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UVC-LED全面取代汞灯,为什么势不可挡?
UVLED风向 | 2023-10-08
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行家说UV 导读:

在选择紫外消毒灯具时,一般我们会面临两个选项:UVC-LED灯管和紫外汞灯。

紫外汞灯是过去若干年消毒市场的主流,UV LED则是近几年的半导体新秀,有些朋友可能不知道该如何抉择,今天我们就从多个维度对二者进行比较,让大家可以更直观地作出判断。

杀菌效果

杀菌效果是大家在选择消毒用品时的首要考虑因素,但由于各种原因,例如两种消毒光源的杀菌波长就不一致(汞灯以254nm左右为主要杀菌波段,UVC-LED则可以通过技术手段获得效率更高的特定波长),很难直接进行比较。

我们可以从功率输出入手。

挑选UVC汞灯时,通常会看到功率额定值是其唯一显示的功率数据参考。但这个功率额定值实际还包括有灯镇流器的低效率和热损耗,而254nm波长处汞灯的有效输出功率为输入功率额定值的10%到30%。比如一支10W的汞灯,约莫能达到1W的紫外光输出功率。

我们再来看UVC-LED,以常规265nm波长、60mW UVCLED为例,这代表要达到汞灯同等的功率强度,需要17个LED。

但这还不够严谨,因为我们还需要考虑波长输出的差异。科学家通过大量实验发现,细菌病毒体内的DNA/RNA会吸收部分UVC波段的紫外线。从下图中不难看出,在260nm附近吸收最为强烈。

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显然汞灯所采用波长254nm的杀菌效果不如常规UVC-LED的265nm,有些技术领先的半导体光源企业还可以将波长控制到260nm处,例如华引芯的大功率UVC-LED灯珠,单颗功率可达400mW,这意味着仅需几颗小小的LED灯珠就能达到汞灯同等的效果。

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使用寿命

使用寿命也是我们在选购物品时重点考虑的因素。

数据显示,传统汞灯使用寿命约1000h,华引芯UVC LED灯珠使用寿命是传统汞灯10倍,采用全无机封装方式的UVC-LED甚至可以达到数十倍。

另外,一盏灯的寿命也很大程度上受到开关次数的影响。比如每天开关四次以上就会缩短使用寿命;而换作长时间连续运行,依然会产生影响,UVC-LED则不会出现这样的问题。

同时,汞灯通常需要预热一段时间,直到它们达到全部输出功率,这也无形中加剧其使用寿命的消耗。而UVC-LED可以即开即用。

安全风险

紫外汞灯从名字就能看出,设备中含有“汞”这种剧毒物质,不仅对人体有害,对生态环境也不友好。

受原理限制,汞灯发出的紫外线波长固定而分散,除去254nm的主要杀菌波长,还会同时激发出185nm的紫外线。该过程中,就会产生另一种有害物质——臭氧,虽然对灭菌能起到一定作用,却也会危害人体健康。所以使用紫外汞灯时人不能在场,关灯后还需通风半小时以上才能进入室内。

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UVC-LED则没有这方面的顾虑,它是一种半导体光源,辐照紫外线的过程不产生任何化学污染,且杀菌波段可以无限靠近于效果最好的260nm,这就大大提高了UVC-LED产品的杀菌效率。

即使二者都会有紫外线对人眼睛和皮肤造成伤害的危险,但UVC-LED却可以凭借体积小、设计灵活、安装方便等优势,更灵活地被改装到任何现有系统中,例如空调、空气净化器、净水处理器等,通过多种方式在起到良好杀菌效果的同时,避免紫外线直接照射人体。

结论:总体而言,UVC-LED已经能够替代小功率汞灯在大多数中小型场景中的应用,而随着技术发展UVC-LED达到更高光功率,它也将逐渐应用于大型场景。

来源:光感生活、行家说UV整理

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