Συγκρίσεις τεχνολογίας
Οι λαμπτήρες ατμού υδραργύρου σε διάφορες επαναλήψεις (μεσαίας και χαμηλής πίεσης) βρίσκονται στον πυρήνα της απολύμανσης UV εδώ και αρκετές δεκαετίες. Αν και η χρήση LED στην αγορά του μαζικού ορατού φωτός έχει γίνει συνηθισμένη κατά τη διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας, η χρήση τους στην αρένα απολύμανσης αρχικά περιορίστηκε σε εξειδικευμένες εξειδικευμένες εφαρμογές λόγω του σχετικά υψηλού κόστους και της περιορισμένης απόδοσης παραγωγής UV. Τα τελευταία χρόνια, έχουν γίνει μεγάλα βήματα στον εξευγενισμό της τεχνολογίας UV-C LED σε σημείο που η ανάλυση κόστους-οφέλους έχει γίνει πιο ευνοϊκή, πρώτον σε εφαρμογές POU (π.χ. διανομή νερού) και, πιο πρόσφατα, σε εφαρμογές POE. Οι πρώτες αρνητικές πτυχές της τοξικότητας των υλικών, της διαχείρισης της θερμότητας και του κόστους έχουν αντιμετωπιστεί. Όλα τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι πλέον η μείωση των επικίνδυνων ουσιών (RoHS) συμβατών, οι ενσωματωμένοι ψύκτες θερμότητας χειρίζονται τη θερμική διαχείριση αποτελεσματικά και η συνεχής βελτίωση του κόστους έναντι της παραγωγής αποδεικνύεται καλά από τη γραφική αναπαράσταση του νόμου haitz (βλέπε σχήμα 1). Ο νόμος του Haitz είναι η παρατηρούμενη και προβλεπόμενη βελτίωση των LED με την πάροδο των ετών. Αυτός ο νόμος έχει διαπιστώσει ότι κάθε δεκαετία, το κόστος μειώνεται κατά 10 και η ποσότητα του φωτός που παράγεται αυξάνεται κατά 20. Αυτή η εξέλιξη λαμβάνει χώρα την ίδια στιγμή που αυξάνεται η πίεση για την εξάλειψη της χρήσης και της επακόλουθης διάθεσης υδραργύρου.
Στον πυρήνα τους, τα συστήματα απολύμανσης UV βασίζονται σε δύο αρχές – την αποτελεσματικότητα του λαμπτήρα UV και την αποτελεσματικότητα του σχεδιασμού του αντιδραστήρα. Συνήθως, οι συμβατικοί λαμπτήρες UV είναι πιο αποτελεσματικοί, παράγοντας περισσότερο υπεριώδες φως από τη θερμότητα σε σύγκριση με τις πηγές φωτός UV-C LED. Το αντίθετο ισχύει για το συμβατικό σχεδιασμό αντιδραστήρων λαμπτήρων υδραργύρου, καθώς ο κυλινδρικός σχεδιασμός είναι συνήθως λιγότερο αποδοτικός από τους σύγχρονους αντιδραστήρες UV-C LED, οι οποίοι μπορούν να σχεδιαστούν κατά παραγγελία με βάση την ευελιξία των LED. Εκτός από τις βελτιώσεις κόστους έναντι εξόδου που αναφέρονται παραπάνω, ο αντιδραστήρας UV-C LED και η απόδοση εξόδου UV επωφελούνται και οι δύο από τη συνεχή βελτίωση με ταχείς ρυθμούς, επιταχύνοντας τη διείσδυση της τεχνολογίας LED σε εφαρμογές υψηλότερης ροής. Ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα που προσφέρει η τεχνολογία UV-C LED είναι η ικανότητα προσαρμογής των μηκών κύματος UV για συγκεκριμένες, στοχευμένες εφαρμογές λόγω του ότι δεν περιορίζονται από την παραγωγή λαμπτήρων ατμού υδραργύρου χαμηλής πίεσης 254nm.
Ενώ τα συμβατικά συστήματα απολύμανσης uv με λαμπτήρες υδραργύρου θα συνεχίσουν να κυριαρχούν σε ορισμένους τομείς της αγοράς, ιδίως στις εμπορικές και βιομηχανικές εφαρμογές υψηλής ροής, υπάρχουν πρόσθετοι παράγοντες (όπως το κόστος ιδιοκτησίας και οι μακροπρόθεσμες απαιτήσεις συντήρησης) που θα οδηγήσουν στην υιοθέτηση συσκευών UV-C LED σε έναν αυξανόμενο αριθμό εφαρμογών. Λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων των οδηγήσεων uv-c, η ρύπωση είναι πολύ λιγότερο μια ανησυχία δεδομένου ότι η απαλλαγή θερμότητας αντιμετωπίζεται στο πίσω μέρος του συστήματος χρησιμοποιώντας την τεχνολογία νεροχυτής θερμότητας παρά τη διεπαφή λαμπτήρων χαλαζία/μανικιών/νερού, όπου η ρύση και η συνακόλουθη μειωμένη μετάδοση UV μπορούν να εμφανιστούν στο νερό που περιέχει τα ορυκτά σκληρότητας. Στα συμβατικά συστήματα, η τεχνολογία instant -on LED επιτρέπει την τροφοδοσία των LED μόνο όταν ρέει νερό, εξαλείφοντας έτσι τη συσσώρευση θερμότητας που έχει ως ως συνέπεια τη διαστολή κατά τη διάρκεια στάσιμων (χωρίς ροή) συνθηκών που βρίσκονται συχνά σε συστήματα που χρησιμοποιούν λαμπτήρες υδραργύρου που τροφοδοτούνται μόνιμα. Η εξάλειψη της γνωστής βολής ζεστού νερού που σχετίζεται με συμβατικά συστήματα που δεν είναι εξοπλισμένα με βαλβίδα απόρριψης διαχείρισης θερμοκρασίας είναι ένα πρόσθετο όφελος. Οι άμεσες ιδιότητες on/off των LED και η επακόλουθη ικανότητα να τροφοδοτούνται μόνο όταν χρειάζεται μειώνει δραστικά τα διαστήματα αντικατάστασης λαμπτήρων σε σύγκριση με τους συμβατικούς λαμπτήρες υδραργύρου. Με βάση τη μέση οικιακή ζήτηση νερού 2-3 ώρες την ημέρα, το διάστημα αντικατάστασης για LED είναι συνήθως πέντε χρόνια, σε σύγκριση με την ετήσια αντικατάσταση λαμπτήρων υδραργύρου. Το πλεονέκτημα κατ' απαίτηση, σε συνδυασμό με τη ρυθμιζόμενη από τη ροή ζήτηση ενέργειας, σημαίνει ότι η μακροπρόθεσμη απαίτηση ηλεκτρικής ενέργειας είναι σημαντικά χαμηλότερη για τα συστήματα UV-C LED.
