteella opinnäytetyö kirjoitettiin. Keskeisinä tuloksina saatiin koottua lista optisen säteilyn valonlähteistä, josta nähdään, mitä aallonpituuksia ne pystyvät tuottamaan. Sen lisäksi koottiin taulukot eri käyttömahdollisuuskohteista talotekniikan ja terveydenhuollon sovelluksista, joista nähtiin käyttökohde ja käytetty valonlähde sekä valonlähteen tuottamat aallonpituudet.

Työn lopputuloksena saatiin kerättyä kooste optisen säteilyn käyttömahdollisuuksista, jonka käyttö talotekniikassa sijoittui lämpökuvaukseen, veden ja ilman puhdistukseen sekä infrapunalämmitykseen. Lämpökuvaamisessa käytettiin kaukoinfrapunaa (IR-C) ja infrapunalämmityksessä käytettiin kaikkia infrapunan aallonpituuksia käyttötarkoituksen mukaan (IR-A, IR-B ja IR-C). Veden puhdistuksessa käytettiin ensisijaisesti lyhytaaltoista UV-C-ultraviolettisäteilyä, jonka aallonpituudet ovat tehokkaita mikrobeja vastaan. Terveydenhuollossa optisen säteilyn käyttö sijoittui eri valohoitoihin, joilla voidaan hoitaa erilaisia ihotauteja, lihassärkyjä, parantaa ja nopeuttaa vaurioiden paranemista ihossa. Ihotautien hoitamiseen käytettiin ultraviolettisäteilyn aallonpituuksia (UV) ja lihassärkyihin ja haavojen hoitoon käytettiin näkyvän valon punaista aallonpituutta sekä infrapunasäteilyä.

In this thesis, the utilization of light and optical radiation in building technology and well - being technology was investigated. In this study, the wavelengths of optical radiation and the superficial health effects on humans were investigated, as well as the light sources in which optical radiation can be produced. Optical radiation consists of three different main wavelengths, ultraviolet (UV) radiation, visible light and infrared radiation (IR).

This research was carried out by studying written and electronic sources of information. The main result is a compiled list of light sources of optical radiation and the wavelengths each one of them can produce. In addition, tables of different uses for building technology and healthcare applications were compiled, showing the uses and the light sources, as well as the wavelengths produced.

As the result of the work, a compilation of the possibilities to use optical radiation was produced. In building technology, optical radiation is used for thermal imaging, water and air purification and infrared heating. Far-infrared (IR-C) is used for thermal imaging and all infrared wavelengths for infrared heating depending on the application (IR-A, IR-B and IR-C). Short-wavelength UV-C ultra-violet radiation with wavelengths effective against microbes is primarily used for water purification. In health care, optical radiation is used to treat various skin diseases, muscle aches, and to heal and to accelerate healing skin damages. Ultraviolet wavelengths (UV) are used to treat skin diseases, and red wavelengths of visible light, as well as infrared radiation, to treat muscle aches and wounds.