Ers darganfod effeithiolrwydd germicidal UV ym 1901, mae diheintio uwchfioled wedi'i wneud yn bennaf gan ddefnyddio lampau mercwri pwysedd isel.
Mae mercwri yn bresennol mewn lampau mercwri pwysedd isel, sy'n codi pryderon am halogiad yr amgylchedd. Fel ailosod bylbiau fflwroleuol LED, rhagwelir y bydd LEDs yn dechnoleg amgen sy'n anfalaen yn ecolegol. Mae effeithlonrwydd LEDs UV bellach yn is nag effeithlonrwydd lampau mercwri pwysedd isel, er gwaethaf eu gwelliant blynyddol cyflym. Gan nad oes unrhyw dechnoleg amgen wedi'i datblygu, mae lampau mercwri pwysedd isel felly wedi'u heithrio o'r Gyfarwyddeb RoHS at ddefnyddiau penodol tan Chwefror 24, 2027 (Eitem 4(a)). Os dangosir nad oes unrhyw dechnoleg amgen ar gael y tu hwnt i 2027, gellir ymestyn yr eithriad hwn. A oes gwir angen estyniad? Gall rhai ceisiadau fabwysiadu LEDs ar hyn o bryd, yn ôl Nichia, a bydd bron pob cais yn gallu gwneud hynny erbyn mis Chwefror 2027.
Yma, mae Nichia yn cyflwyno enghraifft yn y byd go iawn lle mae LEDs UV yn cael eu harchwilio fel dewis diheintio yn lle lampau mercwri pwysedd isel.
Diheintio arwyneb gan ddefnyddio lampau mercwri pwysedd isel → Astudiaethau Achos Mabwysiadu LED
Mae diheintio wyneb, diheintio aer trwy purifiers, a diheintio systemau dŵr a charthffosiaeth i gyd wedi'u cynnwys ym maes diheintio UV gan ddefnyddio lampau mercwri pwysedd isel. Mae glanhau offer a chynwysyddion y diwydiant bwyd yn enghraifft gyffredin o ddiheintio arwyneb. Mewn cyfleusterau prosesu bwyd, mae cynwysyddion yn cael eu llenwi â bwyd ar ôl bod yn agored i olau UV i ddiheintio'r tu mewn ac atal germau rhag tyfu a halogi'r bwyd.
Darlun o gynwysyddion bwyd sy'n agored i ymbelydredd UV:
Mae lampau mercwri pwysedd isel yn allyrru golau uwchfioled uwchben y cynwysyddion i ddiheintio y tu mewn i lawer o gynwysyddion bwyd ar unwaith. Felly mae'n rhaid defnyddio cwarts ymdoddedig i orchuddio lampau mercwri pwysedd isel i atal halogiad mercwri a thorri gwydr os bydd y lamp yn methu.
Darlun o ymbelydredd a welir uchod:
Mewn cyferbyniad â lampau mercwri pwysedd isel, gellir defnyddio LEDs i arbelydru'r eitem darged â golau UV yn unig oherwydd gellir dewis a newid eu ffurfweddiadau a'u safleoedd yn gywir, fel y dangosir yn y llun arbelydru uchod. Ar y llaw arall, mae lampau mercwri pwysedd isel yn allyrru golau i bob cyfeiriad, gan amlygu'r bylchau rhwng cynwysyddion unigol a chefnau'r lampau i olau UV ychwanegol.
Ar ben hynny, gan fod lampau mercwri pwysedd isel yn cymryd amser hir i'w troi ymlaen ac i ffwrdd, rhaid eu cadw "ymlaen" bob amser. Mae LEDs, ar y llaw arall, yn darparu ar / oddi ar unwaith, sy'n golygu mai dim ond pan fo angen y gellir eu troi ymlaen, gan leihau'r defnydd o ynni ac allyriadau CO2 o bosibl.
Yng ngoleuni'r wybodaeth a grybwyllwyd uchod, dangosir canlyniadau cymhariaeth rhwng LEDs a lampau mercwri pwysedd isel yn y tabl canlynol.
Canlyniad astudiaeth
Y pŵer mewnbwn sydd ei angen i gael yr un effaith ddiheintio yn y gwerthoedd go iawn yn yr enghraifft ymchwil hon yw 600W a 312W.
Defnyddiwyd UV LED 434C Nichia i brofi arbelydru ac effeithlonrwydd y LED.
Yn ôl Shikoku Electric Power CO., Inc., y ffactor allyriadau CO2 ar gyfer FY2021 yw 0.527t/MWh.
O'i gymharu â LEDs, sydd ag effeithlonrwydd o 5.4%, mae gan lampau mercwri pwysedd isel fwy o effeithlonrwydd o 22%. Fodd bynnag, gall LEDs ddefnyddio hyd at 90% o'r arbelydru UV y maent yn ei gynhyrchu, tra bod lampau mercwri pwysedd isel yn defnyddio 9% yn unig. Felly, o'i gymharu â lampau mercwri pwysedd isel, sydd angen 60 0W o drydan i ddarparu'r un effaith ddiheintio, mae angen 312W ar LEDs. Ar ben hynny, dim ond pan fo angen y gellir actifadu LEDs. Er enghraifft, os gadewir lampau mercwri pwysedd isel ymlaen am 18 awr y dydd, gellir troi LEDs ymlaen am 14 awr. Gan dybio bod pob lamp yn cael ei ddefnyddio am 300 diwrnod, mae defnydd pŵer lampau mercwri pwysedd isel gyda 600W o bŵer mewnbwn yn 3.2MWh yn flynyddol, tra bod LEDs gyda 312W o bŵer mewnbwn yn defnyddio 1.3MWh yn flynyddol, gostyngiad o 60%. Yn ogystal, mae allyriadau CO2 yn cael eu cyfrifo gan ddefnyddio allyriadau CO2 o 0.527 tunnell fesul 1 MWh o bŵer. Mae LEDs yn cynhyrchu 0.69 tunnell o CO2 yn flynyddol o'i gymharu â 1.7 tunnell o lampau mercwri pwysedd isel, sy'n ostyngiad o 60%.
Map ffordd
Crynodeb
Defnyddiwyd nodweddion LEDs, megis eu defnydd o fflwcs pelydrol uchel trwy oleuo dethol yn unig o'r rhanbarthau gofynnol a'u galluoedd ymlaen / i ffwrdd ar unwaith, yn yr astudiaeth achos hon i gyflawni manteision nodedig. Felly gall Nichia ddangos yn ddiamwys y gall LEDs fod yn dechnoleg amnewidiol ar gyfer lampau mercwri â gwasgedd isel.
Ar wahân i'r enghraifft uchod, bydd Nichia yn cydweithio â'i chleientiaid a'i phartneriaid i greu dyluniadau sy'n defnyddio nodweddion LED mewn cymwysiadau diheintio eraill, megis diheintio aer a dŵr. Bydd Nichia yn gwneud pob ymdrech i sicrhau bod technoleg LED yn disodli lampau mercwri pwysedd isel.
Yn ogystal, fel y dywed y map ffordd, mae perfformiad UV LED wedi gwella'n sylweddol yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Mae cynnydd technolegol yn gyflym oherwydd effaith synergaidd disgwyliadau datblygu ar gyfer LEDs sy'n deillio o gyfyngiadau amgylcheddol a'r angen i frwydro yn erbyn salwch heintus. Mewn rhai achosion, mae'r defnydd o LEDs yn lle lampau mercwri pwysedd isel eisoes yn cael ei gyflawni trwy ddatblygu dyluniad sy'n manteisio ar alluoedd LED. Yn ôl Nichia, bydd hyn, ynghyd â gwelliant trawiadol perfformiad sylfaenol UV LEDs, yn achosi tueddiad hyd yn oed yn fwy, a bydd LEDs UV yn cael eu derbyn yn eang yn lle lampau mercwri pwysedd isel ym mhob cais a pharth diheintio. O ganlyniad, ni fydd angen ymestyn yr eithriad RoHS y tu hwnt i 2027.
Yn ogystal â gweithio i fynd i'r afael â phryderon cymdeithasol gan gynnwys sefydlu cymdeithas sy'n rhydd o arian byw a charbon-niwtral, bydd Nichia yn parhau i wella perfformiad LEDs.
