Светодиодные лампы безопасные для глаз. Вредны ли светодиодные лампы для зрения
Ещё 5 лет назад о светодиодном освещении слышали только специалисты. Но за последние несколько лет технология массового производства LED (от англ. light emitted diod - светоизлучающий диод) сделали эти устройства доступными для каждого, ведь средняя стоимость одной такой лампы для домашнего использования колеблется в пределах 150–200 рублей.
Большинство людей склонны с радостью воспринимать развитие прогресса, в то время как малая часть скептически относиться ко всему новому, считая, что человечество всё настойчивее пытается причинить себе вред. В действительности, истина, как и всегда, где-то посередине. В этой статье будут тщательно проанализированы польза и вред светодиодных ламп, чтобы каждый конечный потребитель смог сделать осознанный выбор за или против LED-освещения.
Влияние светодиодов на здоровье человека в сравнении с другими типами искусственного освещения
Говоря о влияние этого типа освещения на организм, необходимо рассматривать его в контексте с другими методами генерации искусственного света. Как известно, сейчас всё ещё довольно трудно полностью заменить естественное освещение, поэтому все возможные подходы являются лишь суррогатами. И в этом значении LED действительно имеет ряд преимуществ перед лампами других типов.
Мерцание
Конструкция большинства ламп для искусственного освещения приводит к одному неприятному эффекту - мерцанию. Это происходит из-за использования переменного тока, который приводит к ритмичному изменению яркости лампы частотой от 60 до 120 Гц. Проявление этого эффекта заметно, если наблюдать источник света через объектив видео- или фотокамеры. Это явление проходит мимо нашего сознания, тем не менее, оно может наносить вред в виде перегрузки зрительной и нервной систем, вызывая головную боль, а также усталость и дискомфортные ощущения в глазах. Проведённые ещё в 1989 году исследования показали, что световое мерцание снижает работоспособность среднего человека на 50%.
В свою очередь в конструкцию большинства светодиодных ламп входит специальный элемент - драйвер, трансформирующий переменный ток в постоянный, что лишает осветительные приборы этого типа неприятного «побочного эффекта». Однако низкокачественные LED-устройства мерцают точно так же, как люминесцентная лампы или лампы накаливания, поэтому в этом случае их польза и вред одинаковы.
Вибрационный шум
Фотограф Джон Отт в своей работе «Здоровье и Свет: влияние естественного и искусственного освещения на человека и других живых существ» описал негативное воздействие на организм характерного раздражающего звука, издаваемого люминесцентными лампами. Он отметил, что однотонная звуковая вибрация приводит к таким последствиям, как раздражительность, нервозность, быстрая утомляемость и снижение внимания. Светодиодные осветительные приборы (как и лампы накаливания) лишены такого недостатка.
Температура
Отличительной особенностью LED-ламп заключается в том, что в процессе работы они не накаляются. Это означает, что освещение такого типа является менее травмоопасным.
Традиционные люминесцентные лампы, а также компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) имеют в своём составе пары ртути - крайне токсического металла, который даже в малых дозах опасен для человека. Конечно, несколько разбитых лампочек не нанесут какого-либо вреда здоровью человечества, но производство и/или утилизация этих устройств сопряжены с большими рисками. Кроме того, сама культура утилизации таких изделий на бытовом уровне на практике полностью отсутствует, а существует только в теории.
В противоположность этому светодиодные осветительные приборы не требуют для своего производства ртути. Правда в их состав входят другие опасные вещества, о чём будет рассказано ниже.
Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что по ряду параметров LED-освещение действительно безопаснее для здоровья человека, чем его исторические предшественники. Однако в некоторых случаях светодиодные лампы вредны, когда созданы по «дешёвой» технологии, которыми пользуются недобросовестные производители.
Исследования негативного воздействия LED-освещения
Свойства каждого нового продукта могут иметь комплексное негативное воздействие, поэтому при анализе его безопасности изучаются все возможные аспекты. В большинстве своём наиболее опасны для здоровья и экологии оказываются процессы производства и/или утилизации. Но в ряде случаев, особенно это касается новейших малоизученных продуктов, негативное воздействие может проявляться в процессе эксплуатации. В таком случае ответ на вопрос, вредны ли светодиодные лампы для нашего здоровья, останется открытым, как минимум в течение 5–10 лет.
