Излучение светодиодов. Вредны ли светодиодные лампы для здоровья? Отзывы специалистов

В идеале для оценки качества спектра излучения лампы необходим спектрофотометр. В крайнем случае можно использовать спектрофотометры для профилирования/калибровки мониторов (например, ColorMunki) - если такое устройство у вас есть. Покупать же спектрофотометры домой для оценки ламп нет никакого смысла, они стоят от сотен до десятков тысяч долларов.

Тем не менее, для нужд геологов и ювелиров выпускают простейшие спектроскопы на основе диффракционной решетки. Их стоимость от 1200 до 2500 руб. И это забавная и полезная штука.

Выглядит спектроскоп так:

В окуляр (слева, где конус) нужно смотреть, при этом объектив (справа) должен быть направлен на источник излучения.

Диффракционная решетка разлагает свет на спектр (как радуга или оптическая призма).

Прежде чем вникать в спектры реальных ламп, напомню общую информацию. (Достаточно подробно это рассмотрено в книге в главе «Качество света»).

Здесь я покажу два спектра СДЛ с исключительно высоким индексом цветопередачи 97:

Холодный свет:

Можно видеть, что цветовая температура 5401 К, индекс 97. Главное же - можно видеть из каких видимых глазами цветов состоит спектр.

Теплый свет:

Температура 3046 К, индекс также 97.

Спектрофотометр - в отличие от спектроскопа - показывает не просто, какие цвета образуют спектр, но и дает их интенсивность. Хорошо видно, что в спектрах обеих ламп есть все цвета, составляющие белый («каждый охотник желает знать где сидит фазан», т.е. красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый). Различие в цветовой температуре достигается за счет относительного вклада холодных (синий-голубой) и теплых (желтый-красный) компонентов.

Вынужден упомянуть о том, что данный спектроскоп предназначен для мобильного использования с помощью глаз. Фиксировать картинку крайне неудобно, поскольку окуляр маленький и устройств для фиксации на камере нет. Поэтому одной рукой нужно удерживать камеру, другой спектроскоп, а голосом управлять съемкой. При этом еще нужно удерживать направление на источник света, небольшие отклонения от нормали приводят к искажению цветов спектра. Из почти десятка разноообразных камер, что есть у меня дома, лучшим оказался планшет «Самсунг». Камера там всего 5 мп, но хороший софт, а размер и положение объектива на корпусе устройства позволяют более-менее удобно пристроить спектроскоп. Баланс белого был зафиксирован как «дневной», ИСО 400. Снимки не обрабатывались, лишь выравнивались и обрезались. Цифры справа обозначают индекс цветопередачи источника (100 - дневной свет в облачную погоду, 99 - лампа накаливания). Качество фотографий меня не очень устраивает - но лучше я сделать не смог.

Итак, начнем сверху вниз и на конкретных примерах попытаемся понять, на что нужно обращать внимание в таких спектрах.

Дневной свет и лампа накаливания: идеальный спектр, в котором представлены все вышеперечисленные цвета.

СДЛ с индексами цветопередачи 87 и 84 также демонстрируют практически полный спектр. Проблемой обычно становится красная часть - если желтого и оранжевого, как правило, достаточно, то глубокие красные оттенки чаще всего отсутствуют. Не видно их и здесь. Также можно предположить (например, по количеству голубого в спектрах), что производители используют разные светодиоды 5736SMD. Т.е. мы имеем дело не с одной и той же лампой, приобретенной у разных продавцов - а с различными производителями.

СДЛ с индексом 78 (ее разбор приведен в главе «Пример оценочного тестирования» в книге) наряду с урезанной красной частью демонстрирует и малое количество голубого. (Может показаться, что в сравнении со спектром лампы с индексом 84 это не так. Но тут нужно вспомнить, что 84 - это теплая лампа, Т=2900. А 78 - холодная, Т=5750 К, там синего по определению намного больше). Именно в этом главные недостатки простых бюджетных СДЛ, которые формируют якобы белый свет за счет синего или пурпурного излучения светодиода и желто-оранжевого света люминофора. Справа от синего лежит голубой - но из описанной комбинации он «не получается». Поэтому в спектре СДЛ там обычно провал. За счет этого (плюс дефицит глубокого красного) и падает индекс цветопередачи.

