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LED Lighting Gleichzeitig ist sie ein wichtiger Eckpfeiler für das Systemdesign und die Auswahl der LEDs Die besten Daten und Normen liegen aus dem Bereich der professionellen Trinkwasseraufbereitung vor Diese Systeme erfordern eine UV-C-Strahlungsdosis von 400 Jm² = 40 mJ cm² Dieser Wert gilt üblicherweise für Quecksilberdampflampen Dabei ist das Ziel sämtliche wasserhygienisch relevanten Bakterien Viren und Protozoen unschädlich zu machen was einer Erregerreduktion um 99 99 % entspricht Da die mikrobizide Effizienz von LEDs leicht höher ist können diese Dosen auch als konservativer Zielwert für LEDs übernommen werden Die Trinkwasseraufbereitung erfordert bei der industriellen Anwendung aufgrund der hohen Wasserdurchflussraten einen sehr hohen UV-C-Strahlungsfluss was die Verwendung von LEDs momentan noch schwierig macht Anders sieht es beim Trinkwasser in privaten Haushalten aus Dort sind wesentlich niedrigere Durchflussraten üblich und somit eine UV-C-Dosis von 160 Jm² = 16 mJ cm² ausreichend Dadurch lassen sich schon heute die ersten Wasserdesinfektionssysteme für den sogenannten Pointof-Use mit UV-C-LEDs entwickeln Bild 2 Ein Vorteil der LED als UV-CStrahlungsquelle ist ihre kurze Schaltzeit Deshalb eignet sich die UV-CLED besonders für den Einsatz mit häufigen Schaltzyklen Das Medium Luft und dessen Desinfektion steht momentan pandemiebedingt im Fokus der Systemauslegung Besonders die Inaktivierung des SARSCoV-2-Virus ist hier von Interesse Die International Ultra Violet Association IUVA nennt für dessen Inaktivierung um 99 9 % eine notwendige Dosis von 100 200 Jm² = 10 20 mJ cm² Abschätzung der nötigen Strahlungsleistung Neben Wasser und Luft lassen sich natürlich auch viele Oberflächen durch UV-C-Strahlung entkeimen An einem einfachen Beispiel soll die Auslegung eines Desinfektionssystems gezeigt werden Hierfür wird eine durchschnittliche Dosis von D = 160 Jm² = 16 mJ cm² angenommen Die zu behandelnde Oberfläche soll dabei der Größe eines Mobiltelefons von A = 15 × 8 cm entsprechen Als Bestrahlungsdauer wird eine Zeit von t = 30 s festgelegt Mit diesen Rahmenbedingungen ist es nun möglich die notwendigen Strahlungsleistung Φe sowie die daraus resultierende Anzahl der LEDs abzuschätzen D = Φe × t A Φe = D × At = 16 mJ cm² × 15 cm × 8 cm 30 s Φe = 64 mW Somit ist für diese Kombination aus Dosis Fläche und Bestrahlungsdauer eine UV-C-Strahlungsleistung von Φe = 64 mW notwendig Nun sind noch weitere optische Verluste im System oder Modul zu berücksichtigen Diese können bei Optiken zur Strahlformung oder Abdeckscheiben zum Schutz der LED und Elektronik anfallen In diesem Beispiel wird eine Abdeckscheibe aus Quarzglas mit einer Transmission von ηOptik = 90 % vor den LEDs angenommen Entsprechend erhöht sich die notwendige Strahlungsleistung Φe_LED = Φe ηOptik = 64 mW 0 9 Φe_LED = 71 mW Diese Strahlungsleistung von Φe_LED = 71 mW ist nun von den UV-C-LEDs abzugeben Tabelle 1 zeigt die Datenblattangaben zur Strahlungsleistung der beiden UV-LEDs aus der Serie Oslon-UV-3636 Für die LED-Modelle SU CULDN1 VC und SU CULBN1 VC sind die typische Strahlungsleistungen unter Gruppierungsbedingungen Binning angegeben Die Datenblätter enthalten auch Informationen zum Verhalten der LED bei einem Betrieb abseits der Gruppierungsbedingungen Da LEDs üblicherweise bei einem Binningstrom und einer Binningtemperatur bezüglich ihrer Leistungskenndaten wie Strahlungsfluss Wellenlänge und Vorwärtsspannung gruppiert werden sind diese Parameter anhand der Datenblattcharakteristiken noch zu korrigieren um auf die Leistungsdaten unter praxisnahen Betriebsbedingungen zu schließen In diesem Beispiel wird angenommen dass sich die Sperrschichttemperatur der LED aufgrund der Erwärmung des Systems im Betrieb auf Tj = 5 °Ceinpendelt Für diese Betriebstemperatur lässt sich ein Abfall der Strahlungsleistung um 5 % aus der Datenblattangabe ermitteln Somit ist für diese Abweichung von der Gruppierungsbedingung eine Anpassung der Strahlungsleistung · Effektive LED-Kühlungen so individuell wie Ihre Anwendung · Passive und aktive Kühllösungen für den Innenund Außenbereich · Geschraubte wärmeleitend geklebte oder gelötete Befestigung · Exzellentes Preis-Leistungs-Verhältnis LED-KÜHLKÖRPER VON CTX www ctx eu info@ctx eu CTX_EK_05_21 pdf S 1 Format 210 00 x 82 00 mm 17 Feb 2021 10 48 26