Светодиодная технология стала настолько популярной сегодня, что она быстро заменяет и даже вытесняет лампочки предыдущего поколения. Столь быстрый переход к использованию решений на основе светодиодов в качестве основного источника освещения как в жилых помещениях, так и на предприятиях, произошел в основном из-за их высокой энергоэффективности. Стоит выяснить, вредны ли светодиодные лампы для здоровья.
Общее описание
Светодиоды — это электронные компоненты с высокой яркостью, которые имеют очень маленькие размеры, но излучают большое количество света. Поскольку крошечная точка очень яркая, к сожалению, она сильно ослепляет, что негативно сказывается на глазах. Поэтому лучше использовать светодиодные источники, в которых свет рассеивается дополнительной оптикой или излучается несколькими светодиодами меньшей яркости вместо одного диода с очень высокой мощностью.
Принципы свечения
Светодиоды — полупроводниковые кристаллы, которые начинают светиться при прохождении через них тока. Каждый кристалл испускает лучи своего спектра (красный, желтый, зеленый). Белый свет выходит путем смешивания данных спектров или покрытия самого броского синего светодиода слоем желтого покрытия. Изменяя соотношение цветов, можно получить либо холодный, либо теплый свет.
Обычные светодиодные устройства включают в себя:
- пластиковую белую или цветную колбу,
- зарядку,
- драйвер выпрямительный переменного тока (плата),
- радиатор,
- базу,
- нижний и верхний держатель.
Осветительные приборы бывают различных форм и размеров. Цена светодиодов зависит от нужного светового потока и потребляемой мощности.
История изобретения
Первая информация о диодах относится к 1920-м годам. Именно тогда советский техник Олег Владимирович Лозев обратил внимание на явление излучения света в диодах с лопастями, используемых в радиоприемниках.
Электролюминесценция была обнаружена в начале двадцатого века в Великобритании. Оба открытия, однако, не использовались до 1960-х годов, пока компания General Electric не занялась дальнейшими разработками и выпустила красный светодиод.
Изначально светодиоды были очень дорогими. Только в 1968 году началось коммерческое производство. Диоды затем использовались в качестве сигнальных элементов, например, в электронных устройствах.
Лишь в 1990-х годах был создан первый диод. Низкое энергопотребление, исключительная долговечность, универсальность использования — это лишь некоторые из преимуществ светодиодов.
Еще один прорыв в светодиодной технологии произошел в 2014 году, когда Нобелевскую премию по физике получили И. Акасаки, Х. Амано и Ш. Накамура за изобретение эффективного синего светодиода. Их изобретение позволило производить яркие и энергосберегающие источники белого света. Диод синего света, разработанный учеными, был необходим для создания светодиодов белого света, которые все чаще применяются не только в помещениях, но и становятся основным источником света во многих других областях.
Негативные факторы
Интенсивность и цвет светодиодов может влиять на самочувствие, концентрацию или психологическое состояние людей. Согласно исследованию, долгосрочное воздействие светодиодного освещения может негативно повлиять на глаза.
Поэтому следует соблюдать ряд правил:
- Избегать чрезмерного контакта с этим типом освещения. Слишком синий свет, излучаемый диодами, воздействует на сетчатку глаза и, как утверждают ученые, может привести к дегенерации ее наиболее светочувствительной части (желтое пятно). Однако эти наблюдения были проведены только на экспериментальных моделях и не подтверждаются другими доказательствами.
- Стоит выбрать освещение в дом самого высокого качества, от надежных производителей. В случае некачественного светодиодного освещения может появиться более или менее заметный эффект мерцания. Часто это может быть причиной многих неприятных симптомов, вызывающих жжение и зуд в глазах, проблемы с концентрацией внимания, боль, головокружение и даже гиперактивность.
Сегодня светодиоды являются одним из основных источников неестественного электромагнитного излучения, которому все подвергаются ежедневно.
Использование светодиодного освещения может являться основной причиной утраты зрения .
Могут также быть другие проблемы со здоровьем, связанные с клеточной дисфункцией.
Вредные вещества в конструкции
В средствах массовой информации иногда проскальзывают сведения о содержании вредных химических веществ в товарах, использующих светодиодные технологии. Эти слухи не имеют ничего общего с реальностью — светодиоды от надежных производителей не содержат токсичных материалов и могут быть переработаны, как большая часть электрических устройств.
Факторы опасности света
Все электронные устройства производят мерцающее освещение.
Коэффициент пульсации:
- У лампы накаливания — 15-18%. Однако люди не чувствуют никакого дискомфорта, так как этот результат маскируется тепловой инерцией.
