日亚、AquiSense、Bolb等发声,水处理是最成熟UVC-LED消毒领域

UVLED风向 · 2023-04-01

行家说UV导读:

在这三年的新冠疫情中,UVC-LED经历暴涨到骤降,最后回归到正常的发展状态,没有进入到大家预期的极速发展状态。

随着UVC-LED技术的进步和商业部署的进行,现在是重新审视消毒市场的好时机,以此可以更好地了解UVC-LED迄今为止的进展和未来的预测。对此,有媒体对日亚、AquiSense、Bolb等公司进行了采访,从三大市场及广泛应用的难点进行解疑。

日亚美国公司副总裁Erik Swenson说:“UVC-LED远比大家想象的要难得多,这里面有很多科学知识,而不是简单地提供紫外线能量。”

AquiSense Technologies首席执行官Oliver Lawal则表示:“当听到市场不是预测的极速发展那样时,也陷入过纠结,因为从我的角度来看,它正是如预测的那样。”

自商业化以来,基于UVC-LED的系统输出功率随时间的复合年增长率为139%

UVC-LED三大消毒市场分析

UVC-LED消毒市场目前主要分为三个应用部分:水、表面和空气,而且每个应用领域都有自己的要求、挑战、现有的技术和成熟度水平。

首先是水消毒。AquiSense Technologies首席执行官Oliver Lawal表示,“水处理是迄今为止最成熟的UVC-LED消毒应用, 目前部署AquiSense UVC-LED消毒设备的总流量为130万加仑/天,UVC-LED在水处理市场的成功主要是一些因素,得益于对病原体的水质规定已经很完善,另外用汞蒸气技术进行水消毒已是一种熟悉的处理方法,降低了消毒进入门槛,加上UVC-LED较小的外形尺寸和 "即时开启"的系统级优势。”

其指出,到目前为止大部分的UVC-LED水消毒系统被部署在使用点(POU见上图)和入口点(POE),但该技术还可以扩展。对于小型消毒系统,AquiSense已经过了早期采用阶段,但对于市政或大型工业设施,AquiSense处于早期采用阶段。其中全球各地的市政水区已经安装了一些AquiSense消毒系统,包括拉斯维加斯的一个流量高达6MGD的系统,并预计未来五年AquiSense将进入真正重要的市场份额。

在表面消毒方面。Bolb首席营收官Frank Harder表示“紫外线杀菌(GUV)在表面消毒方面有既定的作用,特别是在医疗设施中。但汞蒸气源目前在市场上占主导地位,但由于安全问题,GUV系统必须通过机器人或固定装置应用在无人的空间。

另外,作为与光束转向技术兼容的高度定向源,UVC-LED为更安全的操作提供了一种选择,其可以更好地瞄准表面,而不用像汞蒸气灯那样产生所有的废光,因此降低了能源消耗,外形设计上也更加便捷。

对于空气消毒方面。据了解目前UVC-LED空气消毒市场是最不发达的,有许多障碍。

首先是已经存在大量的空气处理技术可以去除病原体,包括机械过滤和增加与外界空气的交换。而GUV本身对建筑行业来说是一项较新的技术,甚至在引入UVC之前就已经存在。

第二是UVC辐射对眼睛和皮肤有健康危害,尽管疾病控制的最大机会是在处理占用的空间。

第三则是与水的部分不同,目前没有控制建筑物内空气传播病原体的标准。然而,幸运的是这三个障碍都正在被解决。

在监管方面,ASHRAE(美国采暖、制冷与空调工程师学会)目前正在制定一个快速的室内空气质量病原体缓解标准,预计今年夏天发布。这些发展有机会引发重大变化,因为这些标准被纳入了建筑规范。

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根据太平洋西北国家实验室系统工程师Gabe Arnold的说法,传统的HVAC系统(空气调节系统)可能被设计为每小时提供大约2到4次换气,随着换气次数的增加,系统和能源成本会显着增加。如果新的ASHRAE标准像预期的那样推荐更高的换气次数,那么传统的HVAC技术将受到挑战。

“最有效的方法似乎是上层房间的空气消毒,它将紫外线辐射与居住者隔离开来(见下图)。上层房间的系统需要光束转向或光束限制,以使紫外线能量在整个房间内没有散射和反射,如果使用低压汞源,则不能很好地控制光束,这也是为什么UVC-LED系统开始被使用的原因。”Gabe Arnold如是表示。

紫外线系统开发商旧R-Zero首席执行官Jennifer Nuckles也表示:“与暖通空调相比,UVC-LED消毒每小时有效换气量的能耗是二十分之一。”

Excelitas Technologies UVC产品管理总监Mark Gaston指出“但广泛接受将需要时间,虽然你肯定有早期采用者,但大多数人仍在寻找答案,如想获得大规模的采用,让市场准备好大量实施UVC-LED空气消毒技术,还需要几年时间,尤其是像学区这样的目标市场,不过尽管如此,空气消毒市场的足迹仍在不断扩大。”

UVC-LED市场前景积极

随着技术的改进、商业程度以及监管框架的发展,水、表面和空气的市场份额都将增加。特别是POU/POE UVC-LED水消毒市场,预计在未来两三年内将进入早期的多数阶段,大型工业和市政工业用水的应用可能需要接近五年的时间,而表面消毒则紧随其后,空气消毒仍需接近10年的时间才能真正建立起来。

Solid State Lighting Services的LED技术顾问和美国能源部照明计划顾问Morgan Pattison 指出“整个UVC-LED消毒市场有强大市场前景,但需要时间,虽然不可能在每个应用中都取得成功,目前从技术性能和成本的角度来看,它开始变得令人信服并逐个应用。”

市场广泛采用UVC-LED六大关键

重要的市场渗透不仅仅取决于性能和价格。例如,白光LED与现有技术相比,具有巨大的效率和寿命优势,但普通照明市场仍然没有真正起飞,直到标准机构建立了测试协议,世界各地政府才开始逐步淘汰白炽灯。

AquiSense Technologies首席执行官Oliver Lawal指出六个步骤,这些步骤将使UVC-LED消毒技术从早期采用者阶段跨越到早期多数阶段:

提高设备性能(即WPE、输出、寿命)。

降低价格。

优化系统级的效率和可制造性。

充分利用LED在每个应用中的竞争优势。

促进必要的标准和法规的发展。

促进需求方的驱动力,如教育消费者和利用企业对可持续性的承诺。

“行业很多人认为只需要前两点,但其实仍然需要另外四点,不然即便有比现在强大10倍的芯片,价格是原来的十分之一,但仍然不会达到广泛采用程度。”AquiSense Technologies首席执行官Oliver Lawal解释。

来源:部分节选自ledsmagazine、行家说UV翻译整理

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