Самый нижний спектр - это высококачественная компактная люминесцентная лампа (КЛЛ, Т=2700 К, ресурс 12000 часов, заявленный индекс цветопередачи не менее 80). И вот здесь хорошо видно, за счет чего достигается эта формально достаточно высокая величина. Сам производитель называет это «система Tricolor». Т.е. он использует люминофор из 3 компонентов, каждый из которых излучает свет в виде узкой полосы. (Конечно, и такую лампу сделать совсем непросто, т.к. требуется тщательный подбор комбинации люминофоров.) Именно наличие таких вертикальных полос (например, фиолетовая, зеленая, желтая) - признак низкокачественных источников света. Вторым следствием линейчатого спектра источника является физическое отсутствие некоторых цветов в принципе (на рисунке, например, практически нет желтого и очень мало голубого). Очевидно, что свет таких ламп для глаз малополезен несмотря на формально достаточно высокие показатели. Использовать такие лампы нужно в светильниках с качественными рассеивателями (хотя, конечно, спектра лампы это не изменит).

Вывод: в спектрах источников света с высоким индексом цветопередачи должны присутствовать все цвета спектра и отсутствовать интенсивные узкие полосы.

Отдельно хочу предостеречь от поспешности в анализе спектров. По роду деятельности я много общался со спектроскопистами и заметил железную закономерность: чем более квалифицированный и профессиональный специалист - тем более он осторожен и уклончив в своих выводах. От лучшего из них, профессора, заведующего лабораторией спектроскопии вообще в принципе было невозможно добиться внятного заключения (что меня вначале по молодости дико раздражало). Глаз, безусловно, лучший оптический прибор из существующих. Но анализ и интерпретация спектров - бесконечно сложная тема. Там действует огромное количество разных факторов. Поэтому настоятельно рекомендую только простейшую качественную оценку спектров глазами, без попыток хитрых умопостроений и далеко идущих выводов. Лучше всего попеременно смотреть на спектр оцениваемой лампы и на идеальный спектр дневного света или ЛН. Т.е. наглядное сравнение между собой. опубликовано

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.

Высокая световая отдача, достигающая 146 люмен на ватт.
Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания, хрупкого стекла)
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.
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.
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.
Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
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.

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.

Сейчас светодиодные лампы в магазинах уже не редкость и цены на них на довольно низком уровне. Но как выбрать правильную лампу? Каковы основные параметры, по которым их надо сравнить? Почему мы считаем, что лампы, предлагаемые нами лучше, чем большинство ламп, которые вы найдете в магазине?

Для начала перечислим основные характеристики ламп и разберемся, на что они влияют в реальной эксплуатации.

Питание

Основная масса светодиодных ламп представленных на рынке требует питание 220В для работы. Это означает, что в лампу встроен блок питания, который преобразует напряжение 220В в ток для работы светодиодов, так как светодиоду для работы требуется не постоянное напряжение, а именно постоянный ток. Если вам это непонятно не беда, главное, чтобы вы знали, то блок питания в лампе очень уязвимый узел. Проблема с ним в том, что он очень мал и может сильно греться, причем нагрев идет как он самого блока питания, так и от светодиода. При некачественном исполнении блока питания, использовании дешевых компонентов, не очень хорошей схемы, плохого теплоотвода, низкоэффективного светодиода блок питания выходит из строя в относительно короткий срок. Замене он не подлежит. Обычная история: купили китайскую лампу, проработала полгода, сгорела. Сгорел не светодиод, это очень редко происходит. Сгорел именно блок питания. Наши лампы даже во включенном состоянии может держать в руке маленький ребенок и не жаловать на «гояча».

Так же есть лампы для питания напряжением 12В. Вам может показаться, что вы можете их без проблем использовать с обычным трансформатором для галогенных ламп, но это не так. Дело в том, что трансформаторам для галогенок требуется минимальная нагрузка, чтобы правильно работать, иначе они или вообще не включаются или издают ужасные звуки. Светодиодные лампы слишком маломощны, чтобы обеспечивать эту минимальную нагрузку. Для питания 12В светодиодных ламп требуются специальные источники питания. Именно поэтому мы и не предлагаем такие лампы.

Также есть специализированные лампы, в которых нет встроенного источника питания, и они должны быть подключены к специальному драйверу светодиодов. Это профессиональное решение, которое обеспечивает очень долгий срок службы лампы, отличное управление лампой и экономит место за потолком. При этом сама лампа стоит дешевле (так как нет БП). Этот вариант мы вскоре планируем предложить.

Радиатор охлаждения

Основной вес светодиодной лампы приходится на радиатор охлаждения. Он исключительно важен для нормальной и долговечной работы лампы. Если он слишком мал, неправильно сделан или имеет плохой контакт со светодиодом, то такая лампа выходит из строя в течение 6-12 месяцев.

Светодиод

Светодиод светоизлучающий элемент лампы. Сейчас используется несколько компоновок светодиодов в лампах: несколько белых светодиодов, несколько белых SMD светодиодов, один сверхмощный белый светодиод, один или несколько синих светодиодов покрытые фосфором, который преобразует синий свет в белый. В наших лампах используется последняя компоновка. Она позволяет получать хороший непрерывный спектр излучения, а также легко варьировать цветовую температуру. Кроме этого, используемый синий светодиод имеет более высокую эффективность и долговечность, чем дешевые белые светодиоды, обычно используемые в лампах. Говоря грубо, первые две компоновки сразу же указывают на несерьезную продукцию.

Цветовая температура

Цветовая температура - это оттенок белого, как воспринимает его человек. Первые светодиодные лампы прославились своим синюшных оттенком. Их цветовая температура было в районе 6000 Кельвинов, это оттенок света солнца в яркий летний полдень. На улице он воспринимается нормально на фоне синего неба, но для помещений он не подходит. Большая часть китайских дешевых ламп имеют цветовую температуру именно в этом районе. Обычная лампа накаливания имеет цветовую температуру в районе 2600К (свет солнца ближе к закату). Но многие находят такой свет слишком желтым и депрессивным, особенно зимой. Поэтому мы предлагаем лампы с температурой в диапазоне 2600-3200К (теплый белый) и 3700-4200К (естественный белый). Разброс обусловлен технологией производства, но на глаз вы его не отличите.

Спектр излучения

Белый свет состоит из синего, зеленого и красного цветов. Точнее из бесконечного множества световых частот (цветов) от синего до красного. Мы все существуем под Солнцем и все наши процессы и органы адаптированы к солнечному спектру света. Поэтому чем больше спектр лампы похож на спектр солнца, тем правильные вы воспринимаем цвета. Спектр дешевых ламп может быть прерывист (большие пики на определенных цветах с провалами между) или перекошен в какую-то одну стороны. Наши лампы, благодаря фосфору, обладают сплошным спектром близким к солнечному. Под нашими лампами будут хорошо расти растения и ими даже можно освещать аквариум.

Качество цветопередачи

Качество цветопередачи определяет, насколько правильными вы будете видеть цвета при этом освещение. Понятно, что если лампа красная, то все цвета в комнате будут искажены. От правильности спектра зависит, насколько правильными вы увидите цвета. Как правило, у дешевых ламп спектр сильно отличается от естественного света. Цветопередача определяется в единицах CRI (color rendering index) и может быть от 0 до 100. Для галогенных ламп он всегда 100. В этой области их никто не может превзойти, так как спектр их излучения совпадает с солнечным. Старые люминесцентные лампы и старые или дешевые светодиодные лампы имеют CRI в районе 60 или даже меньше. Современные самые дорогие светодиодные и люминесцентные лампы имеют CRI 90+. Наши лампы имеют CRI от 70+ до 80+, что обеспечивает нормальный уровень цветопередачи, при котором надо имею специальную таблицу перед глазами, чтобы найти разницу. Разница в 5 единиц CRI не видна глазу вообще.