- Коэффициент пульсации 20% у люминесцентных лампочек.
- У светодиодов, оснащенных хорошими драйверами, это менее 4%. То есть они применимы для установки во всех типах помещений.
Одним из главных факторов, негативно влияющих на организм, является мерцание, которое иногда видно или почти не видно. Эффект возникает при использовании некачественных светодиодов, он может вызывать боль и усталость глаз, головокружение и головные боли, а также проблемы с концентрацией внимания. Поэтому можно сказать, что светодиодные лампы вредны для здоровья человека.
Чем объясняется малая степень пульсации? Проблема мигания была решена при поддержке драйвера, который подает постоянный электронный ток на светодиод. Если производитель не сэкономит на этом компоненте, то освещение будет с уровнем пульсации ниже допустимого.
Также необходимо сказать, что пульсации могут появляться через некоторое время при использовании лампы, то есть через 6 месяцев или год.
Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение
Инфракрасные лучи не имеют ничего общего с ультрафиолетовыми, рентгеновскими лучами и радиолокационными волнами. Они абсолютно безвредны, напротив, инфракрасные лучи улучшают здоровье и от них есть польза. В помещениях с высоким инфракрасным излучением даже при холодном воздухе возникает ощущение тепла. ИК является частью излучения, испускаемого солнцем, наряду с ультрафиолетовым излучением, а также видимым светом.
Специализированные обогреватели с инфракрасной лампой производятся для нужд науки и медицины. Они отличаются от светодиодов по объему излучения. Инфракрасное или тепловое излучение само по себе не несет вреда для глаз. Особенно характерно оно для обычных ламп накаливания, но полностью отсутствует у светодиодных лампочек.
Электромагнитное поле
Светодиодные осветительные приборы являются полупроводниковым источником видимого электромагнитного излучения, генерируемого на полупроводниковых разъемах. Сам феномен излучения связан с механизмом радиальной рекомбинации в полупроводнике. Белый свет был создан в результате комбинации трех чипов RGB (красный, зеленый, синий) в одной точке. Полученный таким образом свет был не очень хорошего качества, поскольку имел относительно узкую полосу излучения, что выражалось в очень низком показателе цветопередачи.
В настоящее время в большинстве устройств белые светодиоды изготавливаются из голубых элементов. Такие чипы генерируют короткие (невидимые) электромагнитные волны, попадающие в диапазон длин волн УФ, которые возбуждают фосфоресцентное покрытие, напыленное на диодную линзу, и излучают белый свет. Белый свет, полученный таким образом, характеризуется очень широкой полосой излучения, что выражается в большом показателе цветопередачи наблюдаемых объектов, высокой энергоэффективности и легкой настройке цветовой температуры.
Подавление секреции мелатонина
Свет является сильным стимулом, который регулирует выработку мелатонина через шишковидную железу и более широкую циркадную систему у человека . Первоначально считалось, что только очень яркий фотогальванический стимул (≥ 2500 лк) может подавлять ночную секрецию мелатонина и вызывать другие циркадные реакции. В настоящее время известно, что гораздо более низкая освещенность (≤ 100 лк) может серьезно подавлять мелатонин, когда условия воздействия оптимизированы.
Элементы для физической и биологической обработки стимулов, которые регулируют влияние света на секрецию мелатонина, включают физику источника света, поведение глаз относительно источника света и передачу световой энергии через зрачок, а также человеческий глазной центр. В ходе исследования было замечено, что подавление секреции происходит в пять раз сильнее, при использовании светодиодов, что вредно.
Отсутствие стандартов
К сожалению, работа по улучшению стандартов относительно светодиодного освещения остановлена. Но основная проблема сегодня заключается не только отсутствии многих стандартов, а в мотивации их соблюдения. Все доступные и принятые постановления практически не работают.
Мнения специалистов
По мнению ученых, исследующих влияние светодиодов на здоровье и состояние людей, существует три возможных угрозы.
Негативные последствия возникают из-за следующих факторов:
- мерцания ламп,
- ослепляющего эффекта,
- излучения синего света.
В то же время следует отметить, что это касается только продукции низкого качества и без сертификатов. Обычно достаточно заменить лампочку на более качественный продукт.
О воздействии на окружающую среду
Переход на эффективное и экологичное светодиодное освещение, по мнению специалистов, является одним из самых простых способов добиться положительного воздействия на окружающую среду. Светодиод потребляет на 85% меньше энергии по сравнению с лампами накаливания, а время его использования составляет до 20 лет, что в 20 раз больше, чем в случае традиционных ламп накаливания.
