用于保护表面免受生物淤积的方法和系统

摘要

一种防淤积发光系统被用于当所述表面(16)被浸没在水中时保护所述表面(16)免受生物淤积。非接触式水传感器(60)被用于感测水由此以检测所述光源布置(26)或所述光源布置(26)的部分是否被浸没在水中。根据所述水传感器(60)输出来控制所述光源布置(26)或所述光源布置(26)的所述部分。

说明书

技术领域

本公开涉及用于防止表面的淤积或通常被称为防淤积的方法，并且涉及用于执行这些方法的设备。本公开具体地涉及用于轮船的船体的防淤积的方法和设备。

背景技术

生物淤积或生物学淤积是微生物、植物、藻类和/或动物在表面上的积聚。生物淤积生物体种类是高度地多样的并且远远超出藤壶和海藻的附着。按照一些估计，包括4000多种生物体的1700多种物种是生物淤积的原因。生物淤积被划分为包括生物膜形成和细菌黏附的微观淤积和更大生物体的附着的宏观淤积。由于确定什么阻止生物体沉积的不同化学和生物学，这些生物体也分类为硬淤积类型或软淤积类型。

钙质(硬)淤积生物体包括藤壶、包壳苔藓虫、软体动物、多毛类环虫和其他管蠕虫、以及斑马贻贝。非钙质(软)淤积生物体的示例是海藻、水蛭、藻类和生物膜“粘液”。这些生物体共同形成淤积群落。

在若干情况下，生物淤积造成严重问题。机械停止工作，水输入口堵塞，并且轮船的船体遭受增加的拖曳。因此，防淤积的主题，即消除或阻止淤积形成的过程，是众所周知的。

在工业过程中，生物分散剂可以用于控制生物淤积。在不那么受控的环境中，利用使用杀虫剂的涂层、热处理或能量脉冲来杀死或驱除生物体。阻止生物体附着的无毒机械策略包括选择具有光滑表面的材料或涂层，或创造类似于鲨鱼或海豚皮肤的、仅仅提供弱锚点的纳米级表面拓扑。

例如，轮船的船体上的生物淤积导致拖曳严重增加和由此增加的燃料消耗。据估计，高达40％的燃料消耗的增加可以归结于生物淤积。由于大油轮或集装箱运输轮船每天消耗燃料可以高达€200000，利用有效的防生物淤积方法，有可能实现显著的节约。

WO2014/188347公开了用于防止生物淤积的方法和系统，其中，要保持清洁而免受淤积的所有表面或显著量的表面(例如轮船船体)被覆盖有发射杀菌光(具体地UV光)的层。因此，已知的是采用光学方法，具体地使用紫外光(UV)。众所周知的是利用足够UV光，大部分微生物被杀死，变得无活性或不能够繁殖。此效果主要地由UV光的总剂量支配。杀死90％的某一微生物的典型剂量是10mW-小时每平方米。

紫外(UV)是由可见光谱的短波长极限与X射线辐射带所界定的电磁光的那部分。UV光的光谱范围按照定义是位于100nm和400nm之间，并且对人眼不可见。使用CIE分类，UV光谱细分为三个带：

从315nm至400nm的UVA(长波长)

从280nm至315nm的UVB(中波长)

从100nm至280nm的UVC(短波长)

用于生成UV的各种光源是已知的，诸如低压汞放电灯、中压汞放电灯和介电屏障放电灯。

例如如WO2014/188347中提出的优选选项是低成本、更低功率的UV LED。LED一般能够被包括在更小的封装中，并且比其他类型的光源消耗更少的功率。LED能够被制造为发射各种期望波长的(UV)光，并且其操作参数(最显著地，输出功率)能够在高程度上被控制。合适的杀菌剂量能够利用现有UV LED被容易地实现。

大多数发光面板总是在水位之下。然而，靠近水位的水面板能够在水位之上部分地发射光。这取决于轮船的设计。传播通过紧邻(例如小于2m)的空气的UV-C光强度那么可以在针对对人类的最大暴露的安全极限之上。

WO2016/193114公开了这种问题的解决方案，其中，水开关被闭合以实现电流到光源的供应。水开关利用水的导电性来形成开关端子之间的流电耦合。

然而，这种方法意味着牺牲了发光电路与船和与水的完全流电隔离的优点。与海水的流电接触将会具有水进入的问题，而且由于通过电解的气体形成，它们对于发光面板的电性安全隔离和腐蚀是更不安全的。

依然存在对于控制光以防止未浸没在水中的光源的激活的改进方式的需要。

发明内容

本发明由权利要求进行限定。

根据根据本发明的一方面的范例，提供了一种用于安装在表面上以当所述表面被浸没在水中时保护所述表面免受生物淤积的防淤积发光面板，包括：

光源布置；

非接触式水传感器，所述非接触式水传感器用于感测水，由此以检测所述光源布置或所述光源布置的部分是否被浸没在水中；以及

控制器，其用于根据所述水传感器输出来控制所述光源布置或所述光源布置的所述部分。

该发光面板因此包含水传感器，使得光生成可以根据光源布置(或其部分)上面是否存在水而被控制。当光源输出不需要时，这节省了功率，并且防止光输出通过空气。空气导致光输出的更低衰减，并且可能希望防止该光输出到达它们将被光输出照射的足够靠近表面的物体(诸如人)。

术语"非接触式"意味着传感器(特别是传感器的导电部件)不与要被感测的水接触。感测因此是基于传感器附近的介电常数、磁导率或光学特性的改变，而且不与传感器接触。因此，感测可以是基于水的非接触式远程感测。感测不利用水的导电性，而是替代地依赖于可以使用电场、磁场或光学照明而被远程地询问的其他性质。这避免对保护传感器部件免受盐水侵害的需要。替代地，光源周围的相同保护性材料可以用来保护水传感器。

因此，保护性外涂层(其将与正被感测的水接触)不应当被认为是传感器的部分。发光面板因此包括传感器与要被感测的水之间的保护性电绝缘层。该电绝缘层可以包括环绕发光面板的包封的一侧。

优选地，所述控制器适于在所述光源布置或所述光源布置的所述部分未被浸没在水中时关闭所述光源布置或所述光源布置的所述部分。因此，不提供通过空气的光输出。备选方案是降低强度，但是不完全关闭光源布置(或其部分)。

所述光源布置可以包括光源的多个行，每个行包括所述光源布置的所述部分中的一个，其中，为每个行提供水传感器。行例如旨在在使用中是水平的，因此例如轮船的船体周围的水位将会导致光源的不同行被浸没，这取决于轮船的负载和轮船的设计。因此，光输出可以被动态地控制。

所述水传感器可以包括电容式传感器，包括感测板、接地电极和电容读出电路。被读出的电容将受水的存在影响。具体地，接地电极和感测板被设计为使得水的存在或不存在将使得在接地电极与感测板之间出现介电常数的实质和可测量的差异。

所述水传感器可以替代地包括电感式传感器，包括振荡器电路、传感器线圈、接地屏蔽物和频率探测器电路，所述接地屏蔽物具有当所述水传感器被浸没时暴露于水的开口。开口附近的水的存在或不存在然后改变磁耦合并且因此改变振荡频率。

所述水传感器可以替代地包括光学传感器。例如，生成的光生成的反射量可以取决于水的存在或不存在。例如，如果暴露的表面被空气接触，被发射光的全内反射可以照射传感器，而如果暴露的表面被水接触，被发射光可以传播到水内。

所述发光面板可以还包括电感功率接收器，所述电感功率接收器包括用于与电感功率发射器的一个或多个初级绕组对齐的一个或多个绕组。因此，通过无线电感式能量转移为发光面板提供功率。

本发明还提供了一种防淤积发光系统，包括：

电感功率发射器，所述电感功率发射器用于安装在所述表面上，并且包括一个或多个初级绕组；以及

如上所述的发光面板，所述发光面板用于安装在所述电感功率发射器之上，并且包括电感功率接收器，所述电感功率接收器包括用于与所述一个或多个初级绕组对齐的一个或多个绕组。

该系统创建功率源与发光面板之间的流电隔离的变压器。

电感功率发射器例如是用于抵靠表面安装，并且发光面板是用于安装在电感功率发射器之上。流电隔离的发光面板因此是外层。

所述电感功率发射器可以包括细长功率带，并且所述发光面板包括与所述细长功率带交叠的边缘区域，所述电感功率接收器存在于所述边缘区域中。因此，一个或多个线圈占据发光面板的相对小的区域。网格可以由功率带(例如垂直布置)和发光面板(例如水平布置)形成。

所述电感功率发射器例如包括在所述初级绕组之下、因此在要被保护的表面与所述绕组之间的铁氧体薄片。系统效率能够因此被保持为高的，例如接近50％。铁氧体薄片在表面(例如轮船的船体)与电感变压器初级绕组之间，以防止涡电流通过导电船体(或限定要被保护的表面的其他导电层)。

电感功率接收器例如包括被形成在印刷电路板上或中的次级绕组。PCB材料通常是对于所生成的UV光的吸收体，因此它应当具有极小的可能区域。它也应当是薄的以维持柔性。

发光面板例如具有小于5mm(例如小于4mm，例如小于3mm)的厚度。该厚度通常包括印刷电路板和保护性涂层。

例如，发光面板包括硅树脂涂层。该涂层可以执行光学功能(例如光导)以及保护性功能。它可以被选择为具有对所生成的UV光的相对高的透明性。

电感功率发射器例如包括具有50kHz至1MHz(例如50kHz至200kHz，例如60kHz至90kHz)的谐振频率的谐振电路。

光源布置例如包括具有在270nm和280nm之间的波长的UV-C LED的阵列。

所述系统可以包括多个电感功率发射器和多个发光面板。一个电感功率发射器可以与一个或多个发光面板相关联。

本发明还提供了一种当表面被浸没在水中时通过操作光源布置生成防淤积光来保护所述表面免受生物淤积的方法，所述方法包括：

通过非接触式感测来感测水，由此以检测所述光源布置或所述光源布置的部分是否被浸没在水中；以及

根据所述水传感器输出来控制所述光源布置或所述光源布置的所述部分。

所述方法可以包括当所述光源布置或所述光源布置的所述部分未被浸没在水中时，关闭所述光源布置或所述光源布置的所述部分。

所述光源布置可以包括光源的多个行，每个行包括所述光源布置的所述部分中的一个，其中，所述方法包括感测每个行附近的水。

参考下文描述的(一个或多个)实施例，本发明的这些和其他方面将是显而易见的并将得以阐明。

附图说明

为了更好地理解本发明并且为了更清楚地示出它可以如何被实施，现在将仅以范例的方式参考附图，其中：

图1示出了被应用于轮船以便保护轮船与水接触的表面(即船体表面)的防淤积发光系统；

图2示出了通过电感功率发射器和发光面板的横截面(在水平平面中)；

图3更详细地示出了线圈布置；

图4示出了发光面板的结构的范例；

图5示出了从光发射表面观察的发光面板；

图6示出了基于电容感测的非接触式水传感器电路的第一范例；

图7示出了被嵌入在发光面板中的图6的部件；

图8示出了基于磁性电感感测的非接触式水传感器电路的第二范例；并且

图9示出了基于光学感测的非接触式水传感器电路的第三范例。

具体实施方式

将参考附图来描述本发明。

应当理解，详细描述和具体范例在指示装置、系统和方法的示范性实施例的同时，仅旨在用于图示的目的，而不旨在限制本发明的范围。根据以下描述、所附权利要求和附图，将更好地理解本发明的装置、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点。应当理解，附图仅仅是示意性的，并未按比例绘制。还应当理解，在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。

本发明提供了一种被用于当所述表面被浸没在水中时保护所述表面免受生物淤积的防淤积发光面板的防淤积发光系统。非接触式水传感器被用于感测水由此以检测所述光源布置或所述光源布置的部分是否被浸没在水中。根据所述水传感器输出控制所述光源布置或所述光源布置的所述部分。

图1示出了被应用于轮船1以便保护轮船与水接触的表面(即船体表面)的防淤积发光系统，该防淤积发光系统可以根据本发明调整。

防淤积系统包括被安装在表面上的一组电感功率发射器10。它们采取抵靠船体垂直地延伸的功率馈送线的形式。在上端处，馈送线连接到电功率的源(未示出)。电感功率发射器中的每个包括一组一个或多个初级绕组。在该文件中，一组初级绕组(不论是有一个还是多于一个绕组)被称为初级线圈。

一组发光面板20也被安装在表面上。发光面板中的每个包括光源布置和具有与由于该组初级绕组对齐的一组一个或多个次级绕组的电感功率接收器。在本文件中，一组次级绕组(不论是有一个还是多于一个绕组)被称为次级线圈。因此，术语“线圈”一般用来表示形成变压器的一侧的一组绕组。

如根据下面的描述将会是显而易见的，每个功率馈送线上可以存在多个线圈，例如沿着每个发光面板的位置处的功率馈送线的一个或多个线圈。

图2示出了通过功率馈送线(电感功率发射器10)并且通过发光面板20的横截面(在水平平面中)。电感功率发射器包括初级线圈12和在初级线圈的绕组与轮船的船体16的金属之间的铁氧体薄片14。船体的表面18是要被保护以免受淤积的表面。铁氧体薄片防止轮船的船体16的金属中的涡电流，由此增加能量转移的效率。

在所示出的范例中，发光面板实质上完全覆盖表面18。因此，表面18由发光面板保护，并且，是发光面板的暴露表面易遭受淤积。因此，由发光面板的提供的发光旨在防止淤积生物体在发光面板的表面上的形成。

然而，这仍然要被理解为形成用于保护船体表面免受生物淤积的系统(因为在没有发光系统的情况下，船体表面将会遭受生物淤积)。

替代的布置例如可以具有仅覆盖要被保护的一小部分表面的发光面板，并且光朝向要被保护的表面被导向或引导。在这样的情况下，船体表面的主要部分实际上暴露于水，并且因此易遭受生物淤积。

在图2中示出的范例中，电感功率发射器10抵靠船体表面18安装，并且发光面板20被安装在电感功率发射器上面。

具体地，每个发光面板20的边缘区域22与馈送线交叠。发光面板20中的每个具有位于该边缘区域中的次级线圈24和光源布置26。

次级绕组与初级绕组对齐以提供电感功率转移。无线传输的功率被发光面板20用来为光源布置26提供功率。

初级线圈可以被形成在馈送线的印刷电路板上或内，并且次级线圈也可以被形成在发光面板的印刷电路板上或内。光源布置也可以被形成在可以与次级线圈的印刷电路板分开或与次级线圈的印刷电路板相同的印刷电路板上。共用柔性印刷电路板可以例如允许发光面板适合于下层馈送线的轮廓。替代地，可以存在发光面板中的单独印刷电路板以及它们之间的电连接。

替代地，光源布置可以被形成为线网格结构。这减小了PCB面积，因为仅需要针对次级线圈的PCB。

在附图中未示出印刷电路板，以保持所示出的结构简单。

例如可以在光发射系统的操纵期间为电感功率发射器10的初级线圈供应100kHz至150kHz正弦波。为了补偿在馈送线的位置处到船体16的电容泄露电流，可以进一步为馈送线提供电容器以实现低通滤波。如果高效能切换放大器用来生成AC供应，这是例如是有利的。在这样的情况下，低通滤波用于放大器的残余更高频率谐波。

替代方案是使用谐振电路来生成AC供应。例如，每个馈送线可以包括谐振电路，基于电容谐振电路，具有在范围60kHz至90kHz内的谐振。

一般来说，操作(谐振或从动)的频率可以在范围50kHz至1MHz(例如50kHz至200kHz，例如60kHz至90kHz)内。

图3示出了线圈布置。

图2的范例具有在一个边缘处与相关联的馈送线交叠的发光面板。在图3中，发光面板20在两个横向边缘处与馈送线10交叠，并且每条馈送线10具有沿着其长度布置的成对初级线圈。一对中的一个线圈在一侧为发光面板提供功率，并且该对中的另一个线圈是用于在另一侧为发光面板提供功率。以这种方式，由来自两侧的功率供应每个发光面板。

馈送线的所有线圈都能够具有相同的相位，这有助于光发射系统40的电冗余。如果馈送线破坏，光源布置26仍然能够完全运行。在这方面，馈送线可以被设计为以两倍于正常水平的增加水平递送电功率。

因此，可以存在每个发光面板(图2)的一个线圈组件(即初级线圈和次级线圈)或每个发光面板(图3)的两个线圈组件。

可以存在例如每个馈送线的在2和50个之间的发光面板，例如被连接到馈送线的20行个体瓦片。

在所示出的范例中，馈送线沿着轮船的侧面在基本上垂直方向上延伸。然而，馈送线的任何合适的布置是可能的。馈送线可以例如覆盖轮船的船体的焊缝和/或其他表面不规则。

图4示出了具有多个光源40的发光面板20的结构的范例，在该范例中，多个光源40是侧面发射UV-C LED，其中，主要从LED的侧面并且差不多平行于表面发射光。光源40被包封在液密光学介质42中以经由通过光学介质的全内反射引导从光源40发射的光44的至少一部分。