«Классические» белые LED-лампы
В свободной продаже светодиоды появились только в 1962 году. Но массово производить домашние осветительные приборы по этой технологии начали только с 1993 года, когда был открыт метод создания белого светодиода. Он заключался в пропускании света синего LED-элемента (в основе которого находилось соединения индия и галия) через слой люминофора.
Именно потенциальный вред от светодиодных источников света такого типа вызывал наибольшее опасение среди специалистов. Дело в том, что синий светодиод генерирует электромагнитные волны длиной 460–500 нм, что критически близко к параметрам опасного ультрафиолетового излучения. Наибольший резонанс вызвали эксперименты испанского университета Комплутенсе. Для своих экспериментов специалисты университета брали образцы сетчатки глаза здоровых людей и выращивали из них искусственные ткани. Затем «искусственные глаза» подвергались световому облучению с различными свойствами, в результате чего было выяснено, что белые LED-лампы вредны для здоровья в наибольшей степени: прямое непродолжительное (до 100 секунд) облучение уничтожает большое количество клеток сетчатки и серьёзно подавляет их регенерацию.
В 2014 группа учёных также попыталась дать ответ на вопрос «вредны ли белые светодиодные лампы для человеческого здоровья» и провели аналогичные исследования, которые, однако, были более приближены к реальным условиям. В эксперименте участвовала группа лабораторных крыс, которые некоторое время прожили в клетке с лампой, подвешенной на такой высоте, чтобы имитировать верхнее искусственное освещение в обычной квартире. После 9 суток такого облучения у крыс были обнаружены патологические изменения сетчатки глаза, вызванные отмиранием нервных клеток и замедлением процесса их регенерации. В данном опыте также были применены различные источники света, итогом чего было подтверждение предыдущей теории: увеличение длинны волны светового излучения прямо пропорционально темпам дегенеративных процессов в тканях сетчатки.
Новая технология «безопасных» светодиодов
Но в этом же году Нобелевскую премию по физике получила группа японских учёных, открывших новую технологию, позволяющую производить белые светодиодные лампы, вред от которых минимален. В качестве источника света используется комбинация из нескольких разноцветных диодов, излучения которых смешиваются под воздействием специальной линзы, давая в результате белый свет, что аналогично природному процессу формирования «бесцветного» естественного освещения.
Сейчас существуют три технологии создания белых LED-ламп:
- Люминофорные светодиоды (синее или ультрафиолетовое излучение пропускается через слой люминофора, в роли которого чаще всего выступает фосфор) - самый «старый», дешёвый и опасный вид.
- RGB-светодиоды (многоканальные), изобретённые в 2014 году. Для получения света может быть использовано различное количество базовых цветов.
- Гибридные светодиоды - совмещают в себе обе технологии.
Таким образом, можно сделать вывод, чем менее «холодное» и длинноволновое излучения производит светодиодная лампа, тем безопаснее она для зрения.
Однако напрямую разрушающее сетчатку световое излучение - не единственная опасность для здоровья человека, которую могут представлять осветительные приборы данного типа.
Нарушения выработки гормонов сна
В последнее время большое внимание исследователей занимает проблема нарушения нормального суточного цикла человека. Это явление связывают со многими техногенными факторами, одним из которых называют воздействие длинноволнового излучения на нашу гормональную систему. Было установлено, что длинноволновое излучение (больше всего такой вред проявляется не от светодиодных ламп, а от разнообразных LED-мониторов) угнетает выработку гормона сна - мелатонина, что приводит к бессоннице и/или серьёзным нарушениям режима дня. Следствием этого эффекта, который получил название «цифровой зрительный синдром», являются хроническая усталость, сильное ослабление зрения, раздражительность, головные боли, потеря аппетита и ряд других симптомов.
В случае обнаружения подобных признаков врачи рекомендуют ограничить время работы с различными гаджетами, генерирующими «нездоровый» свет, а также отказаться от просмотра телевизора или сёрфинга интернета через смартфон минимум за час до предполагаемого отхода ко сну.
Присутствие вредных элементов
Как уже было сказано выше, светодиодные лампы не содержат опасную ртуть, но в 2010 в научном журнале Environmental Science and Technology были опубликованы данные, указывающие на присутствие в некоторых LED-осветительных устройствах других веществ высокой степени вредности. В этот раз опасность обнаружили в красных светодиодах, которые часто применяются в разнообразных технических устройствах, начиная от новогодних гирлянд и заканчивая автомобильными фарами.
