UV-C LED tehnoloģija

Kas īsti ir UV-C?

Ultravioletās (UV) gaismas viļņa garums, ko sauc arī par ultravioleto gaismu, tiek mērīts nanometros (nm), un tas ir starojuma veids, kas ir daļa no elektromagnētiskā spektra. UV stariem, kas ir neredzami ar neapbruņotu aci, ir tāds blīvums viļņa garumā, kas padara tos par efektīvu dezinfekcijas līdzekli.

UV gaismu var iedalīt četros dažādos diapazonos: UV-A, UV-B, UV-C un vakuuma-UV.

UV-A gaismas viļņa garums, ko sauc arī par "melno gaismu", ir garākais no visiem viļņu garumiem, kas sniedzas no 315 līdz 400 nanometriem.
UV-B tiek saukts arī par vidējo viļņa garumu, un tā diapazons ir no 280 līdz 315 nanometriem.

UV-C ir īsākais viļņa garums, kura diapazons ir no 200 līdz 280 nanometriem.

Baktērijas iznīcinošs līdzeklis attiecas uz UV-C spēju iznīcināt mikroorganismus, piemēram, baktērijas un vīrusus, padarot to par noderīgu sastāvdaļu dezinfekcijas līdzekļu sastāvā.

Ultravioletās gaismas absorbcija ar mikrobu DNS padara šos organismus nespējīgus vairoties un kopēt sevi, kas galu galā kavē to augšanu.

UV-C gaismas diodes veic tādas pašas funkcijas kā tradicionālās dzīvsudraba tvaika lampas, taču salīdzinājumā ar tām ir daudz plašāks priekšrocību klāsts.

Videi draudzīgākas nekā tradicionālās UV spuldzes, kas satur smagos metālus, ar kuriem ir apgrūtinoši strādāt un kuru utilizācija ir dārga videi draudzīgā veidā.

Mazs nospiedums dizaina ziņā: Gaismas diodes (LED) ir ievērojami kompaktākas nekā to dzīvsudraba tvaiku analogi, kas nozīmē, ka ir daudz vienkāršāk tās iekļaut svaigā un oriģinālā dizainā.

Tā kā UV-C gaismas diodes var ātri ieslēgties un izslēgties, nav nepieciešams iesildīšanās laiks, kas ir ierobežojums, kas parasti tiek saistīts ar dzīvsudraba tvaiku lampām.

Neierobežots cikliskums Tā kā atkārtotiem ieslēgšanas/izslēgšanas cikliem nav negatīvas ietekmes uz gaismas diožu kalpošanas laiku, lampas cikliskuma reižu skaits nav ierobežots.

Gaismas diodes var emitēt fotonus no virsmas, kas atšķiras no to siltuma emisijām, kas ļauj tām būt neatkarīgiem no temperatūras. Gadījumā, ja ūdens attīrīšanas procesā tiek izmantotas UV-C gaismas diodes, tās var veidot tā, lai tās neizdalītu siltumu ūdenī.

Viļņa garuma izvēle Viena no nozīmīgākajām UV-C gaismas diožu priekšrocībām ir tā, ka lietotāji var tās konfigurēt tā, lai izvēlētos noteiktu viļņa garumu, kas ir vispiemērotākais, lai mikroorganisms, uz kuru tiek vērsts, maksimāli absorbētu gaismu.

UV-C LED dezinfekcijas metode: kā tā darbojas?

Dažādu veidu UV-C dezinfekcija var būt efektīva atkarībā no ieviestā risinājuma mēroga. Tomēr UV-C dezinfekcijas darbības pamatprincipi nekādā veidā nav mainījušies.

Gaismas diode (LED) izmanto minimālu elektroenerģijas daudzumu, lai radītu noteikta viļņa garuma gaismu. Pēc tam gaismas diode caur ūdeni izstaro UV-C fotonus, kas spēj iekļūt mikrobu DNS šūnās un izraisīt tajā esošās nukleīnskābes bojājumus.

Tā kā šīs šūnas nespēj dalīties, potenciāli nāvējošās baktērijas tiek pasliktinātas. Tā rezultātā UV-C gaismas diodes ļauj augstas intensitātes starojumam dažu sekunžu laikā iznīcināt baktērijas; šī starojuma efektivitāti mēra LOG.

Tehnoloģija UV un LED dezinfekcijai

Ūdens un gaisa apstrādes nozarēs pēdējo divu desmitgažu laikā ultravioletās dezinfekcijas tehnoloģija ir bijusi izcila. Tas daļēji ir saistīts ar faktu, ka tas var nodrošināt ārstēšanu, neizmantojot potenciāli bīstamas ķīmiskas vielas.

