Denne kolonnen ble delvis tilskyndet av et dokument vi la ut på nettstedet til Center for Lighting Enabled Systems &Applications (LESA) ved Rensselaer Polytechnic Institute. Vi la ut de 10 vanligste spørsmålene som vi har blitt spurt i forhold til bakteriedreidal UV-C og et koronavirus som SARS-CoV-2. Siden denne kolonnen er i LEDer Magazine, vil vi besøke en del av vår topp 10-liste og legge til informasjon som er spesifikk for bruk av UV-C-lysdioder i bakteriedreide applikasjoner.
Det første spørsmålet vi generelt blir spurt er om UV-C-stråling kan drepe SARS-CoV-2. Faktum er at et virus ikke er teknisk levende, så å drepe det er ikke målet. Snarere søker vi en teknologi som kan deaktivere eller undertrykke viruset. Og ja, UV-C-stråling som brukes riktig, kan deaktivere koronaviruset.
"Brukt riktig" er nøkkeluttrykket. Bruksområdet avhenger av om du søker å desinfisere en overflate, vann eller luft. Videre avhenger den bakteriedreide effekten av UV-C-dosering. Doseringen bestemmes av den radiometriske kraften eller wattene som leveres av en UV-C-kilde, avstanden fra målet og varigheten av UV-C-eksponeringen. Avstand er lett å forstå hvis du for eksempel vil desinfisere en overflate. I en luftdesinfeksjonsapplikasjon, for eksempel i en HVAC-luftkanal, ville avstanden ikke være lett å estimere, da luftdesinfeksjon kan skje langs kanalens lengde gjennom hvilken UV-C-stråling, sammen med luften, passerer. Avstand blir et enda mer komplekst problem hvis du prøver å bruke en UV-C-kilde for å desinfisere all luften i et rom. Ved å grave i detaljene måles UV-C-bestråling i watt per enhetsområde (vanligvis W/cm2 i USA) og dosen beregnes ved å multiplisere strålingen med eksponeringstiden i sekunder for å få energi per enhetsområde [vanligvis joules (J)/cm2].
Ved å flytte til UV-C-kilder utvikler lysdioder seg som et alternativ til kvikksølvutladningslamper i alle typer UV-C-applikasjoner. Men akkurat som tidlige lysdioder med synlig lys slet med å bruke eldre kilder, står UV-C-lysdioder overfor lignende utfordringer. Generelt sett har UV-C-lysdioder relativt høyere kostnader, lavere utgangseffekt og kortere levetid. Vi forventer at LED-produsentene overvinner disse begrensningene over tid.
Lysdioder er imidlertid levedyktige i noen UV-C-applikasjoner. Teknologien er allerede brukt innebygd i ulike vanndesinfeksjonssystemer som spenner fra en hjemmekjøkkenkran til pumper for vannbehandling til vannforsyning for brusdispensere. Faktisk ville kvikksølvlamper være vanskelig å distribuere i slike applikasjoner på grunn av størrelse og potensielle forurensningsproblemer.
De fleste UV-C-systemene som har vært i nyhetene i det siste, er imidlertid mer fokusert på overflate- eller luftdesinfeksjon. Og de fleste av disse systemene bruker eldre lamper. For eksempel dekket LEDs Magazine en United Airlines-applikasjon for desinfisering av overflater i jetcockpiten og en JetBlue-applikasjon som bruker roboter til å desinfisere passasjerkabinen til en jet.
LEAH SCOTTDens utgangseffektbegrensninger for UV-C-lysdioder vil begrense effektiv bruk av komponentene i noen slike applikasjoner, eller antall lysdioder som kreves kan være uoverkommelig dyrt. Andre programmer, for eksempel distribusjon i HVAC-kanaler, kan være en annen historie.
Når du tenker på lysdioder i forhold til en eldre kilde, for eksempel en kvikksølvlampe, må du tenke på hvordan et system basert på kilden vil fungere. Kildelevetid er svært viktig for en kvikksølvlampe fordi lampeoppvarmingstid og levetidsreduksjon med gjentatt på/av-bryter vil kreve kontinuerlig drift selv om utnyttelsesgraden (f.eks. luftstrøm) ikke er kontinuerlig.
Lysdioder kan slås av og på og oppnå nesten full effekt øyeblikkelig. Sykkelkraft skader ikke komponentene. I et HVAC-system kan UV-C-lysdiodene slås av når luften ikke sirkulerer. Så hensynet til produktets levetid endres. Det er også bevis på at lysdioder som brukes i pulsmodus kan gi større bakteriedrepende effekt i noen applikasjoner. Noe forskning har vist en slik effektforbedring i vanndesinfeksjon og E. coli. Årsaken er ikke fullt ut forstått på dette tidspunktet, og mer forskning er nødvendig.
Vi blir også spurt om lysdioder på de såkalte langt UV-C bølgelengdene i 222-nm-serien. Foreløpig er det ingen lysdioder tilgjengelig på så korte bølgelengder, og utfordringene med å levere slike LED-komponenter vises stout. Vårt budskap er imidlertid fortsatt at bare en grundig analyse av applikasjonen og modellen for systembruk vil avgjøre om LED eller eldre kilder er det beste valget i et prosjekt.
*Utvidet versjon av kolonnen som dukket opp i oktober 2020-utgaven av LEDs Magazine.