光学结构46被提供为干扰全内反射和散射光，并且然后朝向光的目标将散射光48从光学介质42中引导出来，光的目标是存在生物淤积生物体的区域。

表面52上的生物淤积生物体将会在散射光48进入水之前直接接收散射光48。

此外，不进入水的一些内散射光48将遇到外散射部位。这在水内产生照明50，一些照明50也将会从发光面板20的生物淤积要被防止的表面52反射回来。

照射意味着表面52处的单细胞生物机制将会停止生长和分裂，并且因此将在UV-C光的影响下死亡。

光学介质是相对薄的，使得发光面板可以被认为是二维结构。要对光进行散射的光学结构46可以分散在光学介质材料的一个或多个部分中，可能地遍及它的全部，并且光输出可以是大致均匀的或否者局部化的。

具有不同结构性质的内散射中心可以被组合以提供光学以及结构特性，诸如耐磨和/或冲击。合适的散射体包括不透明的物体，但是也可以使用很大程度上半透明的物体，例如小气泡、玻璃和/或硅石；要求仅仅是折射率的改变针对所使用的(一个或多个)波长发生。

光导并且在表面上扩散光的原理是众所周知的，并且被广泛地应用于各种领域中。此处，出于防淤积的目的，该原理被应用于UV光。

为了维持全内反射的条件，光导材料的折射率应当高于周围介质的折射率。然而，在光导上的(部分)反射涂层的使用和/或受保护表面(例如轮船的船体)本身的反射性质的使用也能够用来建立用于引导光通过光学介质的条件。

在上面的范例中，发光面板在要被保护的表面上面形成新的表面，并且从要被保护的表面向外引导光。然而，替代方案是发光面板在要被保护的表面上面间隔开并且朝向要被保护的表面将光引导回来。

可以在发光面板的光源布置与要被保护的表面之间引入小的空气间隙。UV光可以在空气中比在光学介质中更好地行进，具有更少的吸收，即使当该光学介质被设计为光导材料也如此。

由于大多数材料具有对于UV光的(非常)有限的透射性，在光学介质的设计中必须注意。因此，能够选择低功率LED的相对细小的节距，以最小化光必须进行通过光学介质的距离。

在一个范例中，光学介质42包括硅树脂，并且其被设计为具有良好的UV-C透明性。

可以使用固定包封，如图4中示出的。然而，可以替代地使用中空结构，例如具有保持其与受保护表面间隔开小距离的间隔件的硅树脂垫。这产生UV光能够以更高效率传播通过的空气通道。由此类结构提供的空气填充的通道的使用允许在显著距离内将UV光分布在否则将会太强地吸收UV光的材料的光学介质中以有助于防淤积。类似地，可以形成单独的袋装件。

图5示出了从前面观察的发光面板20。发光面板包括LED 40的二维阵列和在边缘区域22处的初级线圈24。

LED 40被布置为多个行。根据本发明，面板或更优选地面板内的LED的每个行具有水传感器60。LED 40被提供在印刷电路板上，并且印刷电路板迹线还定义次级线圈24的绕组。水传感器可以被提供在PCB上，利用安装的部件和/或由PCB迹线形成的部件。

水传感器的输出用来控制光源布置，具体地光源布置的光源的相关联的行，取决于水传感器输出。

水传感器输出可以例如直接控制中断开关，在此情况下开关用作控制器。替代地，可以存在传感器输出被提供给的单独控制器，诸如IC。控制器IC然后向隔离开关提供控制信号，或它可以提供对光输出的模拟控制。

在最简单的实施方式中，简单的MOSFET电路被用作开关，并且水传感器的输出控制MOSFET电路的门。MOSFET电路然后可以被认为是控制器。

控制器(不论是开关还是控制器IC)优选地适合于当未被浸没在水中时关闭光源布置或光源布置的部分。然而，替代方案是降低光输出强度，例如通过增加与该行中的光源40串联的串联阻抗。

水传感器不依赖于与水的物理接触，并且因此不利用水的电导性。替代地，它是依赖于电场、磁场或取决于传感器的附近的水的存在或不存在的光学特性的改变的非接触式传感器。

可能水传感器的第一范例是电容式传感器。在图6中示出了包括感测70和接地电极72以及电容读出电路74的范例。此类读出电路是众所周知的，例如用于触摸板感测。

输入电压由电压调节器76调节，并且被递送到参考电容器C1。跨要被感测的电容Cs的电压被提供给读出电路74的感测端子。

感测板不必与水接触。替代地，只要水的存在或不存在影响感测板70与接地电极72之间的电容，就能够检测水存在。

图7示出了发光面板中的部件的布置。感测板70被埋在面板的光学材料中，但是表面处的水的存在影响感测板70与接地电极72之间的介电耦合。

可能水传感器的第二范例是电感式传感器。在图8中示出了范例。传感器包括振荡器电路80和传感器线圈82。传感器线圈被具有开口84的导电接地屏蔽物83(形成法拉第屏蔽)覆盖。当水传感器被浸没时，该开口84暴露于水。然而，传感器环不被暴露用于与水直接接触。线圈与水之间存在绝缘保护层，即发光面板被包封在其中，的光学材料。因此，避免了水与传感器的导电部分(诸如传感器线圈)之间的直接接触。传感器环用作环形天线。振荡器例如在50MHz与500MHz之间运行。间隙附近的导磁率的改变引起频率的移位，其通过频率探测器电路86来检测。

传感器功能可以被并入到集成电路内，或它可以使用PCB的迹线来形成。

可以在WO2018/202486中发现这种感测方法在不同技术领域中的进一步细节。频率移位是由涡电流感生的磁场的结果。这些涡电流取决于开口84附近的材料的导磁率(即磁阻抗)。因此，传感器可以被认为是磁阻抗传感器。

可能水传感器的第三范例是光学传感器。在图9中示出了范例。

传感器包括传感器光源40和光学探测器90。光源40可以是UV-C光源中的一个，或它可以是被专门选择用于光学感测功能的专用光源。

光学探测器90是用于从水或空气反射或从折射率边界到水或空气的光。光探测器被包封的一部分覆盖。

例如，以特定角度发射的光可以传播到水内，或当空气存在时，它可以被折射率边界反射。因此，全内反射的检测可以用来检测空气界面的存在，并且由此检测发光面板何时未被浸没。如果一薄层的水存在于传感器上面(即使传感器未被浸没)，仍然可以从最外水-空气界面检测到全内反射。因此，传感器不必是完全干燥的来检测空气。

方向滤波器92可以确保仅检测在所需感测方向上的光。类似地，颜色过滤器可以用来过滤特定波长的光以对应于光学传感器的专用光源40。

光学传感器可以替代地检测反向散射(而非来自折射率边界的反射)。来自水的反向散射将会产生比来自空气的反向散射更高的光强度。

因此，不同的光学感测方法是可能的。

因此，能够看出，存在确定轮船附近的水位并且因此关闭光源的三种主要非接触式方法。这些是基于电容式感测、电感式感测和光学感测(其可以使用UV-C光或其他光专门用于光学感测)。

典型的次级侧电流是0、1A，并且典型的期望次级侧电压是大约40V。为了安全，可以考虑50V rms的最大电压(仅通过范例)。系统被设计为在考虑电感式耦合的所有特性和电流的分散的最大电压之下或在考虑电感式耦合的所有特性和电流的分散的最大电压之下操作。对于给定的操作电压，所需的电流取决于所需的功率。更高的电压实现更低的电流，并且反之亦然。

馈送线例如利用小于1mm(例如0.5mm)的厚度的PCB，产生大约3mm的模制结构厚度。

发光面板例如具有0.8mm的PCB厚度，并且具有在5mm之下(例如在范围2mm至4mm内)的硅树脂的总厚度。

本发明特别有利于海上物体，但是不限于用于在海水中以及在已知包含生物淤积生物体的任何类型的水中使用的物体。海上物体的范例包括轮船和其他船、海上基站、基于海洋的油或气设施、浮力设备、用于海里的风涡轮的支撑结构、用于收获波浪/潮汐能量的结构、海底阀箱、水下工具等。

在优选的范例中，光源是如上面解释的UV LED。UV LED的网格可以被包封在液密包封中，硅树脂仅是其一个范例。UV LED可以以串联和/或并联布置的方式被电连接。UVLED例如是封装的表面安装LED，在此情况下它们可以已经包括光学元件以跨宽发射角从LED封装发射的光。在其他实施例中，UV LED可以是LED管芯，通常不包括光学元件，但比封装的LED明显更薄。作为范例，LED管芯可以被拾取并放置到光学介质的表面上。

硅树脂材料能够被选择为相比于其他材料，极少损失地提供针对UV光的光学透射。对于较短波长光(例如具有300nm以下波长的UV光)情况尤其如此。硅树脂材料的特别有效组是或至少包含根据通用化学式CH