Срок жизни

Срок жизни лампы важен покупателю, как экономический параметр. Понятно, что светодиодные лампы намного дороже обычных ламп накаливания. Покупая такую лампу, вы надеетесь сэкономить в будущем на оплате за электроэнергию. Основные два параметра влияющие на фактический (писать горазды все) срок жизни лампы: качество блока питания и качество охлаждения. Слишком дешевая лампа не может иметь качественные компоненты в блоке питания или достаточно массивный, но эстетически приятный, радиатор, поэтому не ожидайте от нее долгой жизни. Также обратите внимание, что не стоит серьезно относиться к заявлениям о сроке жизни в 60000-100000 часов. Это глупости. 60000 часов это 7 лет непрерывной работы, т.е. 14 лет реальной эксплуатации. Если посмотреть на 14 лет назад на светодиоды, то вы увидите, какой прогресс был сделан. И через 5-6 лет с этого момента у вас просто появится желание поменять свои лампы на более экономные, более яркие с более качественной цветопередачей, чем те, которые есть сейчас. И это будет экономически оправдано. Технологии развиваются слишком быстро, чтобы планировать на 10 лет вперед.

Кроме этого, чтобы писать такое время работы необходимо сертифицировать по всем правилам блок питания на такой срок службы. Разумеется, производители не могу провести тесты в течение 7 лет. 7 лет назад не было этих светодиодов. По правилам тестирования они делают тестовую партию на 2000 штук, включают и выясняют, что через 1000 часов из 2000 штук вышло из строя, например, 2 штуки. Из этих данных они экстраполируют среднее время наработки на отказ. Это позволяет рассчитать затраты на гарантию, но к реальному времени жизни это не имеет отношения. В таком тесте не учтены эффекты лавинообразного старения после некоторого срока, не учтены разные условия эксплуатации.

Посмотрите, на какой срок дает гарантию производитель. Если написано 40000 часов и гарантия 1 год, то это смех, да и только. Срок жизни наших ламп 20000 часов и гарантия 2 года, т.е. почти весь срок службы покрыт гарантией при круглосуточной эксплуатации. Это и есть критерий уверенности в качестве своей продукции.

Угол светового конуса

Для классических грушевидных ламп этот параметр не актуален, так как свет расходился сферой во все стороны равномерно. Однако, светодиод излучает свет только в одном направлении и его необходимо или рассеять или собрать. В лампах с цоколем E27/E14 происходит равномерное рассеивание света. Часть света теряется при этом, но только совсем немного. Мы тестировали все предлагаемые лампы рассев очень равномерный, свечение яркое, равномерное.

Для точечных светильников, чем шире угол, тем равномернее освещение в комнате. Обычные дешевые лампы имеют угол около 15-30 градусов. Это же верно и для галогенок. Это сделано из-за того, что интенсивность светодиодов недостаточна, чтобы дать хороший свет на широком конусе. Такой узкий конус высвечивает ярко на полу небольшой круг, и чтобы сделать нормальное освещение надо ставить их много и плотно. Наши точечные лампы имеют угол в 60 градусов, как лучшие галогенные лампы. Это позволяет легко создать равномерное освещение в помещении.

Яркость

Яркость это количество света, которое выдает лампа всей своей поверхность. Измеряется в люменах. Наши лампы хороши тем, что если их разместить на место обычных или галогенных ламп, то они создадут освещенность как минимум не хуже, чем была (обычно намного лучше), при этом сократив затраты на электроэнергию в разы.

Мощность и эффективность

Мощность лампы количество энергии, которое потребляет лампа, чтобы создать своей световой поток. А эффективность - это количество потребляемой энергии (ватт) на 1 люмен выдаваемого света. Знание мощности позволит вам посчитать затраты на электричество. А знание эффективности позволяет сравнивать лампы и выбрать лучшую, конечно, учитывая и другие параметры.

Скорость деградации

К сожалению, у светодиодов есть своя ложка дегтя. Они и не перегорают, но они постепенно теряют свою яркость из-за квантовых процессов внутри самого диода и фосфора. Скорость деградации - очень важный параметр. Может оказаться, что через год лампа потеряет больше половины свой яркости. Дешевые светодиоды или вообще не тестируют на этот параметр или он настолько плох, что его никому не показывают. Наши лампы обладают скоростью деградации обеспечивающей свечение на уровне 70% к концу срока службы. Впрочем, тесты компактных люминесцентных ламп, известных в народе как "энергосберегайки" показывают, что они тоже страдают этой проблемой. Через год их светимость падает на 20-25%.

Теперь вы знаете все основные характеристики светодиодных ламп.

