Ця колонка була частково запропонована документом, який ми розмістили на підсилювачі Центру систем освітлення &; Веб-сайт заявок (LESA) в Політехнічному інституті Ренсселера. Ми опублікували 10 найкращих питань, які нам задавали щодо бактеріоцидного коронавірусу, такого як SARS-CoV-2. Оскільки ця колонка є журналом LEDs, ми переглянемо частину нашого топ-10 списку та додамо інформацію, специфічну для використання світлодіодів UV-C у бактерицидних застосуваннях.
Перше питання, яке нам зазвичай задають, це те, чи може випромінювання УФ-С вбити SARS-CoV-2. Справа в тому, що вірус технічно не живий, тому вбити його не є метою. Швидше, ми шукаємо технологію, яка може активувати чи придушувати вірус. І так, правильно застосоване випромінювання УФ-С може деактивувати коронавірус.
"Правильно застосовано" - ключова фраза. Застосування залежить від того, чи потрібно дезінфікувати поверхню, воду чи повітря. Більш того, герміцидна ефективність залежить від дозування УФ-С. Дозування визначається радіометричною потужністю або ватами, що подаються джерелом УФ-С, відстанню від цілі та тривалістю впливу УФ-С. Відстань легко зрозуміти, якщо, наприклад, ви хочете продезінфікувати поверхню. При застосуванні дезінфекції повітря, наприклад, у повітропроводі ОВК, оцінити відстань буде непросто, оскільки дезінфекція повітря може відбуватися по всій довжині каналу, через який проходить випромінювання УФ-С разом із повітрям. Відстань стає ще більш складним питанням, якби ви спробували використати джерело УФ-С для дезінфекції всього повітря в кімнаті. Вникаючи в деталі, випромінювання УФ-С вимірюється у ватах на одиницю площі (зазвичай Вт/см2 у США), а доза розраховується шляхом множення опромінення на час експозиції в секундах, щоб отримати енергію на одиницю площі [зазвичай джоулі (Дж) /см2].
Переходячи до джерел УФ-С, світлодіоди прогресують як альтернатива лампам з розрядом ртуті у всіх типах застосування УФ-С. Але як тільки ранні світлодіоди видимого світла намагалися узурпувати спадкові джерела, світлодіоди UV-C стикаються з подібними проблемами. Взагалі кажучи, світлодіоди UV-C мають порівняно вищу вартість, меншу вихідну потужність та менший термін служби. Ми очікуємо, що виробники світлодіодів з часом подолають ці обмеження.
Тим не менш, світлодіоди життєздатні в деяких додатках UV-C. Ця технологія вже використовується, вбудована в різні системи дезінфекції води, починаючи від крана для домашньої кухні до насосів для переробки води до подачі води для дозаторів соди. Дійсно, ртутні лампи було б важко розгортати в таких додатках через розміри та потенційні проблеми забруднення.
Однак більшість систем УФ-С, які з’явилися останнім часом у новинах, більше зосереджені на дезінфекції поверхні або повітря. І більшість із цих систем використовують старі лампи. Наприклад, журнал LEDs Magazine охопив програму United Airlines для дезінфекції поверхонь у кабіні реактивного літака JetBlue, яка використовує роботів для дезінфекції пасажирського салону літака.
LEAH SCOTT Обмеження вихідної потужності світлодіодів UV-C обмежують ефективне використання компонентів у деяких таких додатках, або кількість необхідних світлодіодів може бути непомірно дорогою. Інші програми, такі як розгортання в повітропроводі ОВК, можуть бути іншою історією.
Коли ви думаєте про світлодіоди щодо такого старовинного джерела, як ртутна лампа, вам слід подумати про те, як буде працювати система на основі джерела. Термін служби джерела дуже важливий для ртутної лампи, оскільки час розігріву лампи та скорочення терміну служби при повторному включенні/вимиканні вимагатимуть безперервної роботи, навіть якщо швидкість використання (наприклад, потік повітря) не є безперервною.
Світлодіоди можна вмикати та вимикати і миттєво досягати практично повної вихідної потужності. Потужність на велосипеді не пошкоджує компоненти. У системі ОВКВ світлодіоди UV-C можуть бути вимкнені, якщо повітря не циркулює. Тож врахування терміну служби виробу змінюється. Існують також докази того, що світлодіоди, що використовуються в імпульсному режимі, можуть забезпечити більшу бактерицидну ефективність у деяких сферах застосування. Деякі дослідження показали таке покращення ефективності у дезінфекції води та E. coli. Причина на даний момент не повністю зрозуміла, і потрібні додаткові дослідження.
Нас також запитують про світлодіоди на так званих далеких довжинах хвиль UV-C у діапазоні 222 нм. На даний момент немає світлодіодів, доступних на таких коротких хвилях, і проблеми доставки таких світлодіодних компонентів виглядають серйозними. Наше повідомлення, однак, залишається, що лише ретельний аналіз програми та моделі використання системи визначить, чи світлодіодні джерела чи старі джерела є найкращим вибором у проекті.
*Розширена версія колонки, що з’явилася у жовтневому номері журналу LEDs за 2020 рік.