硅树脂材料还是柔性且弹性的，使得它们是鲁棒、耐用的且能够承受压缩诸如由于物体针对表面的撞击、碰撞等(例如轮船对码头的撞击)导致的压缩。此外，可以适应由于温度波动、波浪的重击、轮船随着膨胀的弯曲等变形。

由一个或多个光源发射的光的至少部分可以以具有基本上平行于要被保护的表面的分量的方向扩散。这促进沿受保护表面或箔的应用表面在大距离之上分布光，这有助于获得防淤积光的合适强度分布。

波长转换材料可以包含在光学介质中，并且可以通过用具有引起波长转换材料以另一波长发射防淤积光的第一波长的光，来光激发波长转换材料，而产生防淤积光的至少部分。波长转换材料可以提供为上转换磷光体、量子点、非线性介质诸如一个或多个光子晶体纤维等。由于针对具有与UV光不同、大多数更长的波长的光的光学介质中的吸收和/或散射损失倾向于在光学介质中不太明显，所以可以更加能量高效地产生非UV光并且通过光学介质透射它并且在其期望的使用位置处或附近产生UV防淤积光(即从表面到液体环境中的发射)。

上面描述的方略利用了侧面发射的LED和光学散射部位。然而，光扩散布置可以用来产生侧路光。例如，圆锥体可以被布置在光学介质中并且被定位在光源对面，其中，对置的物体具有以45°角垂直于受保护表面的表面区域，以便在基本上平行于所述表面的方向上反射由垂直于所述表面的光源发射的光。

LED可以是DC驱动的。然而，一对背对背平行LED可以由AC驱动信号来驱动。

如上面提到的，LED优选地被安装在PCB上，并且PCB迹线(在PCB表面上或内部在PCB的层内)形成接收器线圈。然而，LED网格可以替代地通过借助于钎焊、粘接或任何其他已知的电性连接技术将LED连接到独立线结构的连接节点来形成。这可以与更小PCB上的次级线圈进行组合。

本发明能够被应用于各种各样的领域。与自然水接触的几乎任何物体都将会随着时间遭受生物淤积。这能够妨碍例如脱盐工厂的水进口，堵塞泵送站的管道，或甚至覆盖室外泳池的墙壁和底部。所有这些应用都将会受益于目前提供的方法、照明模块和/或系统，即防止整个表面区域上的生物淤积的有效的薄的额外表面层。

尽管UV光是优选的解决方案，但是也预期其他波长。非UV光(可见光)预防生物淤积也是有效的。典型的微生物对非UV光比对UV光更不敏感，但是能够在到光源的每单位输入功率的可见光谱中生成高得多的剂量。

UV LED是用于薄的光发射表面的理想源。然而，也能够使用除了LED之外的UV源，诸如低压汞蒸气灯。这些光源的外形尺寸是相当不同的；主要地，源是大得多的。这导致不同的光学设计，以将来自单个源的所有光分布在大的区域上面。进一步地，可以产生期望波长和/或波长组合中的光的显著贡献。代替使用在远离受保护表面上向外发射UV光以便避免生物淤积的薄层，生物淤积也可以潜在地通过在受保护表面的方向上从外部应用UV光来去除，如上面解释的。发光面板可以替代地在朝向和远离要被保护的表面的方向上发射防淤积光。

在上面的范例中，发光面板与馈送线交叠。这提供了功率源与暴露于水的结构之间的流电隔离。发光面板也保护馈送线。替代地，馈送线可以被提供在发光面板上面。单独的电性隔离可以被提供(例如在馈送线的顶部处)。馈送线的表面那么将会易遭受生物淤积，因此它然后应当被确保光到达馈送线的表面，通过透射通过馈送线或通过发光面板内的反射或波导透射。因此，电感功率发射器和发光面板都用于安装在表面上面，但是以任一顺序。

发光面板例如具有在范围1m至5m内的长度(沿着水平行方向)和在范围50cm至150cm内的高度(沿着垂直列方向)。例如，小的面板尺寸可以是600mmx1200mm，并且大的面板尺寸可以是1mx4m。要被覆盖的范例区域(例如轮船船体的一侧)可以为大约100m长乘10m高。

本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。如果术语“适于”用于权利要求书或说明书中，应注意术语“适于”旨在相当于术语“被配置为”。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。