Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека и окружающей среды
Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека и окружающей среды. Какие в них содержаться вредные вещества, чем вредят природе и людям.
На рынке светотехнической продукции все большую популярность набирают светодиодные лампы, внешне напоминающие лампы накаливания с цоколем Е14 или Е27. Спрос на светодиодные лампочки растет с каждым годом. LED-источники не имеют аналогов по рабочим показателям, по энергетической эффективности и по экологической безопасности. Несмотря на явные преимущества, находятся противники использования светодиодов для освещения, видящие опасность светодиодных ламп в их воздействии на организм человека. Рассмотрим подробнее, какой вред является реальностью и что из озвучиваемого миф.
Вредные вещества в LED-лампе
Для определения, насколько экологически чисты светодиодные лампы, рассмотрим, какие материалы используются при их производстве.
Корпус изготавливают из пластика, стали, сплавов алюминия. Колба, в которой находится плата с диодами, не герметична и не заполнена токсичными газами. В устройство лампочки входит драйвер.
Из перечисленного можно сделать вывод, что светодиодные лампы не более вредны, чем другие электронные устройства и могут утилизироваться как обычные бытовые отходы.
Опасность светодиодного освещения
Проведенные учеными исследования, позволили выяснить, что опасность представляет именно излучение светодиодов. При этом:
- вред наносят синие и фиолетовые коротковолновые составляющие спектра;
- зелёный свет менее вреден;
- красный не наносит никакого вреда человеческому организму.
Светодиодные лампы оказывают отрицательное влияние на сетчатку глаза. Полученные травмы могут быть:
- фотомеханическими (возникают при воздействии ударной волны световой энергии);
- фототермическими (появляются при нагревании ткани в процессе облучения);
- фотохимическими (вызывают химические изменения под воздействием потока света).
Отсюда следует, что смотреть на яркие светодиодные лампы опасно. Но такой же вывод можно сделать применительно к лампам накаливания или люминесцентным светильникам.
Производители снабжают источники освещения рассеивателями, плафонами, дающими мягкий свет. Благодаря этому, удается значительно снизить вред светодиодных ламп, наносимый здоровью человека.
Классификация степени опасности
Для того чтобы правильно оценить вред светового излучения необходимо обратиться к нормативным документам. Например, действующий в настоящее время, ГОСТ Р МЭК 62471-2013, описывает параметры светобиологической безопасности ламп и ламповых систем, в том числе и светодиодных устройств.
На основе данного стандарта были проведены исследования, позволившие установить, что:
- наибольший вред здоровью человека наносят светодиоды синего свечения мощностью 15 Вт и выше, их относят к третьей группе риска;
- опасность диода синего спектра с мощностью 0,07 Вт не велика, его можно отнести к первой группе;
- при одинаковой цветовой температуре, в белых светодиодах излучения опасной синей составляющей на 20% больше, чем в других источниках света;
- светодиодное освещение, используемое в быту, можно отнести ко 2 группе риска, если принять, что опасность ламп накаливания ограничивается нулевой или первой категорией.
Влияние на биосинтез мелатонина
Мелатонин – биологически активное вещество (гормон), вырабатывающееся в эндокринной железе, расположенной в голове человека. Влияет на обменные процессы и физиологические функции организма.
Ученые доказали, что любые яркие источники света подавляют секрецию мелатонина. Но большее воздействие оказывает именно интенсивный свет синего спектра, присутствующий в люминесцентных и светодиодных лампах.
В связи с этим, был разработан ряд рекомендаций, призванный уменьшить вред, получаемый при использовании энергосберегающих источников освещения. Ученые советуют:
- для квартир использовать лампы накаливания, особенно в люстрах, располагающихся в спальнях;
- за 2-3 часа до сна избегать влияния на зрение любых ярких источников;
- работая за компьютером в темное время суток, применять специальные очки, не пропускающие синий спектр излучения;
- для ночной подсветки в домах применять освещение красного цвета;
- использовать продукцию только положительно зарекомендовавших себя, известных фирм-производителей;
- применять светодиодные лампы только в светильниках, специально для них предназначенных.
При этом для работы в офисе предпочтительнее именно холодный спектр освещения, тонизирующий и повышающий работоспособность человека.
Вред от мерцания ламп
Частота мерцания 300 Гц энергосберегающих ламп отрицательно влияет на нервную систему человека. Снижается его работоспособность, увеличивает раздражительность и утомляемость, нарушается гормональный фон, сбиваются суточные ритмы.
Но, если на выходе драйвера напряжение проходит дополнительную качественную фильтрацию, освобождаясь от переменной составляющей, величина пульсации не превысит допустимых 10%. Поэтому лучше приобретать светодиодные лампы с качественными драйверами, не экономя на стоимости приборов.
Опасность белого света
Несмотря на то, что существуют белые светодиоды, в настоящее время нет полупроводников, излучающих белый свет. Его получают двумя способами:
- сочетая красный, зеленый и синий светодиоды;
- совмещая излучения синего, фиолетового, ультрафиолетового диапазона и люминофора (эффект фотолюминесценции).
Глаза человека наиболее чувствительны к синему спектру. Длительное излучение может привести к деградации сетчатки. Особенно большой вред белый свет наносит глазам детей.
Снизить негативное влияние поможет включение в светильник с несколькими патронами маломощных ламп накаливания на 40 – 60 Вт, LED-ламп тёплого белого света.
Приобретать лучше устройства, цветовая температура которых находится в диапазоне 2700 – 3500 К. Этот спектр излучения наиболее близок к солнечному свету во время захода солнца. Особенно важно соблюдение этих условий для детей, так как неокрепший организм ребенка наиболее уязвим для неблагоприятных факторов.
Электромагнитное излучение
Драйверы светодиодных источников освещения генерируют высокочастотные импульсы, создавая электромагнитные помехи в окружающем пространстве.
Этот факт может повлиять на работу некоторых электронных устройств: радиоприёмников, телевизоров, WI-FI передатчиков. Важно располагать данные приборы не ближе 40 см от источника помех.
Вред от электромагнитного излучения LED-лампы значительно меньше, чем вред от мобильного телефона. Возникающая опасность незначительна для человека, ею можно пренебречь.
Использование в растениеводстве
Из-за отсутствия нагрева светодиодные лампы не оказывают отрицательного влияния на растения, поэтому активно используются в дополнительном освещении при выращивании рассады разных культур. Даже расположив источник всего в 1 см от побегов, можно не беспокоиться о термических ожогах или о полной гибели посева.
Светодиоды в фитолампе сочетают несколько цветов. Для каждого характерно своё полезное действие:
- жёлтый поставляет энергию, запускает фотосинтез;
- синий способствует развитию и укреплению корневой системы;
- красный улучшает всхожесть семян, способствует формированию соцветий.
По мере роста комбинацию спектра корректируют, в соответствии с периодом развития растения.
Применение в животноводстве
Свет играет важнейшую роль для жизни животных. Недостаток естественного освещения легко компенсируют светодиодные лампы.
Используя многообразие цветового спектра диодных источников, можно влиять на процессы, происходящие в организме животного, добиваясь улучшения жизненных показателей.
Днём лучше использовать коротковолновое излучение, вызывая, например, у коров состояние бодрости, что благотворно сказывается на росте и созревании молодняка и на увеличении молочной продуктивности. Ночью в помещениях включают красную подсветку, что делает сон животных более спокойным.
Заключение
Сравнивая пользу и вред светодиодных ламп, можно сделать вывод, что они значительно превосходят другие виды приборов освещения практически по всем параметрам, а вред от их использования незначителен.
Источник
Вредны ли светодиодные лампы для здоровья? Отзывы специалистов
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.
Источник