Світлодіодні лампи та питання безпеки
З кожним роком світлодіодні лампи для освітлення будинку стають дедалі популярнішими. Вони найекономніші у плані споживання електроенергії. Їхні виробники гарантують повну безпеку таких освітлювальних приладів, але скептики, як завжди, сумніваються. Хто правий? У чому небезпека світлодіодних ламп і чи не перебільшена вона?
Що таке світлодіодна лампа?
Сучасна світлодіодна лампа (LED-лампа) – це досить складний прилад. Джерелом світлового випромінювання в ній служать світлодіоди - напівпровідникові прилади, що перетворюють електричне живлення на світло. Але світлодіоди не можуть підключатися безпосередньо до мережі, тому кожна лампа містить усередині плату із вмонтованими світлодіодами, електронний драйвер (перетворювач електроживлення), металевий корпус-радіатор для охолодження. З зовнішнього боку є цоколь для підключення до будь-якого стандартного світильника і, дуже часто, напівпрозорого розсіювача світла.
Світлодіод (англ. light-emitting diode, LED) - це, по суті, кристал, здатний випромінювати світло під впливом електричного струму. Колір випромінювання залежить від матеріалу: арсенід галію дає червоний, фосфід галію - зелений, селенід цинку - синій. Як же отримують звичне для нас біле світло?
Є кілька способів. По-перше, біле світло це змішання світлових хвиль різних діапазонів, тому якщо щільно розмістити червоні, блакитні та зелені світлодіоди та їх випромінювання змішати за допомогою оптичної системи, то в результаті виходить біле світло.
По-друге, є люмінофори – речовини, здатні поглинати та перетворювати світло. Якщо на поверхню світлодіода, що випромінює в ультрафіолетовому діапазоні, нанести три шари люмінофора, кожен з яких дає блакитне, зелене та червоне світло, відповідно, то в результаті вийде біле світло, близьке до природного.
Для чого потрібний розсіювач випромінювання? Світлодіодні випромінювачі світять переважно в одному напрямку, дають вузькоспрямоване світло. Для ліхтарика це добре, для підсвічування робочої області теж непогано, але для рівномірного освітлення кімнати потрібно розсіяне світло. Для цього використовують спеціальну прозору або матову лінзу-розсіювач.
Що таке драйвер і навіщо він у лампочці? Для нормальної роботи світлодіода через нього повинен протікати стабілізований електричний струм, не залежний від коливань напруги живлення. Спеціальний імпульсний електронний пристрій виконує це завдання, завдяки чому світлодіоди не перегорають миттєво.
У чому переваги світлодіодних ламп?
Популярність світлодіодних освітлювальних приладів зростає з кожним днем, незважаючи на їхню високу вартість. Це говорить про те, що такі LED-лампи перевершують всі інші види за багатьма параметрами. У чому переваги?
- Споживають мало енергії. Це суттєво скорочує витрати на електроенергію, дозволяє робити ліхтарики та лампи аварійного освітлення, що не потребують частої заміни джерела живлення.
- Тривалий термін служби. Виробники стверджують, що термін служби їхньої продукції більше 10 років безперервного світіння.
- Не містить ртуті. Утилізація таких ламп не завдає шкоди навколишньому середовищу.
- Миттєво розігріваються. При включенні відразу запалюються, їм не потрібен час для досягнення повної яскравості.
- Мала вага та обсяг. Світлодіоди відрізняються малими габаритами, їх можна конструювати як великі лампи, так і точкові світильники, встановлюючи їх у важкодоступних місцях і переносних пристроях.
- Ударостійкість. Світлодіоди не пошкоджуються під час струсу та ударів, тому світильники можна встановлювати в будь-яких місцях.
- Добре працюють при низьких температурах. На відміну від інших освітлювальних приладів світлодіоди без проблем працюють на морозі, це зручно для вуличного освітлення.
- Майже не виділяють тепла. Це дозволяє вбудовувати світлодіодні лампочки практично куди завгодно: у шафу, в стелю або в плінтус, вони не викликають пожеж через перегрівання.
Переваг у світлодіодних світильників багато, вони економні, їх дуже люблять використовувати дизайнери, тому що вони дозволяють втілити найсміливіші ідеї. Але у кожного пристрою є недоліки. Важко повірити, що світлодіодні лампи є ідеальними.
Недоліки та особливості світлодіодних ламп
Мінус у світлодіодних джерел світла теж є, але не завжди це недоліки ламп, іноді це просто неграмотне їх використання. Властивості будь-якого освітлювального приладу потрібно враховувати, щоб отримати добрий результат, а не проблему.
- Ціна. Це істотний недолік LED-ламп. Вартість виробництва знижується з кожним роком, але вона все ще висока в порівнянні з освітлювальними приладами інших типів.
- Явище деградації. Виробники ламп стверджують, що термін їхньої служби більше 10 років, але гарантію дають на 3-5 років! Річ у тім, що є явище так званої деградації, тобто тихого вмирання кристалів світлодіодів. Що це таке? Лампа через деякий період експлуатації світиться не так яскраво, як спочатку. Поступово зменшується світловий потік, а деяких випадках також спостерігаються зміни люмінофора. Швидкість деградації залежить від якості матеріалу та підвищується зі зростанням температури навколишнього середовища. Світлодіод, яскравість якого в процесі експлуатації знизилася на 30%, вважається таким, що вийшов з ладу. Лампочки, що втратили яскравість, можна успішно використовувати в туалеті або коморі ще довго.
