福雷斯特·芬克
福雷斯特·芬克

UV-C灯是一种简单,经济高效且高度可靠的技术,可将HVAC系统保持在“建成”状态。可在以下位置找到应用指南 ASHRAE的手册空气质量指南”和其他技术文章。本文是为暖通空调应用选择尺寸和选择UV-C系统的入门指南。

UV-C会分解有机物中的元素键,使其降解,类似于来自太阳的紫外线如何降解乙烯基和橡胶等。UV-C消除了线圈上的生物膜,霉菌和真菌以及其他有机污染物,排水口疼痛和通风系统内部。

在新系统中,由于连续的UV-C照射,不会形成这种堆积。在翻新应用中,UV-C会降解随时间累积的有机物,然后防止其返回。它也一直贯穿线圈,以消除机械和化学清洗经常遗漏的堆积物。

尽管UV-C很简单,但是许多承包商对UV-C的工作原理以及如何经济有效地应用它感到迷惑。通过使用上述准则,可以解决这些方面和其他误解的问题。

UV-C基础

我们所有人都熟悉阳光对UV-A和UV-B的有害影响,例如晒伤,但是UV-C波长的能量是其两倍以上,并且被所有有机物质很好地吸收(不反射)。 ,提高其破坏分子键的能力。我们不会保护自己免受UV-C的伤害,因为它会被臭氧层和大气层过滤掉,并且不会到达地球。

A 由ASHRAE委托进行的2010年研究 发现即使是最复杂的有机化合物也会遭受UV-C的影响。由于UV-C的工作时间是24/7,因此,只需使用分布均匀的剂量,所消耗的能量就不会超过商业荧光灯。

UV-C灯和更换

荧光灯和UV-C灯是在类似的机器上制造的;但是,UV-C灯的不同之处在于,它们的外壳由高度工程化的玻璃组成,以允许UV-C波长未经过滤而逸出外壳。 UV-C灯特有的蓝色调来自氩气,如图1所示。

UV-C灯在9,000小时的工作时间内提供其初始输出的80%,这意味着24/7计划中的8,760个小时非常适合年度换灯计划。

UV-C灯有单端和双端类型。单端灯提供了更多的设计灵活性并受到青睐。双头灯需要特定长度的固定装置,并且更难安装。这两种灯都有标准输出(SO)和高输出(HO)两种型号,区别在于功率额定值。以每瓦特瓦为单位,HO灯的价格较低。

另一个考虑因素是具有聚四氟乙烯涂层的封装灯。密封并包含破裂的玻璃和汞,以防破裂。

UV-C的好处

UV-C系统可提供HVACR系统效率,乘员舒适性和室内空气质量以及环境和经济影响。

系统效率:UV-C消除和/或防止有机材料积聚在盘管,排水盘和内部空气处理机表面上,以改善气流并恢复/维持传热水平至“建成”容量。这意味着需要较少的能量来提供必要量的冷却和气流,以保持/返回系统的能效。安装在较旧系统中的UV-C平均可减少10-25%的能源消耗。

舒适感和室内空气质量:清洁的系统不会造成气流中的恶臭,过敏原或病原体。它们有助于维持设计温度和气流。这转化为通过规范,标准和业主的项目要求传达的性能,以提供舒适感,室内空气质量,乘员生产率,病假发生率降低,热/冷电话次数减少以及其他服务要求。

对环境的影响:UV-C是一种绿色技术,可以消除化学和机械(水)清洁,以减少废物处理问题。高效的空气处理机组不仅可以节省能源,还可以减少碳足迹。

经济影响:减少能源成本,减少生病的电话,服务电话以及维护所需的系统停机时间,可以节省大量成本。具有高功能HVAC系统的建筑物还可以通过降低建筑物占用人流来增加建筑物租户租赁的价值。

UV-C生命周期

为了实现这些好处,就像其他系统一样,对UV-C系统进行设计,安装,操作和维护。 《 2011 ASHRAE手册》第60.8章建议将50-100 µW / cm2(微瓦/平方厘米)用于线圈应用。该量也是整个线圈表面(包括端部和拐角)的阈值。

