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LED UV-C germicida: cos'è e come funziona

Nel corso dell’ultimo anno l’interesse verso i dispositivi di sanificazione ha subito un forte incremento come diretta conseguenza dell’emergenza Covid-19. La sanificazione degli ambienti e delle superfici, e la purificazione di aria e acqua, sono diventate più che mai sinonimo di sicurezza e salute. Questo ha determinato un aumento delle richieste di tecnologie UV e UV-C che, attraverso l’utilizzo della luce UV, riescono ad inattivare virus e batteri.

Gli apparecchi di illuminazione con tecnologia ad emissione di raggi ultravioletti UV rientrano tra le soluzioni più richieste sia come lampade germicide ai vapori di mercurio sia come lampade LED UV-C e UV-C LED light strip per la loro capacità di distruzione di molecole organiche ed inorganiche, virus e batteri, evitando l’utilizzo di prodotti chimici tossici.

Qual è il dispositivo germicida migliore? In questo articolo facciamo chiarezza sull’argomento per capire come poter scegliere una tecnologia affidabile e di elevata qualità.

Nello specifico parleremo di:

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LED UV-C: che cos'è

La lampada UV-C è una particolare tipologia di lampada che produce luce ultravioletta, in grado di svolgere un’azione di sanificazione degli ambienti.
Solitamente per generare raggi UV-C venivano impiegate le lampade a vapore di mercurio, una tecnologia efficace per l’abbattimento dei microorganismi, ma con una durata di vita limitata della sorgente e un potere altamente inquinante per la presenza di mercurio.

La tecnologia UV abbinata alla tecnologia LED, con una lunghezza d’onda centrata intorno a 265nm e 280nm, ha permesso lo sviluppo delle lampade LED UV-C, un dispositivo innovativo e soprattutto sicuro, sostenibile ed economico.

Rispetto alle tradizionali lampade UV, la tecnologia LED UV-C germicida ha dimensioni ridotte e compatte, e risulta così più versatile e adattabile a diverse tipologie di applicazioni.
Oltre ad avere performance migliori in termini di inquinamento e dimensione, i LED UV-C sono caratterizzati da ulteriori vantaggi anche in termini di:

  • emissione: l’emissione del LED si concentra in un’unica direzione con un angolo di luce che va dai 30° ai 120°, questo permette una collimazione perfetta del fascio di emissione in modo che questo venga indirizzato su un preciso obiettivo senza dispersioni;
  • risparmio energetico: la tecnologia a LED è nota per un basso consumo, anche in questo caso il risparmio energetico è vantaggioso rispetto alla scelta di una lampada a mercurio;
  • durata: i LED presentano un tempo medio di vita maggiore rispetto a quello di una lampada UV a mercurio;
  • cicli on/off: a differenza delle lampade ai vapori di mercurio, i LED si accendono immediatamente senza bisogno di “riscaldamento”, riuscendo a fornire la potenza massima di efficacia germicida e con la possibilità di eseguire un numero pressoché illimitato di sequenze di accensione e di spegnimento, evitando, inoltre, un deterioramento delle caratteristiche di emissione;
  • portabilità: i LED possono essere integrati in tecnologie compatte che non dispongono di un cavo di alimentazione ma solo di semplici batterie, permettendo di spostare il dispositivo con estrema facilità;
  • controllo: i LED possono essere facilmente controllabili, modulabili e pilotabili da remoto in un’ottica on-demand.

Lampada LED

 

LED UV-C e strisce LED UV-C: le differenze

La tecnologia LED UV-C ha come elemento base il LED UV-C che si presenta nel formato più standardizzato, vale a dire un chip UV-C integrato in un involucro di resina trasparente dal quale fuoriescono dei pin metallici, oppure nel formato SMD.

Un UV-C LED manufacturer può fornire i LED UV-C singolarmente, disponendoli su nastri avvolti in bobine al fine di essere poi assemblati su un PCB attraverso una pick&place, oppure già assemblati su strip adesive disponibili in diversi formati. Un’applicazione UV-C LED germicida, quindi, può essere realizzata a seconda dei casi sia usando LED singoli assemblati su un PCB, sia usando una UV-C LED light strip composta da LED UV-C già assemblati su un supporto, che può poi essere tagliato nella misura più adatta per la propria applicazione.

Se si sceglie di utilizzare il LED UV-C germicida fornito singolarmente in bobine, è necessario progettare e produrre il PCB sul quale il LED dovrà essere assemblato, andando a identificare non solo il tipo di LED più adatto, ma anche tutti i componenti elettronici necessari al suo corretto funzionamento. Un altro aspetto rilevante riguarda la messa a punto del sistema di dissipazione del calore, nel caso in cui vengano usati LED con potenze elevate che si surriscaldano velocemente, e la conseguente progettazione di un involucro adatto.

