Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 8

Method of predicting the useful life of ultraviolet lamps in electrotechnical systems under UV radiation

Metoda prognozowania przydatnego okresu użytkowania lamp ultrawioletowych w systemach elektrotechnicznych pod wpływem promieniowania UV

10.15199/48.2024.08.56

nr katalogowy: 149777
10.15199/48.2024.08.56

Streszczenie

The results of predicting the useful service life of low-pressure ultraviolet discharge lamps based on the decline of radiant flux during tests up to 2500-3000 hours are presented in the paper. An assessment of their service life was carried out by extrapolating the values of the radiant flux conservation factor until the moment when this factor in 50% of the lamps decreases to 70% of the initial value. The ultraviolet flux was measured using a radiometer for ultraviolet radiant energy after 100 hours, 500 hours, and then every 500 hours up to 6000 hours. Testing of low-pressure discharge lamps was conducted at a supply voltage of 220V, with a mode of 8 switchings per day for 15 minutes each. The empirical curve for the radiant flux conservation factor was chosen by finding the initial constant and the rate of change of radiant flux using the least squares method. The useful service life for the investigated lamps, with a decrease in radiant flux to 70% of the initial value, was estimated at 8.25 thousand hours and correspondingly, for 80%, it was 4.6 thousand hours.

Abstract

Wyniki prognozowania przydatnego okresu użytkowania lamp wyładowczych o niskim ciśnieniu promieniowania ultrafioletowego na podstawie spadku strumienia promieniowania podczas testów do 2500-3000 godzin przedstawiono w artykule. Ocena ich żywotności została przeprowadzona przez ekstrapolację wartości współczynnika zachowania strumienia promieniowania do momentu, gdy ten współczynnik w 50% lamp zmniejsza się do 70% początkowej wartości. Strumień ultrafioletowy był mierzony za pomocą radiometru promieniowania ultrafioletowego po 100 godzinach, 500 godzinach, a następnie co 500 godzin do 6000 godzin. Testy lamp o niskim ciśnieniu wyładowczym przeprowadzono przy napięciu zasilania 220V, w trybie 8 przełączeń na dzień, każde trwające 15 minut. Empiryczna krzywa współczynnika zachowania strumienia promieniowania została wybrana poprzez znalezienie początkowej stałej i tempa zmiany strumienia promieniowania za pomocą metody najmniejszych kwadratów. Przydatny okres użytkowania badanych lamp, przy spadku strumienia promieniowania do 70% początkowej wartości, został oszacowany na 8,25 tysiąca godzin, a dla 80% odpowiednio wynosił 4,6 tysiąca godzin.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Bergman R.S., Germicidal UV Sources and Systems. Photochemical & Photobiological Sciences, 97 (2021), No. 3, 466-470
[2] Thornley G. Why Low Pressure UV-C Lamps Fail and How to Prolong Their Life, 2020. https://www.linkedin.com/pulse/whylow- pressure-uv-c-lamps-fail-how-prolong-life-grant-thornley
[3] Lynn D.J., Rountree K., Pope R., Clayton C., Wallace A., Riter K., Dart A., McCombs М. Operating Lifetime Study of Ultraviolet (UV) Light-Emitting Diode (LED) Products, United States: N. p., 2022. https://www.osti.gov/biblio/1879172
[4] Stowe R.W. Practical aspects of irradiance and energy in UV curing, 436-444. https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/31/0 16/31016357.pdf
[5] Commission Regulation (EU) 2019/2020 of 1 October 2019 laying down ecodesign requirements for light sources and separate control gears pursuant to Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council and repealing Commission Regulations (EC) No 244/2009, (EC) No 245/2009 and (EU), 2019, No. 1194/2012, 32. https://eurlex. europa.eu/legalcontent/EN/TXT/?uri=uriserv%3AOJ.L_.201 9.315.01.0209.01.E NG
