Меню Рубрики

Светодиодные лампы вредны или нет

Сегодня светодиодные лампы практически вытеснили иные разновидности осветительных приборов. Это объясняется массой преимуществ таких осветителей. Однако среди обывателей бытует мнение, что подобные приборы могут быть вредны для человека. Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно понять, как работают такие осветительные приборы, какими особенностями они обладают. Вредны ли светодиодные лампы для здоровья человека, будет рассмотрено далее.

Устройство светодиодной лампы

Светодиодные лампы для дома с цоколем Е27 сегодня считаются одним из самых популярных бытовых осветительных приборов. Множество положительных характеристик позволило этому прибору вытеснить даже, так называемые, экономки. Последние имеют в колбе пары ртути. При нарушении ее целостности человек рискует сильно отравиться. Поэтому подобные лампочки постепенно перестают применяться в бытовых целях.

В 2013 году появилась новость о том, что светодиодные лампочки, которые в то время начали покупаться чаще иных разновидностей электроприборов, являются вредными для зрения человека. В этом утверждении были представлены результаты исследования испанских ученых. Чтобы понимать, о какой именно опасности идет речь, нужно внимательно рассмотреть устройство и принцип работы светодиодной лампы на 220 вольт.

Этот электроприбор состоит из нескольких обязательных элементов:

  • Рассеиватель. Представляет собой полусферу, которая чаще всего выполнена из матового пластика.
  • Чипы. Это основные элементы конструкции, которые излучают свет.
  • Печатная плата из алюминия. Расположена на теплопроводимой пасте. Она эффективно отводит тепло от чипов, передавая его радиатору. Это позволяет обеспечить оптимальные тепловые условия для работ светодиодных чипов.
  • Радиатор. Изготавливается из алюминия (анодированный сплав). Обеспечивает качественное отведение тепла от элементов конструкции.
  • Драйвер. Обладает схемой гальванически развязанного модулятора широтно-импульсного типа. Предназначен для стабилизации электрического тока, что может наблюдаться при перепадах напряжения.
  • Основание цоколя. Изготавливается из полимерного материала, который надежно защищает корпус от пробивания электрического тока.
  • Цоколь – Изготавливается из латуни с никелевым покрытием. Обеспечивает надежный контакт с патроном. Наличие напыления предотвращает развитие коррозии.

Стоит отметить, что колбу лампы не герметизируют, так как она не заполнена специальным газом. По количеству токсичных или вредных веществ светодиодные лампы можно отнести в одну категорию с большинством электрических устройств, в конструкции которых не предусмотрены аккумуляторы.

Особенности белого света

Рассматривая особенности светодиодные лампы для дома с цоколем Е27, нужно обратить внимание на качества светового потока. В отличие от иных осветительных приборов, здесь цветовая температура может заметно отличаться. Она может быть нейтральной, холодной или теплой. Чем выше этот показатель, тем интенсивнее излучение в голубом спектре.

К синему цвету сетчатка человеческого глаза наиболее чувствительна. При длительном воздействии такого света клетки начинают деградировать. Особенно вредным признан белый свет холодного спектра для глаз детей. Это подтвердили многочисленные исследования. У малышей сетчатка глаз находится в процессе развития. При воздействии на нее лучей синего спектра, происходит ее раздражение и неправильное формирование.

Изучая влияние светодиодных ламп на зрение, ученые пришли к мнению, что при использовании более двух осветительных приборов подобного типа, нужно устанавливать в люстре дополнительно несколько ламп накаливания. Их мощность не должна быть высокой, достаточно 40-60 Вт. Также можно дополнять такое освещение светодиодными лампами теплого спектра свечения.

Но стоит отметить, что применение светодиодных ламп, которые не обладают высоким коэффициентом пульсации, одобрены для бытового применения Минздравом РФ. Такие осветительные приборы не наносят вреда. Чтобы подобрать подходящий осветительный прибор, нужно обращать внимание на температуру свечения. Этот показатель производитель указывает на упаковке. Температура свечения ламп, которые признаны безопасными, должна находиться в пределах от 2700 до 3200 К. Для дома нужно приобретать лампы теплых оттенков свечения, так как они больше всего похожи на естественное солнечное освещение.

Синий световой поток

В поисках ответа на вопрос о том, вредны ли светодиодные лампы, стоит отметить один нюанс. Синий свет действительно вреден для здоровья сетчатки глаз. Но для этого его воздействие должно быть продолжительным и частым. Стоит отметить, что исследования, которые подтвердили вред подобного светового излучения, проводились в условиях сильного засвечивания. Весь спектр излучения находился в небезопасном для сетчатки глаз диапазоне.

В холодных белых светодиодах доля синего компонента присутствует. Но в солнечном свете она также есть. Причем по количеству таких излучений естественное освещение не уступает искусственному.

Человек в современном мире проводит много времени перед компьютером, смартфоном или телевизором. Такие приборы наносят гораздо больший вред, чем светодиодные лампы с холодным белым свечением. Особенно вредно фокусироваться на экране на расстоянии менее 1 метра.

Изучая, вредны ли светодиодные лампы для здоровья глаз, стоит обратить внимание на такой аспект их работы, как пульсация. Это качество присуще практически любому источнику искусственного освещения. Мерцание является небезопасным фактором, что уже было давно доказано учеными.

На нервную систему отрицательно влияет мерцание в диапазоне 8-300 Гц. Причем это могут быть как видимые, так и невидимые пульсации. Волны, которые излучают электроприборы, воздействуя на органы зрения, головной мозг. Это способствует ухудшению здоровья в целом. Не являются исключением и светодиодные лампы. Но в этом случае воздействие на организм человека минимальное.

Вред светодиодных ламп можно сократить до минимума, если система будет дополнена качественным фильтром. Его устанавливают на драйвер напряжения. Это позволяет избавить электрический прибор от переменной составляющей. Величина пульсации в этом случае не превышает 1%.

Коэффициент пульсации, который допустим по санитарным нормам, не должен превышать 10%. Для этого даже в самые недорогие лампочки встраивается импульсный блок питания. Но качественной фильтрации удается достичь только при использовании драйвера напряжения высокого качества. Стоимость лампы в этом случае не может быть низкой. Такие осветительные приборы выпускают известные производители. В этом случае не запрещено устанавливать светодиодные лампы в детской комнате.

