Informatii utile despre iluminat

Module LED LinearZ pentru iluminat optim in cresterea plantelor (horticultură)

LinearZ LED Modules for horticulture

Cultivarea plantelor la lumina artificiala, în medii închise și controlate complet, este o abordare cu popularitate în creștere. De asemenea, există o concurență din ce în ce mai mare pentru a avea rezultate foarte bune la un cost scăzut și cât mai rapid posibil, astfel încât sistemul de iluminat joacă un rol crucial.

Mai jos veți găsi un ghid rapid despre construirea celui mai eficient sistem de iluminare.

1) Cercetare, cercetare...

Primul pasa este sa ințelegeți ce spectru și intensitate de lumină au nevoie plantele dvs.

Puteți începe citind articolul nostru detaliat despre iluminatul horticol, aici.

2) Alegeți valoarea PPFD și culoarea de lumina potrivită pentru plantele dvs.

Cu cele mai noi realizări tehnologice, LED-urile de lumină albă cu spectru special sau complet sunt cele mai eficiente și mai economice surse de lumină pentru creșterea plantelor. Cu temperatura albă de 3000K, veți avea plante cu aspect mai plăcut, în timp ce cu 5000K veți obține o creștere mai rapidă.

Spre deosebire de combinatia clasica de LED-uri albastre si rosii, lumina alba speciala are randament mai bun de crestere si pastreaza aceeasi perceptie asupra culorilor ca lumina naturala. Este foarte dificil de lucrat intr-un spatiu iluminat cu spectru incomplet de culori, doar rosu si albastru cu lumina verde absenta, iar intr-un spatiu rezidential aceasta lumina este si mai deranajanta.

Cu LED-urile noastre Nichia 757 Rsp0a cu lumină albă de spectru special pentru creșterea plantelor sau cele cu spectru complet Nichia Optisolis CRI98 plantele dvs. vor crește cu până la 50% mai mult decât lumina convențională, inclusiv LED-uri albe standard, o combinație de LED-uri roșii și albastre sau tuburi fluorescente, pentru un consum mai mic de energie.

Nichia LED for Horticulture

Valorile PPF și PPF / Watt ale modulelor noastre LinearZ sunt în tabelul de mai jos. De asemenea, veți găsi PPFD pe metru pătrat de la o distanță de 30 cm între leduri și frunzele plantei:

Values for LinearZ in PPF

Exemple de PPFD recomandate (PPF pe metru pătrat) pentru unele plante obișnuite cultivate în interior:

Examples of PPFD for common plants

Pentru mai multe valori, citiți articolul nostru detaliat aici.

Pentru a lumina plantele din tabelul de mai sus, puteți utiliza datele de mai jos recomandate, pentru fiecare metru pătrat de sol.

How Many LinearZ modules are needed for horticulture

La o distanță de 30 cm, două module LinearZ LED 3000K vor avea 354 PPFD, iar la 56 cm valoarea fi de 100 PPFD. Vă recomandăm 30 cm ca distanță optimă între frunze și module LED.

3) Minimizați costul energetic, cu mai buna eficacitate in PPF / Watt

Sistemul cu LED-uri ar trebui să furnizeze PPF ridicat pentru consum minim de energie (PPF/W), astfel încât costurile dvs. de operare sa fie foarte mici. De exemplu, banda noastră LED LinearZ Nichia pentru Horticultura Rsp0a la 5000K are 1,82 PPF / Watt, una dintre cele mai bune valori de pe piață.

4) Aveți grijă de stabilitatea culorilor

Sistemul cu LED-uri ar trebui să aibă o schimbare de culoare minimă pe parcursul duratei sale de funcționare, altfel plantelor în creștere vor fi afectate.

De regulă, LED-urile de lungă durată, precum cele fabricate de Nichia, Osram sau Cree au o stabilitate excelentă a culorilor. Modulele noastre LED Nichia au o stabilitate a culorii foarte bună pentru o perioadă de funcționare minimă de 60.000 ore.

5) Toate LED-urile ar trebui să aibă 3000K sau 5000K

LED-urile albe, la fel ca toate produsele fabricate, au variații de material și de proces care duc la produse cu variație în nuanța luminii albe emise. De exemplu, LED-urile albe calde Nichia ieșite din linia de producție pot avea o temperatură de culoare între 2580K și 4260K. Dacă s-ar integra direct în benzi sau lumini pentru creșterea plantelor, rezultatele vor fi foarte slabe.

Pentru a preveni problema de mai sus, LED-urile trebuie să fie sortate și grupate în loturi cunoscute sub numele de "Bin-uri de cromaticitate". Astfel, pentru a avea toate LED-urile în bandă cu 3000K sau 5000K, sortarea MacAdam Ellipse în 3 trepte este obligatorie.

6) Modulele trebuie să fie ușor de instalat sau înlocuit

Horticultura folosește intensiv sistemul de iluminat, cu timp de rulare zilnic de 12-16 ore. Din acest motiv, modulele sau benzile trebuie înlocuite cu ușurință. Forma și standardul de conectare Zhaga este recomandat, deoarece înseamnă că benzile cu LED-uri pot fi ușor instalate sau înlocuite.

LED-urile noastre LinearZ sunt disponibile în module ușor de instalat plug & play cu standardul Zhaga. LinearZ 52 respectă Zhaga Book 7 L56W2 și LinearZ 26 cu Book 7 L28W2.

Modulele LinearZ utilizează un sistem de alimentare Plug & Play care permite conectarea firelor fără a folosi un pistol de lipit și sunt disponibile în versiunea curentă constantă pentru cea mai mare eficiență energetică.

Puteți achiziționa LinearZ direct de mai jos:

 

Rezultate similare sunt posibile cu spectrul nostru complet LinearZ cu LED-urile Nichia Optisolis cu CRI98 +

Ghid de iluminare cu LED-uri pentru cresterea plantelor (horticultura)

Light for plant growth

---nota: articol publicat initial in limba engleza, graficele si imaginile sunt in engleza---

Cultivarea plantelor sub iluminatul artificial, în medii închise și complet controlate, este o metodă cu utilizare în creștere și impact global.

Agricultura interioară la scară industrială ar putea deveni principalul factor ce va reduce foametea în multe regiuni ale lumii și conflictele generate de aceasta. Odată cu creșterea populației provocari precum diminuarea suprafețelor de teren agricol, poluarea, încălzirea globală și migrația pentru creșterea plantelor într-un mod fiabil, previzibil și eficient pot deveni și mai mari în viitor.

Concepte științifice de bază legate de iluminatul horticol

Un factor cheie în succesul creșterii plantelor in interior este eficiența sistemului de iluminat în procesul de inducere a creșterii, comparativ cu lumina solară.

Pentru a construi un sistem de iluminat foarte eficient, ar trebui cunoscute câteva concepte științifice de bază.

Plantele cresc printr-un proces numit fotosinteză, care transformă radiația electromagnetică - lumină - în energie chimică folosită pentru creștere și dezvoltare. Celelalte ingrediente necesare sunt dioxidul de carbon (CO2), nutrienții și apa. Procesul în sine nu este deosebit de eficient, doar 4 - 6 la sută din radiațiile absorbite sunt transformate în energie chimică, dar acesta este motorul care sustine viața pe planetă.

Fotosinteza și radiația PAR

Radiația electromagnetică necesară pentru fotosinteză este definită drept radiație fotosintetică activă (PAR), cu domeniul spectral cuprins între 400 și 700 nanometri. Doar radiațiile din intervalul de mai sus pot fi utilizate de organisme în procesul de fotosinteză, pentru a fixa carbonul din CO2 în carbohidrați.

Ar trebui să remarcăm că radiația electromagnetică numită lumină vizibilă pentru un ochi uman tipic are o gamă spectrală de la aproximativ 380 până la 740 nanometri.

O unitate comună de măsură pentru radiație fotosintetică activă PAR este fluxul de fotoni fotosintetici (PPF), măsurat în moles pe secundă. Pentru multe aplicații practice, această unitate este extinsă la PPFD, moles pe secundă pe metru pătrat.

Teoria din spatele PPF este că fiecare foton absorbit, indiferent de lungimea de undă și de energia sa, are o contribuție egală la procesul fotosintetic. In conformitate cu legea Stark-Einstein, fiecare foton (sau cuant) care este absorbit va excita un electron, indiferent de energia fotonului, între 400 nm și 700 nm. Din acest motiv, fluxul foton fotosintetic este denumit și flux cuantic.

Cu toate acestea, doar o parte din fotoni sunt absorbiți de o frunză de plantă, proces determinat de proprietățile sale optice și de concentrația de pigmenți din planta, cum ar fi Clorofila A și B și Carotenoidele (a / -Carotene, Lycopen, Xantofila).

Clorofilele A și B dau frunzelor plantei culoarea verde caracteristică, deoarece reflectă cea mai mare parte a radiațiilor cuprinse între 500 și 600 nanometri. Plantele care au mai multe carotenoide decât clorofilele reflectă lungimile de undă de peste 540 nm și au culori galben, portocaliu și roșu. Aceasta culoare include si frunzele de toamnă, când clorofilele s-au uscat.

 

Typical absorptance spectra for Chlorophyll A, Chlorophyll B and Chlorophyll (beta-carotene).

Graficul de mai sus arată spectrele tipice de absorbție pentru clorofila A, clorofila B și Beta-caroten. Fiecare este explicat mai jos:

Clorofila-A

Vârfuri de absorbție la 430 nm și 662 nm

Clorofila-a este pigmentul principal pentru fotosinteză la plante și prezintă o culoare vizuală verde-iarbă. Poate fi găsit în toate organismele fotosintetice, cu excepția bacteriilor fotosintetice.

Clorofila-B

Vârfuri de absorbție la 453 nm și 642 nm

Colorphyll-B prezintă o culoare vizuală albastru-verde și apare la toate plantele, algele verzi și unele procariote. În plante există, de obicei, aproximativ jumătate din cantitatea de colorphyll-B fata de colorphyll-A.

Carotenoizi (a / -caroten, licopen, xantofilă)

Absorbția este puternică între 420nm și 485nm

Carotenii sunt puternic colorați roșu-portocaliu, abundenți în plante, fructe, legume și cereale integrale.

Conversia fluxului luminos în radiații PAR (PPF și PPFD)

Cunoscând vârfurile de absorbție ale pigmenților Clorofilă și Caroten pentru fotosinteză, se poate calcula radiația fotosintetică PAR (PPF și PPFD) a unei surse de lumină.

Fluxul luminos, în lumeni, poate fi transformat în PPF (flux fotonetic fotosintetic sau flux cuantic) cu o formulă matematică bazată pe distribuția spectrală a puterii (SPD) a sursei de lumină. Rezultatul va fi o valoare în μmol / sec care este relevantă doar pentru SPD-ul utilizat la calcul.

Deoarece această conversie necesită date detaliate ale sursei de lumină în format tabular (tabel excel) pentru SPD la fiecare interval de 5 nanometri, cel mai adesea producătorii scriu valorile PPF direct în fișa tehnică. Mai jos sunt câteva exemple de conversie a unor surse luminoase (Light Source) din lumina (Lumens or Lx) în PPF sau PPFD pe metru patrat:

Lumen to PPF or LUX to PPDF conversion

Rata de conversie (Conversion Rate) exprima cat de eficienta este sursa de lumina pentru cresterea plantelor, valoarea mai ridicata fiind mai buna.

Dacă valoarea PPF nu este menționată, numerele de mai sus pot fi utilizate pentru o conversie pentru alte surse de lumină, dar numai cu rezultate aproximative.

În timp ce PPF (fluxul de fotoni fotosintetici) este energia totală emisă de la sursa de lumină, energia recepționată efectiv de către plante este desemnată ca densitate de flux fotonetic fotosintetic (PPFD), iar unitățile sale S. I. sunt µmol / sec / m2.

Iluminanța, în lux, poate fi transformată în densitate de flux de fotoni fotosintetice (PPFD) într-un mod similar, cu o diferență importantă. Aceasta este o valoare este influențată de distanța și proprietățile optice ale sursei de lumină (unghiul de vedere) și este mai des măsurată pe locul de instalare și nu se găsește în fișa tehnică a producătorului. Această abordare este dificil de adoptat atunci când instalația de iluminare se află în faza de proiectare, deoarece necesită ca corpurile LED să fie deja în funcțiune. Tabelele de conversie de mai jos pot ajuta la proiectarea instalației de horticultură.