[6] LED modules for general lighting-Performance requirements. ІЕС/PAS 62717:2011. 28.04.2011. https://webstore.iec.ch/ppreview/info_iecpas62717%7Bed1.0% 7Den.pdf
[7] Lall P., Wei J., Sakalaukus P. Life Prediction and Classification of Failure Modes in Solid State Luminaires Using Bayesian Probabilistic Models, IEEE 64th Electronic Components & Technology Conference (ECTC), 2014, 2053-2062
[8] Gómez-López V.M., Jubinville E., Rodríguez-López M.I., Trudel-Ferland M., Bouchard S., Jean J. Inactivation of Foodborne Viruses by UV Light: A Review, Foods, 10 (2021), No. 12, 3141.
[9] Welch D., Buonanno M., Grilj V., Shuryak I., Crickmore C., Bigelow A. W., Randers-Pehrson G., Johnson G. W., Brenner D. J. Far-UVC light: a new tool to control the spread of airborne-mediated microbial diseases, Scientific Reports, 8 (2018), No. 1, 1-7.
[10] Wiśniewski A. Promieniowanie UV-C i promienniki promieniowania UV-C w zastosowaniu bakteriobójczym, Przegląd Elektrotechniczny, 97, 2021, nr 4, 170-174
[11] Heilingloh C.S., Aufderhorst U.W., Schipper L., Dittmer U., Witzke O., Yang D., … Krawczyk A. Susceptibility of SARSCoV-2 to UV irradiation, American Journal Infection Control, 48 (2020), No. 10, 1273-1275
[12] Memarzadeh F.A. Review of Recent Evidence for Utilizing Ultraviolet Irradiation Technology to Disinfect Both Indoor Air and Surfaces, Applied Biosafety, 26 (2021), No. 1, 52-56
[13] Khan, M.; McDonald, M.; Mundada, K.; Willcox, M. Efficacy of Ultraviolet Radiations against Coronavirus, Bacteria, Fungi, Fungal Spores and Biofilm, Hygiene, 2 (2022), 120-131
[14] Semenov A.A., Sakhno T.V. Disinfection of swimming pool water by UV irradiation and ozonation, Journal of water chemistry and technology, 43 (2021), No. 6. pp. 491-496.
[15] Semenov A., Semenova K. Ultraviolet disinfection of water in recirculating aquaculture system: a case study at sturgeon caviar fish farm, Acta Agriculturae Slovenica, 118 (2022), No. 3, 1-4
[16] Semenov A., Hmelnitska, Y. Ultraviolet disinfection of activated carbon from microbiological contamination, Archives of Materials Science and Engineering, 115 (2022), No. 1, 34-41
[17] Semenov A., Sakhno T., Hordieieva O., Sakhno Y. Pre-sowing treatment of vetch hairy seeds, viсia villosa using ultraviolet irradiation, Global Journal of Environmental Science and Management, 7 (2021), No. 4, 555-564
[18] Pawlak A. Spektroradiometryczna metoda oceny bezpieczeństwa fotobiologicznego źródeł emitujących promieniowanie, Przegląd Elektrotechniczny, 95, 2019, nr 10, 219-224
[19] Kowalski W. Mathematical Modeling of UV Disinfection, Ultraviolet Germicidal Irradiation Handbook, 9 (2009), 51-72
[20] McDevitt J.J., Lai K.M., Rudnick S.N., Houseman E.A., First M.W., Milton D.K. Characterization of UVC Light Sensitivity of Vaccinia Virus, Applied and Environmental Microbiology, 73 (2007), No. 18, 5760-5766
[21] EN IEC 62471-7:2023 - Photobiological safety of lamps and lamp systems - Part 7: Light sources and luminaires primarily emitting visible radiation (IEC 62471-7:2023) https://standards.iteh.ai/catalog/standards/clc/97f0ad36-f061- 4016-b55f-b00fd910ab76/en-iec-62471-7-2023
[22] Semenov A., Popov S., Yakhin S., Yeleussinov B., Sakhno T. Assessment of the danger of using ultraviolet lamps in electrical systems, Przegląd Elektrotechniczny, 100, 2024, nr 2, 152-155
[23] Nikam M. Developing an experimental setup for Thunder Bay waste pollution control plant (WPCP) to evaluate UV lamp performance, 2019, 1-187. http://knowledgecommons.lakeheadu.ca/handle/2453/4522
[24] Self-ballasted LED-lamps for general lighting services Performance requirements. ІЕС/PAS 62612:2009. 10.06.2009. https://webstore.iec.ch/preview/info_iecpas62612%7Bed1.0%7 Den .pdf

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-8 , nr katalogowy 149777 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-8 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-8

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma