Cómo impacta el tiempo y la distancia en la esterilización con LED UV-C

Estos parámetros son fundamentales para que la radiación cumpla de forma efectiva el objetivo de esterilizar una superficie.

Con información de MEAN WELL

El mercado de los productos LED con radiación ultravioleta (UV-C) para la esterilización es uno de los más florecientes durante la pandemia (covid-19), ya que su objetivo principal es desinfectar las superficies de contacto donde puede alojarse el virus.

En algunas ocasiones también se utiliza la radiación UV-C con mercurio de baja presión, sin embargo, requiere de mayor energía y tiempo de espera para iniciar los ciclos de esterilización. Por lo tanto, la tecnología LED UV-C se ha convertido en la opción más factible para los fabricantes de estos productos con aplicaciones en hoteles, hospitales o estaciones de transporte.

Por su parte, otras empresas están enfocadas en agregar LED UV-C a productos pertenecientes a su catálogo para desinfección en superficies de menor contacto como los cajeros automáticos.

       

El siguiente artículo analiza el LED UV-C y la esterilización con radiación UV-C, así como los controladores de MEAN WELL aptos para productos LED UV-C.

LED UV-C

A diferencia del LED utilizado para la iluminación, el LED UV-C emite radiación que pertenece a un espectro de color violeta o púrpura, cuya longitud de onda se encuentra en los 275 nm y la intensidad relativa alcanza un pico en una longitud de onda de 275 nm, en comparación con las longitudes de onda dispersas de iluminación LED.

Para esterilizar de forma eficaz, el LED UV-C se fabrica con una intensidad del 100 % concentrada a una longitud de onda de 275 nm.

La tabla a) muestra la intensidad relativa de 100 % en un LED UV-C a 275 nm, frente a los LED para iluminación de la tabla b).

Radiación UV-C LED para esterilización

La radiación UV-C con tecnología LED para la esterilización dependen de dos parámetros importantes para desinfectar una superficie: distancia y tiempo.

Un chip de LED UV-C de 2.5 W aproximadamente, puede generar una irradiancia del 99.9 % sobre una superficie a 5 cm de distancia, como se muestra en la figura 1).

El concepto de irradiancia se refiere a la cantidad de flujo de energía o brillo sobre una superficie. En otras palabras, esteriliza 99.9 % de los gérmenes sobre un objeto a 5 cm. Sin embargo, si la superficie se encuentra a 10 cm, la tasa de esterilización cae al 25 %. Por ello, si se se requiere aumentar la efectividad, el tiempo de exposición deberá ser mayor.

Figura 1) Irradiancia LED UV-C frente a distancia

Para esterilizar una superficie colocada a 45 cm de distancia son necesarios 5 minutos  de exposición aproximadamente. Mientras que para 100 cm se requieren cerca de 18 minutos para obtener una efectividad del 99.9 %. Por lo tanto, el tiempo y la distancia son parámetros críticos de la radiación UV-C con tecnología LED.

Es importante mencionar que a menudo se diseñan con equipos programados de encendido y apagado para esterilizar superficies por ciclos de 15 o 30 minutos.

La curva de la figura 2) muestra la distancia frente al tiempo de exposición.

        
Figura 2) Irradiancia LED UV-C frente a distancia

La distancia, el tiempo y el control de encendido/apagado están relacionados directamente con la selección de un driver apto para LED UV-C.

En la tabla c) puede observarse la potencia de salida del controlador LED necesaria para que un equipo UV-C esterilice a una distancia de 45-60 cm y 180-420 cm.

Por ejemplo, se puede utilizar un controlador LED de 20W para alimentar productos de 18W y esterilizar 99.9 % en una superficie a 45-60 cm de separación con un tiempo de exposición de 5 minutos aproximadamente.

El driver LED con funcionamiento de atenuación a apagado permite programar el encendido/apagado de la luz en un ciclo de esterilización.

Tabla c) Potencia del controlador LED frente a distancia de esterilización sobre la superficie

La radiación UV-C con LED tiene una longitud de onda de 275 nm aproximadamente y, tal como sucede con el LED utilizado en iluminación, puede ser controlada por corriente constante o voltaje constante. Asimismo, esteriliza superficies por medio de ciclos generados en el controlador a través de la función de atenuación a apagado.

Para acortar el tiempo de esterilización a una distancia determinada será necesario un controlador LED de mayor potencia.

En la tabla c) se encuentran los modelos de controladores LED de MEAN WELL aptos para uso en esterilización con LED UV-C en superficies a una distancia de 45-60 cm y 180-420 cm. Además, los productos de mayor potencia en la serie XLG-100/150/200/240 también están disponibles para este tipo de aplicaciones.

Si desea más información consulte la página oficial de MEAN WELL.

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