1) Conversia PPF în PPFD.

Tabelul de mai jos arată o conversie PPF în PPFD (100 PPF în PPFD) pentru o sursă de lumină LED (bandă LED) cu unghi de vizualizare de 120 de grade. Este important de reținut că PPFD pe metru pătrat este valabil doar pentru un metru pătrat de suprafață de creștere caci diametrul suprafatei de iluminare (beam width) poate depasii 100 cm. Dacă sunt suprafețe mai mari, modulele LED, amplasate la fiecare metru pătrat, vor ilumina și pătratele adiacente.

Pentru o iluminare de 100% a unui metru pătrat, vă recomandăm o distanță de 30 cm între frunzele plantei și banda LED / modul.


PPF to PPFD (100 PPF to PPFD) conversion for a LED lightsource (LED strip) with 120 degree viewing angle

2) Conversia PPFD în PPF

Nivelurile de lumină recomandate de obicei pentru plante sunt exprimate în PPFD. Din acest motiv, conversia PPFD în PPF poate fi mai utilă.

100 PPFD in PPF conversion for LED strip 120 deg

Odată ce cunoaștem valorile PPF și PPFD pentru o sursă de lumină, putem proceda la proiectarea sistemului de lumină adecvat pentru plantele de cultivare în interior.

PPFD recomandat pentru legume și plante decorative

Următorul pas pentru proiectarea sistemului de lumină de horticultura este cercetarea intensității luminii potrivite pentru fotosinteză pentru plantele specifice pe care intenționăm să le creștem.

Există plante care cresc natural la umbră, deoarece frunzele lor necesită intensități scăzute de lumină și astfel sunt denumite „plante cu umbră”. Alte plante cresc la soare cu frunze care au nevoie de intensități mari de lumină. Acestea sunt denumite „plante solare”.

Majoritatea legumelor (pepene verde, roșii, castraveți, pepeni…) sunt plante solare, în timp ce multe flori (alyssum, ochi albastri, begonia, calendula, fuchsia…) sunt plante cu umbră.

În general, plantele care cresc la umbră sau la intensități scăzute de lumină au frunze mari, subțiri, în timp ce plantele care au nevoie de intensități mari de lumină au frunze groase.

În funcție de fiecare plantă, fotosinteza începe aparent de la un anumit nivel de lumină, numit punct de compensare. Pe măsură ce intensitatea luminii crește, la fel face fotosinteza și dezvoltarea plantelor, până la un anumit punct care se numește „punct de saturație a luminii”. Dincolo de aceasta, cantitatea de lumină care lovește frunza nu provoacă o creștere a vitezei de fotosinteză, moment in care se spune că lumina „satureaza” procesul fotosintetic.

Punctul de compensare și punctele de saturație sunt descoperite prin observarea fenomenului de absorbție și eliberare de CO2. Pe măsură ce intensitatea luminii scade sub punctul de compensare, se observă o eliberare de CO2, cand trece deasupra acesteia, absorbția de CO2 crește treptat până la punctul de saturație, dacă se aplatizează la nivelul maxim.

A suitable light intensity for a horticulture installation should be chosen between the compensation and saturation points of plants that are grown

Între punctele de compensare și de saturație ale plantelor cultivate ar trebui să se aleagă o intensitate de lumină adecvată pentru o instalație de horticultura.

Mai jos sunt exemple de compensare, saturație și valori recomandate pentru legume și culturi (Letuce, Roșii, Cannabis, Ardei roșu, Castravete ...)



PPFD light levels for Vegetables and Crops

Mai jos sunt exemple de compensare, saturație și valori recomandate pentru plantele decorative.

PPFD values for potted flowers and decorative plants

Proiectarea unui sistem eficient de iluminare LED pentru horticultura

O intensitate de lumină tipică pentru instalațiile de cultivare utilizate pentru salată ar fi de aproximativ 300 până la 400 µmol / m2 / sec. În locații în care este necesară o intensitate mai mare a luminii, cum ar fi serele de tip hibrid, este recomandat un iluminat suplimentar de 100 până la 150 µmol / m2 / sec.

Pentru cresterea plantelor in apartament, fara tinta de inalt randement se poate alege o intensitate de 150 - 300 µmol / m2 / sec.

În prezent, iluminarea cu LED oferă cea mai eficientă și mai eficientă metodă de a ilumina instalațiile de cultivare. Cu toate acestea, nu toate sistemele de iluminare cu LED sunt create egale.

Mai jos sunt atributele foarte importante care fac diferența.

1. Eficiență: PPF / Watt

Sistemul cu LED-uri ar trebui să aibă un raport PPF foarte bun pe consum de energie (PPF). De exemplu, banda noastră LED Linearz Nichia Horticultura Rsp0a la 5000K are 1,82 PPF / Watt, una dintre cele mai înalte de pe piață.

2. Stabilitatea culorilor

Sistemul cu LED-uri ar trebui să aibă o schimbare de culoare minimă pe durata de funcționare, altfel plantele în creștere vor fi puternic afectate.

De regulă, LED-urile de lungă durată, precum cele fabricate de Nichia, Osram sau Cree au o stabilitate excelentă a culorilor

3. Sortarea culorilor

LED-urile albe, la fel ca toate produsele fabricate, au variații de material și de proces care produc produse cu variație corespunzătoare în nuanța luminii albe emise. De exemplu, LED-urile albe calde Nichia ieșite din linia de producție pot avea o temperatură de culoare între 2580K și 4260K. Dacă s-ar integra direct în benzi sau lumini pentru creșterea platului, rezultatele vor fi inconsistente.

Pentru a preveni problema de mai sus, LED-urile trebuie să fie sortate și grupate în loturi cunoscute sub numele de "Binuri de cromaticitate". Astfel, este posibil ca toate ledurile din bandă sau corpuri de iluminat să aibă aceeași temperatură de culoare din punctul de vedere vizibil. Pentru ca acest lucru să se întâmple este nevoie de un sortare MacAdam Ellipse în trei pași.

4. Instalarea sau înlocuirea ușoară a modulelor

Horticultura folosește intensiv sistemul de iluminat, cu timp de rulare tipic zilnic de 12-16 ore. Din acest motiv, modulele sau benzile trebuie înlocuite cu ușurință.

Forma și standardul de conectare Zhaga este recomandat, deoarece înseamnă că un corp de iluminat poate fi întreținut sau actualizat cu ajutorul unor benzi LED. Modulul nostru LinearZ 52 LED este compatibil cu Zhaga Book 7 L56W2 și LinearZ 26 cu Book 7 L28W2.

Plantele sub lumina modulelor noastre LinearZ cu 757 Rsp0a LED-uri albe pentru horticultură vor crește cu până la 50% mai mult decât lumina convențională, inclusiv LED-uri albe standard, o combinație de LED-uri roșii și albastre sau un tub fluorescent. În plus, consumul de energie este mai mic. Le puteți achiziționa direct de jos:

 

Rezultate similare sunt posibile cu spectrul nostru complet LinearZ cu LED-urile Nichia Optisolis cu CRI98+

Doza UV recomandata pentru 90% sau 99% dezinfectare de Virusi si Bacterii

Când se proiectează, construiește sau instalează o sursa de radiație ultravioleta (UV) pentru dezinfectare, trebuie mai intai răspuns la două întrebări cheie:

"Care este iradianta necesara?"

"Care este timpul necesar de expunere?"

Fara raspunsuri nu putem cunoaște daca soluția de dezinfectare este benefica (virusii sunt ucisi) sau dăunătoare (oamenii au falsa siguranța ca dezinfectarea exista). Un exemplu actual ar fi "tunelurile pentru dezinfectare cu radiatii UV" care au apărut in foarte multe locații din Romania. Articolul va răspunde si la întrebarea daca aceasta sunt benefice sau nu.

Deși există numeroase studii care arată eficiența luminii UV în dezinfectare sau sterilizare, există o variație mare a rezultatelor, ceea ce prezintă o provocare de a găsi un răspuns la aceste întrebări.

Vom prezenta recomandările noastre prin analizarea rezultatelor a 413 lucrări științifice, așa cum se găsesc în compilația „Fluență (doză UV) necesară pentru dezinfectarea de până la 99% din virusuri, bacterii, protozoare și alge”, ce poate fi descărcat in linkul de mai jos (in engelza):

PDF: Fluence (UV Dose) Required to Achieve Incremental Log Inactivation of Bacteria, Protozoa, Viruses and Algae

Explicații termeni științifici utilizați pentru dezinfectare

Studiile de cercetare prezintă fluența (doza) necesară pentru a obține o reducere a logaritmica (log-reduction) de la 1 la 5, pentru diferite tipuri de surse UV.

Eficacitatea sterilizării sau dezinfectării cu lumină UV depinde de expunere, timp, lungime de undă și iradianta (sau iradiere).

  • Expunerea sau fluența (uneori numită doză) este măsurată în mJ / cm2 (unde 1 mJ / cm2 = 10 J / m2)
  • Timpul de expunere este măsurat în secunde, minute (m) sau ore (h)
  • Iradierea este fluxul de energie radiantă pe unitatea de suprafata, cu alte cuvinte cât din puterea radiației UV (măsurată în W = 1000 „miliwati” mW = 1.000.000,00 „microwati” μW) ajunge la suprafață. Iradierea este măsurată în mW / cm2 sau W / m2 (1 mW / cm2 = 10 W / m2) și depinde de puterea radiantă, distanța și dispersia radiațiilor emise de lămpa.

Reducerea logaritmica explicată

Reducerea logaritmica (log reduction) este un termen matematic  care arată numărul relativ de agenți patogeni vii eliminați de pe o suprafață prin dezinfectare. De exemplu, o „reducere cu 5 log” înseamnă scăderea numărului de microorganisme cu 100.000 de ori, adică dacă o suprafață are 100.000 de microbi patogeni pe ea, o reducere de 5 log ar reduce numărul de microorganisme la unu, egal cu 99,999% rata de omor.

Reducerile logaritmice de la 1 la 5 sunt cele mai frecvente în lucrările de cercetare despre dezinfectarea luminii UV. Sensul lor:

  • 1 reducere log înseamna că numărul de germeni este de 10 ori mai mic 
  • reducere log înseamnă că numărul de germeni este de 100 de ori mai mic 
  • 3 reducere log înseamnă că numărul de germeni este de 1000 de ori mai mic 
  • reducere log înseamnă că numărul de germeni este de 10.000 de ori mai mic 
  • reducere log înseamnă că numărul de germeni este de 100.000 de ori mai mic 
Log Reduction Rata de omor microorganisme
1 90%
2 99%
3 99.9%
4 99.99%
5 99.999%

Compilarea rezultatelor din 431 experimente de dezinfectare cu radiații UVC

Tabelele din PDF sunt o compilare a reducerii logaritmice din 431 de experimente asupra efectelor dezinfectării UV asupra bacteriilor, protozoarelor, virușilor și algelor. Aceste studii și altele similare, trebuie să fie știința din spatele proiectării și instalarii unui sistem de lămpi UV pentru sterilizare sau dezinfectare.

Pentru fiecare agent patogen, fluența (doza) necesară pentru a realiza reducerea logaritmica este scrisă în mJ / cm2, atunci când este expusă radiației UV a lămpii de testare. Lămpile utilizate pentru teste, așa cum sunt detaliate pentru fiecare rezultat, sunt:

  • LP: lampa cu arc de mercur monocromatic de joasă presiune (LP) sau lumina UV policromatică filtrată cu o bandă îngustă de iradiere în jurul valorii de 254 nm
  • MP: lămpile cu arc de mercur cu presiune medie (MP)
  • LED-uri UVC

Tabelele 1-5 prezintă un rezumat al datelor publicate cu privire la datele de răspuns la fluențe ultraviolete (UV) pentru diferite microorganisme care sunt agenți patogeni, indicatori sau organisme. Tabelele reflectă starea de cunoștințe, dar includ variația tehnicii și a răspunsului biologic care există în prezent în absența protocoalelor standardizate. Utilizatorii datelor în scopuri proprii sunt sfătuiți să exercite o judecată critică cu privire la modul în care folosesc datele.


