Вредны ли светодиодные лампы

Очередным возражением против светодиодного освещения является излучение синего света, вызывающего болезнь глаз под названием возрастная дегенерация макулы. Она возникает при деградации сетчатки, в результате чего можно полностью потерять зрение. Являются ли светодиоды действительно вредными? Не совсем. Излучение этого цвета входит в спектр естественного освещения и в свет, созданный искусственным путем, а кроме того, является важным для функционирования человеческого организма. Однако следует знать, что проблема с синим светом кроется не в самих источниках светодиодного освещения, а в их качестве. Если они изготовлены в соответствии с требуемыми техническими нормами, то они полностью безопасны для зрения. Все лампы и светильники Philips подробно обследованы, и используемые в них люминофоры подбираются таким образом, чтобы их использование было безопасным.

Следует отметить, что дешевые лампы и светодиодные лампы низкого качества могут вызвать напряжение и усталость глаз. Почему? Если говорить проще, то белое освещение возникает от смешения синего света диода с желтым светом люминофора. Если последний малоэффективен и преобладает синий цвет, это ведет к появлению проблем со здоровьем глаз. Компания Philips заботится о безопасности своих клиентов, поэтому все наши лампы и светодиоды проходят отдельную проверку. Мы используем только высококачественные люминофоры, позволяющие получить свет белого цвета, полностью безопасный для глаз.

Временами в средствах массовой информации появляются данные о содержании вредных химических веществ в продуктах с использованием светодиодных технологий.

Эти слухи не имеют ничего общего с реальностью. Светодиодные лампы, произведенные надежным изготовителем, не содержат токсичных материалов и могут быть переработаны, как и большинство электроприборов.

Массовое появление светодиодных ламп на прилавках хозяйственных магазинов, визуально напоминающих лампу накаливания (цоколь Е14, Е27), привело к появлению дополнительных вопросов среди населения о целесообразности их применения. Рекламодатели заявляют о небывалых энергетических показателях, рабочем ресурсе в несколько десятков лет и мощнейшем световом потоке инновационных источников света. Исследовательские центры, в свою очередь, выдвигают теории и преподносят факты, свидетельствующие о вреде светодиодных ламп. Как далеко шагнули осветительные технологии, и что скрывает обратная сторона медали под названием «светодиодное освещение»?

Что правда, а что вымысел?

Несколько лет использования светодиодных ламп позволило учёным сделать первые выводы об их истинной эффективности и безопасности. Оказалось, что такие яркие источники света, как светодиодные лампы также имеют свои «тёмные стороны». Негатива добавили китайские коллеги, которые, в очередной раз, наводнили рынок некачественной продукцией. Какому освещению отдать предпочтение, чтобы в погоне за энергоэффективностью не ухудшить зрение? В поисках компромиссного решения придётся ближе познакомиться со светодиодными лампами.

В конструкции имеются вредные вещества

Чтобы убедиться в экологичности светодиодной лампы, достаточно вспомнить из каких деталей она состоит.

Её корпус выполнен из пластика и стального цоколя. В мощных образцах по окружности расположен радиатор из алюминиевого сплава. Под колбой закреплена печатная плата со светоизлучающими диодами и радиокомпоненты драйвера. В отличие от энергосберегающих люминесцентных ламп колбу со светодиодами не герметизируют и не заполняют газом. По наличию вредных веществ, светодиодные лампы можно занести в одну категорию с большинством электронных устройств без аккумуляторов. Безопасная эксплуатация – существенный плюс инновационных источников света.

Белый светодиодный свет вредит зрению

Отправляясь за покупкой LED-ламп, нужно обращать внимание на цветовую температуру. Чем она выше, тем больше интенсивность излучения в синем и голубом спектре. Сетчатка глаза наиболее чувствительна к синему свету, который в течение длительного повторяющегося воздействия приводит к её деградации. Особенно вреден холодный белый свет для детских глаз, структура которых находится в стадии развития.

Чтобы снизить раздражение органов зрения в светильники с двумя и более патронами рекомендуется включать лампы накаливания малой мощности (40–60 Вт), а также использовать светодиодные лампы, излучающие тёплый белый свет. Применение подобных светильников без высокого коэффициента пульсации не наносит вреда и одобрено министерством здравоохранения РФ. Цветовая температура (Тс) указывается на упаковке и должна быть в пределах 2700–3200 К Российские производители Оптоган и SvetaLed рекомендуют приобретать осветительные приборы теплых тонов, т. к. их спектр излучения наиболее похож на солнечный свет.

