Tämä sarake sai alkunsa osittain asiakirjasta, jonka julkaisimme Rensselaer Polytechnic Instituten Center for Lighting Enabled Systems & Applications (LESA) -sivustolla. Julkaisimme 10 suosituinta kysymystä, joita meille on kysytty suhteessa germisiaaliseen UV-C: hen ja koronavirukseen, kuten SARS-CoV-2. Koska tämä sarake on LEDs-lehdessä, tarkastelemme uudelleen osaa top 10 -luettelostamme ja lisäämme tietoja, jotka koskevat UV-C-LED-valojen käyttöä germisisidisissä sovelluksissa.
Ensimmäinen kysymys on, voiko UV-C-säteily tappaa SARS-CoV-2:n. Tosiasia on, että virus ei ole teknisesti elossa, joten sen tappaminen ei ole tavoite. Pikemminkin etsimme teknologiaa, joka voi deaktivoida tai tukahduttaa viruksen. Ja kyllä, oikein sovellettu UV-C-säteily voi deaktivoida koronaviruksen.
"Oikein sovellettu" on avainlause. Sovellus riippuu siitä, pyritkö desinfioimaan pinnan, veden vai ilman. Lisäksi germimisdinen teho riippuu UV- C- nastasta. Annostus määräytyy UV-C-lähteen radiometrisen tehon tai wattien, etäisyyden kohteesta ja UV-C-altistuksen keston perusteella. Etäisyys ymmärretään helposti, jos esimerkiksi haluat desinfioida pinnan. Ilman desinfiointisovelluksessa, kuten LVI-ilmakanavassa, etäisyyttä ei olisi helppo arvioida, koska ilman desinfiointi voi tapahtua kanavan pituudella, jonka läpi UV-C-säteily kulkee ilman mukana. Etäisyydestä tulee vielä monimutkaisempi kysymys, jos yrität käyttää UV-C-lähdettä desinfioimaan kaiken huoneen ilman. Yksityiskohtien tutkiminen mittaa UV-C-säteilyvoimakkuus watteina pinta-alayksikköä kohti (yhdysvalloissa tyypillisesti W/cm2) ja annos lasketaan kertomalla säteilytys altistusaikaan sekunteina, jotta saadaan energiaa pinta-alayksikköä kohti [tyypillisesti joules (J)/cm2].
Siirtyen UV-C-lähteisiin LED-valot etenevät vaihtoehtona elohopeapurkauslampuille kaikentyyppisissä UV-C-sovelluksissa. Mutta aivan kuten varhaiset näkyvän valon LED-valot kamppailivat vanhojen lähteiden anastamiseksi, UV-C-LED-valot kohtaavat samanlaisia haasteita. Yleisesti ottaen UV-C-LED-valoilla on suhteellisesti korkeammat kustannukset, pienempi lähtöteho ja lyhyempi käyttöikä. Odotamme LED-valmistajien voittava nämä rajoitukset ajan mittaan.
LED-valot ovat kuitenkin kannattavia joissakin UV-C-sovelluksissa. Teknologiaa käytetään jo upotettuna erilaisiin veden desinfiointijärjestelmiin kotikeittiöhanasta vedenkäsittelypumppuihin ja sooda-annostelijoiden vesihuoltoon. Elohopealamppuja olisi todellakin vaikea ottaa käyttöön tällaisissa sovelluksissa koon ja mahdollisten epäyhtenäisiin pitoisuuksiin liittyvien huolenaiheiden vuoksi.
Suurin osa viime aikoina uutisissa näkenemmistä UV-C-järjestelmistä keskittyy kuitenkin enemmän pinnan tai ilman desinfiointiin. Ja useimmat näistä järjestelmistä käyttävät vanhoja lamppuja. Esimerkiksi LEDs Magazine kattoi United Airlines -sovelluksen suihkun ohjaamon pintojen desinfiointiin ja JetBlue-sovelluksen, joka käyttää robotteja suihkukoneen matkustamon desinfiointiin.
LEAH SCOTT UV-C-LED-valojen lähtötehorajoitukset rajoittaisivat komponenttien tehokasta käyttöä joissakin tällaisissa sovelluksissa, tai vaadittujen LED-valojen määrä voi olla kohtuuttoman kallis. Muut sovellukset, kuten käyttöönotto LVI-kanavassa, saattavat olla eri asia.
Kun ajattelee LED-valoja suhteessa vanhaan lähteeseen, kuten elohopealamppuun, on mietittava, miten lähteeseen perustuva järjestelmä toimisi. Lähteen käyttöikä on erittäin tärkeä elohopealampulle, koska lampun lämmittelyaika ja käyttöiän lyhyys toistuvalla päälle/pois-kytkennällä vaativat jatkuvaa käyttöä, vaikka käyttöaste (esim. ilmavirta) ei olisi jatkuva.
LED-näyte voidaan ottaa virta päälle ja pois päältä ja saavuttaa lähes täysi teho välittömästi. Pyöräilyteho ei vahingoita komponentteja. LVI-järjestelmässä UV-C-LED-valot voidaan sammuttaa, kun ilmaa ei kierrä. Joten tuotteen eliniän huomioon ottaminen muuttuu. On myös näyttöä siitä, että pulssitilassa käytettävät LED-nähkät voivat parantaa germisidaalista tehoa joissakin sovelluksissa. Jotkin tutkimukset ovat osoittaneet, että veden desinfiointi ja E. coli teho ovat parantuneet. Syytä ei tässä vaiheessa täysin ymmärretä, ja tutkimusta tarvitaan lisää.
Meitä kysytään myös LED-valoista niin sanotuilla UV-C-aallonpituudella 222 nm:n alueella. Tällä hetkellä tällaisilla lyhyillä aallonpituudella ei ole lelyjä saatavilla, ja tällaisten LED-komponenttien toimittamisen haasteet näyttävät vankolta. Viestimme on kuitenkin edelleen, että vain sovelluksen perusteellinen analyysi ja järjestelmän käyttömalli määrittävät, ovatko LED- tai vanhat lähteet paras valinta projektissa.
*Laajennettu versio palstasta, joka ilmestyi lokakuussa 2020 ILMESTYNEESSÄ LEDs Magazine -numerossa.
