UV C Led Streifen?

Justinlue · Fr, 10.04.20, 21:55

Moin,
ich bin neu hier im Forum und muss leider gestehen das ich mich mit LED´s (noch) nicht auskenne.
Für ein Projekt brauche ich UV C Led Streifen mit einem Wellenlängenbereich von irgendwo zwischen 250-275 nm.
Bisher bin ich lediglich bei Aliexpress fündig geworden, jedoch liefern diese Hersteller entweder garnicht nach DE oder haben Mindestabsatzmengen von ein paar tausend Stück. Für mein Projekt benötige ich erst eine geringe Menge um die funktionalität Dessen zu validieren.
Nun meine Frage:
ist jemanden vllt ein Hersteller bekannt der UV C Led Streifen anbietet, ggf. sogar in Europa?

Vielen Dank im Vorraus
Justin

Buddhamilch · Sa, 11.04.20, 07:40

Streifenplatinen mit UV-C Leds sind mir nicht bekannt.

UV-C Leds sind als Emitter (ohne Platine) vereinzelt erhältlich, zur Zeit aber in vielen Shops vergriffen.
Mouser bietet einige Typen an, auch einzeln. Aber auch hier sind sehr viele Typen bestellt und noch nicht wieder auf Lager.
Und so richtig effizient sind die Leds auch nicht.

Als konventionelle ein- und zweiseitig gesockelte Leuchtmittel mit Glühwendel kann man diese ebenfalls kaufen. Die Strahlleistung ist um ein Vielfaches höher als mit Leds. Der Preis aber geringer.

UV-Licht (Leds oder konventionell) darf nicht mit der Allgemeinbeleuchtung gleichzeitig verwendet werden.
Falls Du dich selbst desinfizieren möchtest, setz Dich nach Draußen in die Sonne.

Justinlue · Sa, 11.04.20, 09:53

Danke für die schnelle Antwort

Für mein Projekt möchte ich eine Oberfläche 70x 70 mm desinfizierieren (nicht mich) und habe dafür nur einen sehr geringen Bauraum. Zudem hatte ich über eine Batterie betriebene Lösung nachgedacht wobei LEDs den leuchtmitteln überlegen sind (glaube ich zumindest)
Oder glaubst du das dies auch mit einem Leuchtmittel gut umzusetzen wäre?

Buddhamilch · Sa, 11.04.20, 15:10

und habe dafür nur einen sehr geringen Bauraum.

Das könnte zum Problem werden.

UV-Leds sind Powerleds und diese produzieren Wärme. Diese Wärme muss an einen Kühlkörper abgegeben werden, der sie mit der Umgebungsluft austauscht. Die Luft muss an die Rippen des Kühlkörper heran kommen können, andernfalls wird die Led ihre Betriebswärme nicht los. Der Kühlkörper selbst ist lageabhängig, das bedeutet, dass je nach Ausrichtung der Kühlrippen sein Wirkungsgrad zwischen 60 bis 100% variieren kann. Unter Umständen ist ein größerer Kühlkörper und/oder eine Zwangskühlung (Lüfter) notwendig.

Abhängig vom Öffnungswinkel der Led muss die Led einen bestimmten Abstand haben, damit das abgegebene Licht (bei unsichtbarem Licht spricht man von der Strahlungsstärke) die Fläche beleuchten bzw. bestrahlen kann (Bestrahlungsstärke). Den Abstand kann man aber berechnen. Bei einer quadratischen Fläche mit einer Kantenlänge von 70x70mm beträgt das Diagonalmaß ca. 100mm. Genauso groß muss der Lichtkegel mindestens werden. Nur entlang der Null-Grad Achse beträgt der Output der Led 100%. Je breiter der Abstrahlwinkel, desto geringer der Output. Wie hoch die Bestrahlung sein muss, damit die Viren (welche auch immer) abgetötet werden und welche Zeit dafür notwendig ist, kann man ebenfalls berechnen. - Das übersteigt aber meine Fähigkeiten.

Anmerkung:
Falls ich etwas falsches geschrieben oder Begriffe durcheinander geworfen habe, bitte korrigieren.

Alternativen zum Desinfizieren:
Wasserdampf über 100°C,
Sonnenlicht,
Desinfektionsmittel (Ethanol, Isopropanol, usw., Alkoholgehalt mind. 70%) --> Vorsicht: es gibt Viren, die ein 2 Minuten Bad überleben.

Ethanol ist trinkbar und daher teuer.
96-98%iges Ethanol ist zum Beispiel in Brennspiritus (günstig) enthalten, dort allerdings mit einem Vergallungsmittel (Galle) versetzt, damit man den Alkohol nicht mehr trinken kann. Zum Desinfizieren kann es aber verwendet werden.