Секреция мелатонина

Изучая, чем опасны светодиодные лампы, можно столкнуться с утверждением, что они подавляют выработку гормона мелатонина. Он отвечает за регулировку суточного ритма и периодичность сна. С наступлением темноты в здоровом организме концентрация гормона мелатонина увеличивается. Это вызывает чувство сонливости.

Работая в ночное время, человек сбивает свои биоритмы. Его организм подвергается различным неблагоприятным факторам, в том числе и освещению. В ходе проведенных исследований было установлено, что светодиодные лучи негативно воздействуют на зрение в ночное время. Это слишком яркое излучение.

Поэтому с наступлением темноты нужно избегать яркого света, который излучают светодиодные лампы. Особенно это касается спальни, детской комнаты. С наступлением темноты свет, который излучают светодиодные лампы, нужно приглушить.

Эффект снижения выработки мелатонина можно наблюдать, если длительное время смотреть телевизор или в монитор, на которых есть светодиодная подсветка. Если же подобное воздействие будет систематическим, у человека может развиться бессонница. Это вред светодиодных ламп, который можно предотвратить, если включить в электрическую схему диммер. С наступлением темноты при помощи этого прибора можно снизить интенсивность свечения, приглушив свет.

Стоит также понимать, что мелатонин отвечает также за нейтрализацию окислительных процессов. Это приводит к замедлению старения. Если же мелатонин не вырабатывается в достаточном количестве, это приводит к преждевременному старению и прочим негативным последствиям.

Стандартизация

Лампы светодиодные потолочные и настольные изготавливаются в соответствии с установленными стандартами. Стоит отметить, что единой нормативной документации для всех осветительных приборов этого типа не существует. Эта сфера промышленного производства пока что только развивается. Здесь появляются новые как плюсы, так и минусы.

Стандартизация светодиодных осветительных приборов является частью действующих нормативных документов. Они регламентируют нормальное воздействие на зрение человека, при котором его здоровье не будет нарушаться. Так, например, в ГОСТе Р МЭК 62471-13 описаны методики и условия проведения измерений параметров освещения всех ламп, в том числе и приборов светодиодного типа. Здесь есть формулы, при помощи которых рассчитывают предельно допустимые значения опасного облучения.

В представленном стандарте указано, что все осветительные приборы, которые излучают непрерывную световою волну, относят к одной из 4 групп опасности. Определение принадлежности лампы к той или иной категории проводится экспериментальным путем. Для этого также измеряются ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, которые могут быть опасными для зрения. Также определяется интенсивность воздействия синего света, теплового воздействия, которое испускает осветительный прибор. Перечисленные воздействия могут негативно отразиться на здоровье сетчатки глаз.

В СП 52.13330.2011 установлены требования к светодиодным потолочным лампам, а также иным осветительным приборам. Здесь сказано, что параметры светового потока, который излучают подобные приборы, не должны выходить за допустимые рамки. Этот стандарт регламентирует, что цветовая температура должна находиться в пределах от 2400 до 6800 К. При этом максимально допустимое ультрафиолетовое излучение составляет 0,03 Вт/м². Масса иных коэффициентов и показателей также нормируется этим стандартом.

Инфракрасный и ультрафиолетовый диапазон

Многие покупатели интересуются, вредны ли светодиодные лампы для зрения. Чтобы сделать вывод о целесообразности приобретения подобного осветительного прибора, нужно рассмотреть еще один аспект.

Стоит отметить, что получить белое свечение лампы можно при помощи двух способов. В первом случае в одном корпусе совмещают 3 кристалла – синий, зеленый и красный. За пределы видимого спектра волна не выходит. Поэтому такая лампа не может генерировать световой поток в инфракрасном или ультрафиолетовом спектре.

Второй способ предполагает получение белого спектра свечения при помощи применения синего светодиода. На его поверхность наносится специальный люминофор. Он формирует поток лучей, в которых преобладает желтый цвет. Смешивая синий и желтый оттенки свечения, получаются различные оттенки белого свечения.

Даже при использовании такой технологии присутствие лучей ультрафиолетового спектра ничтожно мало. Они не могут навредить зрению. Инфракрасное излучение немного больше, но оно не превышает 15%. Этот показатель несоизмеримо меньше, чем у лампы накаливания.

Электромагнитное излучение

Вопрос о том, есть ли вред от светодиодных ламп, стоит рассмотреть с еще одной точки зрения. Некоторые люди утверждают, что представленные электрические приборы излучают большое количество электромагнитного излучения.

В конструкции предусмотрен высокочастотный модуль. Этот драйвер и является самым мощным источником электромагнитного излучения в светодиодной лампе. Высокочастотные импульсы, которые продуцирует прибор, могут даже влиять на работу радиопередатчиков, Wi-Fi устройств, если они расположены в непосредственной близости от такой аппаратуры.

Но стоит помнить, что хоть электромагнитное излучение у светодиодных ламп хоть и высокое, но для здоровья человека оно практически безопасное. Его уровень на несколько порядков меньше, чем у роутера Wi-Fi, смартфона или СВЧ-печи.

Китайские лампочки

Вредны ли светодиодные лампы малоизвестных производителей? Дело в том, что в силу своей конструкции качественный осветительный прибор не может быть дешевым. Поэтому китайская продукция, которая имеет низкую стоимость, не может соответствовать установленным стандартам.

Опасность применения таких светодиодных ламп состоит в применении некачественных деталей. Так, лампы, которые стоят менее 250 руб. за штуку имеют в конструкции некачественный преобразователь напряжения. Вместо полноценного драйвера в таком приборе устанавливают бестрансформаторный блок питания. В нем есть полярный конденсатор, который и нейтрализует переменную составляющую.

Эта деталь имеет малую емкость, поэтому со своей функцией справляется только частично. Из-за этого коэффициент пульсации может достигать 60%. Это негативно влияет на зрение и общее самочувствии человека. Поэтому не стоит приобретать дешевую китайскую продукцию. Она может быть действительно вредной для человека.

Мнение специалистов

Итак, вредны ли светодиодные лампы? Специалисты утверждают, что негативное влияние представленных осветительных приборов сильно преувеличено. Чтобы избежать негативных последствий для зрения, нужно выбирать качественные лампочки, которые производят известные компании. Также нужно приглушать свет в ночное время. В этом случае никакого вреда от использования таких осветительных приборов не будет.

Читайте также:  Вредна ли водка

Категории статей

Место цифрового термометра в поверочной схеме

Могут ли цифровые термометры выполнять роль эталонов? Как нормировать их погрешность в поверочной схеме? Далее

Почему от перца чили горячо во рту и насколько это опасно

Фактически, потребление перца, — это форма поиска острых ощущений, подпитка желания нашего мозга к стимуляции. Именно этим человек и отличается от млекопитающих животных. Далее

Как затормозить экспресс и прогресс?

Речь пойдет об экспресс доставке одной маленькой посылки из США и о том, как можно этот экспресс притормозить, а то и вовсе развернуть. Далее

Айсберг А68 отправляется в плаванье

Как и предсказывали ученые, огромный айсберг откололся летом 2017 г. от ледника Ларсен С в Антарктиде. Далее

Почему тюлень не замерзает и не перегревается?

Как удается теплокровным животным выжить в суровых условиях? В данной заметке речь пойдет о тюленях – одном из самых многочисленных отрядов млекопитающих, населяющих полярные регионы Земли. Далее

Популярные статьи

Польза и вред инфракрасного обогревателя (303039)

Среди электрических обогревателей, которые мы используем в быту, наиболее популярными сейчас становятся инфракрасные нагреватели. Они очень широко рекламируются в Интернете и в газетах. Говорят, что они намного эффективнее масляных радиаторов и тепловентиляторов. Меньше потребляют энергии, не сжигают кислород и т.д. Главное – они совершенно не вредные, никакого отрицательного воздействия на организм человека не оказывают. Далее

Вредно ли разогревать пищу в микроволновке? (191987)

Одна моя знакомая отказывается есть пищу, которую кто-то разогрел в микроволновой печи. Всему виной — страшилки в Интернете. Далее

Почему горячая вода замерзает быстрее, чем холодная? (189993)

Это действительно так, хотя звучит невероятно, т.к в процессе замерзания предварительно нагретая вода должна пройти температуру холодной воды. Парадокс известен в мире, как «Эффект Мпембы». Далее

Контролируйте температуру приготовления мяса! (159835)

При приготовлении сырого мяса, особенно, домашней птицы, рыбы и яиц необходимо помнить, что только нагревание до надлежащей температуры убивают вредные бактерии. Далее

451 градус по Фаренгейту, температура возгорания бумаги? (118826)

451 градус по Фаренгейту. Это название знаменитой книги Рэя Брэдбери. На языке оригинала звучит так: ‘Fahrenheit 451: The Temperature at which Book Paper Catches Fire, and Burns’. Действительно ли при этой температуре начинают гореть книги? Далее

Основные разделы

Светодиодные лампы – польза или вред?

Еще совсем недавно лампы на основе диодов в наших домах были редкостью. Буквально лет пять назад повсеместно рекламировались энергосберегающие люминесцентные светильники, которые казались очень хорошим вариантом освещения для экономии электроэнергии и замены ламп накаливания в быту и на производстве. Были разработаны даже программы перехода на энергосберегающее освещение, причем в масштабе страны. Вплоть до того, что лампы накаливания грозились вот-вот запретить. Помню, примерно в 2011 году, в одной из телепередач демонстрировались различные виды энергосберегающих ламп для дома и были показаны, в том числе, диодные светильники. Но их изготовители объясняли, что такие лампы, хотя и экологичные, но маломощные и очень дорогие, и вряд ли смогут в ближайшее десятилетие конкурировать с люминесцентными энергосберегающими лампами в быту.

Жизнь опровергла этот прогноз. Стремительный прогресс в светодиодном освещении действительно удивляет. Мощность ламп растет, стоимость снижается. Сейчас лампочку на 11 Вт (эквивалент лампы накаливания 75 Вт) можно купить за 100 – 150 руб. При этом срок службы, заявленный для лампы – 50000 часов. Лампы стали по форме неотличимы от привычных ламп накаливания, белый свет может быть холодного и теплого оттенка. Этот новый осветительный прибор теперь есть почти в каждом доме.

Но, как и все новые приборы, светодиодная лампа вызывает вопросы и настороженность. Не принесет ли она вред здоровью, зрению? Какие недостатки, возможно, скрывает производитель, стараясь получить прибыль? Мы опубликовали уже на нашем сайте ряд статей о новых приборах ( Вредно ли разогревать пищу в микроволновке? Вред и польза инфракрасного нагревателя. Вред и польза индукционной плиты. ) Сейчас очередь бытовой светодиодной лампы.

Прежде всего, небольшое разъяснение о принципе работы светодиодной лампы. Международное название такой лампы LED ( light-emitting diode). Стандартный светоизлучающий диод содержит три слоя полупроводниковых материалов. Электрическое напряжение заставляет электроны от анода (n-слоя) и дырки от электрода (p-слоя) двигаться в промежуточный слой, где они рекомбинируют с излучением фотонов. Промежуточный слой представляет собой специальный кристалл с определенной шириной запрещенной зоны. Ширина этой зоны, а также примеси в кристалле определяют цвет излучения. В начале 1960-х созданы первые промышленные образцы светодиодов на основе фосфорида и арсенида галлия, излучающие красный свет, а потом и зеленый. Уже тогда эти устройства были эффективнее обычных ламп накаливания. Применялись они в качестве разнообразных цветовых индикаторов. Однако получить дешевый и яркий синий светодиод долго не удавалось. А без добавления синего цвета, как известно, невозможно получить белый свет, необходимый для освещения домов.