Elektromagnētiskajā spektrā ultravioletais starojums attiecas uz viļņu garumiem, kas atrodas starp redzamās gaismas un rentgena stariem. Ultravioleto spektru var sadalīt vēl vairāk tā sastāvdaļās: UV-A, UV-B, UV-C un vakuuma-UV. UV-C komponents apzīmē viļņu garumus no 200 līdz 280 nanometriem, kas atbilst viļņa garumam, kas tiek ieviests mūsu LED dezinfekcijas ierīcēs.

Ultravioletā C fotoni var iekļūt šūnās un izraisīt to nukleīnskābju bojājumus, padarot šūnas nespējīgas vairoties un padarot tās mikrobioloģiski inertas. Šis process notiek dabā; par šādu darbību ir atbildīgi saules ultravioletie (UV) stari.

LED, kas izstaro UV-C, ir vairāki pielietojumi.

Daudzos dažādos lietojumos tiek pētītas ultravioleto gaismu izstarojošās diodes (UV-C LED), lai noskaidrotu, vai tām ir vai nav potenciāls sniegt risinājumu ne tikai mūsu esošajām dezinfekcijas problēmām, bet arī tām, kas radīsies nākotnē.

Tā kā šķīdums nesatur ķīmiskas vielas, nav izredzes radīt kaitīgus blakusproduktus, tas veiksmīgi inaktivē patogēnus, un tam ir nepieciešama ļoti maza apkope, dzeramā ūdens dezinfekcija, ūdens attīrīšana un apstrāde ir vieta, kur šī tehnika gūst panākumus.

Papildus ūdens dezinfekcijai UV-C gaismas diodes ir efektīvas arī gaisa un virsmu dekontaminācijā. Komerciālo nekustamo īpašumu pasaulē UV-C LED gaisa attīrītāji HAVC (apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas) sistēmām kļūst arvien izplatītāks skats.

UV-C gaismas diodes atklāj jaunus lietojumus dažādos kontekstos, tostarp, bet ne tikai, dzīvojamos un komerciālos apstākļos, veselības aprūpē, transportā, zinātnēs par dzīvību, aizsardzībā un ārkārtas reaģēšanas operācijām.

Nākamā rūpnieciskā revolūcija ir UV-C LED tehnoloģija

UV-C LED tehnoloģija ir paredzēta, lai sniegtu jaunus, uzlabotus un paplašinātus risinājumus gan gaisa, gan ūdens attīrīšanas nozarēs, līdzīgi kā gaismas diodes ir mainījušas displeju un apgaismojuma nozari. Tagad ir iespējas nodrošināt dubultu barjeru, pēcfiltrācijas aizsardzību vidēs, kur agrāk uz dzīvsudrabu balstītas sistēmas nebija pat teorētiskas iespējas.

Gaismas diodes izmanto minimālu enerģijas daudzumu, lai radītu noteikta viļņa garuma gaismu. Gaismas diodes atkarībā no to uzbūves var izstarot dažāda viļņa garuma gaismu, tostarp infrasarkano, redzamo un pat ultravioleto-C gaismu.

Gaismas diodes šķērsgriezuma attēls atklāj, ka atbilstošais viļņa garums tiek aktivizēts, kad elektrība pārvietojas pa dažādiem gaismas diodes slāņiem.

Bez dzīvsudraba, kā arī citas UV gaismas diožu priekšrocības

Lai gan parasti tiek uzskatīts, ka dezinfekcija ar ultravioleto gaismu ir drošāka nekā ķīmiskā dezinfekcija, standarta UV lampām katrā lampā bieži ir nepieciešams no pieciem miligramiem līdz divsimt miligramiem dzīvsudraba.

Šīm UV lampām ir ierobežots kalpošanas laiks, un tās ir regulāri jāmaina, jo transportēšanas, apstrādes un lietošanas laikā tās var salūzt. UV gaismas diodes neizmanto dzīvsudrabu, tāpēc tā ir daudz labāka un drošāka izvēle. Tā rezultātā ir izveidoti jauni ultravioletās (UV) dezinfekcijas tirgus apgabalos, kur drošības apsvērumu dēļ bija aizliegtas tradicionālās dzīvsudrabu saturošās UV lampas (piemēram, medicīnas ierīču un kosmosa rūpniecībā).

Dzīvsudrabu var uzglabāt parastajās UV lampās vai nu kā šķidrumu (kas ir biežāk sastopams lampās, kas darbojas ar vidēju spiedienu), vai kā amalgamu (kas biežāk ir lampās, kas darbojas ar zemu spiedienu un lielu jaudu). Dzīvsudrabs ar citu elementu, piemēram, indiju vai galliju, tiek apvienots, veidojot sakausējumu, kas atrodas cietajos "punktos", kas atrodas amalgamas UV lampās. Šķidrā dzīvsudraba spuldzes gan tad, kad tās ir ieslēgtas, gan izslēgtas, var radīt risku lietotājiem. Lampas darbības laikā dzīvsudrabs tiek pārvērsts tvaikos, un, ja lampa ir jebkādā veidā bojāta, dzīvsudraba tvaiki var viegli izšķīdināt apstrādājamajā produktā. Negadījumi un neefektīvas procedūras palielina piesārņojuma iespējamību gan vietējiem iedzīvotājiem, gan apkārtējai videi.

