LED UVC que reemplazan las lámparas de mercurio de baja presión (LP-Hg) en sistemas de purificación/desinfección

Actualización: 12 de agosto de 2023

En el mercado de LED UVC, la carrera por el WPE más alto está en marcha: WPE es la fracción de energía eléctrica en el LED que se convierte en energía óptica fuera del dispositivo. En esta carrera, Bolb Inc. está a la cabeza.

Tras el brote de COVID-19, ams OSRAM ya se está posicionando como líder con uno de los mejores LED UVC del mercado.

Utilizados desde hace más de 40 años por sus efectos germicidas, los sistemas basados ​​en lámparas de mercurio de baja presión (lámparas LP-Hg) para la desinfección de superficies, aire y agua desaparecerán paulatinamente en favor de los LED UVC.

El Convenio de Minamata sobre el Mercurio (un tratado global que tiene como objetivo proteger la salud humana y el medio ambiente de los efectos nocivos del mercurio), las regulaciones futuras y la falta de competencia la tecnología debería permitir que los LED UVC se apoderen del mercado, tal como lo hicieron unos años antes los LED de luz blanca en el segmento de iluminación general.

La adopción de esta tecnología para este propósito, por lo tanto, ya no es una cuestión de “si” sino de “cuándo”.

Al igual que con los LED de luz blanca, la eficiencia del enchufe de pared se considera el parámetro campeón que, en un nivel específico, ayudará a poner fin a las lámparas LP-Hg.

Sin embargo, por el momento, la mayoría de los WPE LED UVC están en el rango de 1 a 4 %, demasiado bajo para competir con las lámparas LP-Hg que tienen una eficiencia de alrededor del 30 %.

“Esto crea un efecto cascada con, como resultado final, una consecuencia en el costo: cuanto menor es la eficiencia, mayor es la cantidad de calor a disipar, más difícil la integración y mayor el costo”, dice el analista Matthieu Verstraete. , “sin embargo, algunas empresas están comenzando a destacarse con WPE prometedores”.

Nichia proporciona un LED con WPE > 5%, aunque para una longitud de onda de 280 nm que tiene un menor efecto germicida. A Bolb Inc. y ams OSRAM les va bien con una eficiencia > 5.5 % a 265 nm, la longitud de onda óptima para esta aplicación.

El hecho interesante sigue siendo que el líder mundial en soluciones ópticas presentó su producto, que tiene un asombroso parecido con el diseño de Bolb, unos meses después de adquirir el 20% de Bolb Inc., sin dejar dudas sobre el origen del dispositivo. Aún así, con su estructura LED UVC de chip transparente patentada, Bolb Inc., el recién llegado, está por delante de la competencia con cuatro productos que presentan una eficiencia de entre 5.5 y 6.4 %.
Cost

A pesar de una disminución significativa entre 2016 y 2021 (factor de 200), el costo de los LED UVC sigue siendo alto en comparación con las lámparas LP-Hg (0.05 USD/mW frente a ~0.002 USD/mW). Sin embargo, se está acercando a un nivel lo suficientemente alto como para intensificar el interés por llevar el producto al mercado.
De por vida

Aunque ya es superior a las lámparas de LP-Hg (12,000 h frente a 8,000 h), la vida útil sigue siendo un parámetro a mejorar para compensar el coste de compra con un mayor tiempo de funcionamiento y, por tanto, un menor coste de mantenimiento.
Teniendo todas las cartas, PISÉO considera que los LED UVC podrían tener un WPE equivalente al de las lámparas LP-Hg y una vida útil igual a la de los LED de luz blanca (50,000 h) para 2028.

El desafío consiste en combinar todos los mejores parámetros (WPE alto, bajo costo, larga vida útil, en la longitud de onda óptima) en un dispositivo con diferentes estrategias, las soluciones desarrolladas por los principales actores eventualmente deberían converger hacia el LED UVC ideal. El análisis determina el punto de inflexión en el que es más rentable invertir en LED UVC que en lámparas LP-Hg. Este análisis del coste total de propiedad tiene en cuenta la evolución del consumo eléctrico y la amortización de la fuente UVC en función de su precio y vida útil.

Después de unos años de tímidos logros, la pandemia de COVID-19 ha sacado a los ópticos de su escondite.

Muchos anuncios se han hecho recientemente. El mes pasado, Bolb Inc. presumió un WPE del 8.3 % en los prototipos de LED UVC, mientras que Crystal IS reclamó un valor de vida útil L70 proyectado de más de 25,000 XNUMX horas para su producto de última generación.

Samsung, que recientemente ingresó al mercado, podría mostrar algunos logros emocionantes este año. Se esperan más anuncios, lo que confirma la intensa actividad en el campo.

 

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