Не удивительно, что нобелевская премия по физике в 2014 году была вручена японским ученым Исаму Акасаки (Isamu Akasaki), Хироси Амано (Hiroshi Amano) и Сюдзи Накамура (Shuji Nakamura) за разработку «принципиально новых экологически чистых источников света», а именно за изобретение синих светодиодов, которые в комбинации с красными и зелеными могут дать прекрасный белый источник света. Главная трудность в изобретении синего светодиода заключалась в поиске хорошего кристалла для промежуточного слоя. Чтобы он излучал синий свет, необходим материал с большой шириной запрещенной зоны. Решение было найдено, когда предложили использовать светодиод с кристаллом из нитрида галлия (GaN) на сапфировой подложке. Промежуточный слой подвергался специальной термообработке и получал примеси не только магния, но и цинка, а потом — и индия. Хотя изобретение японских ученых было сделано еще в середине 90-х годов 20 века, его практическую значимость оценили и стали повсеместно использовать в 21 веке. В 2001 г. была впервые доказана возможность применения в светодиоде кварцевой подложки, вместо сапфировой, что открыло дорогу для производства более дешевых ламп.

Сейчас множество компаний выпускают бытовые светодиодные лампы и светильники. Крупнейшими производителями светодиодов в России и Восточной Европе являются компании «Оптоган» и «Светлана-Оптоэлектроника» (г. Санкт-Петербург).

Рассмотрим сначала преимущества таких ламп. Их не так мало и они довольно убедительны.

  1. Высокая световая отдача, достигающая 146 люмен на ватт.
  2. Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания, хрупкого стекла)
  3. Длительный срок службы — от 30000 до 100000 часов (при работе 8 часов в день — 34 года). Срок службы лампы сильно зависит от температуры. При эксплуатации при температурах выше комнатных срок службы сокращается.
  4. Малая инерционность — включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутно-фосфорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 с до 1 мин, а яркость увеличивается от 30 % до 100 % за 3-10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды.
  5. Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света — ламп накаливания, газоразрядных ламп). Безопасность — не требуются высокие напряжения, низкая температура светодиода или арматуры, обычно не выше 60 °C.
  6. Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
  7. Экологичность — отсутствие ртути и фосфора внутри лампы.

Технология постоянно совершенствуется, для того, чтобы сделать лампы более экологичными, приносящими только пользу нашим глазам. Однако, как и в случае с другими приборами, есть дешевые и дорогие варианты. Производители порой не указывают на коробке всех характеристик. Рассмотрим кратко, какие проблемы могут волновать людей при использовании ламп со светодиодами.

1. Это, прежде всего, спектр излучения. В 2013 Интернет облетела информация о вреде LED-освещения, со ссылкой на исследование испанских ученых из Университета Комплутенсе, которое показало, что свет, который излучают светодиодные лампы, может существенно повредить сетчатку человеческого глаза. Более того, эти повреждения могут быть настолько сильными, что никакие медикаментозные и операционные процедуры уже не смогут помочь. Иногда встречаются заметки о том, что якобы в спектре светодиодных ламп присутствует жесткая синяя и даже ультрафиолетовая составляющая, вредная для наших глаз. Действительно, существуют санитарные нормы УФ облучения сетчатки, которые рекомендуется не превышать. Заметим, что самый сильный источник УФ излучения – это Солнце. Все эксперименты для подтверждения вредности УФ излучения проводились на животных и вредное влияние на сетчатку было отмечено только при длительной облучении очень ярким светом.

На следующем рисунке показан спектр четырех ламп – одной лампы накаливания и трех светодиодных ламп. Рисунок взят из публикации 2011 г. на сайте http://geektimes.ru/post/253792/ .

Самый низкий пик кривой спектра в диапазоне 400-500 нм. – у лампы Оптоган. Поэтому у этой лампы самая низкая цветовая температура, она равна 3050 °С. (Интересно, что стоимость такой лампы была в 2011 г. равна 995 руб.!) Как мы уже говорили, прогресс достигнут огромный. Сейчас уже большинство бытовых осветительных ламп имеют цветовую температуру 2700-3000 К, которая далека от УФ области. И все же, выбирая лампу в магазине, обратите внимание на ее цветовую температуру. Этот параметр всегда есть на коробке.

Что касается выводов, сделанных испанскими учеными, то они относятся к излучению всевозможных экранов на светодиодах, таких как дисплеи всяческих гаджетов, компьютеров, телевизоров и т.д. Ученые доказали, что если долго, без всякой защиты глаз смотреть на такие экраны, то это действительно может привести к постепенным изменениям сетчатки глаза. Поэтому рекомендуется защищать глаза при долгой работе с компьютером специальными очками. Делать частые перерывы. На осветительные приборы мы долго и пристально не смотрим, поэтому вреда от них нет.

2. Мерцание света. Частота мерцания лампы зависит от принципа работы и конструкции. Мерцание света может отрицательно сказываться на здоровье, поэтому здесь тоже есть санитарные нормы. Пульсации светового потока (амплитуда колебания яркости) в жилой комнате или в рабочем офисном помещении не должны быть более 20%. Пульсации света очень характерны для старых люминесцентных ламп. Для хороших светодиодов они минимальны – менее 1%. Хотя есть более дешевые экземпляры ламп с пульсациями более 60%. Этот параметр обычно не указывают в описании на коробке с лампой. Можно посоветовать просто покупать не самые дешевые современные лампы. В них питание идет через специальные драйверы, а не через конденсаторы. В Интернете есть советы, как самостоятельно оценить пульсации света. Предлагается смотреть на лампу через камеру мобильного телефона.

3. Еще одна проблема, связанная со спектром диодной лампы, которая иногда упоминается в Интернете – вред яркого белого цвета на здоровье человека. Имеется в виду уже не влияние на зрение, а влияние на нервную систему, подавление выработки гормона сна – мелатонина. Рекомендуется вечером за пару часов до сна снижать яркость ламп, использовать более теплый свет. В отличие от люминесцентных ламп, некоторые светодиодные лампы, подобно лампам накаливания, поддерживают функцию регулирования яркости с помощью регуляторов мощности «диммеров», это должно указываться производителем на упаковке.

4. Проблема с насекомыми. Они любят яркий свет, причем лампы накаливания их притягивают меньше, чем диодные, в том числе из-за их сильного нагрева. Диодные лампы, которые ярче ламп накаливания и при этом не греются, порой собирают вокруг себя тучи летающих насекомых. Эта проблема особенно актуальна при освещении больших южных городов, где происходит порой «нашествие» разнообразных комаров, мух, цикад.

Читайте также:  Есть ли вред от вейпа

Светодиодная лампа – одно из самых нужных и важных изобретений нашего времени. Оно не только улучшает качество света в наших домах, а также помогает решить проблему экономии энергии – одну из самых актуальных проблем на Земле.

Вредны ли светодиодные лампы для нашего здоровья

Нас приучают к экономии электроэнергии. Изымаются из обращения лампы накаливания, их место постепенно занимают источники света, потребляющие меньшую мощность при излучении того же светового потока. Казалось бы, использование компактных люминесцентных (КЛЛ) и светодиодных ламп несет очевидную пользу, раз их продвижение на рынке формируется на государственном уровне. Вопрос о целесообразности применения КЛЛ вызывает небезосновательные споры, но есть ли вред от светодиодных ламп?

На сегодняшний день светодиодная лампочка – самый экономичный источник света, обладающий рядом неоспоримых преимуществ перед КЛЛ:

  • отсутствие в конструкции хрупких деталей (стеклянной колбы);
  • мгновенное зажигание;
  • нет нитей накала, являющихся слабым узлом КЛЛ, наиболее часто выходящим из строя;
  • перспективы развития, возможность встраивания светодиодов в любые устройства из-за их небольших габаритов;
  • низкий потребляемый ток делает экономически целесообразной возможность работы светодиодных источников света от аккумуляторов.

И самое главное – в отличие от КЛЛ светодиодные лампы не содержат в себе вредных веществ. А следовательно, не требуют утилизации, так как не загрязняют окружающую среду. Внутри колбы КЛЛ содержится небольшое количество ртути. А вредны ли светодиодные лампы для здоровья?

История создания светодиодов

Явление излучения света твердотельным диодом первым обнаружил Генри Раунд, британский экспериментатор. Независимо от него прототип светодиода был получен в 1927 году советским ученым Олегом Владимировичем Лосевым. Работу первого светодиода красного цвета, пригодного для промышленного изготовления, продемонстрировал американский изобретатель Ник Холоньяк в 1962 году.

Но светодиоды далеко не сразу стали использовать для освещения. Этому препятствовал их монохромный спектр излучения.

Принципиально конструкция светодиода мало отличается от обычного диода. В нем также используются свойства p-n-перехода, возникающего на границе соприкосновения полупроводниковых кристаллов разной проводимости. Но, при добавлении определенных добавок в эти кристаллы, при рекомбинации электронов и дырок излучается квант света. Длина волны излучения (то есть, его цвет) зависит от материала этих добавок. Они подбирались экспериментально, поэтому эволюция цвета излучения этих приборов затянулась на годы.

Вслед за изобретением красного светодиода в разное время были изобретены приборы с желтым, зеленым, оранжевым и инфракрасным светом излучения. Но пока их стоимость была относительно высокой, а интенсивность излучения позволяла использовать только для индикаторных приборов или в устройствах управления на ИК-лучах.

Серьезным шагом на пути к светодиодным лампам стало изобретение синего светодиода японскими учеными в 1990 году, удостоенных за это Нобелевской премии. Прибор обладал несомненным преимуществом – он был дешев. До светодиодных источников света оставалось совсем немного.

Принципы свечения светодиодных ламп

Из чего состоит солнечный свет? Это можно увидеть на примере радуги. В ней видимые цветовые составляющие излучения нашего светила различимы невооруженным глазом.

Светодиод не может заменить свет солнца, так как его свечение эквивалентно лишь небольшой части спектра солнечного излучения. Но с изобретением синего светодиода такое стало возможным. Есть два способа, с помощью которых решают эту задачу.

Вспомним принцип работы люминесцентной лампы или КЛЛ. В ней ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет с помощью люминофора, покрывающего внутреннюю стенку колбы. Были изобретены люминофоры, реагирующие не только на ультрафиолетовый, но и на синий цвет. Осталось покрыть ими поверхность светодиода – и лампа почти готова.

Второй способ основан на смешении цветов, когда две светящиеся точки разного цвета воспринимаются глазом как излучение совершенно другого оттенка. На этом принципе работают все телевизионные трубки и мониторы. Это оказалось возможным и при использовании светодиодов. Полупроводниковые кристаллы, излучающие красный, зеленый и синий цвета с одинаковой интенсивностью и помещенные близко друг к другу, воспринимаются глазом как источник белого света.

Но этот способ не так уж и прост. Точно получить нужный оттенок в промышленных масштабах — сложная задача. Поэтому метод смешения используется в основном в устройствах с изменяемым пользователем цветом свечения. С помощью излучения красного, зеленого и синего цвета можно получить любой цвет свечения, существующий в природе.

Питание светодиодных ламп

Но светодиод – это еще не лампа. Напряжение сетей электропитания – 220 В. А напряжение, нужное светодиоду для работы — единицы вольт. Мало того, при небольшом его увеличении относительно номинальной величины ток через прибор возрастает многократно. Поэтому для включения светодиодной лампы в сеть потребовалось применить специальное устройство – драйвер.

Лампа состоит из нескольких светодиодов, соединенных последовательно. Драйвер обеспечивает такое напряжение питания этой цепочки, чтобы ток через нее был номинальным. Но при этом переменное напряжение сети выпрямляется, становится постоянным.

Казалось бы, зачем, ведь светодиод как и диод обычный и так пропускает ток только в одном направлении? Но если заставить его работать от переменного напряжения, свет от лампы будет пульсировать в такт с напряжением сети – с частотой 50 Гц. А теперь мы все ближе и ближе подходим к влиянию светодиодных ламп на зрение.

Откуда берутся пульсации света?

Источники света, работающие от сети 50 Гц, пульсируют все, но каждый по-своему.

Пульсации от лампы накаливания сглаживаются из-за того, что ее нить имеет тепловую инерцию. Она не успевает остыть между полупериодами питающего напряжения.

Люминесцентные лампы с обычным дросселем и лампы ДРЛ четко пульсируют с частотой сети. Избавиться от этого можно, запитав соседние лампы от разных фаз сети или сдвинув между ними фазу напряжения при помощи конденсатора.

Пульсации от источников света, имеющие источники питания с преобразованием переменного тока в постоянный, теоретически имеют минимум пульсаций. Это:

  • люминесцентные лампы с полупроводниковыми ПРА (ЭПРА);
  • компактные люминесцентные лампы;
  • светодиодные лампы.