Lai gan UV-C gaismas diodes nav primārā sastāvdaļa, tajās ir neliels daudzums materiālu, piemēram, metālu gallija un magnija, kā arī metaloīdi silīcijs un bors. Tomēr boru neizmanto ļoti bieži. Šie metāli un/vai metaloīdi ir ieslodzīti stabilas kristāla struktūras iekšpusē, neļaujot tiem izskaloties apkārtējā vidē.

UV-C gaismas diodēm ir ļoti stabila kristāliskā struktūra, kas padara tās īpaši izturīgas pret bojājumiem, ko izraisa mehāniski vai vides traucējumi. Tas padara tos īpaši izturīgus.

UNEP Minamatas konvencija

Apvienoto Nāciju Organizācijas Vides programma (UNEP) bija dzinējspēks, lai izveidotu Minamatas konvenciju par dzīvsudrabu, lai aizsargātu cilvēku veselību un vidi no dzīvsudraba emisijām un izplūdēm, kas rodas cilvēka darbības rezultātā. Apvienoto Nāciju Organizācijas Vides programma (UNEP) ir noteikusi 2020. gada mērķa datumu dzīvsudraba ražošanas pilnīgai izskaušanai visā pasaulē.

Lai gan Minamatas konvencija tieši neaizliedz UV dzīvsudraba tvaiku spuldžu ražošanu un pārdošanu, tā kopumā labvēlīgi ietekmēs alternatīvu tehnoloģiju plašāku ieviešanu. Tas ir tāpēc, ka Minamatas konvencija ierobežo dzīvsudraba daudzumu, kas var nonākt vidē. Tālāk norādītās darbības varētu uzskatīt par iespējamām atbildēm.

Uzņēmumi, kas savos produktos vai ražošanas procesos izmanto ultravioletās (UV) sistēmas (piemēram, sadzīves tehnikas, dzērienu un mikroelektronikas nozarē, kā arī dzīvības zinātnēs), var izvēlēties piemērot labāko praksi, izvēloties LED opciju. Minamatas konvencijas ietekmes dēļ, nevis pašas konvencijas izpildes dēļ.

Oriģinālais aprīkojums Iespējams, ka ražotāji, kas pašlaik izmanto tradicionālās dzīvsudraba spuldzes, atradīs pretrunu starp dzīvsudraba izstrādājumu izmantošanu un savu vides politiku. Šie ražotāji var nolemt sākt pāreju uz jaunu produktu izstrādi, izmantojot gaismas avotus, kas nesatur dzīvsudrabu, lai nodrošinātu atbilstību Minamatas likumiem.

Iespējams, ka arī pašvaldības sekos šim piemēram, ieviešot UV-C gaismas diodes; tomēr, visticamāk, šīm iestādēm būtu nepieciešams papildu laiks, lai ieviestu jauno tehnoloģiju.

Vienmēr atradīsies noteikta iedzīvotāju daļa, kas interesēsies par "zaļo" vai "videi draudzīgu" produktu alternatīvām. Neaizliedzot uz dzīvsudraba bāzes izgatavotu spuldžu iegādi vai ražošanu vai pat nepieprasot, lai tās būtu attiecīgi marķētas, Minamatas konvencija rada neparedzētas sekas, kas liek cilvēkiem apzināties dzīvsudraba radītos apdraudējumus.

Paredzams, ka regulatoriem pāreja no dzīvsudraba uz UV-C LED gaismām būs lēna. Tā kā regulatoru pienākums ir virzīt tehnoloģiju visnoderīgākās atbildes virzienā, viņi nekad nepārstās meklēt dzīvotspējīgas alternatīvas dzīvsudrabam.
 

Lieljaudas UV LED gaisma

Iespējas:

● Augstas jaudas UV LED gaisma pēc izmēra un formas ir līdzīga parastajām baktericīdām UV lampām, taču tās spēj darboties ar lielāku UV jaudu.

● Augstas jaudas UV LED gaisma tiek plaši izmantota piespiedu gaisa kanālu sistēmās un ūdens dezinfekcijas lietojumos.

● Augstas jaudas UV LED gaisma bieži tiek izmantota smaku kontroles un fotoķīmiskos lietojumos.

● Pieejams zema ozona līmeņa un ozonu ražojošās versijās.

Specifikācija: