Vatnssótthreinsunarkerfi þar sem notast er við útfjólubláar ljósdíóðir (UV LED) á sýklaeyðandi eða UV-C sviðinu voru fyrst kynntar í viðskiptum árið 2012.
Saga UV ljósdíóða
Upphafskerfin voru minni en hefðbundin útflutningsvörur, en með lægri flæðishraða og kostaði nokkur þúsund dollara. Síðan þá hafa UV-C LED aðallega einbeitt sér að POU-forritum (point-of-use) þar sem kerfi verða minni og minni þar til auðveldlega er hægt að samþætta þau eða setja aftur inn í núverandi vörur. Þegar hönnun UV-C LED kerfa batnaði, þroskuðust þau í hönnun, áreiðanleika og síðast en ekki síst, skilvirkni og kostnaði og hafa því loksins orðið samkeppnishæf við rótgrónar vörur á sótthreinsimarkaði POE (UV).
Samanburður við hefðbundin kerfi
Í grunninn byggjast UV sótthreinsunarkerfi á tveimur meginreglum - skilvirkni útfjólubláa lampans og skilvirkni hönnunar reactors. Venjulega eru hefðbundnir UV-lampar skilvirkari og framleiða meira UV-ljós en hita miðað við UV-C LED ljósgjafa. Hið gagnstæða er satt með hefðbundnum kvikasilfurs lampa reactor hönnun, þar sem sívalur hönnunin er venjulega minna skilvirk en nútíma UV-C LED reactors sem hægt er að sérhanna út frá sveigjanleika LED. Með tímanum hefur UV-ljósnýtni UV-C LEDs batnað og hönnuðir hafa dregið verulega úr skilvirkni UV-C LED reactors. Þó að þessar framfarir hafi styrkt LED tækni fyrir POU forrit, þá hefur það einnig byrjað að opna POE markaðinn. UV-C LED lausnir fyrir hærra flæði sem tengist POE vatnsmeðferð eru nú komnar til ára sinna.
Aðrir þættir sem þarf að hafa í huga þegar bornir eru saman venjulegir útfjólubláir kvikasilfurslampar og UV-C LED eru þættir í heildarkröfum viðhalds kerfisins og kostnaður við eignarhald. Í fyrsta lagi, vegna sérstæðra eiginleika UV-C ljósdíóða, er fouling miklu minna áhyggjuefni þar sem hitaútstreymi er stjórnað aftan á kerfinu en ekki á kvarslampa eða ermi þar sem foulling á sér stað. „Augnablik á“ LED tækni gerir aðeins kleift að knýja LED-ljósin þegar vatn flæðir og þar með útrýma hitauppbyggingunni sem leiðir til þess að fouling finnst oft í kerfum sem nota varanlega knúnir kvikasilfurslampa Einnig með vandlegri hitastjórnun, UV-C LED kerfi getur varað í allt að 10.000 klukkustundir með hléum. Augnablik af / á eiginleikar ljósdíóða og afleiddur hæfileiki til að vera aðeins knúinn þegar þörf krefur dregur verulega úr skipti á lampa þegar borið er saman við hefðbundna kvikasilfurslampa. Þessi aðgerð ásamt flæðistýrðu orkuþörf þýðir að raforka sem þarf til sótthreinsunar er verulega lægri fyrir UV-C LED kerfi.
Sveigjanleiki UV-C bylgjulengdavals á 260 nm til 280 nm sýkladrepandi svið er annað aðalsmerki LED samanborið við fasta 253,7 nm losun sem kvikasilfurslampar framleiða. Þetta gerir ráð fyrir markvissari hönnun UV-C LED kerfa fyrir sérstök forrit.
Að lokum er hæfileikinn til að fella inn UV-styrkleiki með föstu ástandi án þess að þurfa dýrar og oft frekar óáreiðanlegar ytri skynjaraeiningar, eins og þær finnast með hefðbundnum kvikasilfurslampakerfum, er verulegur bónus og veitir sjálfkrafa hugarró að sótthreinsunarkerfið er í raun að virka eins og það ætti, með öruggri sótthreinsuðu vatni.
LED koma á netinu
UV-C LED kerfi hafa verið hluti af nokkrum tilviksrannsóknum, þar á meðal flugrannsókn háskóla og samvinnu rannsóknar- og þróunarsamningur (CRADA) við bandarísku EPA. Þessar tilviksrannsóknir, allt frá árinu 2016, bjóða upp á áreiðanleika og langlífsvísir sem oft er óskað eftir í einhverju eins mikilvægu og drykkjarvatnsmeðferð. Aðalmarkmið bandaríska EPA R&magnarans var að hanna, búa til og prófa samþætt vatnsmeðferðarkerfi sem inniheldur háþróaða UV-C LED sótthreinsunar- og síunartækni. Samþætt tækið miðaði á hærra flæðishraða og krefjandi vatnsgæði en notað er í viðskiptakerfum sem nú eru til staðar. Lokaniðurstaðan af þessum R&magnara; samningi leiddi til fyrsta heimsmeðferðarkerfisins UV-C LED POE meðferðar.
Íbúðar POE einingar
Nú þegar UV-C LED kerfi hafa farið þétt yfir POE þröskuldinn, er augljósasti „sæti bletturinn“ fyrir tæknina í öllu vatnsmeðferðinni heima og nær ekki aðeins til að sótthreinsa vatn, heldur einnig vernd fyrir sturtur, blöndunartæki á baðherberginu og fleira. Nú er algerlega raunhæfur valkostur við hefðbundnari kvikasilfurslampakerfi sem, til að vera að fullu virk, þurfa venjulega að lamparnir gangi alltaf af fullum krafti, vegna nauðsynlegs upphitunartíma kvikasilfurslampa. Notendur hefðbundinna útfjólublára kerfa þekkja alltof „heitt vatnsskotið“ sem á sér stað eftir langan tíma án flæðis (td fyrsta hlutinn á morgnana). Þessi erting er útrýmt með „instant on“ aðgerð LED kerfa. Fimm ára skipti á LED sem byggjast á vatnsnotkun með hléum á dæmigerðu heimili ásamt minni rafnotkun og engin kvikasilfur sem inniheldur lampa til að farga bætir aðdráttarafl LED lausnarinnar.
Verslunareiningar
Gildissjónarmið ljósdíóða fyrir þá tegund POE forrita sem lýst er hér að ofan er einnig til þess sem hægt er að lýsa sem „létt auglýsing“ þar sem nauðsynleg vatnsrennsli er ekki svo mjög frábrugðið þeim sem finnast í íbúðarhúsnæði. Dæmi gætu verið lítil félagsmiðstöðvar og vettvangur, litlir skólar, litlar skrifstofur, brunasalir og smásöluverslanir. Fyrir stærri aðstöðu er hægt að setja upp mörg POE-einingar samhliða, en í mjög náinni framtíð, þar sem bæði vöruþróun og aukin eftirspurn leiða til minni kostnaðar og fótspors, verða kerfi fyrir alla sviðið í atvinnuskyni aðgengilegt.
Einingar sveitarfélaga
Eðli málsins samkvæmt hefur vatnsmeðferðarkerfi sveitarfélaga hæsta flæðishraða umsókna sem fjallað er um. Viðbótarumfjöllun er dæmigerð „fjölþröskuldar“ nálgun, sem mun oft fela í sér sótthreinsun á útfjólubláum litum auk þess sem klórleifar eru til staðar. Magnið af útfjólubláum krafti sem krafist er í öllum, en minnstu kerfin eru veruleg og munu einkennast af hefðbundinni kvikasilfurslampatækni í nokkurn tíma ennþá. Hins vegar, eins og getið er hér að framan, ganga rannsóknir og þróun LED tækni fyrir UV-C forrit hratt áfram og hlutfall kostnaðar / afls / skilvirkni batnar stöðugt. Kerfisrannsóknir sveitarfélaga með LED tækni til bæði sótthreinsunar og háþróaðrar oxunar (AOP) hafa þegar verið hafnar í Bretlandi og er vafalaust merki um það sem koma skal.
UV-C LED markaðsþróun
Heildarstærð POE UV markaðs: Að því er varðar þessa grein munum við aðeins fjalla um íbúðarhúsnæði og létt viðskipti þar sem flæði er yfirleitt á bilinu 5 til 15 gpm (20 til 60 lpm). Markaðsstærð þessa hluta er áætluð um 0,3 milljarðar Bandaríkjadala árlega, sem jafngildir um 300.000 kerfum á heimsvísu.
Nýlegur vöxtur / COVID-19: Aukin meðvitund notenda um vatnsgæðavandamál með mjög kynntum atburðum eins og Flint, Michigan og fleirum ásamt almennari auknum kvíðaþéttni vegna COVID-19 hefur í för með sér tveggja stafa vöxt fyrir UV sótthreinsunarmarkaðurinn almennt. Þetta nær yfir yfirborðs- og loftforrit auk drykkjarvatns.
Vöxtur UV LED kerfa á markaðnum: Auknar kröfur og þörf fyrir sjálfbærar lausnir á heilsufari og lífsgæðum sem tengjast málum ættu að tryggja sífellt mikilvægari stað fyrir UV-C LED tækni á sviði bættrar aðferðafræði við vatnsmeðferð. Stöðug bati í afköstum og lækkun kostnaðar er nú þegar að leyfa þessu að gerast og eykur aðeins skarpskyggni á markaðnum í framtíðinni.