毫瓦对我们大多数人都不熟悉。在照明中,尺寸调整通常解析为灯瓦。使用1平方米表面的形状因数转换和位于水平面上表面中间的1米长的灯,可以将微瓦转换为灯瓦。灯泡制造商发布的数据平均灯泡功率和输出功率表明,从灯泡到表面的距离为1米,一个1米高的HO灯的额定功率为80灯泡瓦,输出功率为245 µW / cm2。 UV-C灯通常安装在距线圈12英寸的位置,因此需要在该距离内插入辐照度。使用行业认可的圆柱视角因子模型,在12英寸处的最终辐照度为1,375 µW / cm2。

该数字大于ASHRAE建议的100 µW / cm2,但必须考虑其他工作条件。空气温度和速度会降低灯的性能,反射会对其产生积极影响。在500 fpm,55°F的气流中,灯具的功率会降低约50%。因此,距离线圈表面12英寸处的1375 µW / cm2现在应该是688 µW / cm2。

接下来是到气室角的距离。 “查看因子”模型显示这是最高平均值的25%。然后,从前面的示例中,将688 µW / cm2乘以0.25,则在气室最远的两个角处得出172 µW / cm2。

剂量通过从气室的顶部,底部和侧面朝线圈反弹的能量增加。反射率可将UV-C传输到任何地方,从而确保所有表面均已清洁和消毒。不同的材料具有不同的反射系数。以镀锌钢为例,乘数为1.50(增加了50%)。因此172 µW / cm2 x 1.50 = 258 µW / cm2。

即使没有反射性,建议的UV-C剂量也能在最远的距离达到,那么,应该使用较低的剂量吗?因为更多的能量提供了更大的空气传播杀灭率(微生物,感冒,流感等),并且因为使用更少的微瓦没有明显的成本节省,所以不建议这样做。

示例结果可用于将来的UV-C灯尺寸确定,如下所示。在1平方米(10.76平方英尺)的表面上使用1米长的80瓦HO灯,可以将灯的瓦数除以平方英尺数,或者(80 / 10.76)= 7.43 W /平方脚丫子。这个更简单<每平方英尺7.5 W超出了ASHRAE的建议,可作为大多数尺寸线圈的参考。

确定瓦特后,可以确定灯的类型。有单端和双端灯。双头夹具将设计限制在大多数空气处理机组中。即使是单个长度的单端灯,由于它们可以重叠,因此可以为给定的通风室宽度提供更大的灵活性。它们也可以用在难以接近的通风系统中,例如屋顶装置,因为它们是从装置外部安装和维修的。

单一长度的单端灯可最大程度地减少备用灯的数量,并增加重新装灯的购买力。这种方法还消除了尺寸组合以获得完美契合的要求。

安装与控制

一旦实现了每平方英尺7.5瓦的计算并选择了固定长度的单端灯,就需要使用确保灯正确固定和易于维修的灯座。另外,考虑到现在的镇流器提供120-277 vac的镇流器,因此具有电能。

UV-C系统使用简单的控件,例如UV增压室门外的切断开关和门互锁开关,当打开任何通道时,这些灯都会关闭灯。门还可以配备观察口,用于检查灯泡。

简单的自供电电流传感器可以显示特定的灯/镇流器组合是打开还是熄灭,并且可以将多个灯/镇流器传感器馈送到复制器中,该复制器允许向建筑物管理系统(BMS)发出的信号代表任意数量的信号。灯/镇流器组合。如果灯泡或镇流器熄灭,这可以提醒操作员,从而无需去检查每个空气处理单元以检查故障,尤其是在接近9000小时的使用寿命时。

设施人员应接受有关UV-C系统的培训,调试人员需要检查系统是否已正确记录并正确且安全地运行。

UV-C灯是一种非常有效且价格合理的技术,可保持商用HVAC系统的关键组件清洁并按建成规格运行。好处包括更高的能源效率,更低的运营支出,更少的乘员投诉以及更好的室内空气质量。 UV-C相对易于应用-基本上是在空调或屋顶系统中安装一排UV-C灯,然后每年更换一次。

发布日期:2014年7月14日

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