Improved method for UV lamps irradiance characterization and life-cycle assessment for in-duct microbial inactivation
Notice bibliographique
Résumé
Accurate characterization of ultraviolet (UV) irradiance is essential for the effective design and evaluation of in-duct air disinfection systems. This study aims to develop a novel angular correction factor to address sensor detection-angle limitations. Experimental irradiance measurements were conducted for 222 nm excimer lamp, 254 nm mercury lamp, 265 nm UVC LED and 365 nm UVA LEDs, and their environmental sensitivity was assessed under varying air temperature, velocity, and relative humidity. The comparative life-cycle assessment evaluated energy, costs, and environmental impacts for achieving a 3-log microbial reduction. Findings show that the correction factor reduced overestimation by up to 30% near lamp surfaces, with a maximum error (18%) observed farther from the 254 nm lamp. Model-based scalability from single LED modules to full arrays yielded an average relative error of ±13%, supporting flexible LED arrangements. The 254 nm lamp output increased by 18% as air temperature rose (25–35 °C) and decreased nearly to 80% as velocity increased (0.5–2 m/s). In contrast, the 222 nm lamp and both LED systems showed minimal sensitivity, indicating greater operational stability under dynamic conditions. While LEDs and 222 nm offer their own advantages, they require higher energy and cost to achieve equivalent disinfection. Therefore, under continuous in-duct application, the 254 nm lamp is the most sustainable and cost-effective option among those tested. This study provides a validated, building-scale framework that improves measurement accuracy and supports energy-aware implementation, offering actionable guidance for optimized, sustainable deployment of UVGI in building ventilation systems. • Sensor detection-angle limits can overestimate measured irradiance by up to 30%. • A novel correction factor with improved UV irradiance accuracy was proposed. • UV dose modeling reveals trade-offs between peak intensity and spatial coverage. • 254 nm lamp is the most economical and sustainable for continuous air disinfection.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».