Сравнение технологий
Ртутные паровые лампы в различных итерациях (среднего и низкого давления) были в центре УФ-дезинфекции в течение нескольких десятилетий. Хотя использование светодиодов на рынке массового видимого света стало обычным явлением в течение последнего десятилетия, их использование в области дезинфекции первоначально было ограничено специализированными нишевыми приложениями из-за относительно высокой стоимости и ограниченной эффективности выхода ультрафиолета. В последние годы были достигнуты большие успехи в совершенствовании светодиодной технологии UV-C до такой степени, что анализ затрат и выгод стал более благоприятным, во-первых, в приложениях POU (например, водораздача) и, совсем недавно, в приложениях POE. Были рассмотрены ранние негативные аспекты токсичности материалов, управления теплом и стоимости. Все используемые материалы в настоящее время соответствуют нормам сокращения опасных веществ (RoHS), интегрированные радиаторы эффективно управляют тепловыми режимами, и постоянное улучшение затрат по сравнению с выходом хорошо демонстрируется графическим представлением закона Хайца (см. Рисунок 1). Закон Хайца — это наблюдаемое и прогнозируемое улучшение светодиодов на протяжении многих лет. Этот закон установил, что каждое десятилетие стоимость падает в 10 раз, а количество генерируемого света увеличивается в 20 раз. Эта эволюция происходит в то же время, когда возрастает давление, направленное на прекращение использования и последующего удаления ртути.
По своей сути системы УФ-дезинфекции основаны на двух принципах – эффективности УФ-лампы и эффективности конструкции реактора. Как правило, обычные УФ-лампы более эффективны, производя больше ультрафиолетового света, чем тепла по сравнению с УФ-C светодиодными источниками света. Обратное верно для обычной конструкции реактора с ртутными лампами, поскольку цилиндрическая конструкция, как правило, менее эффективна, чем современные светодиодные реакторы UV-C, которые могут быть специально разработаны на основе гибкости светодиодов. В дополнение к отмеченным выше улучшениям стоимости и производительности, светодиодный реактор UV-C и эффективность выхода УФ-излучения выигрывают от непрерывного совершенствования быстрыми темпами, ускоряя проникновение светодиодной технологии в приложения с более высоким потоком. Особым преимуществом, предлагаемым технологией UV-C LED, является возможность адаптировать УФ-длины волн для конкретных, целевых применений из-за того, что они не ограничены выходом 254 нм ртутных паровых ламп низкого давления.
В то время как традиционные системы УФ-дезинфекции на основе ртутных ламп будут по-прежнему доминировать в некоторых секторах рынка, особенно в высокопоточном коммерческом и промышленном применении, существуют дополнительные факторы (такие как стоимость владения и долгосрочные требования к техническому обслуживанию), которые будут стимулировать внедрение светодиодных устройств UV-C во все большем числе приложений. Из-за уникальных свойств светодиодов UV-c обрастание гораздо меньше беспокоит, поскольку тепловой разряд управляется в задней части системы с использованием технологии теплоотвода, а не кварцевой лампы / втулки / водной границы, где загрязнение и последующее снижение УФ-пропускания могут происходить в воде, содержащей минералы жесткости. В обычных системах технология мгновенного включения светодиодов позволяет питать светодиоды только тогда, когда течет вода, тем самым устраняя накопление тепла, которое приводит к загрязнению во время застойных (без потока) условий, часто встречающихся в системах, использующих ртутные лампы с постоянным питанием. Устранение привычной дроби горячей воды, связанной с обычными системами, не оснащенными клапаном сброса температуры, является дополнительным преимуществом. Мгновенные свойства светодиодов при включении/выключении и, как следствие, возможность включения питания только при необходимости резко сокращают интервалы замены ламп по сравнению с обычными ртутными лампами. Исходя из средней потребности населения в воде в 2-3 часа в день, интервал замены светодиодов обычно составляет пять лет по сравнению с ежегодной заменой ртутных ламп. Преимущество по требованию, наряду с регулируемым потоком энергопотреблением, означает, что долгосрочные потребности в электроэнергии значительно ниже для светодиодных систем UV-C.