Светодиоды доступны в различных цветах, как в теплых, так и в холодных оттенках. Кроме того, такие колбы не содержат ртути, которая вредна для здоровья и окружающей среды. Магазины предлагают широкий ассортимент светодиодных устройств, поэтому каждый может легко заменить свои старые лампочки. Таким образом, можно не только значительно сократить расходы на электроэнергию, но и внести свой вклад в защиту окружающей среды.
О продукции китайских производителей
По мнению специалистов, не все производители светодиодного освещения прилагают усилия для того, чтобы их продукция была безопасной и не представляла угрозы для здоровья покупателей. К сожалению, на рынке Китая все еще есть товары, качество которых оставляет желать лучшего. Принимая решение о покупке дешевых светодиодных светильников неизвестной марки, приходится считаться с тем, что помимо источника света, они также могут быть источником многих проблем.
Растущая популярность светодиодных систем привела к тому, что рынок наводнен дешевыми продуктами низкого качества, которые не соответствуют основным стандартам освещения. Они угрожают безопасности и подвергают пользователей затратам, поскольку лампочки сгорают до истечения заявленного срока службы.
Принимая решение о покупке светодиодного освещения, нужно иметь в виду, что это сложные устройства. Для правильного функционирования они должны состоять из отдельных высококачественных диодов и дополнительно должны быть оснащены соответствующей системой электропитания.
В дешевых конструкциях количество производимого синего света не контролируется, что обусловлено химическим составом используемого люминофора. А некачественный люминофор способствует большому излучению синего света, что опасно для здоровья.
Как выбрать хорошую
Большинство осветительных приборов сделаны из небольших светодиодов, помещенных в специальную колбу, которая позволяет их устанавливать в местах, где ранее были традиционные лампочки. Самой большой проблемой, помимо высокой цены, является количество испускаемого света. Однако производители все чаще справляются с этой проблемой, предлагая более эффективные решения.
Светодиоды потребляют мало электричества, что позволяет найти лампы 7-10 Вт. И вот в чем проблема — как найти эквивалент традиционной лампочке? В этом случае нужно обращать внимание на декларации производителей.
Чтобы избежать ошибок, посмотрите приведенную таблицу, в которой дано количество светового потока, предусмотренного для эквивалента традиционной лампы указанной мощности. И именно этим параметром в люменах следует руководствоваться при покупке светодиодных лампочек.
Отзывы потребителей
Принял решение сделать ремонт и заодно сменить лампочки на светодиодные, чтобы экономить средства. Однако они не дешевые и стоят приблизительно раз в 10 дороже обычных. Принял решение поначалу испытать эту экономию и купил 7 единиц. Мощность выбирал, как указано. В люстрах стояли лампы на 75 ватт и я покупал аналоги мощностью 9 и 12 ватт. Поменял все лампочки, включил — по освещенности похоже, т. е. фактически то же самое. Теперь самое увлекательное: перед тем, как ставить светодиоды я замерил потребление электричества с обычными лампочками. При этом все другие потребители отключил. Позже вкрутил светодиоды в две люстры и пошел измерять на счетчике. По замерам вышло, что счетчик вертится приблизительно в 7 раз медленнее. Выходит, что экономия — это правда.
Иван Яблуновский, Москва
Слышал, будто светодиодные осветительные приборы все однообразные и делают их чуть ли не на одном заводе в Китае. Т. е. для чего платить больше за бренд. Хотя есть много российских устройств которые по стоимости ниже, однако и они недешевые. В результате заказал в Китае 10 диодных ламп на 8 ватт каждая. Приехали через 3 недели. Работают все, однако не одинаково, что уже наводит на мысли о нехорошем качестве. Принял решение померить пульсацию — вышло около 90%. При этом хороший признак — 10-20%. Это означает схема питания не высококачественная и прослужит недолго. Выводы на одном примере делать сложно, но лучше брать проверенные лампочки с гарантией.
Сергей Добролюбов, Новосибирск
На даче летом приняли решение сделать навесной потолок. Провели эксперимент и встроили в потолок светодиоды. Лампочки брал мощные — на 13 ватт. На площадь 35 метров приняли решение устанавливать 15 светильников. Опасались, что будет не ярко, т. к. мощность ламп 13 ватт, что суммарно дает 195 ватт. Я понимал, что они эффективнее должны быть, однако не настолько же, как оказалось. В общем, боялся, что нужно все менять. Хорошо, что я заблаговременно предусмотрел включение различных групп ламп на разные выключатели.
Александр Дорофеев, Салехард
Видео
В видео рассказывается о вредных и безопасных лампах.