Сильно мерцают

Вред пульсаций от любого искусственного источника света давно доказан. Мерцания частотой от 8 до 300 Гц отрицательно влияют на нервную систему. Как видимые, так и невидимые пульсации проникают через органы зрения в головной мозг и способствуют ухудшению здоровья. Светодиодные лампы не стали исключением. Однако, не всё так плохо. Если выходное напряжение драйвера дополнительно проходит качественную фильтрацию, избавляясь от переменной составляющей, то величина пульсаций не превысит 1%.

Коэффициент пульсаций (Кп) ламп, в которые встроен импульсный блок питания, не превышает 10%, что удовлетворяет санитарным нормам, действующим на территории РФ. Цена прибора освещения с высококачественным драйвером не может быть низкой, а её производитель должен быть известным брендом.

Подавляют секрецию мелатонина

Мелатонин – гормон, отвечающий за периодичность сна и регулирующий суточный ритм. В здоровом организме его концентрация увеличивается с наступлением темноты и вызывает сонливость. Работая в ночное время, человек подвержен воздействию различных вредных факторов, в том числе и освещения. В результате неоднократных исследований доказано негативное воздействие светодиодного света в ночное время на зрение человека.

Поэтому с наступлением темноты следует избегать яркого светодиодного излучения, особенно в спальных комнатах. Отсутствие сна после длительного просмотра телевизора (монитора) со светодиодной подсветкой также объясняется снижением выработки мелатонина. Систематическое воздействие синего спектра в ночное время провоцирует бессонницу. Кроме регуляции сна мелатонин нейтрализует окислительные процессы, а значит, замедляет старение.

Для светодиодных ламп не имеется стандартов

Данное утверждение является частично ошибочным. Дело в том, что светодиодное освещение ещё развивается, а значит, обретает новые плюсы и минусы. Индивидуального стандарта для него не существует, но оно включено в ряд действующих нормативных документов, предусматривающих влияние искусственного освещения на человека. Например, ГОСТ Р МЭК 62471–2013 «Светобиологическая безопасность ламп и ламповых систем». В нём подробно описаны условия и методики измерений параметров ламп, включая светодиодные, приведены формулы для расчёта предельных значений опасного облучения. Согласно МЭК 62471–2013 все лампы непрерывной волны классифицируют по четырём группам опасности для глаз. Определение группы риска для конкретного типа ламп проводят экспериментально на основании замеров опасного УФ и ИК излучения, опасного синего света, а также теплового воздействия на сетчатку глаза.

СП 52.13330.2011 устанавливает нормативные требования ко всем видам освещения. В разделе «Искусственное освещение» светодиодным лампам и модулям уделено должное внимание. Их рабочие параметры не должны выходить за рамки допустимых значений, предусмотренных настоящим сводом правил. Например, п.7.4 указывает на применение в качестве источников искусственного освещения ламп с цветовой температурой 2400–6800 К и максимально допустимым УФ-излучением 0,03 Вт/м2. Кроме этого, нормируется значение коэффициента пульсаций, освещённости и световой отдачи.

Излучают много света в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне

Чтобы разобраться с данным утверждением, нужно проанализировать два способа получения белого света на базе светодиодов. Первый способ предполагает размещение в одном корпусе трёх кристаллов – синего, зеленого и красного. Излучаемая ими длина волны не выходит за пределы видимого спектра. Следовательно, такие светодиоды не генерируют световой поток в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазоне.

Чтобы получить белый свет вторым способом на поверхность синего светодиода наносят люминофор, который формирует световой поток с преобладающим желтым спектром. В результате их смешения можно получить разные оттенки белого. Присутствие УФ излучения в данной технологии ничтожно и безопасно для человека. Интенсивность ИК излучения в начале длинноволнового диапазона не превышает 15%, что несоизмеримо мало с аналогичным значением для лампы накаливания. Рассуждения о нанесении люминофора на ультрафиолетовый светодиод вместо синего небезосновательны. Но, пока, получение белого света таким методом является дорогостоящим, имеет низкий КПД и много технологических проблем. Поэтому до промышленных масштабов белые лампы на УФ светодиодах ещё не дошли.