Как же выбрать правильную светодиодную лампу? Да просто попросите сообщить эти характеристики для интересующих вас ламп. Если вам их дадут (в чем есть сомнения), то вы можете объективно сравнить лампы, и понять какая вам подходит. А если их не дадут, то это однозначно не вариант для покупки вы только потеряете деньги.

Приветствую вас, мои дорогие читатели! В сети есть огромное количество статей, посвященных преимуществам светодиодного освещения. Действительно, светодиодные лампы кажутся наиболее перспективным способом искусственного освещения помещений, учитывая содержание ртути и проблемы с качеством света энергосберегающих ртутьсодержащих ламп, которые сейчас находятся на пике популярности. Светодиоды потребляют значительно меньше энергии, чем даже компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и не содержат ртуть. И они постепенно становятся более экономически конкурентоспособными с КЛЛ на момент покупки. Вроде бы все замечательно… Но все ли мы знаем об этом освещении, не скрывают ли производители вред светодиодных ламп? Давайте разберемся.

Первый светодиод был создан еще в 1927 году Олегом Владимировичем Лосевым (1903- 1942) , однако светодиоды не появлялись в продаже до 1962 г. (тогда появились красные светодиоды с длиной волны 650 нм). В 70-х гг. появились зеленые, оранжевые, а также инфракрасные светодиоды. В 1993 г. Сюдзи Накамура получил первые синие светодиоды. Эти дешевые светодиоды работали на основе соединения нитрида галлия и нитрида индия. Изобретение Сюдзи Накамура проторило дорогу для последующего развития белых светодиодов, получаемых из синих при помощи фосфорного покрытия.

Для целей освещения используются белые светодиоды. Такое освещение имеет несомненное преимущества, связанные с низким потребление энергии, фактически отсутствием разогрева при работе, малым временем запуска и долгим сроком службы . Многие предсказывают, что лампы накаливания будут полностью замещены светодиодными лампами. Однако светодиодные лампы имеют не только положительные стороны, но и отрицательные, и об этом надо знать, поскольку это очень важно для нашего здоровья .

Вред светодиодных ламп для зрения

Как показывают исследования, главным недостатком используемых в освещении светодиодов является высокая интенсивность коротковолнового излучения с высокой энергией синего и фиолетового спектров, которые вредны для зрительной системы.

Эксперименты, проведенные испанскими учеными, результаты которых были опубликованы в отраслевом журнале Seguridad y Medio Ambiente , показывают, что светодиодные лампы могут причинить непоправимый вред сетчатке человеческого глаза . Было научно доказано, что синий свет отрицательно влияет на сетчатку глаза. Производимые таким излучением травмы традиционно классифицируются на три типа: фотомеханические (эффект ударной волны света), фототермические (вызванные местным повышением температуры) и фотохимические (изменение в структуре макромолекул).

Клетки пигментного эпителия сетчатки имеют важное значение в работе зрительной системы и их нарушение может привести к проблемам со зрением и даже к слепоте. В эксперименте ученые выращивали клетки пигментного эпителия сетчатки здоровых доноров в питательной среде, которую заменяли каждые 24 часа, чтобы предупредить испарение. Одни из клеток подвергали воздействию различных источников света с циклом 12 часов света/12 часов темноты, другие не подвергались воздействию света. После облучения клетки обрабатывали и при помощи специальных методик определяли количество погибших клеток. При воздействии светодиодного освещения увеличивалось количество погибших клеток, а также подавлялся рост новых клеток. Синий свет приводил к очень значительному снижению числа клеток , хотя зеленый и белый свет также имели высокую фототоксичность. Красный свет не имел такого значительного эффекта. Однако использовать целый день освещение, в котором преобладает красный спектр, тоже неправильно. Коротковолновое излучение синего спектра способствуют более продуктивной работе и концентрации внимания, поэтому в рабочих помещениях правильнее использовать лампы или системы , в которых присутствует данный спектр.

Также надо понимать, что никакое искусственное освещение не способно заменить естественный солнечный свет. Находится на улице при ярком солнечном свете важно для всех — и для взрослых, и для детей. В соответствии с исследованиями врача эндокринолога Алана Кристиансона (Alan Christianson), чтобы сбалансировать уровень кортизола, взрослым надо гулять на улице при свете дня по крайней мере 20-30 мин. в день. Детям же, чтобы снизить , на улице надо находиться по крайней мере 2-3 часа в день.