Но радоваться рано: от их пульсаций владелец экономичного источника света вовсе не застрахован. Светодиодные лампы – самый дорогой продукт. И тут в действие вступают законы рынка: больше покупают товары, цена которых ниже. А себе в убыток производители работать не станут.

Удешевление светодиодных ламп возможно только за счет уменьшения количества электронных компонентов в схеме драйвера. За сглаживание пульсаций отвечает электролитический конденсатор, фильтрующий выпрямленное напряжение. С удешевлением драйвера его емкость уменьшается. Может устанавливаться конденсатор худшего качества, очень быстро теряющий свои свойства при работе. А еще он может и вовсе отсутствовать.

Понять, что лампа излучает пульсирующий свет, при ее покупке и в эксплуатации невозможно. Для этого нужны специальные приборы, которые есть даже не во всех СЭС.

Влияние пульсаций на здоровье

А вредны ли пульсирующие светодиодные лампы для здоровья? Да, пульсации света негативно сказываются на самочувствии людей. Они приводят к повышенной утомляемости, воздействуя на фоторецепторные элементы сетчатки. Мы этого не ощущаем, но наши органы зрения пытаются скорректировать полученное изображение так, чтобы оно воспринималось равномерно освещенным, без пульсаций. Естественно, что решать эту задачу в течение длительного времени им непросто, в итоге при постоянном воздействии такого освещения зрение неизбежно начнет ухудшаться.

Этот факт доказан и отечественными, и зарубежными исследователями. Особенно опасно воздействие пульсаций на детский организм, у которого органы зрения еще развиваются и формируются. Наиболее подвержены влиянию этого вредного фактора подростки в возрасте 13-14 лет.

Цветовая температура

Ощущаемый глазом цвет свечения источников света характеризуют параметром, называемый цветовой температурой. Значения этого параметра и из обозначения перекочевали к светодиодным лампам от люминесцентных и КЛЛ, в конструкции которых тоже есть люминофор. Цветовой оттенок источников света тоже влияет на здоровье человека.

Теплый свет почти эквивалентен свету от лампы накаливания. Человеческий организм инстинктивно считает его похожим на свет от солнца во время восхода, и настраивается на активную деятельность. Лампочки именно такого, желтоватого цвета свечения рекомендуются для жилых помещений, они создают ощущение уюта.

Но многие люди все-таки предпочитают использовать лампы белого цвета. Теплый свет мрачноват и создает ощущение нехватки освещенности.

В спектре холодного и дневного света начинается преобладание синих оттенков. Визуально кажется, что осветительные приборы, снабженные такими лампочками, светят ярче.

Но в быту применять лампочки холодного и белого света не рекомендуется. Синий цвет характерен для сумерек, наступающих после заката солнца. Поэтому и настраивает человеческий организм соответствующим образом, готовя ко сну. Длительная работа при освещении с соответствующей цветовой температурой приводит к повешенной утомляемости, потере концентрации. Поэтому эти лампы советуют использовать только для наружного и декоративного освещения.

Что нам скажет медицина?

Вред светодиодных ламп синего спектра излучения изучался и продолжает исследоваться учеными. Отрицательное воздействие его на сетчатку глаза уже доказано.

К примеру, испанские ученые проводили эксперименты с двумя группами одинаковых клеток сетчатки, выращенными в лабораторных условиях в питательной среде. Одна группа, контрольная, не подвергалась излучению и находилась в комфортных для развития условиях. Другую подвергали облучению светодиодами разных спектров свечения. Затем определяли и сравнивали количество погибших клеток в тестовых группах.

Наибольший процент гибели клеток наблюдался при облучении синими светодиодами. Хотя источники света с другими цветовыми температурами вызывали тот же эффект, но в меньшей степени.

Однако сами ученые сделали вывод, что эксперименты нужно продолжать для получения более конкретных данных. Из чего следует сделать вывод, что окончательного заключения, приносят ли светодиодные лампы вред, пока нет. Ведь лабораторные исследования не учитывают тот факт, что клетки сетчатки способны к регенерации. Нужны четкие рекомендации: сколько времени в течение суток человек может находиться и работать под воздействием светодиодного излечения, а сколько – находиться на улице при естественном освещении или спать.

Медики, наблюдающие за учащимися в школьных учреждениях, отмечают снижение зрения у подростков. Но эти данные тоже нельзя четко связать с воздействием освещения, особенно светодиодного. Не стоит забывать, что подавляющее большинство учащихся все свое свободное время проводят за компьютерами. И световое воздействие от их мониторов вполне может оказаться более губительным для зрения, чем освещение школьного класса.

Светодиодные лампочки – относительно молодой вид осветительных приборов. Статистики по воздействию света от них на здоровье глаз накоплено пока недостаточно, а результатов исследований пока мало. Да и качество лампочек, как уже отмечалось, не всегда высокое.

Поэтому в 2010 году вышли дополнения к «Санитарным правилам и нормам», касающихся искусственного и совмещенного освещения. Вот дополнения, коснувшиеся светодиодного освещения:

  • цветовая температура используемых для освещения ламп 2400˚К — 6800˚К;
  • ультрафиолетовое излучение в спектре длин волн 320-400 нм не должно превышать 0,03 Вт/м 2 ;
  • светильники, в которых применяются светодиодные лампочки, должны исключать прямое попадание света на сетчатку глаза (для исключения такого явления, как ослепление);
  • в детских и образовательных учреждениях рекомендуется использовать лампы накаливания и люминесцентные источники света.

Про светодиодные лампы в школах – ни слова. И никак не оговорен тот факт, что люминесцентные лампы создают пульсации светового потока, с которыми требуется серьезная борьба. Полностью лишены этого недостатка только лампы с полупроводниковыми ПРА, выпускаемые серьезными фирмами. Но кто будет покупать в школу дорогое электрооборудование?

И, несмотря на тихий запрет санитарных норм, не до конца изученное влияние светодиодных ламп на зрение, они уже светят в школах и детских садах.

Рекомендации по выбору светодиодных ламп

Что остается рядовому покупателю при выборе источников света для своего жилища? Лампы накаливания стремительно исчезают с прилавков магазинов. Чаша весов при выборе между КЛЛ и светодиодами по многим показателям склоняется к последним. Вешать в доме громоздкие люминесцентные светильники и портить ими интерьер не желает никто.

Читайте также:  Вреден ли для организма кальян

Если вы решились на покупку светодиодных лампочек, то постарайтесь учесть эти советы:

  • не приобретайте дешевые осветительные приборы. Качественно изготовленная светодиодная лампа с драйвером, содержащим все необходимые элементы, стоить дешево не может.
  • внимательно ознакомьтесь с информацией о фирме-изготовителе, избегайте подделок.
  • для использования внутри помещений приобретайте приборы с цветовой температурой 2700˚К — 3000˚К.
  • приобретите одну – две выбранные лампочки для теста. Используйте их пару недель, понаблюдайте за собственными ощущениями от их света. Если будете испытывать дискомфорт, вред зрению от их использования будет точно.
  • избегайте светодиодов для освещения рабочих мест учащихся.

Вред светодиодных ламп для зрения и здоровья человека

Светодиоды стали очень популярным источником света в последнее десятилетие. Они пришла на замену компактным люминесцентным лампам (КЛЛ) или, как их называют в народе — энергосберегайкам. Тогда и началась эра светодиодного освещение для человека.

Энергосберегающие лампы представляли относительную опасность, из-за содержащихся в их колбе паров ртути. В случае её разрушения, есть риск получить серьезный вред для вашего здоровья, вплоть до летального исхода. Мы же разберем – вредны ли светодиодные лампы для человека?

Источники вреда для здоровья

Чтоб доказать или опровергнуть вред светодиодных ламп для здоровья, определим источники ущерба для организма. Условно разделим их на 2 группы: характеристики прибора и неправильная эксплуатация.

Характеристики осветительного прибора, которые наносят вред организму:

  • Спектральные характеристики источника света;
  • излучения в инфракрасном спектре;
  • пульсации светового потока.

Вторая группа, это вред здоровью не от самого источника света, а от неправильного его использования. Давайте рассмотрим каждый фактор освещения, который влияет на ваше здоровье и определимся, вреден ли светодиодный свет для глаз.

Чем отличаются источники света

За эталон нужно принять солнечный свет, поскольку он содержит наиболее полный спектр светового излучения. Из всех искусственных осветительных приборов, наиболее приближена к солнцу лампочка накаливания. Сравните спектральные характеристики разных источников.

На графиках изображены различные спектры осветительных приборов. Лампа накаливания имеет гладкий спектр, возрастающий к области красных цветов. Спектр люминесцентных источников света довольно рваный, плюс низкий индекс цветопередачи (около 70).

Работа в помещениях с таким освещением вызывает повышенную усталость и головные боли, а также искаженное восприятие цвета.

Спектр светодиодных ламп более полный и ровный. Имеет повышенную интенсивность в области длин волн 450нм, для холодного свечения, и в области 600нм, для «тёплых» ламп соответственно. LED источники обеспечивают нормальную цветопередачу с индексом CRI более 80. Светодиодные лампы имеют крайне низкую интенсивность ультрафиолетового излучения.

Если сравнить спектр диодных и популярных люминесцентных ламп, становится понятно почему последние используются все реже. Спектр КЛЛ совершенно далеки от эталона, а их индекс цветопередачи оставляет желать лучшего.

На основании этого можно сделать вывод, что по характеристикам спектра светодиодные лампы безвредны для здоровья.

Почему лампы мерцают?

Следующий фактор, который влияет на самочувствие – это коэффициент пульсаций светового потока. Чтобы понять, что это такое и от чего он зависит нужно рассмотреть форму напряжения в электросети.

Качество света и его пульсация зависят от источника питания, от которого они работают. Источники света, которые работают от постоянного напряжения, например светодиодные лампы на 12 вольт, не мерцают. Давайте рассмотрим мерцание и вред светодиодных ламп для глаз, причины их возникновения и способы устранения.

Из розетки мы получаем переменное напряжение с действующим значением 220В и 310В амплитудным, что вы можете видеть на верхнем графике (а).

Поскольку светодиоды питаются постоянным током, а не переменным – нужно его выпрямить. В корпусе светодиодной лампы размещена электронная схема с одно- или двухполупериодным выпрямителем, после которого напряжение становится однополярным. Оно постоянное по знаку, но не по величине, т.е. пульсирующим от 0 до 310 вольт, график посередине (б).

Такие лампы пульсируют с частотой 100 герц или 100 раз в секунду, в такт с пульсациями напряжения. Вред для глаз светодиодных ламп зависит от их качества, об этом далее.

Пульсируют ли светодиоды?

В светодиодных лампах используются драйвера со стабилизацией тока по величине (дорого), или сглаживающие фильтры (дешево). Напряжение становится постоянным и стабилизированным, если использованы емкостные фильтры.

Если производитель не сэкономил на драйвере – стабильным становится значение тока. Это лучший вариант как для уменьшения пульсации, так и для срока службы LED.

На фото ниже показано как выглядят пульсации взглядом камеры. Вы можете не замечать пульсации, поскольку органы зрения стремятся адаптировать картинку для восприятия. Мозг же эти пульсации прекрасно усваивает, что и вызывает усталость и другие побочные явления.

Влияние светодиодных ламп на зрение человека может быть негативным, если они выдают пульсирующий световой поток. Санитарные нормы ограничивают глубину пульсаций для офисных помещений на значении 20%, а для мест где ведется работа вызывающая зрительное напряжение и вовсе 15%.

Лампы с большими пульсациями не стоит устанавливать дома, они годятся разве что для освещения коридора, кладовой, подъездов и хозяйственных помещений. Любые помещения, где вы не выполняете никакой зрительной работы и не находитесь долго.

Вред от светодиодных ламп низкого ценового сегмента вызван в первую очередь пульсациями. Не экономьте на освещении, LED с нормальным драйвером стоит всего на 50-100 рублей дороже, чем самые дешевые китайские аналоги.

Другие источники света и их пульсации

Лампы накаливания не мерцают потому, что работают от переменного тока и нить накала не успевает остыть когда величина напряжения пересекает нулевую отметку. Люминесцентные трубчатые лампы мерцают, если подключены по старой «дроссельной» схем. Отличить её можно по характерному гулу дросселя во время работы. На фото ниже изображены пульсации растрового светильника, как их видит камера телефона.

Современнее КЛЛ и ЛЛ не гудят и не мерцают только потому, что в их схеме используется импульсный блок питания высокой частоты. Такой источник питания называется ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура или устройство).

Вред инфракрасного спектра

Чтоб определить вредны ли светодиодные лампы для зрения, рассмотрим третий фактор вреда – инфракрасное излучение. Стоит отметить, что:

  • Во-первых, вредность ИК спектра сомнительна и не имеет основательной аргументации;
  • во-вторых, в спектре светодиодов инфракрасное излучение либо отсутствует, либо крайне мало. Убедиться можно на графиках, приведенных в начале статьи.

Вредны ли галогеновые лампы для здоровья? В источниках света, богатых инфракрасным спектром (галогенки), ответственные производители (Philips, Osram и пр.) применяют ИК-светофильтры, поэтому их вред для здоровья сведен к минимуму.

Вред синего спектра

Научно доказано, что излучение в спектре синего цвета уменьшает выработку гормона сна – мелатонина и вредит сетчатке, вызывая в ней необратимые изменения.

Кроме падения уровня мелатонина, излучение синего цвета вызывает целый ряд побочных эффектов: усталость, повышенное зрительное напряжение, заболевание глаз. Этот цвет воспринимается ярче, что часто используется в маркетинге, для привлечения нашего внимания. Большинство индикаторов на колонках, ТВ, мониторах и пр. технике выполнены в синем цвете.

Подробно об этом и насколько безопасны светодиодные лампы для глаз, пишут в сообществе.

Белые светодиоды – это синие светодиоды, покрытые специальным люминофором, который преобразует излучение в белый цвет.

Синий цвет — самый отрицательный фактор влияния светодиодных ламп на зрение. Взгляните на графики, а именно на спектр излучения светодиодов, представленный выше. Даже на Led лампе тёплого света есть пик яркости в синем спектре, а у холодной он очень высокий.

Практическая сторона проблемы

Значит вред светодиодных ламп для человека – это не миф? Не совсем так. Дело в том, что исследования проводились в условиях, когда исследуемые образцы засвечивались мощными синими светодиодами и весь их спектр был во «вредном» диапазоне.

Хоть в холодных светодиодах доля синего света и присутствует, но в солнечном свете она ничуть не меньше.

Современные люди любого возраста проводят очень много времени перед экраном компьютеров, смартфонов и планшетов. Несравнимо больший вред наносит зрению непрерывная фокусировка на расстоянии 0,3-1 метр от экрана.

Вредность синего спектра светодиодных ламп, по сравнению с вредом от экранов устройств, незначительна. Для освещения комнаты, рабочего кабинета и других помещений потоком яркого света, с низким энергопотреблением, LED подходит идеально.

Если же вы переживаете, для снижения вреда синего излучения разработаны различные варианты линз и очков для работы за компьютером. Их светофильтры отражают свет в синем диапазоне и делают цвета более тёплыми.

Нужно помнить: не светодиоды вредны для здоровья человека, а неправильный режим работы с гаджетами и плохая освещенность.

Светодиоды — польза или вред?

Понять вредны светодиодные лампы или нет, можно занимаясь организацией правильного освещения согласно ГОСТ по освещению. В нем регламентируется количество света, для проведения работ разной точности и размера деталей, с которыми вы оперируете во время работы.

Светодиодные источники света позволяют добиться нужной яркости на рабочем месте, с минимальными счетами за электричество. Вы сохраните зрение, вам будет легче работать, когда в комнате светло и не нужно разглядывать мелкие детали в тусклом свете. В таком случае вредность светодиодных ламп для глаз минимальна.

Высокое энергопотребление старых ламп накаливания не выгодно как в государственных масштабах (большая нагрузка на ЛЭП), так и в индивидуальном (большое потребление и высокая цена электроэнергии).

Сегодня споры о том вредны ли светодиодные лампы для зрения, остаются открытыми и нельзя дать однозначный ответ. Они относительно недавно, менее 10 лет, заполнили рынок осветительных приборов и многие относятся к ним скептически.

Влияние светодиодных ламп на здоровье человека при правильном соблюдении режима дня, сна и работы будет нулевым. Если же человек подвержен стрессам, чрезмерным нагрузкам и несерьезно относится к качеству сна — ни один источник света не сохранит его здоровье.

Если у вас есть личный опыт, ссылка на интересный источник или вы хотите рассказать о вреде диодных ламп – делитесь в комментариях.

Польза LED в быту

Кроме бытовых применений вы можете сэкономить на искусственном освещении теплицы. Спектр светодиодов для фитоламп позволяет вашему урожаю расти быстрее и лучше. Для этого часто применяют лампы ДНАТ, свет которых содержит различные длины волн.

Счет мощностей таких источников света ведется на сотни ватт, тогда как светодиодные фитолампы имеют мощность в десятки раз меньше и содержат только необходимые длины волн, для лучшего роста растений.

Хоть и цены с 2011 по 2017 год снизились примерно в 10 раз, все равно цена одной светодиодной лампы эквивалентом 100 Вт накаливания остаётся на уровне 10 ламп накаливания, что останавливает многих потребителей перед покупкой.

Для экологии отказ от газоразрядных светильников – безусловный плюс, об этом мы писали в статье об отходах LED продукции. Но какую опасность несут светодиодные лампы для здоровья до конца еще не известно. Ясно только то, что паров ртути можно уже не боятся.

Применение новых источников света широким кругом людей, позволяет разработчикам получать финансы для новых более совершенных проектов. А технологический прогресс всегда идёт вперед. Поэтому нужно ждать статистики, тогда станет известно насколько сильный вред от светодиодных ламп для здоровья, а на это нужно время.

Источники:
  • http://temperatures.ru/articles/svetodiodnye_lampi_vred_i_polsa
  • http://voltland.ru/svet/vred-svetodiodnyh-lamp.html
  • http://svetodiodinfo.ru/voprosy-o-svetodiodax/vredny-li-svetodiodnye-lampy-dlya-zdorovya.html