Имеют вредное электромагнитное излучение

Высокочастотный модуль драйвера является самым мощным источником электромагнитного излучения в LED-лампе. Испускаемые драйвером ВЧ импульсы, могут влиять на работу и ухудшать передаваемый сигнал радиоприёмников, WIFI передатчиков, расположенных в непосредственной близости. Но вред от электромагнитного потока светодиодной лампы для человека на несколько порядков меньше вреда от мобильного телефона, СВЧ печи или WIFI роутера. Поэтому влиянием электромагнитного излучения от LED ламп с импульсным драйвером можно пренебречь.

Дешёвые китайские лампочки безвредны для здоровья

Частично ответ на это утверждение уже дан выше. Относительно китайских светодиодных ламп принято считать: дешево – значит некачественно. И к сожалению, это действительно так. Анализируя товар в магазинах, можно отметить, что все LED лампы стоимостью менее 200 рублей за штуку имеют некачественный модуль преобразования напряжения. Внутри таких ламп вместо драйвера ставят бестрансформаторный блок питания (БП) с полярным конденсатором для нейтрализации переменной составляющей. Из-за малой ёмкости с возложенной функцией конденсатор справляется лишь частично. Как следствие – коэффициент пульсаций может достигать до 60%, что может негативно повлиять на зрение и здоровье человека в целом.

Минимизировать вред от таких светодиодных ламп можно двумя способами. Первый предусматривает замену электролита на аналог ёмкостью около 470 мкФ (если позволит свободное пространство внутри корпуса). Такие лампы можно будет использовать в коридоре, туалете и прочих комнатах с низким зрительным напряжением. Второй – более дорогостоящий и предполагает замену некачественного БП на драйвер с импульсным преобразователем. Но в любом случае для освещения жилых комнат и рабочих мест лучше использовать достойные светодиодные лампы, а от приобретения дешевой продукции из Китая лучше воздержаться.

Отзывы специалистов

Специалисты, изучающие работу светоизлучающих диодов, утверждают, что вред светодиодных ламп сильно преувеличен. Но, пока не решена проблема синего света, при выборе LED ламп следует обращать внимание на цветовую температуру (Тс). Если на коробке указано значение в 4 тыс. K и более, то лучше отказаться от покупки таких ламп для квартиры. Их назначение – подсветка улиц и производственных объектов. Источники света с Тс=3000–4000 K рекомендованы в качестве основного освещения в квартире, кроме спальных комнат. В гостиные и комнаты отдыха нужно выбирать LED-лампы с Тс=2500–3000 K, имитирующие теплый свет от лампы накаливания.

Полностью переходить на светодиодное освещение или же, наоборот, полностью отказаться от него – это индивидуальный выбор каждого человека. Технологии позволяют дальше модернизировать светодиод, а разработчики пророчат ему большое будущее. Сейчас человек оказался около двух чаш весов. На одной чаше коммерция, которая весьма эффективно навязывает несовершенный товар в большом объёме. На другой чаше – предостережения ученых, которые добиваются ужесточения норм по применению сверхъярких белых светодиодов.

Используйте качественное светодиодное освещение и не забывайте ежедневно гулять не менее одного часа под воздействием солнечного света. Для детей, зрение которых ещё формируется, этот показатель должен быть увеличен в 2–3 раза. Также следует избегать прямого попадания света от светодиодной лампы. Это утверждение касается любого источника света.

Есть ли вред здоровью от светодиодных ламп? Этот вопрос в последнее время волнует многих людей, так как восторженная шумиха вокруг них понемногу утихает и покупатели все чаще начинают задумываться о составе и вреде светодиодных ламп. Осложняется это тем, что в интернете можно найти малое количество действительно полезных и аргументированных статей на эту тему. Ультрафиолетовые лучи, влияние ламп на зрение и их мерцание – вот главные камни преткновения в этом вопросе. Есть ли на самом деле УФ-излучение, какой от него вред, что означает мерцание ламп – все это мы обсудим в нашей статье.

В светодиодной лампе источником света является светодиод. Как известно, белых светодиодов не существует, и белое приятное свечение получается несколькими способами:

— Люминофор трех цветов (зеленый, красный, голубой) наносится на поверхность светодиода, излучающего ультрафиолет, благодаря чему получается белый свет;

— Люминофор двух цветов (синий и желтый) наносится на светодиод, излучающий ультрафиолет;

— На светодиод, излучающий синий цвет, наносится желтый люминофор;

— Смешивается излучение кристаллов трех цветов (красный, голубой, зеленый), для чего используется оптическая система (метод RGB).

В привычных нам лампах белый свет получается способами с использованием люминофора. В связи с этим многие люди считают, что в светодиодных лампах может присутствовать излучение, которое способно навредить нашему зрению. Так это или нет?

Влияние светодиодных ламп на зрение

Принцип работы светодиодных ламп отличается от люминесцентных, которые как раз таки вырабатывают ультрафиолет при работе (при производстве люминесцентных ламп используют не пропускающее УФ-излучение стекло). В светодиодных лампах ультрафиолетовое излучение в видимом спектральном диапазоне отсутствует. Светодиоды излучают «обычный» свет без ИК- и УФ-лучей.

Также считается, что получение белого цвета с использованием кристалла, излучающего ультрафиолет, — это дорогостоящий способ, имеющий, к тому же, некоторые технологические проблемы. По этой причине до промышленных масштабов белые лампы на УФ светодиодах ещё не дошли.

Так, например, в производстве светодиодных ламп Navigator, по данным их сайта, используются планарные светодиоды Epistar (пр-во Тайвань). В документе на эти светодиоды можно увидеть, что сам кристалл излучает синий свет с длиной волны 455-465нм, а белый свет получается за счет желтого люминофора. Также для того, чтобы подтвердить все вышесказанные нами положения, мы отправили запрос техническому консультанту компании OSRAM и поинтересовались, как они получают белый свет светодиода в их лампах. Вот что они нам ответили: «В большинстве современных светодиодных ламп используются синие светодиоды. Поверх синего светодиода наносится слой люминофора, который позволяет преобразовать холодный синий свет в белый или теплый». Получается, что действительно в лампах, которые Вы покупаете себе домой, отсутствует УФ-излучение.

Таким образом, бояться ультрафиолетового излучения от светодиодных ламп не нужно, но все-таки не стоит смотреть на светодиод в упор. Ну и конечно же, светодиодные лампы не оказывают влияния на кожу (многие, кстати, думают иначе) и от них не выгорит одежда. Это важно, так как такой вопрос часто задают люди, заказывающие лампы для магазина одежды, или просто кто волнуется об этом. Одежда может выгореть не только от солнечного света (который, разумеется, излучает ультрафиолет), но и от люминесцентных и металлогалогенных ламп плохого качества. Но так она выгорит медленнее, чем если бы находилась под открытым солнцем. Чтобы избежать этого, стоит покупать лампы хороших производителей (лучше светодиодные), соблюдать расстояние от источника света до товара, ну и периодически перекладывать одежду.

Однако в вопросе о светодиодных лампах есть еще один нюанс, о котором стоит рассказать поподробнее. В ходе многих научных экспериментов ученые пришли к выводу, что яркий свет синего спектра светодиода влияет на выработку мелатонина в нашем организме. Мелатонин – это гормон, который регулирует наши суточные ритмы, отвечает за периодичность сна и т.д. То есть, благодаря ему мы настраиваемся на отдых и сон в конце дня. Большая доза синего света способствует замедлению выработки мелатонина, что может ухудшить самочувствие, вызвать бессонницу и дискомфорт.

Исследователи В. А. Капцов и В. Н. Дейнего в своей статье «Свет энергосберегающих и светодиодных ламп и здоровье человека» пишут о том, что «ежедневное дополнительное воздействие синего цвета на глаза молодого человека в подростковом возрасте к тридцати годам может вызвать дегенерацию сетчатки». Особенно они отмечают негативное влияние синего света на гормональную систему у детей и подростков.

Также согласно исследованию Французского национального агентства санитарной безопасности питания, окружающей среды и труда (Anses), световые волны голубого светодиода, использующегося при получении белого цвета, могут повредить сетчатке глаза при длительном воздействии света на нее.

В то время как обычные светодиоды повсеместно приходят на смену лампам накаливания, ультрафиолетовые светодиоды активно завоевывают те ниши, где не так давно использовались люминесцентные и газоразрядные УФ-лампы: медицину, косметологию, очистные сооружения для воды, судебно-медицинские кабинеты и так далее.

Принцип действия УФ-светодиодов

Ультрафиолетовое излучение — невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями, ниже видимого спектра. Принцип действия УФ-светодиодов принципиально не отличается от обычных светоизлучающих светодиодов (излучение возникает под воздействием постоянного тока), однако для их создания используют определенные присадки, например, арсенид галлия алюминия, а также нитрид галлия, алюминия, индия. При этом готовые светодиоды имеют спектр излучения от 100 до 400 нм (так называемая «ближняя область УФ-диапазона»), где длина волны зависит от материала полупроводника.

Технические характеристики

Срок службы УФ-светодиода может достигать 50 тыс. часов, температура эксплуатации – от минус 20 до плюс 100 градусов Цельсия.

Номинальные рабочие токи — от 20 мА (для маломощных диодов), 350 и 700 мА и больше (для более мощных). Использование стандартных токов позволяет применять обычные источники питания при изготовлении и монтаже ультрафиолетовых световых приборов.

Варианты исполнения

При малой мощности УФ-светодиоды могут быть выполнены в стандартных корпусах индикаторных светодиодов.

Диоды большей мощности выпускаются в корпусах типа «эмиттер» или других стандартных корпусах.

Обязательным условием для корпуса является хорошая система охлаждения, вплоть до использования вибрирующих мембран или мини-вентиляторов, так как ультрафиолетовые светодиоды лишь четвертую часть получаемой энергии трансформируют в свет, а остальные три – в тепло. Перегрев любого светодиода, в том числе, ультрафиолетового, негативно сказывается на его работе и приводит к выходу диода из строя.

Также поверхность светового прибора, на который крепится светодиод или светодиодный модуль, не должна иметь металлической основы. Такая основа негативно влияет на коэффициент излучения, снижая КПД работы.

Применение УФ-светодиодов

Как уже было сказано выше, ультрафиолетовые светодиоды используются в тех же областях, где ранее применялись УФ-лампы, но в отличие от ламп, диоды имеют меньшие размеры и потребляемую мощность, а также более длительный срок работы.

УФ-светодиоды применяются:

• В медицине. Например, в стоматологии зачастую используются пломбы, отвердевающие при воздействии ультрафиолета. Другая область медицинского применения – световая терапия. Физиопроцедуры с использованием УФ-излучения назначаются жителям Крайнего Севера (где наблюдается дефицит солнечного света), детям в период реабилитации после различных заболеваний, новорожденным при повышенных показателях билирубина в крови («желтуха новорожденных»).
• В промышленности. Существуют различные виды фоточувствительных веществ (в частности – клеев) и композитных составов, которые полимеризуются под воздействием УФ-лучей. Также данное излучение используется при производстве лекарственных препаратов.
• Для дезинфекции инструментов (в медицине, косметологии), воды (в отличие от хлора, обработка УФ-излучением не влияет на ее вкусовые качества и состав), воздуха в помещениях. Ультрафиолет эффективно убивает вредные для человека бактерии и вирусы.
• В криминалистике. Специальной краской, которая светится в ультрафиолетовых лучах, оставляют метки на купюрах, когда нужно доказать факт получения взятки. Также при помощи УФ-лучей криминалисты могут обнаружить следы крови и других биологических жидкостей на одежде подозреваемых или в помещении, где проходит обыск.
• В банковском деле. Специальные счетные машины могут одновременно подсчитывать количество купюр и проверять их подлинность.
• В косметологии. Например, в УФ-соляриях и лампах для сушки ногтей, а также при проведении различных процедур.
• Для выращивания растений. Ультрафиолет значительно ускоряет производство полифенолов в листовых овощах, делая их более полезными для человека без применения специальных препаратов.

УФ- лампа для сушки ногтей

Также проводятся исследования, по результатам которых планируется применять ультрафиолет для профилактики и лечения онкологических заболеваний. Изучаются антимутагенные свойства УФ-лучей. Разрабатываются новые полимеры, свойства которых можно изменять в нужную сторону при помощи УФ-излучения.

Видео

Видео, в котором рассказывают про полезные свойства ультрафиолетовых лучей. Лечение простуды ультрафиолетом, действительно ли это помогает?

Можно предполагать, что в настоящее время люди используют лишь ограниченную часть возможностей ультрафиолета. А значит, технологии будут развиваться и дальше, делая УФ-диоды все более удобными, мощными и доступными по цене.