Вред светодиодных ламп: миф или реальность? Отзывы специалистов

Светодиодная лампа

Наиболее перспективными для применения в различных видах освещения являются светодиодные лампы. Они стремительно завоевывают рынок и ученые пророчат, что в недалеком будущем большинство произведенных ламп будут именно светодиодными. Это легко объяснимо тем, что такие лампы потребляют при равном световом потоке существенно меньше электроэнергии, имеют огромный срок службы.

Главным недостатком этих ламп является высокая цена, но с каждым годом открывается масса производств, рынок наводняется светодиодными источниками света и цена становится все ниже, что на руку потребителям. Подробнее о характеристиках светодиодных ламп читайте тут.

Однако, не все так безоблачно в сфере внедрения светодиодных ламп. Помимо множества их сторонников, находятся и ярые противники, которые говорят о вреде таких источников света. И, надо сказать, что не все их аргументы беспочвенны. Поэтому стоит пристальнее рассмотреть вопрос о вреде светодиодных ламп и выяснить, что является реальностью, а что мифом.

Почему светодиодный свет может быть вреден для зрения?

Ученые выяснили, что вредное воздействие на органы зрения оказывает не все излучение светодиода в целом, а только синяя и фиолетовая составляющая спектра, имеющее наименьшую длину волны и соответственно большую частоту и большую энергию. Испанские ученые, проводившие такие исследования, опубликовали свои отзывы в журнале Seguridad y Medio Ambiente. Основными результатами этой исследовательской работы являются следующие утверждения:

  • Светодиодные источники света могут нанести непоправимый вред здоровью человека и животных, воздействуя на сетчатку глаза.
  • Вред наносит коротковолновый синий и фиолетовый свет.
  • Излучение наносит сетчатке глаза травмы трех типов: фотомеханические (ударная энергия волны световой энергии), фототермические (при облучении происходит нагревание ткани клетчатки) и фотохимические (фотоны света могут вызывать химические изменения в макромолекулах).
  • Зеленый и белый свет имеет гораздо меньшую фототоксичность, а при воздействии на сетчатку красным светом каких-либо негативных изменений не обнаружено.

Результаты исследования говорят о том, что смотреть на яркую светодиодную лампу противопоказано.

Вред светодиодов для глаз

Влияние светодиодной лампы на глаза

Но это правило безопасности можно отнести и к другим источникам яркого света: лампам накаливания и люминесцентным лампам. Таким образом, вред энергосберегающих ламп для глаз состоит в негативном воздействии на сетчатку глаза. Однако большинство ведущих производителей снабжают лампы рассеивателями, либо хорошие люстры имеют плафоны, которые дают мягкий рассеянный свет, польза которого намного выше.

Классификация освещения по степени риска

Для оценки безопасности светового излучения видимого спектра был принят международный стандарт EN 62471, который называется «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем». В соответствии с этим стандартом, выделяются четыре группы риска, в которых указывается максимальное время воздействия освещения от исследуемого источника света.

  • Нулевая группа риска (отсутствие риска). Воздействие излучения от таких источников света может производиться 10000 секунд и более.
  • Первая группа риска (низкий риск). Максимальное время воздействия может быть от 100 до 10000 секунд.
  • Вторая группа риска (умеренный риск). Максимальное время воздействия светильников этой группы возможно от 0,25 до 100 секунд.
  • Третья группа риска (высокий риск). Время воздействия не должно превышать 0,25 секунды.
Исследование  светодиодов

Исследование степени рисков освещения светодиодами

Было проведено исследование на основе этого стандарта. Профессор Института здоровья и медицинских исследований Франсин Бехар-Коэн возглавила группу ученых, которые в результате исследований пришли к некоторым важным выводам, сделав свои отзывы о вреде и пользе светодиодных ламп:

  • Светодиод синего свечения мощностью 15 Вт и более можно отнести к третьей группе риска.
  • Синий светодиод мощностью 0,07 Вт относится к первой группе риска.
  • По сравнению с традиционными лампами накаливания, относящихся к нулевой или первой группе риска, светодиодное освещение можно отнести ко второй группе.
  • При равной цветовой температуре, в излучении белых светодиодов на 20% больше опасной синей составляющей спектра.

Светодиодные лампы и подавление секреции мелатонина

Коллективом ученых из Израиля, США и Италии было проведено исследование влияния различных искусственных источников света на выработку важного гормона – мелатонина, который вырабатывается у человека и высших животных в эпифизе. Этот гормон отвечает за периодичность сна, кровяное давление, участвует в работе клеток головного мозга.