Классификация освещения по степени риска

Стандарт EN 62471 классифицирует источники освещения в соответствии с их фототоксичностью (от ультрафиолетового до инфракрасного излучения). В стандарте выделяется 4 группы риска, в соответствие с максимально допустимой временем воздействия:

0 риск (отсутствие риска). Когда максимальное время воздействия более 10000 сек.
1 группа риска (низкий риск). Когда максимальное время воздействия от 100 до 10 000 сек.
2 группа риска (умеренный риск). Когда максимальное время воздействия от 0,25 до 100 сек.
3 группа риска (высокий риск). Когда максимальное время воздействия от 0,25 сек.

На основе этого стандарта исследователь Бехар-Коэн (Behar-Cohen) определил, что синий светодиод с интенсивностью более 15 Вт относится к 3 группе риска ; если интенсивность света составляет 0,07 Вт, то он относится к 1 группе риска . Светодиодное освещение для повседневного использования классифицируется им как 2 группа риска (по сравнению с традиционными источниками освещения, которые принадлежат к группе 0 или 1). Он также обнаружил, что количество излучения синего спектра белых светодиодов на 20% выше, чем в дневном свете той же цветовой температуры.

Светодиодные лампы и мелатонин

Несмотря на очевидные достоинства светодиодных ламп, многие ученые рекомендуют избегать светодиодного освещения, особенно в темное время суток перед сном .

Исследование за исследованием выявляет связь между воздействием света в ночное время и возникновение рака (молочной железы, простаты), диабета, болезни сердца и ожирения. Свет подавляет секрецию мелатонина — гормона, который влияет на цикл дня и ночи. Но освещение является «опасным», только если мы подвергаемся его воздействию в то время, когда мы должны находиться в темноте, и если воздействие достаточно интенсивно и продолжительно, говорит физик Фабио Фалчи (Fabio Falchi). В то время как свет любого спектра может подавить секрецию мелатонина, синий свет делает это в большей степени . Поэтому ученые рекомендуют больше полагаться на освещение ламп накаливания после наступления темноты, особенно в спальне.

Также, чтобы не нарушать режим дня и ночи рекомендуется:

использовать тусклое освещение красного спектра;
не смотреть на яркий экран за 2-3 часа перед сном;
при работе в ночное время с большим количеством электронных устройств носить специальные очки, блокирующие синий спектр.

Вред светодиодных ламп для окружающей среды

Исследование, опубликованное в конце 2010 года в журнале Environmental Science and Technology , говорит о том, что существует вред светодиодных ламп и для окружающей среды. Ученые обнаружили, что в некоторых типах светодиодов, использующихся в новогодних гирляндах, светофорах, автомобильных фарах и стоп сигналах, содержится свинец, мышьяк и десяток других потенциально опасных веществ.

Один из ученых, проводивших исследование, Оладел Огунсейтан (Oladele Ogunseitan), говорит, что хотя вдыхание паров сломанного светодиода вряд ли приведет к появлению рака, все же увеличивать концентрацию вредных веществ вокруг себя не стоит. При поломке светодиодных ламп ученый рекомендует убирать остатки лампы в перчатках и маске, и утилизировать как опасные отходы, хотя на данный момент по законодательству светодиодные лампы можно выбрасывать вместе с обычным бытовым мусором. Также ученый утверждает, что производители легко могут снизить количество тяжелых металлов, особенно если государственные или федеральные службы как-то озаботятся их ограничением.

Все же светодиодные лампы позволяют экономить электроэнергию и меньше загрязняют окружающую среду, чем ртутьсодержащие лампы, они более экологичная альтернатива КЛЛ лампам. Вероятно, в будущем этот тип освещения станет менее вредным для зрения и его спокойно можно будет использовать так же, как и лампы накаливания. Но пока на данный момент лучше не особенно увлекаться данным видом освещения, отдавать предпочтение и традиционному освещению ламп накаливания (конечно, в разумных пределах, поскольку лампы накаливания обладают низкой светоотдачей).