L’utilizzo di una UV-C LED strip, invece, non necessita della progettazione di un PCB dedicato. A fronte di questo vantaggio, il contro è che la strip LED consente di disporre i LED solamente in modo lineare, pertanto è necessaria una valutazione su come dissipare il calore attraverso l’utilizzo di profili metallici, ai quali applicare la striscia LED UV-C germicida. La scelta di questo formato comporta inoltre un costo finale del prodotto inferiore rispetto a quello ottenuto con la soluzione che prevede uno o più LED assemblati su un PCB.

Nonostante alcune differenze la scelta di una o dell’altra soluzione non comporta disparità in termini di efficacia germicida, in quanto l’effetto battericida dipende dal tipo di LED utilizzato, non dal formato di partenza, dalla lunghezza d'onda, dalla distanza e tempo di esposizione.

Striscia LED UVC

 

 

Sterilizzatore UV-C LED: come funziona


L’irradiazione germicida attraverso i raggi ultravioletti risulta essere un metodo efficace per la sanificazione, l’igienizzazione dell’aria e la sterilizzazione di superfici materiali.

Come funziona il LED UV-C? La radiazione UV germicida è un metodo di sterilizzazione che impiega la luce UV alla lunghezza d’onda UV-C, ma occorre prima fare una distinzione che riguarda la lunghezza d’onda dei raggi. Possiamo suddividere le sorgenti UV a seconda della lunghezza d’onda dei raggi ultravioletti nello spettro solare. In base a questo parametro i moduli UV vengono utilizzati in diversi settori e applicazioni:

  • UV-A: lunghezza d’onda lunga da 315nm a 400 nm, i moduli UV-A vengono impiegati per uso medicale e industriale;
  • UV-B: lunghezza d’onda media da 280nm a 315 nm, sono moduli utilizzati per lo più per uso medico curativo;
  • UV-C: lunghezza d’onda corta da 200nm a 280 nm.
I moduli UV-C, essendo a breve lunghezza d’onda, risultano più aggressivi dei moduli UV-A, e quindi più efficaci per la disinfezione degli ambienti in tempi rapidi. Il picco di efficacia germicida si colloca tra i 250 e i 275 nanometri, pertanto il LED UV-C 265 nm è tra le soluzioni più adatte per la sanificazione rapida di una superficie. In questo caso la lunghezza d’onda corta degli UV-C LED sterilizer può arrivare a distruggere il DNA o RNA di batteri e virus, lasciandoli incapaci di svolgere alcune funzioni cellulari vitali: questo permette di ottenere una totale sterilizzazione di acqua, aria e superfici.
 
LED UVC sterilizzazione

LED UV-C in Italia

I moduli LED UV-C sono dispositivi con svariate applicazioni. In Italia i LED UV-C vengono utilizzati con molteplici finalità in vari settori di applicazione per:

  • purificare aria e acqua;
  • conservare frutta e verdura in frigorifero;
  • igienizzare le linee produttive alimentari;
  • abbattere la carica microbica;
  • eliminare i cattivi odori;
  • migliorare le condizioni di vita all'interno di spazi chiusi.
In qualsiasi caso si decida di ricorrere alla tecnologia LED UV-C per la propria applicazione è bene ricordare che l’esposizione diretta alla luce LED UV-C è alquanto pericolosa, i raggi infatti possono provocare rischi per la salute se usati erroneamente. Si consiglia, quindi, la presenza di particolari sistemi nell’impianto al fine di evitare di causare danno all’uomo. Tra questi vi è la possibilità di utilizzare timer o limitatori del tempo di funzionamento, rilevatori di “assenza” o sensori smart per la gestione dell’impianto, in modo da impedire il funzionamento degli UV-C LED 254nm in presenza di una persona.
 
 
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SLIM e LED UV-C: prodotti e applicazioni

SLIM ha unito la conoscenza nel campo della segnalazione luminosa a LED con l’esigenza di sanificazione attraverso la realizzazione di appositi dispositivi LED UV-C che fossero modulabili sulle applicazioni finali del cliente. Tra gli UV-C LED suppliers, i prodotti LED UV-C forniti da SLIM trovano applicazione nei dispositivi di purificazione di acqua e aria (UV-C LED air disinfection) e nei dispositivi di igienizzazione che sono parte delle linee produttive alimentari. Per le nostre applicazioni abbiamo scelto di utilizzare il formato SMD in quanto mette a disposizione una gamma di prodotti molto più ampia fra cui scegliere.

Dall’igienizzazione dei serbatoi delle macchine del caffè ai sistemi di pulitura ed aerazione, SLIM è a vostra disposizione grazie alla realizzazione di moduli LED UV-C germicida ad hoc, pronti da installare sull’applicazione finale.

Sei interessato ad approfondire l’argomento per lo sviluppo di una possibile applicazione con soluzione LED UV-C? Clicca sul bottone qui sotto, il nostro staff tecnico è sempre a disposizione per valutare insieme ogni specifica esigenza.

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