- Колір світіння. Багато людей скаржаться на неприємний спектр свічення. Вони відчувають дискомфорт, якщо робоче місце освітлене синюватим або блакитно-білим світлом. Як відомо, відтінок світла ламп визначає колірну температуру. Виробники для зручності покупців маркують свої вироби не лише вказівкою колірної температури в градусах за шкалою Кельвіна, але й ставлять мітку на зображенні кольорової шкали на упаковці. Ця мітка вказує колір свічення – теплий жовтий, холодний блакитний, найбільш комфортний – біле світло з жовтуватим відтінком. Купуючи лампочку, слід вибирати таку, яка найбільш звична за кольором світіння та ніякого дискомфорту не буде.
- Вузька спрямованість світла. Світлодіоди дають спрямоване світло. Якщо в настільний світильник вкрутити звичайну лампу розжарювання, то вона освітить весь стіл розсіяним світлом, середина столу буде освітлена краще, але краї теж будуть добре видно. Світлодіодна лампа дасть дуже яскраве коло в середині столу, краї губляться у темряві. Для очей такі різкі переходи шкідливі. Проблема зникає, якщо вибирати лампу з матовим ковпаком - розсіювачем випромінювання.
Чи всі світлодіодні лампи безпечні?
Будь-який побутовий прилад та пристрій для дому мають бути максимально безпечними. Чи завжди світлодіодні світильники абсолютно нешкідливі? На жаль, не завжди. І причина проста – не всі лампи якісні. Деякі виробники намагаються заробити, максимально спрощуючи технологію, і продають дешеві світильники низької якості. Чим вони небезпечні?
Ультрафіолетове випромінювання. Чи є воно?
Побутові світлодіодні лампи не випромінюють в ультрафіолетовому спектрі. Добре це чи погано?
Вважається, що ультрафіолет шкідливий. Основне джерело ультрафіолетового випромінювання Землі - Сонце. Воно випромінює хвилі у різних діапазонах спектра. Ультрафіолетове випромінювання довгохвильового діапазону в основному поглинається атмосферою, середньохвильового діапазону невідчутно для очей людини та поглинається епітелієм рогівки, ультрафіолет короткохвильового діапазону може проникати до сітківки ока. Загар з'являється під дією ультрафіолету. Бактерицидні сині лампи випромінюють в ультрафіолетовому діапазоні та вбивають шкідливі бактерії, але на них не можна дивитися, щоб не пошкодити зір. УФ-випромінювання корисне для зростання та дозрівання плодів.
Якщо у світлодіодних лампах практично немає такого випромінювання, то це плюс чи мінус? Суперечки не вщухають серед фахівців досі.
А є ще ультрафіолетові світлодіоди, покриті люмінофором, що дає біле світло. Вони дешеві у виготовленні, їх випускають багато виробників. Люмінофор поглинає ультрафіолет. Але весь чи не весь? А якщо світлодіод неякісний? Наявність невеликого випромінювання в ультрафіолетовому діапазоні – це погано чи навпаки, добре, оскільки ближче до природного світла? Остаточної відповіді поки немає.
Метіння світлодіодних ламп
Гарні світлодіодні лампи не мерехтять, на відміну від звичних для нас ламп денного світла. Чому ж говорять про мерехтіння? У перетворювачі напруги використовується спеціальна мікросхема, що генерує серію коротких імпульсів із необхідними параметрами. Добросовісні виробники ставлять на виході цих перетворювачів згладжування пульсацій, але в дешевих драйверах виробник може заощадити. Лампочка мерехтітиме. Звичайним зором це не сприймається, але тривала робота при такому висвітленні може призвести до погіршення зору.
Як визначити, мерехтить лампочка чи ні? Очі цього не помітять, але якщо подивитися на світильник через цифрову камеру, то на екрані ми відразу побачимо пульсуюче світло. Такий стробоскопічний ефект можна спостерігати в цьому короткому відео, де звичайною камерою знято демонстраційний стенд із увімкненими світлодіодними лампами в магазині. Деякі з них мерехтять, інші ні.
Яка шкода від мерехтіння? Пульсуюче світло викликає постійні скорочення очного м'яза, він втомлюється, що призводить до розвитку короткозорості. Деякі люди скаржаться на сльозотечу, втому очей, сонливість при роботі в умовах мерехтливого освітлення.
Як вибрати якісну світлодіодну лампу?
Правил небагато:
- Ніколи не купувати найдешевшу. Ціни у виробників якісних освітлювальних приладів приблизно однакові. Технології виготовлення трохи відрізняються, але на вартість це мало впливає. Якщо магазин пропонує LED-лампи з одними і тими ж параметрами, але з великою різницею в ціні, то впевнено проходьте повз дешеві, якщо цінуєте свій зір.
- Ніколи не купувати багато ламп відразу. Немає жодного сенсу відразу купити лампочки для всього будинку. Навіть якщо пропонують знижку. Колірна температура у світлодіодних джерел світла різна, вони також відрізняються розсіюванням. Ступінь синього чи жовтого відтінку краще підібрати індивідуально. Невдало обрану лампу завжди знайдеться, де вкрутити. Якщо вибір виявився правильним, то можна сміливо брати такі ж у потрібній кількості.
- Перевірити на мерехтіння. Взяти із собою телефон із камерою не проблема, як і подивитися через неї на увімкнені лампи. Але, якщо немає такої можливості, краще купити одну, включити її вдома і подивитися через камеру. Мерехтить - повісити в коридор або у ванну.
Світлодіодні джерела освітлення впевнено завойовують світ, вони мають багато переваг, але, як до всього нового, до них потрібно звикнути і навчитися користуватися правильно. І ніколи не купувати дешеві неякісні підробки.
Інші матеріали на цю тему:
