Denna kolumn uppmanades delvis av ett dokument som vi lade upp på Center for Lighting Enabled Systems& Applications (LESA) webbplats på Rensselaer Polytechnic Institute. Vi lade upp de tio främsta frågorna som vi har ställts i samband med bakteriedödande UV-Cand ett coronavirus som SARS-CoV-2. Eftersom denna kolumn är iLEDs Magazine, kommer vi att återkomma till en del av vår topp 10-lista och lägga till information som är specifik för användningen av UV-C-lysdioder i bakteriedödande applikationer.
Den första frågan vi i allmänhet ställer är om UV-C-strålning kan döda SARS-CoV-2. Faktum är att ett virus inte är tekniskt levande, så att döda det är inte målet. Snarare söker vi en teknik som kandeaktiverar eller undertrycker viruset. Och ja, UV-C-strålning som appliceras korrekt kan inaktivera coronaviruset.
"Tillämpas korrekt" är nyckelfrasen. Ansökan beror på om du vill desinficera en yta, vatten eller luft. Dessutom beror den bakteriedödande effekten på UV-C-dosering. Dosen bestäms av den radiometriska effekten eller watt som levereras av en UV-C-källa, avståndet från målet och UV-C-exponeringens varaktighet. Avstånd är lätt att förstå om du till exempel vill desinficera en yta. I en luftdesinfektionsapplikation, såsom inom en HVAC-luftkanal, skulle avståndet inte vara lätt att uppskatta, eftersom luftdesinfektion kan ske längs kanalens längd genom vilken UV-C-strålning, tillsammans med luften, passerar. Avstånd blir en ännu mer komplex fråga om du försöker använda en UV-C-källa för att desinficera all luft i ett rum. Genom att gräva i detaljerna mäts UV-C-strålning i watt per ytenhet (vanligtvis W/cm2 i USA) och dosen beräknas genom att multiplicera bestrålningen med exponeringstiden i sekunder för att få energi per ytenhet [vanligtvis joule (J) /cm2].
När vi flyttar till UV-C-källor utvecklas lysdioder som ett alternativ till kvicksilverladdningslampor i alla typer av UV-C-applikationer. Men precis som tidiga lysdioder i synligt ljus kämpade med att ta tillvara gamla källor, står UV-C-lysdioder inför liknande utmaningar. Generellt sett har UV-C lysdioder relativt högre kostnad, lägre uteffekt och kortare livslängd. Vi förväntar oss att LED-tillverkarna kommer att övervinna dessa begränsningar över tid.
Lysdioder är dock livskraftiga i vissa UV-C-applikationer. Tekniken används redan inbäddad i olika vattendesinfektionssystem, allt från en köksblandare i hemmet till pumpar för vattenbearbetning till vattenförsörjning för läskdispenser. Kvicksilverlampor skulle vara tuffa att använda i sådana applikationer på grund av storlek och potentiella föroreningar.
De flesta av UV-C-systemen som har kommit in i det senaste är dock mer fokuserade på yt- eller luftdesinfektion. Och de flesta av dessa system använder gamla lampor. Till exempel, LEDs Magazinecovereda United Airlines -applikation för desinfektion av ytor i jetcockpitanda JetBlue -applikationen som använder robotar för att desinficera passagerarhytten i en jet.
LEAH SCOTT Utgångseffektbegränsningarna för UV-C-lysdioder skulle begränsa den effektiva användningen av komponenterna i vissa sådana applikationer, eller så kan antalet LED-lampor bli oöverkomligt dyrt. Andra applikationer som distribution i HVAC -kanaler kan vara en annan historia.
När du tänker på lysdioder i förhållande till en äldre källa, till exempel en kvicksilverlampa, måste du tänka på hur ett system baserat på källan skulle fungera. Källlivets livslängd är mycket viktig för en kvicksilverlampa eftersom lampans uppvärmningstid och minskning av livslängden med upprepad på/av -omkoppling kräver kontinuerlig drift även om utnyttjandegraden (t.ex. luftflöde) inte är kontinuerlig.
Lysdioder kan slås på och av och uppnå praktiskt taget full effekt direkt. Cykelkraft skadar inte komponenterna. I ett HVAC-system kan UV-C-lysdioderna stängas av när luft inte cirkulerar. Så förändringen av produktens livslängd förändras. Det finns också bevis för att lysdioder som används i pulsläge kan ge större bakteriedödande effekt i vissa applikationer. Viss forskning har visat en sådan effektivitetsförbättring vid vattendesinfektion och E. coli. Anledningen är inte helt klarlagd vid denna tidpunkt och mer forskning behövs.
Vi blir också tillfrågade om lysdioder vid de så kallade långt UV-C-våglängderna i 222-nm-intervallet. För närvarande finns det inga lysdioder tillgängliga på så korta våglängder och utmaningarna med att leverera sådana LED -komponenter verkar stouta. Vårt budskap kvarstår dock att endast en grundlig analys av applikationen och modellen för systemanvändning avgör om LED eller äldre källor är det bästa valet i ett projekt.
*Utökad version av spalten som dök upp i oktober 2020 -numret av LEDs Magazine.
