Светодиодные лампы и вопросы безопасности

С каждым годом светодиодные лампы для освещения дома становятся все более популярными. Они самые экономные в плане потребления электроэнергии. Их производители гарантируют полную безопасность таких осветительных приборов, но скептики, как обычно, сомневаются. Кто прав?

Что такое светодиодная лампа?

Современная светодиодная лампа (LED-лампа) это достаточно сложный прибор. Источником светового излучения в ней служат светодиоды - полупроводниковые приборы, преобразующие электрическое питание в свет. Но светодиоды не могут подключаться непосредственно к сети, поэтому каждая лампа содержит внутри плату с вмонтированными светодиодами, электронный драйвер (преобразователь электропитания), металлический корпус-радиатор для охлаждения. С внешней стороны есть цоколь для подключения в любой стандартный светильник и, очень часто, полупрозрачный рассеиватель света.

Светодиод (англ. light-emitting diode, LED) – это, по сути, кристалл, способный излучать свет под воздействием электрического тока. Цвет испускаемого излучения зависит от материала: арсенид галлия дает красный, фосфид галлия – зеленый, селенид цинка – синий. Как же получают привычный для нас белый свет?

Есть несколько способов. Во-первых, белый свет это смешение световых волн разных диапазонов, поэтому если плотно разместить красные, голубые и зеленые светодиоды и их излучение смешать при помощи  оптической системы, то в результате получается белый свет.

Во-вторых, есть люминофоры – вещества, способные поглощать и преобразовывать свет. Если на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне, нанести три слоя люминофора, каждый из которых дает голубой, зеленый и красный свет, соответственно, то в результате получится белый свет, близкий к естественному, природному.

Для чего нужен рассеиватель излучения? Светодиодные излучатели светят преимущественно в одном направлении, дают узконаправленный свет. Для фонарика это хорошо, для подсветки рабочей области тоже неплохо, но для равномерного освещения комнаты требуется рассеянный свет. Для этого используют специальную прозрачную или матовую линзу-рассеиватель.

Что такое драйвер и для чего он в лампочке? Для нормальной работы светодиода через него должен  протекать стабилизированный электрический ток, не зависимый от колебаний питающего напряжения. Специальное импульсное электронное устройство выполняет эту задачу, благодаря этому светодиоды не перегорают мгновенно.

В чем преимущества светодиодных ламп?

Популярность светодиодных осветительных приборов возрастает с каждым днем, несмотря на их высокую стоимость. Это говорит о том, что такие LED-лампы превосходят все другие виды по многим параметрам. В чем плюсы?

• Потребляют мало энергии. Это существенно сокращает расходы на электроэнергию, позволяет делать фонарики и лампы аварийного освещения, не требующие частой замены источника питания.
• Длительный срок службы. Производители утверждают, что срок службы их продукции больше 10 лет непрерывного свечения.
• Не содержат ртути. Утилизация таких ламп не наносит вреда окружающей среде.
• Мгновенно разогреваются. При включении сразу зажигаются, им не требуется время для достижения полной яркости.
• Малый вес и объем. Светодиоды отличаются малыми габаритами, из них можно конструировать как большие лампы, так и точечные светильники, устанавливая их в труднодоступных местах и переносных устройствах.
• Ударопрочность. Светодиоды не повреждаются при сотрясениях и ударах, поэтому светильники можно устанавливать в любых местах.
• Хорошо работают при низких температурах. В отличие от других осветительных приборов, светодиоды без проблем работают на морозе, это удобно для уличного освещения.
• Почти не выделяют тепла. Это позволяет встраивать светодиодные лампочки практически куда угодно: в шкаф, в потолок или в плинтус, они не вызывают пожаров из-за перегрева.

Преимуществ у светодиодных светильников много, они экономны, их очень любят использовать дизайнеры, так как они позволяют воплотить самые смелые идеи. Но у каждого устройства есть и недостатки. Трудно поверить, что светодиодные лампы идеальны.

Недостатки и особенности светодиодных ламп

Минусы у светодиодных источников света тоже есть, но не всегда это недостатки ламп, иногда это просто неграмотное их использование. Свойства любого осветительного прибора нужно учитывать, чтобы получить хороший результат, а не проблему.

• Цена. Это существенный недостаток  LED-ламп. Стоимость производства снижается с каждым годом, но она все еще высока по сравнению с осветительными приборами других типов.
• Явление деградации. Производители ламп утверждают, что срок их службы больше 10 лет, но гарантию дают на 3-5 лет! Дело в том, что есть явление деградации, т.е. тихого умирания кристаллов светодиодов. Постепенно уменьшается световой поток, а в ряде случаев также наблюдаются изменения люминофора. Скорость деградации зависит от качества материала и повышается с ростом температуры окружающей среды. Светодиод, яркость которого в процессе эксплуатации снизилась на 30 %, считается вышедшим из строя. Лампочки, потерявшие яркость, можно вполне успешно использовать в туалете или кладовке еще долго.
• Цвет свечения. Многие люди жалуются на неприятный спектр свечения. Они испытывают дискомфорт, если рабочее место освещено синеватым или голубовато-белым светом. Как известно, оттенок света ламп определяет цветовая температура.  Производители для удобства покупателей маркируют свои изделия не только указанием цветовой температуры в градусах по шкале Кельвина, но также ставят метку на изображении цветной шкалы на упаковке. Эта метка указывает цвет свечения – теплый желтый, холодный голубой, наиболее комфортный - белый свет с желтоватым оттенком.  Покупая лампочку, следует выбирать такую, какая наиболее привычна по цвету свечения и никакого дискомфорта не будет.
• Узкая направленность света. Светодиоды дают направленный свет. Если в настольный светильник вкрутить обычную лампу накаливания, то она осветит весь стол рассеянным светом, середина стола будет освещена лучше, но и края тоже будут хорошо видны. Светодиодная лампа даст очень яркий круг в середине стола, края будут теряться во тьме. Для глаз такие резкие переходы вредны. Проблема исчезает, если выбирать лампу с матовым колпаком - рассеивателем излучения.