Мелатонин является мощным антиоксидантом, он замедляет процесс старения, активизирует иммунную систему.

Учеными за образец был принят свет натриевых ламп высокого давления, имеющих теплый желтый цвет. Было выяснено, что галогенные лампы, имеющие более высокую цветовую температуру, подавляет секрецию мелатонина в три раза. При исследовании замечено, что угнетение секреции происходит в пять раз сильнее, при одинаковой мощности натриевых и светодиодных ламп.

влияние светодиодных ламп

Конструкция светодиодной лампы

Оказалось, что такое пагубное воздействие больше всего оказывает именно яркий свет синего спектра. Итальянский физик Фабио Фалчи утверждает, что воздействие любого мощного источника света в вечернее время, когда организм должен готовиться ко сну, противопоказано и особенно люминесцентных и светодиодных ламп, в спектре которых есть синяя и фиолетовая составляющая спектра.

Учеными был дан ряд рекомендаций:

  • Для освещения спален лучше применять лампы накаливания.
  • Не смотреть на любые яркие источники света за 2-3 часа перед сном.
  • При работе за компьютером в темное время суток применять специальные очки, которые блокируют синий спектр ламп.
  • В качестве ночной подсветки лучше применять освещение красного цвета.
  • Использовать только качественные светодиодные лампы известных производителей, имеющие цветовую температуру «теплого» белого цвета и высокий индекс цветопередачи.
  • Использовать люстры и светильники, специально предназначенные для светодиодных ламп. Об этом подробнее в этой статье.

Мерцание ламп и его влияние на зрение

Известно, что лампы накаливания, работающие в наших сетях переменного тока 220 В, 50 Гц мерцают с частотой 100 Гц. Энергосберегающие лампы, оснащенные обычными балластами, также мерцают с такой же частотой, а у ламп, имеющих электронные балласты – ЭПРА, мерцание может происходить с меньшей частотой. Инертность человеческого глаза не позволяет увидеть пульсацию в свечении ламп, но как показали исследования, мозг человека воспринимает пульсации вплоть до частоты в 300 Гц. Эти колебания энергосберегающих ламп наносят вред психике человека, изменяют гормональный фон, снижают работоспособность, повышают утомляемость, меняют естественные суточные ритмы.

Излучение светодиода происходит при протекании через него постоянного тока, а переменное сетевое напряжение преобразует в постоянное специальная схема – драйвер, которым оснащены все лампы. Правда большинство драйверов преобразует переменное сетевое напряжение не в постоянный ток, а в серию импульсов постоянного тока. Так, во-первых, проще реализовать схему, а, во-вторых, делает возможным диммирование ламп, то есть изменение яркости путем изменения скважности импульсов. Как выбрать диммер, читайте тут. В качественных лампах известных производителей частота следования импульсов более 300 Гц, что практически сводит к нулю пульсацию освещения такими лампами.

Спектр излучения светодиодных ламп

Светодиод создает излучение при рекомбинации в полупроводниках дырок и электронов, благодаря чему излучается фотон света. Частоту излучения определяет химический состав полупроводников. Излучение может быть как в невидимом диапазоне (инфракрасном или ультрафиолетовом), так и в видимом (красном, оранжевом, желтом, зеленом, синем, фиолетовом, белом).

Излучение светодиода происходит в очень узком диапазоне, поэтому спектр такого излучения линейчатый, что негативно влияет на параметры цветопередачи.

Еще одним недостатком светодиодного освещения является то, что генерируемое излучение когерентно, то есть одинаковой частоты и фиксированного сдвига фаз. Нерассеянный свет светодиода обладает определенной «жесткостью», но производители находят выход, применяя рассеиватели на лампах или плафоны в люстрах. Эти меры существенно снижают «жесткость» его излучения.

освещение светодиодами

Спектр излучения светодиодов

Следует отметить, что на настоящее время не существует такого кристалла полупроводника, который бы излучал белый свет, хотя белые светодиоды существуют. Белый цвет можно получить двумя способами:

  • Первый способ — это сочетание свечения трех светодиодов: красного, зеленого и синего. Такие светодиоды существуют, но спектр их излучения очень линейчатый, что сказывается на индексе цветопередачи. Они нашли применение больше в светодиодных дисплеях, где интенсивностью свечения определенного цвета можно регулировать цвет пикселя дисплея. В освещении такие комбинированные светодиоды используются мало.
  • Второй способ – это использовать эффект фотолюминесценции. При облучении специальных веществ – люминофоров, они переизлучают свет, только уже в другом диапазоне. Этот эффект давно используют в люминесцентных лампах, когда ультрафиолетовое свечение газового разряда преобразуют люминофоры, нанесенные на внутреннюю поверхность колбы лампы. И от качества люминофора зависит спектр. В белых светодиодах используются излучатели синего, фиолетового или ультрафиолетового диапазона и люминофор, отвечающий за свет в нужном диапазоне, нужной цветовой температуры и нужным индексом цветопередачи.

Именно от качества и количества люминофора в белых светодиодах зависит спектральный состав, цветовая температура и индекс цветопередачи. Используется комбинирование люминофоров, чем они качественнее и чем больше их, тем богаче спектр, но и тем дороже лампа. И развитие светодиодного освещения происходит параллельно с развитием применения разных люминофоров. Естественно, в излучении белых светодиодов присутствует или синяя, или фиолетовая, или ультрафиолетовая составляющая спектра, несущая в себе определенный вред, поэтому надо соблюдать определенные методы предосторожности, описанные ранее.

Тепловое излучение светодиодных ламп

Любые источники искусственного света имеют тепловое излучение, в том числе и светодиодные лампы. Но если в лампах накаливания свечение спирали происходит за счет высокой температуры спирали, то у светодиодов происходит практически прямое преобразование электрического тока в световую энергию. Естественно, что ток вызывает нагрев кристалла полупроводника, но необходимость его охлаждения больше вызвана в потребности сохранить его свойства и продлить срок службы, так как уже при температурах 60—80°C происходит ускоренная деградация полупроводника.

Белые яркие светодиоды обязательно снабжают радиаторами для охлаждения, но само тепловое излучение от таких ламп очень мало по сравнению с лампами накаливания.

Любое нагретое тело, как известно из курса физики, излучает инфракрасные лучи, но в случае со светодиодными лампами оно пренебрежимо мало по сравнению с лампами накаливания. Именно поэтому светодиодное освещения сейчас заменяет освещение телевизионных студий и сценических площадок, где ранее использовались галогенные и металлгалогенные лампы.

Электромагнитное излучение светодиодных ламп

Драйвера светодиодных ламп представляют собой электронную схему, генерирующей импульсы высокой частоты, поэтому при работе этих устройств создаются электромагнитные помехи, способные нарушить работу некоторых электронных приборов: FM-приемников, телевизоров и других устройств. Поэтому минимальная дистанция от лампы до другого прибора должна составлять не менее 40 сантиметров.

влияние светодиодных ламп на здоровье

Сравнение разных типов светодиодных ламп

Какие светодиодные лампы можно покупать для дома

Исходя из всего вышеизложенного, можно сделать определенные выводы про уместность применения светодиодных ламп.

  • Светодиодные лампы по показателям энергосбережения, световой отдачи являются самыми эффективными источниками света, имеющими перспективы повсеместного внедрения.
  • Все искусственные источники света большой мощности могут оказать негативное влияние на здоровье человека, прежде всего своим воздействием на сетчатку глаза. При соблюдении простых мер безопасности светодиодные лампы не оказывают пагубного влияния.
  • При покупке светодиодных ламп следует доверять только известным мировым брендам, а покупка должна быть сделана только у добросовестных продавцов.
  • Для дома лучше применять лампы со световой температурой 2700—3200 K (теплый белый). Индекс цветопередачи должен быть не менее 80 CRI.
  • Применение более прогрессивных люминофоров при производстве белых светодиодов будет только повышать характеристики светодиодных ламп, в том числе и их безопасность.

Только один комментарий Комментировать

  1. Пётр /

    Светодиодные лампы убивают глаза детей!
    Современные белые светодиоды (СД) имеют выраженную полосу излучения в сине-голубой полосе 440-460 нм, полностью приходящуюся на спектр действия фотохимического повреждения сетчатки глаза и ее пигментного эпителия. Такое излучение представляет повышенную опасность для глаз детей и подростков, так как их хрусталики вдвое прозрачнее в сине-голубой области, чем глаза взрослых людей.

    Фотохимическое повреждение сетчатки развивается в отдаленные сроки и вызывает постепенные необратимые нарушения зрения. Использование светильников с СД в детских учреждениях РФ может иметь непредсказуемые негативные и необратимые последствия для детского зрения и требует серьезного профессионального офтальмо-физиологического обоснования.

    В настоящее время практически все белые СД, выпускаемые самым и разным и компаниями, имеют повышенное излучение в наиболее опасной для глаза спектральной полосе 440-460 нм. Соответствующие примеры приведены на рис. 1.

    Реальные дозы повреждения человеческой сетчатки светом сине-голубого диапазона могут оказаться близкими к полученным в экспериментах на крысах-альбиносах: 3-часовое освещение при энергетической освещенности 0,64 Вт/м2 в спектральной полосе 400-480 нм спустя 1-2 дня приводит к массовой, хотя и частично обратимой, гибели фоторецепторных клеток сетчатки. Другим и словам и, было показано, что даже слабый свет фиолетово-сине-голубого диапазона потенциально опасен для зрения человека.

    Повреждение сетчатки коротковолновым видимым излучением — медленная фотохимическая цепная реакция, результаты которой постепенно накапливаются в течение всей жизни. Одним из действующих начал фотохимического повреждения является липофусцин — фототоксичный пигмент старости, который из-за избирательного поглощения света в полосе 440-460 нм генерирует свободные радикалы, отравляющие пигментный эпителий сетчатки. Токсичные гранулы липофусцина постоянно и необратимо накапливаются в клетках пигментного эпителия сетчатки и являются одной из основных причин ее возрастных заболеваний. Накопление липофусцина зависит от интегральной световой нагрузки на глаза, и уже к 10-20-летнему возрасту количество липофусциновых гранул, ответственных за степень фотоповреждения, достигает половинного значения от накапливаемого в течение всей человеческой жизни.

    Множественная совокупность биологических и медицинских данных свидетельствует о том, что фототоксичные эффекты сине-голубого света являются кумулятивным и приводят к медленному необратимому падению зрительных функций. К настоящему моменту в мировой литературе накопилось до 1000 офтальмологических публикаций о конкретных механизмах этой «сине-голубой» опасности, подтверждающих ее серьезность в провоцировании необратимых возрастных потерь зрения.

    К сожалению, отечественные специалисты, продвигающие и внедряющие ОССД, похоже, не ориентируются в медико-биологической литературе, появившейся в последние десятилетия и еще не вошедшей в технические справочники. В свою очередь, авторы данной небольшой статьи не в состоянии в ней дать хотя бы популярное представление об опасности необратимых отдаленных негативных последствий ОССД для глаз детей.( А может быть СПЕЦИАЛЬНО?)

    Заключение
    В целом, по нашему мнению, в настоящий момент использование светильников с СД в детских учреждениях может иметь абсолютно непредсказуемые негативные последствия.

    Д-р биол. наук П.П. Зак (1), проф., ведущий научный сотрудник ФГБУН «Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН» и старший научный сотрудник ФГБУН «МНТК микрохирургия глаза им. С.Н. Федорова» Росмедтехнологии»;

    Д-р биол. наук М.А. Островский (2), проф., академик РАН, зав. отделом фотохимии и фотобиологии ФГБУН «Институт биохимической физики им. Н.М. Эммануэля РАН», зав. лабораторией молекулярной физиологии ФГБУН «МНТК микрохирургия глаза им. С.Н. Федорова Росмедтехнологии» и зав. кафедрой молекулярной физиологии биофака МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва

    http://www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=333

    1. Проф. Зак Павел Павлович — лауреат Премии Правительства РФ в области науки и техники 2006 г. за «Научное обоснование, разработку и внедрение в офтальмологическую практику искусственных хрусталиков с естественной окраской». Основные направления научной деятельности: экспериментальное моделирование старения сетчатки глаза под действием света и разработка полимерных светофильтрующих материалов для защиты глаз. Основатель научно-медицинского направления «Спектральная коррекция зрения»

    2. Проф. Островский Михаил Аркадьевич — лауреат Премии Правительства РФ в области образования 2005 г. за учебник «Физиология человека». Лауреат Премии Правительства РФ в области науки и техники 2006 г. за «Научное обоснование, разработку и внедрение в офтальмологическую практику искусственных хрусталиков с естественной окраской». Президент Российского общества физиологов им. И.П. Павлова. Основатель отечественной научной школы по исследованию молекулярных механизмов зрения в норме и при патологии.

Оставить ответ