Группа учёных из Университета Калифорнии под предводительством профессора Оладеле Огунсейтана (Oladele Ogunseitan) нашла в таких осветительных устройствах значительные концентрации мышьяка, свинца и нескольких других опасных веществ. Помимо того, что они являются известными нейротоксинами, при длительном воздействии на организм эти компоненты могут спровоцировать образование злокачественных опухолей.
Также было обнаружено, что некоторые производители при создании современных белых LED-ламп применяют никель, могущий вызвать сильную аллергическую реакцию. И самой «безопасной» на этом фоне выглядит медь, которая хоть и не наносит прямой вред организму человека, однако может спровоцировать локальную экологическую катастрофу, если такие устройства будут утилизированы вблизи рек или озёр.
Конечно, концентрация этих веществ в одной лампе не опасна для человека, но 10,50,100 разбитых «грязных» светодиодов скорее всего приведут к токсическому отравлению. Особенно актуальна эта проблема для дорожных рабочих, которым нередко приходиться убирать разбитые фары или ламы уличного/дорожного освещения.
При этом стоит отметить, что в большинстве случае такие «добавки» необходимы лишь для удешевления процесса производства. Поэтому при правильном законодательном регулировании с этой негативной тенденцией вполне можно бороться, сделав экономичное LED-освещение значительно безопаснее.
Технология светодиодов является действительно важным технологическим прорывом. И, как и любое новое открытие, оно может наряду с явными преимуществами таить в себе скрытые угрозы. Но на основании уже существующих данных можно сделать вывод, что безопасность LED-устройств во многом зависит от производителя, и качественная светодиодная лампа не намного опаснее традиционной лампы накаливания.
Весь цивилизованный мир постепенно, но с все более решительно, переходит на светодиодное освещение, и это совсем не удивительно, поскольку светодиоды открывают новую эру в самой технологии производства света, таким образом, эта весьма эффективная технология вполне претендует на роль главной в своем роде в 21 веке. Но как применение светодиодов повлияет на здоровье человека? В этом мы и попробуем сейчас разобраться.
Начнем с экологического аспекта, связанного с содержанием или отсутствием в светодиодных лампах тяжелых металлов. Совсем недавно были очень популярны , содержащие в колбе пары ртути, а это факт, вызывающий небезосновательные опасения. Утилизация таких ламп, в случае наступления неисправности, должна производиться особым образом, их нельзя просто взять и выбросить в мусорное ведро, и, как следствие, во многих странах распространение этих ламп находится на грани запрета.
Светодиодные же лампы, в свою очередь, лишены этого недостатка. Мало того, в их конструкции тяжелых металлов не больше, чем в электронных наручных часах или сотовом телефоне. Поэтому светодиодные лампы, в отличие от люминесцентных ламп, безопасны как для человека, так и для окружающей среды, они не содержат в себе потенциально опасных веществ.
Теперь про сам свет. Для светодиодных ламп характерно полное отсутствие ультрафиолетового излучения в их спектре во всем диапазоне цветовых температур, применяемых для освещения - от 3000К до 6500К.
Это значит, что даже при использовании мощных светодиодных источников света, можно не опасаться вредного ультрафиолетового воздействия на глаза или на кожу. Здесь стоит помнить, что не только солнце излучает в своем спектре ультрафиолет, но и лампы накаливания его имеют.
Кроме того, обычные лампы накаливания и люминесцентные лампы мерцают с частотой 100 Гц, что вызывает утомляемость, вредит зрению, а также нервной системе человека в целом.
Качественные светодиодные лампы мерцания такого не имеют, в них встроен специальный электронный драйвер, делающий свет светодиодной лампы ровным и комфортным как для наших глаз, так и для нервной системы. Однако смотреть прямо на работающий мощный светодиод нельзя, можно повредить сетчатку глаза.
Вспомним про нагрев. При работе светодиодных ламп примечательна важная особенность, связанная с выделением тепла, которую всегда учитывают производители. Поскольку в корпусе лампы на небольшой площади размещены несколько мелких светодиодов, то от их подложек требуется отводить тепло с помощью дополнительного радиатора, роль которого иногда выполняет сам корпус лампы.