Fluența maximă (doza) pentru rata de dezinfectare de 90% (reducerea log 1) poate fi mai mică de 20 mJ / cm2

S-a constatat că o doza de 20 mj / cm2 sau mai puțin este suficientă pentru o rată de ucidere de 90% în 81,90% din cele 431 de studii din compilație, egală cu reducerea log 1 a virusurilor, bacteriilor, protozoarelor sau algelor analizate. În 8,82% din studii, doza a trebuit crescută la 30 mJ / cm2, în timp ce în rest 9,28% a fost necesară o doză de 30 până la 50+ mJ / cm2.

Doza maxima (Fluence) pentru rata de omor de 90% (log 1 reduction) Numar de studii % din studii totale
0.1-5 202 46.67%
5-10 76 17.83%
10-20 75 17.40%
20-30 38 8.82%
30-40 17 3.94%
40-50 9 2.09%
>50 14 3.25%

O fluență de 20 mJ / cm2 poate fi atinsă cu o iradiere de 10W / m2 (1mW / cm2) într-un timp de expunere de 20 de secunde, în 66 de secunde la 3W / m2 (0,33mW / cm2) și în 200 de secunde la 1W / m2 (0,1mW / cm2 = 100 µW / cm2).

6 mJ / cm2 s-a dovedit a fi suficient în 51% din studii pentru o rată de ucidere de 90%. Aceasta va necesita o expunere de numai 60 de secunde la 1W / m2.


Virusurile sunt mult mai rezistente la UV decât bacteriile

Toate cercetările efectuate pe bacterii au descoperit că o doza mai mică de 12 mJ / cm2 va atinge 90% inactivare, din 164 de studii. În 82% din cazuri a fost suficient 5 mJ / cm2. Aceste rezultate arată că dezinfectarea de bacterii poate fi mult mai ușor de facut cu lumina UV, o veste foarte bună pentru spitalele din Romania care luptă cu tulpini rezistente la medicamente.

Virusurile sunt semnificativ mai rezistente, necesitând o doza de până la 20 mJ / cm2 în 75% din studii și până la 80 mJ / cm2 în 22%.

Patogen Numar de studii Doza maxima (Fluence) pentru rata de omor de 90% (log 1 reduction) % din total studii
Viruses 149 20 mJ/cm2 75%
Bacteria 112 5 mJ/cm2 82%

Rata de dezinfectare de 90% ar trebui să fie obiectivul de proiectare a sistemului UV


Atunci când proiectăm un sistem de dezinfectare cu radiatii UV, poate fi foarte util să luăm în considerare creșterea dozei necesară pentru a obține o reducere de mai mult de 90% a microorganismelor, mai ales dacă valoarea țintă este de 99,9% (log 3). Din compilare, creșterea medie a fluenței necesare pentru a obține dezinfectarea de 99,9% în loc de 90% este mai mare decât 200%, în medie, în timp ce rata de omoruri de 99% poate fi atinsa cu o creștere de 95%.


În termeni practici, o creștere în medie de 95-200% pentru timpul de expunere sau iradierea pe m2, prin mărirea costurilor de instalare și operare, pot îmbunătăți rezultatul cu maxim 10%.

Suntem de părere că o rată de dezinfectare de 99,9%, deși ideală, nu poate fi realizată cu tehnologia UV în modul practic si economic necesar pentru a face dezinfectarea UV suficient de răspândită pentru a lupta împotriva unei pandemii.

Dacă 99,9% nu este posibil, dezinfectarea de 90% ar trebui să fie obiectivul, mai ales având în vedere că această tehnologie poate fi suplimentata prin alte mijloace, cum ar fi curățarea sau igiena personală.

Pentru un buget fix, obiectivul de proiectare a dezinfectării de 90% ar putea însemna de 3 ori mai multe spitale din Romania echipate cu un sistem de dezinfectare continuă.

După cum arată analiza noastră de compilație, sistemul de dezinfectare UVC este recomandat să obțină o doza de 20 mJ / cm2 în timpul planificat pentru ca acesta să funcționeze, mai ales atunci cand virușii sunt ținta principala. Pentru bacterii doza ar fi de 5 mJ/cm2.

In legătura cu tunelurile pentru dezinfectare, din informațiile apărute in presa, acestea utilizează diode LED UV cu o putere radianta foarte mica, de sub 0.05W pe metru patrat iar persoanele stau in acestea doar câteva secunde. Pentru radianta luminii UV avute ar fi nevoie sa staționeze in interior mai mult de o ora, in cazul fericit in care LED-urile sunt UVC! Aceste tuneluri sunt dăunătoare prin risipa financiara si falsa siguranța care o transmit, instalarea lor ar trebui sa fie oprita. 

Tabele cu compilatia de rezultate in PDF

Pentru tabelele in format excel va rugam sa ne contactați pe email.


Dezinfectia cu lumina Ultravioleta UV: 99% eradicare a virusilor (inclusiv COVID-19) si bacteriilor

UV light breakes the DNA of viruses and bacteria

   

Dezinfectarea sau sterilizarea eficientă și rentabilă a suprafețelor, apei și obiectelor a devenit de o importanță imensă. Actuala pandemie de COVID-19 (coronavirus) a făcut acest lucru extrem de clar. A creat o manie de cumpărare extremă pentru tot ceea ce poate fi folosit în combaterea acesteia. Niciodată pe timp de pace nu au fost astfel de lipsuri de dezinfectanți, măști chirurgicale, mănuși, ventilatoare și multe altele, pe tot globul.

Situația se agravează prin faptul că multe dintre materialele utilizate sunt de unica-folosinta. Noi stocuri trebuie să producă în mod constant, exacerbând problemele de aprovizionare. Este timpul pentru un mod mai eficient de a ucide virusul și bacteriile, este timpul pentru dezinfectarea cu lumina UV.

  "Lumina UV anihilează virusurile și bacteriile prin distrugerea capacității lor de reproducere." 

Utilizarea luminii ultraviolete (UV) pentru dezinfectare sau sterilizare1 a fost de fapt adoptata de ani de zile de către unele spitale din tarile dezvoltate, folosind mașini mari, de calitate industrială, pentru a ucide microorganisme (inclusiv COVID-19) în camerele spitalelor sau pe mobilă, obiecte, îmbrăcăminte sau instrumente. Totuși, astfel de mașini sunt prohibitiv de scumpe pentru uz privat sau de afaceri, deoarece o platformă mobilă cu lămpi UV poate costa mai mult de 60.000 USD2 in SUA. De asemenea, lumina acestor robiti este periculoasa pentru oameni și trebuie utilizati doar în camerele goale.

UV robot for hospital use

Exemplu de Robot pentru utilizare in spitale. Lampile cu gaz emit aproximativ 450W de radiatie ultravioleta si consuma in jur de 1000W.

Odată cu avansarea actuală a tehnologiei de iluminare cu LED-uri UV, versiuni mai mici de lămpi de dezinfectare UV sigure de folosit pot fi disponibile pentru consumatori și companii care doresc să curățe aproape totul, de la spații de birouri, lifturi și camere de zi, la telefoane, computere și chiar capace de toaletă.

Utilizarea pe scară largă a luminii UV pentru combaterea COVID-19 si al altor virusi precum și a bacteriilor poate incepe acum prin tehnologia dezinfectării continue cu lumină UVA de joasă intensitate de la diodele emitatoare de lumina (LED-uri).

  "Dezinfectarea continuă: radiație UVA ce funcționează 8 ore pe zi. Sigura pentru oameni *. Ucide până la 99% din virusuri și bacterii **. " 

*Iradierea UVA limitată la 10W / m2 la 2 metri de la podea.

**Conform a două studii independente publicate in prestigioase publicatii medicale din SUA, citate în acest articol (in engleza).

Cum lumina UV ucide virusurile și bacteriile

Bacteriile sunt organisme unicelulare care pot fi găsite în mod natural in corpul și mediul nostru. Virusii sunt mai mici decât bacteriile și se atașează de celule vii și le folosesc materialul genetic pentru a se reproduce.

Bacteriile periculoase bine cunoscute sunt Salmonellae, Staphylococcus Aureus (MRSA) sau E.coli. Majoritatea virusurilor provoacă boli, cum ar fi COVID-19, varicela, gripa H1N1, SIDA, pojarul și multe altele.

În timp ce bacteriile și virusurile sunt clar diferite, ambele au un atribut foarte comun, au material genetic (ADN).

Arsurile solare, de care trebuie să ne protejăm cand iesim la soare, se întâmplă deoarece lumina UV dăunează ADN-ului. Acesta este exact modul în care lumina UV ucide toate virusurile și bacteriile, le distruge ADN-ul3.

DNA

O moleculă de ADN este formată din două șuvițe legate între ele prin patru baze, adenină (A), citosină (C), guanină (G) și timină (T). Aceste baze sunt ca un alfabet, iar secvența lor formează instrucțiuni pentru reproducerea celulelor.

Lumina UV rupe secvența ADN și strica sistemul de replicare. Deoarece secvența ADN nu mai este corectă, aceasta nu se mai poate reproduce corect. Lumina UV anihilează virusurile și bacteriile prin distrugerea capacității lor de reproducere.

Lumina UV ucide si COVID-19 (Coronavirus)?

În timp ce COVID-19 este un virus nou, diferența față de alții este doar că oamenii nu au încă imunitate la acesta până acum. Expus la lumina ultravioleta, COVID-19 va fi eradicat la fel ca orice alt virus. Studiile efectuate atât pe SARS4, cât și pe MERS au dovedit că lumina UV inactivează virusurile, astfel încât este sigur că va avea acelasi efect asupra COVID-19.

Tipuri de lumina UV

UV este definita ca radiație electromagnetică cu o lungime de undă cuprinsă între 100 și 405 nm. În acest interval există trei subintervale care sunt foarte important de luat în considerare: UVA, UVB și UVC.

Conform standardelor internationale CIE 1984, CIE 1987:

  • UVA este radiatie cu lungime de unda de la 315 la 400 nm
  • UVB are lungime de unda de la 280 la 315 nm
  • UVC are lungime de unda de la 100 la 280 nm

UV radiation spectrum UVA, UVB and UVC

Timpul necesar pentru ca radiatia UV să ucidă bacteriile sau virusurile depinde de lungimea de undă a radiației si intensitatea iradierii (iradianta pe suprafata). Radiația UVC va necesita cel mai scurt timp, poate chiar de câteva secunde, în timp ce o lumina UVA cu aceeași iradianta va dezinfecta în câteva minute sau ore.

Din păcate, există o relație directă între rapiditatea procesului de sterilizare sau dezinfectare și pericolul pentru sănătatea umană. Conform standardelor internaționale de siguranță, precum Directiva UE-2006-25-CE, radiațiile UVC sunt cele mai periculoase, expunerea maximă (în funcție de lungimea de undă și de energie) fiind de doar câteva secunde.

Din acest motiv, desfășurarea lămpilor UVC este limitată la o utilizare profesională strict controlată.

Lămpi Germicide UV explicate

Lămpile cu lumina UV au multe aplicații, astfel încât trebuie să fie clar că cele care ucid virusuri și bacterii se numesc lampi UV Germicide.

În prezent, pe piață, cele mai frecvente tipuri de lămpi UV germicide sunt lămpile Hg (mercur) cu radiație UVC.

  "Radiatia UVC este la fel de periculoasa pentru virusuri ca pentru oameni, lămpile UVC trebuie să fie folosite cu mare atenție. Dozele mici pot deteriora pielea sau ochii. Lămpile UVC nu vor atinge niciodată utilizarea pe scară largă necesară pentru a lupta împotriva unei pandemii. 

Tuburile fluorescente sunt disponibile și cu lumină ultravioleta fiind denumite „lumini negre" insa au alte aplicații, cum ar fi criminalistică, lumină decorativă sau „ucigatoare de insecte”, în funcție de vârful lungimii de undă. Unele modele de lămpi sub presiune au același format ca tuburile fluorescente T8, ceea ce poate duce la confuzie cu privire la tipul de lampă.

Lămpile Hg emit în principal radiații UVC la 254 nm. Acestea ating eficiențe de conversie ridicate, până la 40%, de la puterea electrică de intrare, wați, la radiația UV de ieșire. Cu toate acestea, aceste lămpi sunt limitate în densitatea lor de putere (maxim de UV W / m2). Cele mai comune lămpi cu descărcare de gaze sunt lămpile cu vapori de mercur (Hg) cu presiune joasă și medie. Carcasa lămpii este confecționată din cuarț, o necesitate pentru transmisia UV necesară și rezistența la temperatura ridicată de funcționare.

Radiația UVC de la soarele nostru este blocată de atmosferă, astfel încât niciun organism viu, inclusiv oamenii, nu au protecție împotriva acesteia. Este la fel de periculosa pentru virusuri ca pentru oameni, lămpile cu radiații UVC trebuie să fie utilizate cu mare atenție. Dozele mici pot deteriora pielea sau ochii. Lămpile UVC nu vor atinge niciodată utilizarea pe scară largă necesară pentru a lupta împotriva unei pandemii.

  "Diferențele majore între lămpile Hg germicide și LED-urile UVA sunt siguranța utilizării lor și eficacitatea iradierii razelor UV pe suprafața care trebuie dezinfectată. " 

Toate lămpile Hg au, de asemenea, un spectru larg, cu vârfuri de la 185 nm la 546 nm, ceea ce le face și mai periculoase pentru oameni, si restricționează mai mult aplicația medicală.
Spectrum UVC LED vs UVC Low Pressure mercury lamp

Diodele cu emisie de lumină ultravioleta sunt construite pentru a avea spectru de emisie îngust, cum ar fi 265nm, 280nm (vezi mai sus), 365nm sau 385 nm. Astfel au o gamă mult mai largă de aplicații.

Corpul principal al LED-urilor ultraviolete constă din compușii semiconductori GaN, InN și AlN și cristalele mixte ale acestora. Când curentul electric trece prin secvențe de strat special dopate ale acestor semiconductori, acesta este parțial convertit direct în radiații UV.

Diferența majoră dintre lămpile Hg germicide și LED-urile UVA este eficiența iradierii razelor UV pe suprafața care trebuie dezinfectată.

Lămpile Hg emit radiații UV în toate direcțiile, numai până la 50% ajung pe o suprafață plană unde este necesară dezinfectarea, cum ar fi o masa. Dimensiunile lor mari și temperatura ridicată de funcționare duc la mari dificultăți de focalizare a acestei radiații cu ajutorul unui reflector.

LED-urile UV sunt foarte mici, se incalzesc putin si pot fi grupate în matrici cu densitate ridicată, care pot direcționa radiații UV mult mai intense către o suprafață, din cauza unghiului lor de iluminare de doar 120 de grade.

Datorită posibilității de a folosi lentile de înaltă precizie (până la 90% eficiență), un dispozitiv de dezinfectare cu LED-uri UV este mai eficient la uciderea virusurilor și bacteriilor decât lămpile Hg cu o putere totală UV mult mai mare.

Emisia de lumina UV a unei lămpi LED poate fi controlată prin reglarea curentului de intrare cu un driver LED, astfel aceste lampi UV sunt singurele care pot fi proiectate pentru a fi eficiente și sigure, respectând limitele expunerii la lumina UV.

Cum este calculata actiunea germicidă a radiațiilor UV

Efectele sterilizării sau dezinfectării cu lumină UV depind de expunere, timp, lungime de undă și iradianta.

  • Expunerea sau fluența (uneori numită doză) este măsurată în mJ / cm2 (unde 1 mJ / cm2 = 10 J / m2.)
  • Timpul de expunere este măsurat în secunde
  • Iradianța este fluxul de energie radiantă pe unitate de suprafata, cu alte cuvinte, cât din puterea radiației UV (măsurată în W = 1000 „miliwati” mW = 1.000.000,00 „microwati” μW) ajunge la suprafață. Iradianța este măsurată în W / m2

Studiile care arată eficienta luminii UV în dezinfectare sau sterilizare prezintă în descoperirile lor inactivarea virusului sau a bacteriilor pentru o valoare a expunerii într-o perioadă de timp, pentru o anumită lungime de unda UV.

Expunerea (fluentă sau doză UV în mJ / cm2) se obține prin înmulțirea Iradianței (mW / cm2 ") cu timpul de expunere în secunde. De exemplu, pentru UV cu o iradianță de 3 W / m2, expunerea pentru o oră este 10800 J / m2.

Iradianța depinde de puterea radianta (măsurată în W = 1000 „miliwati” mW = 1.000.000,00 „microwati” μW), unghiul de emisie si distanta pana la surpafata iradiata. Atentie! A nu se cofunda puterea consumata a unei surse UV, masurata tot in Watti, cu puterea radianta! Nu exista o formula fixa de caclul a puterii radiante din energia consumata. Iradianta UV ucide virusii, nu puterea consumata!

 Studiile prezentate mai jos sunt știința din spatele utilizării lămpilor UV pentru sterilizare sau dezinfectare. Acestea sunt motivele pentru care lămpile UVC sunt utilizate în modul în care sunt, cu emisii puternice, scurte, în camerele de spital goale. În mod similar, o astfel de cercetare va aduce revoluția dezinfectării cu LED-uri UVA.

Acțiunea germicidă a UVC 200-280 nm, pentru dezinfectare rapidă și utilizare profesională

Există multe studii 1,3,4,5 despre efectele lămpilor UVC pentru dezinfectare sau sterilizare, în special cu lămpile Hg utilizate pe scară largă, dar și pentru LED-uri. De exemplu, rezultatul unui astfel de studiu este:

Examples of results of UV Exposure for microogranisms

Așa cum am explicat mai sus, pentru o doză de 100 mJ / cm2 pentru o perioadă de 5 secunde, este necesară o iradiere de 100/5 = 20 mW / cm2. Dacă iradierea este mai mare, doza necesară de 100 mJ / cm2 este atinsă cu un timp de expunere mai mic. Spre exemplu cu iradiere de 200 mW / cm2, perioada pentru o doză de 100 mJ / cm2 este de numai o jumătate de secundă, în timp ce pentru 4 mW / cm2 este de 25 de secunde. 

După cum arată cercetările, radiatiile UVC utilizate într-un cadru de spital ar putea dezinfecta rapid suprafețele, chiar și în câteva secunde, daca puterea radianta este foarte ricata, > 400.000 mW.

Cu recentele focare de COVID-19,  lampile Hg cu radiatii UVC sunt utilizate  in multe spitale, în special în SUA, Germania sau China. In China, cel mai recent ghid privind diagnosticul și tratamentul noului coronavirus lansat de Comisia Națională de Sănătate recomandă o iradiere de 1,5 watt pe metru cub pentru a elimina eficient virusul. O lampă UVC cu această intensitate poate dezinfecta obiectele într-o raza de un metru daca functioneaza timp de cel puțin o jumătate de oră.

Chiar și cu dovezi copleșitoare ale eficacității acestora, dispozitivele cu lămpi UVC Hg pentru sterilizare și dezinfectare vor rămâne rare, deoarece sunt foarte periculoase.

LED-urile UVC au mai mult potențial, dar tehnologia actuală le limitează puterea de ieșire UV la mai puțin de 100 mW pentru un LED, în timp ce prețurile sunt de câteva ori mai mari decât o lampă Hg mult mai puternică și mai ieftină. Acest lucru le face utile doar in dispozitive profesionale compacte pentru sterilizarea sau dezinfectarea unor zone mici, de la distante de doar cativa centrimetri.

Nu prea există speranță ca o revoluție în dezinfectarea UVC să se întâmple în curând. Revoluția va veni in schimb de la radiatia UVA ...

Acțiunea germicidă a UVA 365-385 nm, pentru sterilizare pe scară largă la prețuri accesibile

"<10 min & 800mW: Efectele germicide complete pentru E.coli si Vibrio parahaemolyticus7"

          "<60 min & 800mW: Efectele germicide complete pentru Vibrio parahaemo-lyticus, Staphylococcus aureus, Salmonella enteritidis in apa8"

"<5 min & 250mW: 90% eradicare a C. albicans si E.coli9" 

           "<30 min & 1000mW: 99.9% eradicare a Candida albicans si Escherichia coli10"

 "<60 min & 10mW+1.69mW: Efectele germicide complete pentru Mesophilic bacteria si Fecal enterococci in 500ml de apa11

Odată cu aparitia lămpilor HG cu radiatii UVC, cea mai mare parte a cercetărilor timpurii s-au făcut asupra efectelor UVC în dezinfectare sau sterilizare. Odată cu dezvoltarea primelor LED-uri UVA în anii 2000, accentul s-a orientat către eficiența LED-urilor de 365 nm și 385 nm. În continuare este prezentat un rezumat al rezultatelor mai multor dintre aceste studii.

1. Primul a fost un studiu7 2007 din Japonia, care a constatat că există efecte germicide complete pentru E. coli și Vibrio parahaemolyticus prin expunerea la LED-uri UV de 365 nm timp de 30 de minute și respectiv 10 minute. Concluzia a provenit din experimentele făcute cu 8 LED-uri UV Nichia NCCU033 (T) UV cu o putere radiantă de numai 100mW fiecare.

2. Studiul a fost urmat de o cercetare privind sterilizarea apei8, cu aceleași 8 LED-uri Nichia UVA LED NCCU033 (T) de 100 mW. Toate bacteriile, Vibrio parahaemo-lyticus, Staphylococcus aureus, Salmonella enteritidis,  prezente in apă au fost eradicate 100% în mai puțin de 60 de minute.

3. Dovada a crescut odată cu un alt studiu în 20109. Prin utilizarea unui Nichia NCSU033A (T) 365nm UV-LED cu 250mW de la distanță de 2 cm, cercetările au concluzionat că 90% din C. albicans și E.coli sunt inactivate efectiv în mai puțin de 5 minute . În 60 de minute nu a fost găsită nicio urmă a acestor bacterii (> 99% rata de ucidiere).

4. Sterilizarea la suprafață (> 99,9% rata de ucidere) în mai puțin de 30 minute a fost confirmată într-un alt studiu din 201010 cu 4 x LED-uri Nichia NCSU033A (T) 365nm UVA cu o putere radiantă de 250mW fiecare (1000mW). După numai 5 minute, 90% din microorganisme (Candida albicans și Escherichia coli), au dispărut.

5. Într-un studiu foarte interesant11 din 2012, o combinație de lungimi de undă de la un LED de UVA de 365nm si 10mW  și un LED UVC de 280 nm si 1,69 mW, ambele de la Seoul Semiconductor, au dezinfectat cu succes de microorganisme 500 ml de apă reziduală în mai puțin de 60 de minute. Studiul a fost realizat pe bacteriile mezofile și enterococii fecali.

Aceste studii și altele arată că radiațiile UVA pot ucide, de asemenea, 99% din toate bacteriile sau virusurile (inclusiv COVID-19), cu condiția unei expuneri mai lungi decât la radiațiile UVC.

Toate studiile de mai sus sunt din anii 2007-2012, si au fost realizate cu LED-uri UVA care iradiază suprafața de testare sau lichidul de la distanțe scurte. Explicația este puterea UVA limitată a LED-urilor disponibile în momentul cercetării.

Până în 2020, puterea UV a LED-urilor UVA a crescut exponențial:

  • LED-ul NCSU033 de la Nichia are o putere radiantă de 1000mW la 365nm pentru dimensiuni de 6.8x6.8mm
  • Nichia NVSU233B are 1450mW
  • Nichia NVSU333A are 3640 mW.

Prin dimensiunile lor mici, LED-urile UVA pot fi plasate în modul liniar, cum ar fi cele NVSU233B pe modulul PowerBar cu mai mult de 12000 mW de putere radiantă UV pentru numai 28 cm lungime.

365nm UV LED Powerbar

De asemenea, LED-urile UVC au înregistrat progrese, cu o putere radiantă tipică de la 50 până la 100 mW, pentru LED-uri cele mai performante,  precum Nichia NCSU334A (55 mW tipic la 350mA si 6V adica 2.1W). Cu toate acestea, LED-urile UVC au încă o putere radiantă prea mică pentru dezinfectarea încăperilor sau chiar a suprafețelor de lucru. Aplicațiile posibile pentru LED-urile UVC sunt dispozitivele de iluminare UV pentru dezinfectarea la distanță scurtă sau în combinatie cu LED-urile UVA.

Deoarece LED-urile UVA ating niveluri de putere radianta foarte ridicata in spectru restrans, in combinatie cu precizia tehnologiei optice și a ușurintei de control prin limitarea curentului, fac o nouă aplicație sa fie mult mai practică: dezinfectarea continuă.

Dezinfectarea continuă cu LED-uri UVA explicata

Dezinfectarea continuă este cea mai buna solutie din pentru că radiațiile care sunt sigure pentru oameni pot ucide virusurile și bacteriile.

 “<8 ore & 3W/m2:  pana la 99% eradicare a Staphylococcus aureus si Escherichia coli12”

            “<8 ore & 3W/m2: pana la 99% eradicare of MRSA, Candia auris, virus Phi X174 ,virus MS-213”

 Conform standardului IEC 62471: 2006 din SUA, „Siguranța fotobiologică a lămpilor și sistemelor de lămpi” care oferă praguri de siguranță pentru radiatia UV-A; 315-400 nm) si UVC (actinic; 200-400 nm),  expunerea de catre oameni la radiatie UVA de 365nm, pe piele sau la ochi, este sigură pentru o perioadă de până la 8 ore dacă iradierea este limitată la 10 W / m2. Pentru UVC, limita de iradiere în condiții de siguranță este de  numai 0,001 W / m2, de asemenea timp de 8 ore pe piele sau la cornee.

 Un sistem pentru dezinfectare continuă poate fi construit cu ușurință cu leduri UVA de 365nm care respectă pragul de siguranță de 10 W / m2 și funcționează maxim 8 ore pe zi.


Exemplu:


LED-uri UVA de 365 nm cu putere radiantă de 40W sunt plasate în interiorul unui corp de iluminat la înălțimea camerei de 2,5m și programate sa funcționeze 8 ore pe zi. Radiația UVA la 1,9 m de podea (înălțimea unei persoane înalte tipice) va fi mai mică decât 10 W / m2, sub pragul de siguranță pentru expunere până la 8 ore pe zi. LED-urile UVA vor dezinfecta zonele de lucru la 80-100 cm de la podea cu o iradiere de aproximativ 3 W / m2, ceea ce s-a dovedit a fi eficient pentru a ucide până la 99% din virusuri și bacterii.

Dezinfecția continuă cu iradianta 3 W / m2 prin leduri UVA de 365nm s-a dovedit a fi eficientă, sigură și ușor de implementat într-un studiu din 201912 publicat în revista academică Lighting Research & Technology din SUA. Cercetările au descoperit că expunerea la radiații UVA de 365 nm de numai 3W / m2 la înălțimea locului de muncă timp de 8 ore în fiecare zi este sigură pentru oameni, dar va ucide agenții patogeni.

LED-uri UVA au fost instalate în corpurile de iluminat cu tavan în maternitatea Memorial Beacon Children’s Hospital din South Bend, Indiana, SUA, progamate sa funcționeze 8 ore pe zi, cu o iradianta de 3W / m2 la înălțimea zonelor de lucru. Lumina UVA a fost direcționată către zonele de chiuvetă și lucru, unde există cel mai mare risc de infecție. Efectele dezinfectării continue au fost testate în aceste zone. Rezultatele arată o reducere de până la 98% din agenții patogeni, cum ar fi Staphylococcus aureus și Escherichia coli.

Results of UV disinfection study

Un studiu a urmat si in 2020, fiind prezentat in American Journal of Infection Control13, fiind constatate rezultate similare de reducere de la iradierea de 3W / m2 a prezentei agenților patogeni, cum ar fi stafilococul aureus rezistent la meticilină (MRSA), Candia auris, bacteriofagul Phi virus X174 (ATCC 13706-B1) și bacteriofagul MS-2 virus nedezvoltat (ATCC 15597-B1).Results of 2020 UV disinfection study

Posibilitățile de a utiliza leduri UV pentru dezinfectare sau sterilizare sunt vaste. Dezinfectarea continuă cu mai puțin de 10W / m2 cu lumina LED-urilor UVC de 365nm, dezinfectarea mai rapidă cu iradianta mai mare, dar controlata, de la LED-uri UVC sau UVA, sau o combinație a ambelor sunt doar câteva dintre posibilitățile. Mai multe cercetări despre eficienta acestui proces ar trebui, de asemenea, făcute pentru ca această metodă să devină o practică medicală standard, recomandată.

Dezinfectarea continuă cu LED-uri violete aproape UVA 405nm


Progresul tehnologic al tehnologiei LED în ultimul deceniu este de fapt mai mare pentru lumina alba și culorile spectrului vizibil, inclusiv culoarea violetă, aproape UVA, de 405 nm. Piața pentru LED-uri cu lumină vizibilă fiind mult mai dezvoltata, prețurile sunt considerabil mai mici decât ledurile UVA sau UVC.

Corpurile pentru dezinfectare continuă cu LED-uri violete de 405 nm sunt de asemenea eficiente, ușor de implementat și eficienta acestora a fost cercetata mai devreme. Unul dintre primele studii, așa cum este detaliat în American Journal of Infection Control14, a avut loc între octombrie 2015 și octombrie 2017 la Maury Regional Health Center, un spital regional de 255 de paturi din Columbia, Tennessee, SUA.

Un sistem de iluminat montat pe tavan, care măsoară 2 ft x 4 ft cu LED-uri  violete de 405nm este instalat în două săli de operație (OR), cu un nivel de iradiere de 5-6 W / m2 (0,498 mW / cm2 până la 0,55 mW / cm2) la nivel de lucru15.

Studiul s-a concentrat pe măsurarea infecțiilor în cele două sali de operatie. Au fost comparate perioada anterioară, când doar curățarea manuală a fost utilizată cu perioada curenta cand aceasta a fost augmentată cu sistemul de lumină violet 405 nm.

În timp ce lumina violetă este mult mai sigură decât UVA, ea este vizibilă lumina care afectează redarea culorii instalației de iluminat, astfel LED-urile violete funcționează doar atunci când încăperile nu sunt utilizate.

Sistem de desinfectare continua cu lumina violet

La sfârșitul studiului, a fost descoperită o reducere semnificativă statistic, cu doar 3 infecții în comparație cu 12 infecții anticipate din predicția bazată pe perioada anterioară. Concluzia a fost că au fost prevenite 9 infecții potențialele. Rezultatele au fost atât de promițătoare incat sisteme de iluminare cu LED-uri violete pentru dezinfectare continuă au fost deja instalate în sălile de operație din peste 20 de spitale din SUA16.

În curând, dezinfectarea cu lumina UVA sau violet ar putea avea o utilizare pe scară largă în multe case, birouri, spații comerciale, vehicule de transport public și chiar pe străzi.

Lămpile periculoase UVC Hg vor rămâne în continuare limitate la aplicații limitate, controlate de profesioniști, în principal în spitale.

Această revoluție cu LED-uri UV poate începe cu actuala pandemie COVID-19. Ar trebui să o faca, deoarece va fi cea mai bună armă pentru a lupta cu următoarea, ce are putea fi și mai mortala...

Referinte stintifice (link articole in limba engleza): 

  1. Far-UVC light: A new tool to control the spread of airborne-mediated microbial diseases: https://www.nature.com/articles/s41598-018-21058-w
  2. News article Coronavirus: Robots use light beams to zap hospital viruses https://www.bbc.com/news/business-51914722
  3. Predicted Inactivation of Viruses of Relevance to Biodefense by Solar Radiation https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14631830
  4.  Stability of SARS coronavirus in human specimens and environment and its sensitivity to heating and UV irradiation.  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1280232/
  5. Inactivation of Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) in plasma products using a riboflavin-based and ultraviolet light-based photochemical treatment. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27805261
  6. UV Faq: http://www.iuva.org/UV-FAQs
  7. Sterilization Using 365 nm UV-LED https://www.semanticscholar.org/paper/Sterilization-Using-365-nm-UV-LED-Yagi-Mori/ee8484bf684b2077358508df00e9a42289f9f09f
  8. New water disinfection system using UVA light-emitting diodes https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1365-2672.2007.03464.x
  9. Development of a new water sterilization device with a 365 nm UV-LED https://www.researchgate.net/publication/5867444_Development_of_a_new_water_sterilization_device_with_a_365_nm_UV-LED
  10. Enhanced germicidal effects of pulsed UV-LED irradiation on biofilm https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1365-2672.2010.04850.x
  11. Effect of coupled UV-A and UV-C LEDs    on both microbiological and chemical pollution of urban wastewaters https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02069416/file/CHE%20HAL%202%20OK.pdf
  12. An assessment of a hybrid lighting system that employs ultraviolet-A for mitigating healthcare-associated infections in a newborn intensive care unit https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/1477153520904107
  13.  American Journal of Infection Control Efficacy of an ultraviolet-A lighting system for continuous decontamination of health care−associated pathogens on surfaces https://www.ajicjournal.org/article/S0196-6553(19)30746-1/pdf
  14. Influence of a visible-light continuous environmental disinfection system on microbial contamination and surgical site infections in an orthopedic operating room https://www.ajicjournal.org/article/S0196-6553(18)31146-5/pdf
  15. Shining a light on continuous disinfection: https://indigo-clean.com/assets/pdfs/Shining-a-Light-on-Continuous-Disinfection_CRTM_June-2018.pdf
  16. Site-u producatorului de lampi cu lumina violet https://indigo-clean.com/who-is-using-it.php

Renunțare la răspundere: Acest articol are caracter informativ. Exactitatea faptelor, rezultatele prezentate sunt la fel de bune ca rezultatele cercetării citate mai sus și înțelegerea autorului. Zexstar și nici autorul acestui articol nu vor fi responsabili pentru rezultatele utilizării dezinfectării / sterilizării cu radiatii UV, pe baza informațiilor din acest articol.

Dacă există inexactități în acest articol, există doar din greșeală. Apreciem toate feedback-urile în această problemă.

0

Dezinfectia cu lumina UVC 265-280nm poate fi periculoasa si ineficienta

Doar iradianta UVC ridicata ucide rapid virusii

Radiația Ultravioleta (UV) poate ucide complet virușii (inclusiv COVD-19) si bacteriile, cum am explicat pe larg in articolul din acest link.

In contextul pandemiei de COVID-19 exista o intensa promovare a soluțiilor de prevenție împotriva acestui virus.  Dezinfectarea cu lumina UV, in special UVC este una dintre metodele intens prezentate ca soluție salvatoare, in special datorita articolelor din media despre utilizarea lor in China.

Oportunitatea de creștere a vânzărilor prin oferirea de lampi UV pentru dezinfecție nu a scapăt producătorilor de corpuri de iluminat cu LED, indiferent de nivelul de preț si calitate a pieței pe care acționează.

Reorientarea rapida a unor producători fără experienta precedenta in domeniul dezinfecției cu lumina UV poate avea efecte mult mai tragice decât o pierdere financiara din instalarea unor corpuri de iluminat de calitate slaba. Urmările pot fi agravate si de cunoștințele limitate a le consumatorilor despre dezinfecție. 

Aceasta stare de fapt a dus la necesitatea acestui articol.

Pericolele utilizării lămpilor UVC pentru dezinfecție

Utilizatorii potențiali de corpuri pentru dezinfecție cu lumina UV trebuie sa fie informați, fie ca sunt instituții de stat, medici, companii sau chiar persoane fizice.

Utilizarea incorecta a lămpilor UV pentru dezinfecție poate duce la vătămări corporale grave sau chiar la pierderea de vieți omenești. Cele mai mari pericole vin de la lampile UVC (lungime de unda mai mic de 300nm) si anume: 

1) Utilizatorii pot suferi arsuri sau sa își piardă vederea prin expunerea la radiațiile UVC.

2) Timpul de utilizare pentru iradierea suprafețelor/spatiilor/obiectelor poate fi prea scurt, virusurile sau bacteriile nefiind defapt suficient eradicate. Totuși, utilizatorii ar putea avea un fals sentiment de siguranța, fiind mai puțin atenți cu celelalte masuri de prevenție (mentinerea igienei, dezinfectarea suprafețelor cu substanțe etc), crescând defapt riscul de îmbolnăvire.

3) Radiația UVC poate avaria sau distruge materiale sensibile la aceasta. Plasticul, lemnul sau obiectele de arta sunt in special sensibile.

Lămpile cu radiații UVC nu trebuie niciodată utilizate in spatii unde sunt prezente persoane. Utilizarea lor in alte feluri cu excepția platformelor mobile controlate de operatori profesioniști nu este recomandata.

Timpul de iradiere pentru dezinfecție poate fi prea scurt

Utilizarea unei lămpi UVC pentru un timp prea scurt de iradiere este principala problema a acestei soluții de lupta împortrivă COVID-19.

Pe scurt, procentul de eradicare a COVID-19 (sau orice alt virus sau bacterie) depinde de intensitatea radiației pe suprafața unde acesta este prezent si de timpul de expunere la aceasta. 