Link zu Chip.de (Praxistipp): Desinfektionsmittel selber machen

Justinlue · Sa, 11.04.20, 20:39

Tritt die Problematik mit der Temperatur denn bei Leuchtmitteln auch auf? Und wie sieht es aus wenn die LED nur für 3-5s leuchten würde und dann z.B. 30 s oder länger nicht?
Habe etwa 2-4 mm je nach Design Platz für eine UV C quelle

Buddhamilch · So, 12.04.20, 04:43

Und wie sieht es aus wenn die LED nur für 3-5s leuchten würde und dann z.B. 30 s oder länger nicht?

Ein Pulsbetrieb wäre möglich.
Zumeist soll das Duty (Puls-Pausen-Verhältnis) 1:999 betragen --> also: 1 Millionstel Sekunde an, 999 Millionstel Sekunden aus, 1000 Wiederholungen in 1 Sekunden. Hierbei kann die Led häufig mit einem etwas höheren Strom betrieben werden --> wie hoch steht im Datenblatt zur Led. Gekühlt werden muss sie aber trotzdem. Der Output ist aber geringer als bei einem Dauerlicht (nicht gepulster Betrieb).

Da die Led gepulst wird, würde sich die Beleuchtungsdauer mindestens um den Faktor 500 (doppelt so hoher Strom) erhöhen. Wird der gepulste Strom nicht erhöht, wäre der Faktor schon 1000.

Eventuell kann man den Kühlkörper weg lassen, wenn die Betriebswärme an das Gehäuse (der Einbauort) abgegeben werden kann. Das Gehäuse sollte aber dick genug und aus einem gut wärmeleitenden Material (zum Beispiel: Aluminium oder Kupfer) bestehen. Die Oberfläche sollte groß genug sein, damit die Umgebungsluft dort dran und die Wärme austauschen kann.

Habe etwa 2-4 mm je nach Design Platz für eine UV C quelle

Das wird nichts.
Leds und konventionelle Leuchtmittel sind höher.

Eine Led mit einem Abstrahlwinkel von 120° (was schon sehr breit wäre) bräuchte einen Abstand von 29mm, damit ein Lichtkegel mit 10cm Durchmesser entstehen kann, dessen Intensität im Randbereich noch mindestens 50% gegenüber der Senkrechten hätte.

Die Led selbst ist auch ein paar Millmeter hoch. Und da sich die elektrischen Kontakte auf der Unterseite befinden, braucht diese auf jeden Fall einen Aluminiumträger (meist 1mm dick) mit aufgeklebten Leiterbahnen, um diese Kontakte nach oben holen zu können --> damit man dort Kabel anlöten kann.

Der Platzbedarf muss folglich mindestens 30mm hoch sein, damit das Licht sich breit genug entfalten kann.

Möglicherweise kann man was mit LWL (Lichtwellenleiter, Kunststoff- oder Glasfaser) machen. Davon habe ich aber gar keine Ahnung, auch nicht, ob das Material (Kunststoff bzw. Glas) das Spektrum verfälschen würde.

Sorry, aber ich steige hier aus.
Meiner Meinung nach ist Dein Wunsch nicht ausführbar.

In einem Datenblatt von Luminus (ein Hersteller von Leds, hier für UV-C Leds) gibt es anschauliche Informationen (englisch) wie deren Leds Mikroorganismen vernichten, wie lang die Einwirkdauer sein muss und wie gut das Ergebnis dabei ausfällt. Diese Leds werden zwar produziert, ich habe sie aber noch in keinem Shop gefunden.
Link zum PDF (3 Seiten englisch): Luminus Applikationsnote 002805.

Die derzeitig angebotenen UV-C Leds haben nur einen Output von 2 - 40mW.

dieterr · Mo, 13.04.20, 17:51

Justinlue hat geschrieben: ↑Sa, 11.04.20, 20:39 Tritt die Problematik mit der Temperatur denn bei Leuchtmitteln auch auf? Und wie sieht es aus wenn die LED nur für 3-5s leuchten würde und dann z.B. 30 s oder länger nicht?
Habe etwa 2-4 mm je nach Design Platz für eine UV C quelle

2-4mm Platz ist imho nicht sinnvoll realisierbar. Mit LEDs wird es knapp, andere "Leuchtmittel" soweit ich sie kenne sind Gasentladungsröhren und damit per se zu groß. Mal davon abgesehen, wieso eine Fläche desinfizieren an die ich nicht rankomme?

Klar könnte man die 70x70 mm auch flächig mit LEDs zupflastern, bei 4mm Abstand dürftest du auch ~4mm Platz zwischen den Emittern lassen, um noch gleichmäßige Strahlungsdichte zu haben.
Bzgl. des Themas Wärme müsste man auch wissen, wie lange du bestrahlen willst zur "Desinfektion". Egal, ob PWM oder Zeitabschaltung, du brauchst nun mal eine gewisse Strahlungsmenge pro Fläche. Aber möglicherweise kannst du ja auch 3 Tage warten.