用数据说话！UVCLED与汞灯功率与成本对比分析

UVLED风向 · 2021-03-23

用数据说话！UVC LED与汞灯功率与成本对比分析

如果您正在考虑UVC消毒的方法，有两种选择：LED和汞灯。比较这两个选项时要考虑的重要因素之一是强度，即到达表面的光量。UVC的强度通常以mW/cm2为单位表示。

由于各种原因，可能很难直接对比UVC LED和UVC汞灯。灯泡基于类似的荧光灯提供的规格和数据，通常无法在UVC估量范畴找到所需的规格。由于UVC LED是单独光源，必须将其设计为满足特定要求的应用模式。在无法设计并构建UVC LED模块，且对其进行测试的条件下，两者很难定量分析比较。但是，我们可以对汞灯的输出做出一些假设，并通过一些计算来进一步了解两种选择。在进行这种比较时，我们从三个方面考虑：

1.预估功率输出

2.应用要求

3.综合成本

预估功率输出

市场上有各种各样的汞灯。在挑选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。这可能会造成混淆，因为灯的功率额定值是输入功率，在除去灯镇流器的低效率和热损耗后，254 nm波长处汞灯的实际输出功率为输入功率额定值的10％到30％。对于质量更好、功率更高的汞灯，该比例会更高一些。以具体数据举例， 10W的汞灯，约莫能达到1W的输出功率。

我们再来看UVC LED，我们使用265 nm波长、60 mW UVC LED来对比，这意味着，达到同等的功率强度，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。LED的优点是可以调节半导体材料中的化学成分以获得特定的光输出，对于大多数消毒来说，最大效率波段为265 nm ，且对于大多数微生物而言，265 nm的消毒效果更强。因此，14个LED就足以达到相同功率的杀菌效果。

应用要求

应用需求分析，为我们比较UVC LED和汞灯系统，在何时何地所应用场景的更好解决方案提供指导。典型的10W汞灯长约8英寸，而发射光线的灯管只有5英寸长。LED的优点之一是可以使它们安装覆盖在更特定的区域。如果应用是对8x11英寸平面区域进行表面消毒，则LED的定向输出可更好地利用UVC功率。经过试验，如果采用圆柱形输出方式，则所需的LED数量可能会减少60％。这将LED数量从一开始的14个减少至5个。另外，这五个LED可以布置在治疗区域上提供均匀的分布。

另一个对直接比较关键的因素是「使用过程影响」。汞灯通常需要预热一段时间，直到它们达到全部输出功率。一盏灯的寿命也很大程度上受到打开和关闭灯的过程的影响。比如每天开关四次以上就会消耗更多使用寿命，哪怕是长时间的连续运行，也会产生影响，而LED则不会出现这样的问题，所以当把两者进行对比时，也会影响LED所需的数量、满足寿命要求的能力或整体强度要求。

综合费用

在设计系统时，即使在某些情况下该成本是可比较的，也应考虑总体产品成本（而不是仅依赖于汞灯成本还是LED成本）。与为汞灯供电所需的镇流器相比，LED的电子设备更小，更简单，更便宜，更可靠。通过更好地控制UVC LED发射方向，并不总是需要昂贵的反射材料。

结论

总体而言，UVC LED已经能够替代汞灯在大多数中小型中应用，并且正考虑将其用于大型应用，因为UVC LED技术的发展可以与当前产品开发生命周期保持同步。在使用任何类型的脉冲操作或紧凑型产品的应用中，UVC LED都是最佳解决方案。随着产品变得越来越大，功能越来越强大，在汞灯和LED之间等效的强度计算或更好的LED设计解决方案，需要对升级到新技术所需的所有变量有更深入的了解。敬请期待。

来源：Klaran

翻译：UVLED风向