HVAC表面处理使用UVC led防霉


Klaran UVC led

本·布莱森

现场应用工程师

深紫外线(UVC)光长期以来被广泛应用表面处理暖通空调系统内。UVC可以防止细菌、霉菌和生物膜在表面(如线圈、排水盘、静压壁、加湿器、风扇和过滤器)的生长,从而提高系统效率和降低维护成本。

在这篇文章中,我们解释了模具处理和预防之间的区别,分享了模具处理实验的结果(延时视频),并解释了UVC led如何超越传统技术(即汞基灯)的表面处理。

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治疗类型、失活与预防

UVC在HVAC系统中用于表面和空气处理。用于表面处理应用的UVC系统的设计提供了一些残留空气消毒,但这里不讨论空气消毒,因为在HVAC系统中较低成本的表面消毒的好处提供了一个令人信服的价值主张,即使没有空气处理的考虑。也就是说,Klaran UVC led被用于一些客户产品的空气处理,如俳句吊扇

为了缩小实验的重点,选择了霉菌作为测试微生物,因为众所周知,它是最难灭活的微生物之一。

我们在测试中发现和在之前的研究中看到的UVC暴露有两种水平:

  1. 灭活现有的霉菌生长
  2. 防止霉菌生长

UVC处理可以灭活暖通空调系统中现有的微生物污染物,但通常不合理,主要有两个原因。首先,特别是当涉及到霉菌时,尽管失活,死孢子在系统内的传播仍然会导致健康相关的问题。其次,在大多数情况下,UVC系统安装在新系统或现有的暖通空调单元中,在安装过程中会进行清洁。因此,使用UVC来防止微生物生长是最经济可行的设计方案。

由于这些原因,本文主要关注使用LD乐动 用于表面处理,以防止表面上的霉菌生长,并介绍了HVAC线圈的特定测试示例,因为这是在剂量率和表面类型方面最困难的挑战。

模具测试实验

最初的实验室测试是在水晶是生物实验室(绿岛)和富士工厂,以确定灭模所需的静态加药量,并验证可重复性。枝孢属sphaerospermum在两个地点都使用过。虽然LED的排列和距离有一些变化,但剂量的结果是一致的。

静态给药结果-绿岛,纽约设施
静态给药结果-日本富士

在富士实验室进行的失活试验有助于确定波长的有效性。结果表明,265 nm波长的抗氧化能力比280 nm波长强20%c . sphaerospermum.Klaran UVC LED的峰值波长在260 nm到270 nm范围内,这使他们比所有其他UVC LED制造商具有独特的优势。

波长对枝孢属sphaerospermum失活

265海里 280海里
减少制动装置 剂量(mJ /厘米2
0.5 25 32
1.0 52 69
1.5 79 102
2.0 105 136

一旦测试基线被确认,霉菌种被替换为枝孢属halotolerans,这是一个更相关和更难的微生物。此外,c . halotolerans在全球范围内更为常见,也是家庭和暖通空调系统中最常见的病毒之一。

在绿岛的Crystal IS生物实验室进行的静态测试表明,灭活所需的剂量c . halotolerans比?高23%吗c . sphaerospermum

Crystal IS帮助公司了解在处理和消毒中使用可见光led和UVC led之间的区别。我们为特定应用提供led使用的模拟和设计支持。因此,我们包含了最现实的场景,即使这意味着增加与成功设计相关的挑战。

最现实的场景是使用UVC led来防止HVAC系统内的生长。本实验以暖通线圈为处理面,设置UVC加药线圈、正对照和负对照。重要的是要注意,持续暴露在UVC光下并不需要防止生长。

每12小时给予周期剂量(从14到120 mJ/cm²)。结果表明,28.8 mJ/cm²可以防止最困难的微生物之一生长在线圈表面。使用特定的UVC LED板,每12小时治疗4分钟。

下面,你可以看到一个延时视频显示测试c . halotolerans左侧为Klaran UVC LED处理线圈,右侧为正控制。线圈表面的平均强度为0.1 mw /cm²。一个9 LED模组,带有70 mW Klaran UVC LED,设置在大约10英寸的位置。

UVC的优点和led的优势

关于在暖通空调系统中使用UVC进行表面处理有大量的文献。ASHRAE TC 2.9赞助了宾夕法尼亚州立大学的一个研究项目,题为“UVC冷却盘管辐射的现场测量和建模,以减少HVAC能源使用”。与一些现场研究相比,该研究包含了一些保守的结果,但仍然发现平均压降降低了21%,传热系数增加了14%。这意味着提高了温度效率,减少了风扇、冷却组件和泵的循环时间。根据系统的大小和条件,这相当于节省了4.5 - 30%的暖通空调能源。

那么,UVC led如何帮助改进旧技术呢?

首先,紫外线灯含有汞,很快就会被淘汰。这也意味着处理用过的灯需要额外的费用。灯喜欢热量,因为它们不能通过气流获得。这将导致实际性能低于计算结果。这通常不是问题,因为灯是一直亮着的,它提供了表面处理所需的剂量。然而,暖通空调系统内的热循环会影响灯具的使用寿命,因此灯具每年至少需要更换一次。与led使用的数字组件相比,模拟镇流器通常更昂贵,更容易发生故障。led是一种点光源,这意味着你可以在不需要反射器(反射器和固定的灯形状会导致系统内额外的压力下降)的情况下,利用能量到达目标表面。

尽管这些因素强调了需要考虑整个系统的设计——而不仅仅是光源——led的主要优势是能源和维护成本。在一个4吨重的住宅单元中,做一些使用灯和led的基本比较,led只需要灯功率需求的10%到20%。最大的价值主张是更换灯的成本和相关服务费用。LED设计的系统可以在暖通空调机组的生命周期内运行。

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