Все ли светодиодные лампы безопасны?

Любой бытовой прибор и устройство для дома должны быть максимально безопасными. Всегда ли светодиодные светильники абсолютно безвредны? К сожалению, не всегда. И причина проста – не все лампы качественные. Некоторые производители стараются подзаработать, максимально упрощая технологию, и продают дешевые светильники низкого качества. Чем они опасны?

Ультрафиолетовое излучение. Есть ли оно?

Бытовые светодиодные лампы не излучают  в ультрафиолетовом спектре. Хорошо это или плохо?

Считается, что ультрафиолет вреден. Основной источник ультрафиолетового излучения на Земле - Солнце. Оно излучает волны в разных диапазонах спектра. Ультрафиолетовое излучение длинноволнового диапазона в основном поглощается атмосферой, средневолнового диапазона неощутимо для глаз человека и поглощается эпителием роговицы, ультрафиолет коротковолнового диапазона может проникать до сетчатки глаза. Загар появляется под действием ультрафиолета. Бактерицидные синие лампы излучают в ультрафиолетовом диапазоне и убивают вредные бактерии, но на них нельзя смотреть, чтобы не повредить зрение. УФ-излучение полезно для роста и созревания плодов.

Если в светодиодных лампах практически нет такого излучения, то это плюс или минус? Споры не утихают среди специалистов до сих пор.

А есть еще ультрафиолетовые светодиоды, покрытые люминофором, дающим белый свет. Они дешевы в изготовлении, их выпускают многие производители. Люминофор поглощает ультрафиолет. Но весь или не весь? А если светодиод некачественный? Наличие небольшого излучения в ультрафиолетовом диапазоне – это плохо или наоборот, хорошо, так как ближе к природному свету? Окончательного ответа пока нет.

Мерцание светодиодных ламп

Хорошие светодиодные лампы не мерцают, в отличие от привычных для нас ламп дневного света. Почему же говорят о мерцании? В преобразователе напряжения используется специальная микросхема, которая генерирует серию коротких импульсов с необходимыми параметрами. Добросовестные производители ставят на выходе этих преобразователей сглаживание пульсаций, но в дешевых драйверах производитель может сэкономить. Лампочка будет мерцать. Обычным зрением это не воспринимается, но длительная работа при таком освещении может привести к ухудшению зрения.

Как определить, мерцает лампочка или нет? Глаза этого не заметят, но если посмотреть на светильник через цифровую камеру, то на экране мы сразу увидим пульсирующий свет. Такой стробоскопический эффект можно наблюдать в этом коротком видео, где обычной камерой снят демонстрационный стенд с включенными светодиодными лампами в магазине. Некоторые из них мерцают, другие нет.

Какой вред от мерцания? Пульсирующий свет вызывает постоянные сокращения ресничной мышцы, она устает, что приводит к развитию близорукости. Некоторые люди жалуются на слезотечение, усталость глаз, сонливость при работе в условиях мерцающего освещения.

Как выбрать качественную светодиодную лампу?

Правил немного:

• Никогда не покупать дешевку. Цены у производителей качественных осветительных приборов примерно одинаковые. Технологии изготовления немного отличаются, но на стоимость это влияет мало. Если магазин предлагает LED-лампы с одними и теми же параметрами, но с большой разницей в цене, то уверенно проходите мимо дешевых, если дорожите своим зрением.
• Никогда не покупать много ламп сразу. Нет никакого смысла сразу закупить лампочки для всего дома. Даже, если предлагают скидку. Цветовая температура у светодиодных источников света разная, они также отличаются по рассеиванию. Степень синего или желтого оттенка лучше подобрать индивидуально. Неудачно выбранную лампу всегда найдется, где вкрутить. Если выбор оказался правильным, то можно смело брать такие же в нужном количестве.
• Проверять на мерцание. Взять с собой телефон с камерой не проблема, как и посмотреть через нее на включенные лампы. Но, если нет такой возможности, то лучше купить одну, включить ее дома и посмотреть через камеру. Мерцает – повесить в коридор или в ванную.

Светодиодные источники освещения уверенно завоевывают мир, у них много преимуществ, но, как ко всему новому, к ним нужно привыкнуть и научиться пользоваться правильно. И никогда не покупать дешевые некачественные подделки.