  • Intensitatea radiației se numește radianta pe centimetru (sau metru patrat) si se masoara in mW, unde 1000 mW = 1 Watt
  • Timpul de expunere se măsoară in secunde/minute/ore

 Spre exemplu, un studiu in laborator a constatat ca 99% din virusurile tip Influenza H1N1 vor dispărea de pe o suprafața de 1 cm2  daca aceasta este iradiata pentru 5 secunde la o iradianta de 48 mW.  Daca suprafața este de 1 m2 iradianta sursei de iluminat trebuie sa fie de 48 mW * 10.000 cm2 = 480.000 mW sau 480 W/m2!

 Pentru iradianta UVC de 480 W/m2 , o lampa UVC amplasata la un metru distanta de suprafața necesita o putere radianta de aproximativ 1000 W. Din acest motiv dezinfecția rapida din spitale cu lămpi UVC este făcuta cu platforme mobile ca cea din imaginea de mai jos.

Robot de dezinfectie, aproximativ 500W putere radianta 

Chiar si aceste lămpi UVC cu puteri radiante enorme sunt ținute într-o camera in jur de 30 de minute.

Dezinfecția rapida este făcuta cu lămpi UVC cu mercur

Pentru dezinfecția rapida in spitale sunt utilizate tuburi cu mercur de presiune joasa sau medie, cu sticla din quartz si sistem de alimentare la tensiuni in lampa de pana la 900V.  Tuburile sunt montate pe platforme mobile si atunci când sunt in funcțiune nu au nici o carcasa, radiația UVC fiind blocata de materiale precum plasticul. Eficienta acestui sistem de a transforma energia electrica consumata, calculata in Wați pe ora, in putere radianta, măsurata tot in Wați (sau mW) este de pana la 40%.

Exemplu lampi UVC cu mercur

O lampa UVC cu mercur cu lungime 150 cm poate avea un consum de 75 W/ora si putere radianta UVC de 30W. Totuși, nu exista nici o relație fixa intre consumul de energie electrica si puterea radianta a unei lămpi UV, chiar daca ambele sunt măsurate in Wati.

Diodele LED in prezent emit foarte putina radiație UVC

Fata de lămpile cu mercur, diodele LED UVC au un raport de putere radianta la consum de energie electrica mult inferior, datorita limitărilor tehnologiei actuale. Cele mai performante LED-uri UVC de pe piață, cele de la Nichia, seria NCSU334A, au un randament de maxim 2.7%, adica 0.027 W (27mW) de radiație UVC la 280nm pentru 1W de energie electrica consumata!

Un corp de iluminat cu 25 de LED-uri Nichia UVC va avea un consum de 50W si o putere radianta de numai 1.37W.

Daca iradianta este slaba, timp necesar pentru dezinfecție creste substanțial

Cunoscând informația ca o platforma cu lămpi cu mercur cu putere radianta de 1000 Wați va dezinfecta in 5 secunde in proporție de 99% o suprafața de 1 metru pătrat infectata cu COVID-19, de la un metru distanta in se poate calcula in cat timp o va face un corp de iluminat cu LED-uri UVC la un consum total de energie electrica de 50 de Wați si putere radianta de 2 Wați?

In 2500 secunde (42 minute!), pentru fiecare metru patrat, într-o raza de 1 metru!

Soluțiile pentru dezinfectare rapida cu LED-uri UVC nu pot fi recomandate decât pentru suprafețe foarte mici si la distante de câțiva centimetrii. 

Pentru suprafețe mari dezinfecția continua cu LED-uri UVA, ca in articolul de la acest link, este singura posibila.

Practici înșelătoare in soluții pentru dezinfecție cu LED-uri UVC

Exista producători de corpuri de iluminat care, din lipsa de experienta sau poate chiar cu rea intenție, promovează lămpi cu LED-uri UVC pentru dezinfecție împotriva COVID-19 folosind practici înșelătoare in legătura cu eficacitatea acestora.

Un exemplu de text de promovare:

“Medicii și personalul de îngrijire medicală trebuie pur și simplu iradiați din toate părțile cu lumină UVC de înaltă eficiență timp de aproximativ 30 de secunde. Lungimea de undă este selectată astfel încât schimbă ARN-ul virusurilor într-un timp scurt, astfel încât acestea să nu mai prezinte o amenințare”

La o serie de corpuri de iluminat UVC cu un consum de energie electrica de la 10W pana la 40W fără specificarea puteri radiante efective (probabil mai mica de 2W).

Lampa promovata cu scopul "dezinfectiei" fara a specifica puterea radianta efectiva (<2W?) 

Un alt producător recomanda proiectoare UVC ce consuma 50W si respectiv 30W (din nou, fără informația puterii radiante) pentru: 

“Dezinfecția aerului si suprafețelor din încăperi cu încărcătura microbiana mare prin intermediul radiației ultraviolete“ 

Proiector pentru "dezinfectie" dar cu putere radianta efectiva foarte mica

In ambele situații practica înșelătoare tine de absenta puterii radiante in specificațiile produselor. 

Radiația UVC nu trece prin plastic!

Platformele pentru dezinfecție cu lămpi UVC cu mercur nu au nici un fel de carcasa protectoare din plastic mat sau transparent caci radiația UVC nu trece prin plastic, doar îl ataca! Nu se pot construi corpuri LED in format IP65 cu plastic clar sau mat care sa protejeze LED-urile.

Atenție sporita la utilizarea lămpilor UV!

Dezinformarea si utilizarea unor produse care nu au nici un efect in sensul celui pentru care sunt proiectate, dezinfectarea de COVID-19, poate avea efecte foarte grave. 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cum se creează linii de lumină sau corpuri liniare de iluminat cu benzi LED

O nouă tendință în ceea ce privește iluminarea este linia de lumină, realizată cu o bandă LED în interiorul unui profil de aluminiu cu capac alb translucid. O astfel de lumină liniară poate avea o lungime de mulți metri, inclusiv instalata in forme geometrice și este un tip de iluminare directă.

Line of Light with LED strip inside a profile

Comparativ cu iluminarea indirectă din scafe, de asemenea o tendință populară în proiectarea iluminatului, liniile de lumină sunt mai eficiente din punct de vedere energetic, dar pot avea o strălucire deranjanta pentru ochi. Din acest motiv, iluminarea directă cu linii de lumină ar trebui să fie proiectată cu grijă și aproape întotdeauna echipata cu sistem de schimbare a intensității luminoase (dimming).

Să vedem cum putem obține cele mai bune rezultate cu linii de lumină.

1. Utilizarea surselor de lumină eficiente din punct de vedere energetic.

Alegeți module sau benzi LED cu eficiență energetică ridicată, cel puțin 100 lm/w, astfel încât corpurile liniare să aibă cel mai mare flux luminos cu cel mai mic consum de energie.

Dacă liniile de lumină sunt parțial ascunse și iluminează prin reflecție, trebuie să evitați suprafețele mai absorbante decât reflective, cum ar fi vopseaua închisă sau lemnul maro închis sau negru. Suprafețele din lemn deschis sau pereții albi dau cele mai bune rezultate.

White or light surfaces are best for lighting

2. Selectați o sursă de lumină LED cu fluxul de lumină și numărul de LED-uri potrivit.

Iluminarea prin linii de lumină servește o varietate de scopuri. Poate ghida oamenii, evidenția elementele arhitecturale sau exprima o anumită tendință de design și, în același timp, poate oferi o iluminare ambientală, generală sau la locul de muncă.


Pentru liniile de lumină vizibile, directe, o problemă importantă de luat în considerare este lumina de fundal uniformă a capacului translucid pentru a nu avea pete luminoase. Se recomandă astfel benzi cu LED-uri cu minimum 120 LED-uri pe metru sau de tip COB.

Vă recomandăm cu tărie că scopul iluminatul într-o cameră sa determine tipul de sursă de lumină care va fi utilizat. Următorul flux luminos pe metru poate servi drept ajutor de orientare:

A) Lumina ambientală sau evidențierea obiectelor sau elementelor de mobilier: până la 600 lumeni pe metru liniar.

Line of light for ambient

B) Iluminat general pentru spatii rezidențiale: până la 1200 lumeni pe metru liniar.

General lighting with lines of light

C) Iluminare generală pentru aplicații comerciale și de afaceri sau iluminat la locul de muncă: până la 2900 lumeni pe metru liniar.General lighting for commercial and business applications

Sugestie pentru lungimea liniei de lumină pentru un living de 20 mp cu 2,5 m înălțime, cu scopul de iluminat general (linia de lumina este principala sau singura sursa de iluminat din spatiu):

  • Linii de lumină cu 500 lm / metru: lungimea totală de cel puțin 20 metri
  • Linii de lumină cu 1000 lm / m: lungime totală de cel puțin 10 metri
  • Linii de lumină cu 2500 lm / m: lungime totală de cel puțin 4 metri


3. Puneți liniile de lumină astfel încât efectul de strălucire (glare) să fie redus.

Folosind multe linii de lumină în interiorul unei spațiu ar putea deveni o problemă serioasă care afectează bunăstarea sau productivitatea. Vă recomandăm să așezați liniile de lumină la extremitățile unui spațiu, astfel încât lumina să se spele uniform pe un perete. Daca acest lucru nu este posibil atunci este obligatoriu sa existe o funcție de reglare a intensității (dimming).

 Lines of light for reduced glare

4. Utilizați module sau benzi LED cu cea mai bună calitate a luminii, spectru și indice de redare a culorilor.

Recomandam benzi LED cu spectru luminos similar cu lumina solara pentru spatiile de locuit si cele de lucru cele mai frecventate. Aceasta similaritate influențează atât productivitatea cat si buna dispoziție. 

În prezent, cea mai apropiată potrivire cu lumina solara vine de la LED-urile cu tehnologie de spectru complet, precum Nichia Optisolis și Seoul Semiconductor SunLike, ambele cu spectru aproape asemănător luminii naturale și scoruri maxime pentru toate culorile testului CRI. Spectrul lor și cum se compară cu lumina soarelui și cu alte surse de lumină poate fi văzut mai jos.Image

Spectrum of Nichia Optisolis LED

Pentru indicele de redare a culorilor,  alegeți benzi LED cu minim CRI80 pentru toate locurile de muncă și de locuit, cum ar fi biroul, camera de zi, dormitor, sufragerie și așa mai departe, cu CRI95 + ca valoare recomandată.

6. Instalați module sau benzi LED cu cea mai lungă durată de viață, cea mai mică schimbare de culoare și cea mai bună întreținere a fluxului luminos.

Sunt recomandate surse de lumină LED de lungă durată, cu o schimbare minimă a culorii in timp, în special pentru instalațiile cu lungimi considerabile. Dacă luminozitatea sursei de lumină se estompează prea curând sau temperatura culorii se schimbă, înlocuirea totală a instalației ar putea fi singura soluție pentru iluminarea uniformă.

De exemplu, dacă în instalație se folosesc „LED-uri 1” și lumina se schimbă ca în imaginea din dreapta, înlocuirea doar a unor secțiuni cu „LED-uri  tip 2” va agrava lipsa uniformității.

Pe site-ul Zexstar, veți găsi multe benzi flexibile cu LED-uri pentru a construi cele mai bune linii de lumină posibile.

1. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 600 lm / m

2. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 1200 lm / m

3. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 2000 lm / m

Oferim, de asemenea, benzi cu LED-uri cu spectru complet cu CRI97 + cu tehnologia SunLike Tri-R de la Toshiba și Seoul Semiconductor, pentru cea mai naturală iluminare posibilă.

4. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 2900 lm / m

Cu ajutorul benzilor noastre cu LED-uri Nichia LumiFlex puteți avea linii de lumină cu cea mai mare eficiență energetică și durata de viață de până la 200.000 de ore.

Pentru corpuri liniare ca linii de lumină, puteți alege din profile de aluminiu încastrate sau de suprafață:

    Iluminat tavan extensibil cu benzi sau module LED

    Tavanul iluminat sau extensibil este o tendință foarte interesantă în iluminatul interior. Folosind un material translucid cu dimensiuni de mulți metri pătrați, cu un sistem de iluminare din spate, se poate crea o iluminare difuză, uniformă și relaxantă a interioarelor. Principalul avantaj al acestui tip de iluminat este absența strălucirii, deoarece sursele de lumină sunt distribuite pe o suprafață mare și ascunse în spatele materialului.

    Sursa de iluminare de fundal este formata de obicei din LED-uri de luminozitate mică sau medie (5 până la 50 lumeni) montate pe benzi sau module. Deoarece tavanul iluminat are o suprafață mare, o astfel de iluminare cu putere redusă este cea mai bună alegere.

    Tavan extensibil iluminat cu LED-uri, în interiorul unui birou

    Tavanele iluminate pot avea forme personalizate și chiar sa prezintă imagini translucide. Prin urmare, acestea pot influența designul general al unei camere mult mai mult decât alte corpuri de iluminat. Din perspectiva proiectării iluminatului, lumina uniformă ar trebui să fie completată de spoturi sau lămpi care pot atrage atenția asupra anumitor zone sau obiecte.

    Proiectarea și instalarea corespunzătoare a unui plafon luminos prezintă o serie de provocări unice pe care le vom aborda în acest articol.

    1. Tavanul extensibil translucid trebuie să aibă o transmisie bună a luminii

    Deoarece un plafon luminos folosește un material translucid pentru a acoperi sursele de lumină LED, este important să se ia în considerare gradul de transmisie a luminii. Pentru plafoanele albe simple, vă recomandăm o rată de transmitere a luminii de cel puțin 50%. Dacă trebuie să alegeți între diferiți producători, ar trebui să luați în considerare instalarea materialului cu cea mai mare rată de transmisie, deoarece această valoare are o influență importantă asupra costurilor de instalare și operare a tavanului luminos.

    Vă recomandăm cel puțin 50% rata de transmisie a luminii pentru tavanele întinse albe

    Atunci când alegeți o sursă de lumină LED, ar trebui să luați în considerare rata de transmitere a luminii. De exemplu, dacă aveți nevoie de 5000 de lumeni pentru un living de 20 mp, fluxul luminos al LED-urilor din spatele unui material translucid cu o rată de 50% ar trebui să fie de 10000 lm.

    Dacă utilizați o imagine tipărită pe tavan, ar trebui să evitați culorile foarte absorbante, cum ar fi negru sau gri închis, în timp ce culorile calde au cele mai bune rezultate.

    2. Alegeți distanța optimă dintre leduri și tavanul extensibil


    Tavanul extensibil trebuie să aibă o iluminare uniformă, fără puncte foarte luminoase sau zone întunecate caci uniformitatea este atracția acestei metode de iluminare. Pentru a realiza acest lucru, LED-urile trebuie distribuite uniform în spatele materialului translucid.

    Pentru majoritatea LED-urilor cu un unghi de iluminare de 120 de grade, distanța dintre benzile sau modulele LED individuale trebuie să fie egală cu distanța dintre LED-uri și tavanul extensibil. Unele LED-uri speciale au un unghi de 180 de grade, iar pentru ele raportul de distanță trebuie să fie de 1,5.

    Pentru cele mai bune rezultate, vă recomandăm o distanță între sursele de lumină și materialul translucid de cel puțin 30 cm și cel mult aproximativ 50 cm. Deși este posibilă o valoare mai mică, acest lucru ar însemna că mai multe LED-uri ar trebui utilizate pentru a obține uniformitatea, ceea ce ar avea un impact semnificativ asupra costurilor de instalare și operare.

    Pentru o adâncime de 30 cm, distanța dintre sursele de lumină (rânduri de benzi LED sau module individuale de lumină din spate) trebuie să fie:

    • LED-uri cu  unghiul de vizualizare de 120 grade: 30 cm
    • LED-uri cu unghiul de vizualizare de 180 grade: 45 cm

    3. Alegeti surse de lumină LED eficiente din punct de vedere energetic

    Recomandam module sau benzi LED cu eficiență energetică ridicată, de cel puțin 100 lm / w, astfel încât tavanul extensibil să aibă cel mai mare flux luminos cu cel mai mic consum de energie.

    4. Instalati surse de lumină LED cu fluxul de lumină determinat de scopul iluminatului

    Iluminarea printr-un tavan luminos poate fi utilizată într-o varietate de moduri, cum ar fi ghidarea oamenilor, evidențierea anumitor zone sau exprimarea unei anumite tendințe de proiectare, în același timp oferind iluminare ambientală, generală sau de sarcină.

    Vă recomandăm cu tărie să luați în considerare scopul iluminării atunci când alegeți tipul de sursă de lumină care va fi utilizat. Următoarele valori ale fluxului luminos pe metru pătrat pentru modulele cu LED pot servi drept ghid util pentru un plafon întins, alb cu o rată de transmisie de lumină de 50%:

    A) Iluminat de ambient:  500-1000 lumeni pe metru patrat (in spatiu exista si alte corpuri de iluminat, spre exemplu spoturi)

    Un tavan întins pentru lumina ambientală este completat de alte surse de lumină, cum ar fi lumina de jos.

    B) Iluminat general pentru locuința:  1000-2000 lumeni pe metru patrat

    Un plafon întins pentru lumină generală în camera de zi.

    C) Iluminat general pentru birou sau spatii comerciale:  2000-8000 lumeni pe metru patrat in functie de inaltime spatiu, scop, etc

    Iluminat general pentru aplicații comerciale și de afaceri cu plafon luminos

    5. Benzile sau modulele LED utilizate pentru iluminarea din spate trebuie să fie ușor de instalat

    Deoarece tavanele întinse necesită multe LED-uri, acestea trebuie să fie ușor de instalat și sa utilizeze cât mai puține piese auxiliare, cum ar fi fire, mufe, șuruburi sau transformatoare. Pentru suprafețe mari, recomandăm module LED pătrate sau dreptunghiulare care au o lățime de cel puțin 25 cm, deoarece acestea sunt mai ușor de plasat uniform în comparație cu benzile LED.

    6. Folosiți module sau benzi LED cu cea mai bună calitate a luminii

    Dacă plafonul extensibil este pentru iluminatul general, recomandăm surse de lumină cu un spectru de înaltă calitate și un CRI de minim 80.

    În prezent, cea mai bună calitate a luminii pentru LED-uri este asigurată de tehnologia cu spectru complet, cum ar fi Nichia Optisolis și Seoul Semiconductor SunLike, ambele cu spectru aproape asemănător zilei și scoruri maxime pentru toate culorile testului CRI. Spectrul lor și cum se compară cu lumina soarelui și cu alte surse de lumină pot fi văzute mai jos.

    Image

    Spectrum of Nichia Optisolis LED

    7. Instalați module sau benzi LED cu cea mai lungă durată de viață si cea mai mică schimbare de culoare 

    Sunt recomandate surse de lumină LED de lungă durată, cu o schimbare minimă a culorii in timp, în special pentru instalațiile cu dimensiuni considerabile. Dacă luminozitatea sursei de lumină se reduce prea curând sau nuanta de alb se schimbă, înlocuirea totală a instalației ar putea fi singura soluție pentru iluminarea uniformă.

    De exemplu, dacă în instalație se folosesc „LED-uri 1” și lumina se schimbă ca în imaginea din dreapta, înlocuirea doar a unor secțiuni cu „LED-uri 2” va agrava lipsa de uniformitate.

    La Zexstar veți găsi modulele LED BackMatrix ce sunt mai bună solutie de iluminare a tavanelor întinse. Sunt foarte ușor de instalat, au un flux luminos ridicat și sunt disponibile chiar și cu LED-uri ce au un unghi de vedere de 180 de grade.

    1. Module LED BackMatrix Performer cu 2700K, 4000K sau alb reglabil 2700-6500K. Vă recomandăm 4 buc pe metru pătrat pentru o iluminare uniformă la o adâncime minimă de 30 cm

    2. Module LED BackMatrix Professional cu 3000K, 4000K sau RGB + W. 4 buc pe metru pătrat recomandat pentru iluminare uniformă la adâncimea minimă de 30 cm

      Ghid de iluminare scafe cu Benzi LED

      Ghid de iluminare scafe cu benzi LEDO scafa de lumină este o linie luminoasa care poate fi obținută printr-o bandă LED ascunsă din vedere în interiorul unui spatiu din perete sau tavan care luminează o suprafață adiacentă. Lumina se reflectă de pe această suprafață în spațiul care trebuie iluminat. De aceea, liniile de lumină sunt cunoscute în mod obișnuit sub denumirea de iluminare din scafa sau indirectă.


      Iluminatul indirect este o tendință benefică în ceea ce privește proiectarea iluminatului, cu accent pe natura umană și modul în care se comportă lumina naturală. Este in prezent utilizat pe scară largă, cu linii de lumină ca principal mod de a ilumina multe interioare.

      Atracția este asemănarea cu lumina naturală. Cu sursa de lumină adecvată, ne-am putea imagina că golful este de fapt o fereastră ascunsă spre exterior, de unde curge lumina soarelui.

      Să explorăm cum putem avea cele mai bune rezultate cu ajutorul iluminatului indirect

      1. Utilizați surse de lumină eficiente din punct de vedere energetic

      Alegeți module sau benzi LED cu o eficiență energetică ridicată, cel puțin 100 lm / w, și așezați-le în interiorul scafei într-un mod în care cea mai mare parte a luminii emise ajunge pe suprafața reflectorizantă, un perete sau tavan, care o direcționează în spațiul interior.  Ar trebui prevenită risipa de energie pentru a ilumina părțile interioare ale scafei. Benzi LED cu 120-180 ° sunt recomandate, așezate, atunci când este posibil, într-un unghi:

      Suprafețele care sunt mai absorbante decât reflectorizante, cum ar fi vopseaua închisă sau lemnul, trebuie evitate pentru scafe, cu excepția cazului în care designul este primordial fata de eficiența energetică. Plafoanele albe produc cele mai bune rezultate, cele negre, maro inchis sau gri cele mai slabe.

      2. Alegeți o sursă de lumină LED cu fluxul luminos potrivit

      Iluminatul indirect poate servi o varietate de scopuri. Poate ghida oamenii, evidenția elementele arhitecturale sau poate evoca o anumită tendință de design, oferind în același timp iluminare ambientală, generală sau pentru sarcini.

      Este foarte recomandat ca scopul și rolul jucat în iluminarea unui spațiu să decidă tipul de sursă de lumină care va fi utilizat. Următorele informatii despre fluxul luminos pe metru poate servi drept ghid util:

      Lumina ambientală sau evidențierea obiectelor sau elementelor de mobilier: până la 500 lumeni pe metru

      Subliniați elementele arhitecturale: până la 1000 de lumeni pe metru (multe alte surse de lumină există în spațiu)

      Iluminare generală linii de lumină până la 1500 lumeni pe metru, în funcție de designul și materialele folosite ale scafa. Pentru iluminarea de lucru necesarul creste pana la 2500 lumeni pe metru.

       

      Sugestie pentru lungimea scafei de lumină pentru un living de 20 mp cu 2,5 m înălțime, cu scopul de iluminat general (linia de lumina este principala sau singura sursa de iluminat din spatiu):

      • Linii de lumină cu banda LED de 500 lm / metru: lungimea totală de cel puțin 40 metri
      • Linii de lumină cu banda LED de 1000 lm / m: lungime totală de cel puțin 20 metri
      • Linii de lumină cu banda LED 2500 lm / m: lungime totală de cel puțin 8 metri

      3. Folosiți benzi cu LED-uri ușor de instalat și cu redundanță redusă a pieselor

      Sursele de lumină trebuie răspândite cu ușurință pe distanțe lungi și să utilizeze cât mai puține elemente auxiliare, de exemplu cabluri, conectori, șuruburi sau transformatoare. Este recomandat un transformator de capacitate mare pentru o scafa completa.

      4. Alegeți module sau benzi LED cu cea mai bună calitate a luminii, spectru și indice de redare a culorilor.

      Pentru iluminarea generală cu linii de lumină directa sau indirecta, ar trebui să alegeți benzi sau module LED care să fie similare cu lumina de zi în spectru sau temperatura culorii. 

      Temperatura de culoare a luminii ar trebui sa fie aleasa in functie de spatiul iluminat si/sau activitățile ce se desfășoară in interior. Pe scrut recomandam 2700-4000K pentru locuinte, 4000-5000K pentru birouri si peste 5000K pentru cabinete medicale, depozite sau cresterea plantelor. Mai multe detalii in articolul de la acest link.

      In legatura cu indicele de redare a culorilor, CRI, recomandam benzi cu LED cu minim CRI80 sau pana la CRI98 pentru toate locurile de muncă și de locuit, cum ar fi biroul, camera de zi, dormitorul, bucătăria sau sufrageria. Mai multe informatii gasiti in acest articol.

       În prezent, cea mai apropiată potrivire cu lumina soarelui provine de la LED-urile echipate cu tehnologie cu spectru complet, precum Nichia Optisolis și Seoul Semiconductor SunLike, ambele cu spectru aproape asemănător zilei și scoruri maxime pentru toate culorile testului CRI. Spectrul lor și cum se compară cu lumina soarelui și cu alte surse de lumină pot fi văzute mai jos.Image

      Spectrum of Nichia Optisolis LED


      5. Instalați benzi LED cu cea mai lungă durată de viață, cu cea mai mică schimbare de culoare și reducere a luminii. 

      Sunt recomandate surse de lumină LED de lungă durată, cu o schimbare minimă a culorii in timp, în special pentru instalațiile cu lungimi considerabile. Dacă luminozitatea sursei de lumină se reduce prea curând sau temperatura culorii se schimbă, înlocuirea totală a instalației ar putea fi singura soluție pentru iluminarea uniformă.

      De exemplu, dacă în instalație se folosesc sursele „LED 1” și lumina se schimbă ca în imaginea din dreapta, înlocuirea doar a unor secțiuni cu „LED 2” va agrava lipsa de uniformitate, ca în imaginea de mai jos.

      Un „curcubeu” de nuanțe de alb nu este în general de dorit. Înlocuirea părților unei instalații poate duce la un astfel de rezultat.

      Pe site-ul Zexstar, veți găsi multe benzi flexibile cu LED-uri pentru a construi cele mai bune linii de lumină posibile.

      1. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 500 lm / m

      2. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 1500 lm / m

      Puteți alege, de asemenea, din gama noastră de benzi Plug & Play precum cele Multibar, ușor de instalat în casa sau la birou.

      3. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 2000 lm / m

      Oferim, de asemenea, benzi cu LED-uri cu spectru complet cu CRI97 + cu tehnologia SunLike Tri-R de la Toshiba și Seoul Semiconductor, pentru cea mai naturală iluminare posibilă.

      4. Benzi LED pentru linii de lumină cu până la 3000 lm / m

      Cu ajutorul benzilor noastre cu LED-uri Nichia LumiFlex puteți avea linii de lumină cu cea mai mare eficiență energetică și durata de viață de până la 200.000 de ore.


        Niveluri de lumină recomandate la birou, magazin, scoala

        Iluminare pentru birouNiveluri de lumină recomandate

        Pentru sănătatea, productivitatea si starea noastră de spirit este foarte important sa avem un iluminat adecvat, in toate spatiile unde desfășuram o activate.

        Conform standardului "EN 12464 Lumină și iluminat - Iluminarea locurilor de muncă - " La locurile de muncă interioare, iluminarea minimă este de 50 lx pentru pereți și 30 lx pentru tavane. Mai devreme era comună cu nivelurile de lumină în intervalul 100 - 300 lux pentru activități normale. Astăzi nivelul luminii este mai frecvent în intervalul 500 - 1000 lux - în funcție de activitate. Pentru lucrări precise și detaliate, nivelul de lumină se poate apropia chiar de 1500 - 2000 lux. Pe site-ul nostru veți găsi informații despre fluxul luminos (exprimat in lumen "lm") pentru toate produsele.

        Pentru a obține valoarea in lux este necesar sa folosiți calculatorul de la linkul de mai jos:

        Link: Calculator Lux la Lumeni


        Nivelurile de lumină recomandate pentru diferite tipuri de spații de lucru sau activități sunt indicate mai jos:

        Activitate / spațiuIluminare
        (lx, lumen/m2)
        Zonele publice cu împrejurimi întunecate 20 - 50
        Orientare simplă pentru vizite scurte 50 - 100
        Zonele cu trafic și coridoare - scări, scări rulante și călători - ascensoare - spații de depozitare 100
        Zonele de lucru unde sarcinile vizuale sunt îndeplinite doar ocazional 100 - 150
        Depozite, case, teatre, arhive, golfuri de încărcare 150
        Sala de pauze cafenea, facilități tehnice, zone de fabricare a bilelor, fabrici de celule, săli de așteptare, 200
        Muncă ușoară de birou 250
        Săli de clasă 300-500
        Muncă obișnuită de birou, lucru pentru calculatoare, bibliotecă de studiu, alimente, săli de spectacole, laboratoare, zone de check-out, bucătării, săli 500
        Supermarketuri, ateliere mecanice, peisaje de birou 750
        Lucrări normale de desen, ateliere mecanice detaliate, săli de operație 1000
        Lucrări detaliate de desen, lucrări mecanice foarte detaliate, ateliere electronice, teste și ajustări 1500 - 2000
        Efectuarea sarcinilor vizuale cu contrast redus și dimensiuni foarte mici pentru perioade de timp prelungite 2000 - 5000
        Efectuarea sarcinilor vizuale foarte prelungite și exacte 5000 - 10000
        Efectuarea unor sarcini vizuale foarte speciale, de contrast extrem de redus și dimensiuni mici 10000 - 20000

        Citiți mai multe despre nivelurile de iluminare recomandate pentru casă în articolul nostru de pe blog.

        Atenție la diferența intre iluminat direct si indirect. Calculatorul de mai sus poate fi folosit pentru alegerea fără nici o corecție a surselor de iluminat directe precum spoturi si corpuri de iluminat cu dispersie la cel mult 120 grade. 

        In cazul iluminatului indirect trebuie introdusa o corecție egala cu pierderea estimata de lumina din procesul de reflexie pe o suprafața. Spre exemplu, pentru o scafa cu banda LED care iluminează o camera prin reflexie într-un tavan alb se recomanda a se aplica o corecție de 2 si anume: daca un metru de banda LED cu 2500 lm cu iluminare directa va asigura 350 lux la 1.5m atunci instalata in scafa va avea 350/2 = 175 lux.

        La Zexstar  găsiți o serie de benzi și module LED de înaltă calitate, eficiente din punct de vedere energetic, care pot fi utilizate pentru a rezolva o gamă variată de aplicații de iluminat.

        Benzi flexibile cu LED pentru aplicații cu cerințe ridicate de lumina

        LED-urile SunLike îmbunătățesc modelele de somn si reduc încordarea ochilor, au descoperit două studii de cercetare

        Seoul SunLike LEDs ease eye strain and improve sleep patterns, two research studies suggest

        Efectele pozitive asupra sănătății ale luminii LED-urilor SunLike cu spectru complet de la Seoul Semiconductor au fost confirmate în două studii independente, de către universități din Elveția și Coreea de Sud.

        Noua tehnologie LED SunLike aduce o îmbunătățire majoră în distribuția spectrală a puterii (SPD) a luminilor LED, care acum imită SPD-ul soarelui în limitele gamei vizuale umane. LED-urile SunLike folosesc un amestec cu trei fosfori și un emițător violet pentru a realiza SPD-ul unic.

        LED-urile SunLike pot fi utilizate într-o varietate de aplicații, inclusiv în iluminarea centrată pe om sau în iluminarea pentru sănătate și bunăstare, unde se poate aplica iluminare reglabilă pentru a îmbunătăți bunăstarea umană.

        SunLike LED Desgin 

        Un studiu publicat de Universitatea din Basel din Elveția intitulat „Efectul luminii de zi pe confortul vizual, melatonina, starea de spirit, performanța de veghe și somnul” a descoperit că voluntarii aveau un confort vizual mai bun, mai multă vigilență și stări de spirit mai fericite asociate cu expunerea la LED-urile SunLike, în comparație cu alte LED-uri.

        Universitatea a publicat cercetarea în Journal of Lighting and Research Technology. Profesorul Christian Cajochen a condus echipa de cercetare care investighează ceea ce se numesc "LED-uri cu un spectru luminos de zi".

        Rezultatele se bazează pe un studiu efectuat de voluntari care, în două sesiuni de testare separate, au fost expuși la LED-urile SunLike de la Seoul Semiconductor, într-o sesiune și la LED-uri albe convenționale cu același CCT, în cealaltă sesiune. Voluntarii expuși la distribuția uniformă a puterii spectrale (SPD) a LED-urilor SunLike experimentează modele de somn mai bune și au raportat confort vizual îmbunătățit și vigilență crescută în timpul zilei.

        15 tineri voluntari bărbați au luat parte la testele din Basel, petrecând 49 de ore de două ori într-un laborator. În cadrul fiecărei sesiuni, voluntarii au primit expunere la lumină la același nivel de CCT și intensitate, singura diferență fiind SPD-ul produselor de iluminat bazate pe LED.


        În general, cercetătorii au spus că voluntarii au raportat un confort vizual mai bun, mai multă vigilență și stări de spirit mai fericite asociate cu expunerea la SunLike în comparație cu expunerea convențională la LED. Dar studiul oferă, de asemenea, câteva date cantitative despre modelele de somn. „Avem dovezi că o soluție cu lumină de zi are efecte benefice asupra confortului vizual, vigilenței în timpul zilei și intensității somnului la voluntarii sănătoși. Activitatea Delta EEG (0,75–4,5 Hz) a fost semnificativ mai mare după LED-ul luminii de zi decât expunerea la LED-urile convenționale în timpul nopții post-lumină. ” Testele Delta EEG (electroencefalogramă) înregistrează undele cerebrale asociate cu mișcarea non-rapidă a stadiului 3 de somn, uneori numit somn cu unde lente, care este considerat indicativ al profunzimii somnului.


        Al doilea studiu a fost realizat de echipa de cercetare a Laboratorului de Informații Biomedicale, Colegiul Național de Medicină din Seul din Coreea. De asemenea, a constatat că folosind module de iluminare cu LED bazate pe SunLike, disconfortul ochilor este semnificativ redus, iar calitatea somnului este îmbunătățită în comparație cu utilizatorii convenționali de iluminat cu LED.

        Cercetătorii au efectuat experimente pe adulți, inclusiv studenți absolvenți de la Universitatea Națională din Seul, care petrec mult timp studiind la biroul lor în interior. Fiecare participant a fost instruit să folosească lampa de birou SunLike și lampa LED convențională timp de 3 ore înainte de culcare. Echipa a realizat un chestionar și a analizat semnele vitale ale participanților înregistrați în timpul somnului.

        Evaluarea subiectivă prin chestionare a arătat o scădere semnificativă a oboselii oculare și o îmbunătățire accentuată a calității somnului. Cercetătorii au descoperit că îmbunătățirea senzației de a nu reîmprospăta după un somn în dimineața următoare a fost semnificativă statistic.

        Ca urmare a analizei semnului vital măsurat, timpul necesar pentru a adormi este cu 23% mai rapid, iar timpul de pauză în timpul somnului a fost îmbunătățit și cu 43%. Prin urmare, echipa de cercetare a constatat că eficiența somnului ca indicator al somnului a fost îmbunătățită semnificativ de la 88% la 94%.

        „Concluzionăm că aceste efecte se datorează stabilizării ritmului sistemului nervos autonom, care se manifestă prin inactivarea nervului simpatic și a activității nervului parasimpatic prin iluminarea bazată pe SunLike”, a declarat echipa de cercetare a SNU. „Lumina afectează ritmul circadian al oamenilor. Pentru a îmbunătăți bioritmul, putem regla lumina în funcție de fusul orar și vom folosi o sursă de lumină aproape de lumina soarelui ”, a declarat echipa de cercetare a SNU.

        Acum este ușor de construit corpuri de iluminat SunLike datorită benzilor și modulelor LED de la Zexstar

        Cu benzile noastre LumiFlex700 cu LED-uri SunLike veți avea o sursă de lumină naturală strălucitoare ușor de instalat pe distanțe lungi, perfectă pentru lumini din scafa, iluminare arhitecturală sau indirectă. Cu gama noastră de module LED LinearZ SunLike puteți construi cu ușurință corpuri de iluminat liniare datorită conexiunii plug & play și a formatului Zhaga.

        Utilizând PowerControler-ul nostru compatibil Casambi și modulele sau benzile, puteți de asemenea să vă construiți cu ușurință propria soluție de iluminare centrată pe om.

        De exemplu, puteți utiliza o combinație simplă de module LED de 2700K și 6500K sau unul mai complex de 2700K, 4000K și 6500K.

        Module LinearZ cu LED-uri SunLike CRI97