Таким образом, не допускается нагрев изделия выше, в худшем случае, примерно 90 градусов Цельсия, в зависимости, конечно, от мощности самой светодиодной лампы, - у маломощных ламп максимальная температура корпуса значительно ниже. Это рядом не стоит с лампами накаливания, которые способны причинять сильные ожоги кожи при случайном к ним прикосновении, даже через несколько минут после выключения. Качественно изготовленные светодиодные лампы ожогов не причинят.
Наконец, колбы светодиодных ламп изготавливаются из прочных, небьющихся на осколки, материалов, таких как пластик или поликарбонат. По этой причине нет опасности получения пореза (даже если умудриться сломать рассеиватель), чего нельзя сказать ни о лампах накаливания, ни о люминесцентных лампах, при разбитии которых получаются многочисленные острые осколки, опасные причинением порезов.
В заключении не лишним будет сказать, что новейшие исследования воздействия светодиодного света на человека показали, что мягкий свет светодиодных ламп не только служит нормализации эмоционального состояния людей, но и помогает поддержанию психического здоровья, снижая напряжение в рабочих коллективах офисных сотрудников.
Немецкие ученые недавно открыли омолаживающее действие светодиодного света на клетки кожи, а медицинские исследования последних лет вообще показали, что светодиодный свет ускоряет регенерацию поврежденных тканей и даже нейронов, эти исследования ведутся непрерывно, и вероятно медицина вскоре получит в свой арсенал еще один эффективный инструмент исцеления.
Как видим, светодиодные лампы не просто безопасны для здоровья человека, но даже полезны!
Светодиодные лампы только недавно стали покорять быт людей, поэтому споры об их пользе или вреде пока не утихли. Чтобы разобраться в этом вопросе, проводилось множество масштабных исследований, а их результаты порой были диаметрально противоположными. Поэтому, давайте попробуем собрать воедино всю информацию и сделать выводы.
ВАЖНО!!! Опытный электрик слил в сеть секрет, как платить за электроэнергию вдвое меньше, легальный способ...Вред и польза светодиодных ламп
Плюсы
- Экономичность. Это самый главный плюс led-ламп. По сравнению с обычными лампами, экономическая эффективность этих достигает 3-5 раз. В условиях все дорожающей электроэнергии экономия становится весьма ощутимой.
- Долговечность. Если срок работы обычной лампы накаливания составляет порядка 1000 часов, то светодиодная лампа прослужит порядка 30000 часов.
- Безопасность. При производстве led-ламп не используются вредные компоненты, как при производстве других видов электроламп, например, ртуть. Кроме того, внешняя оболочка лампы является не стеклом, как кажется на первый взгляд, а тонким, прозрачным пластиком. Поэтому, даже если она и разобьется, то не окажет вреда для здоровья окружающим людям.
Следует учесть, что некоторые недобросовестные производители указывают срок службы led-лампы до того момента, пока она полностью не погаснет. Поэтому на упаковке может быть написано, что «срок службы составляет 60000 часов (и более)». Но в действительности, учитывая особенности работы светодиодных ламп, через 30-35 тысяч часов ее использования, световой поток снижается до 70% от первоначального.
Минусы
- Влияние на глаза. Использующийся при работе светодиодной лампы источник УФ-излучения может нанести вред зрению человека. Лампы, произведенные по современной технологии, сводят этот риск к минимуму. Но некоторые производители, ради экономии средств, могут использовать устаревшие технологии, которые повышают фактор риска.
- Пульсация света. При работе любой лампы от электрической сети возникают вспышки света с определенной частотой. Благодаря инерции человеческого зрения, мы эти вспышки обычно не замечаем. Но если технологии производства нарушены, то пульсация лампы может стать заметной и доставить психический дискомфорт.
Пульсация светодиодной лампы
Белый свет, который мы видим при работе led-лампы, на самом деле не является белым. Источник излучает световую волну длиной 470 nm., что соответствует синему цвету. Сверху наносится специальный состав, люминофор, который имеет максимум в желтой части видимого спектра. Именно такое сочетание наш глаз и воспринимает, как белый свет.
Влияние на организм человека
Влияние на зрение
Как уже говорилось выше, светодиодная лампочка излучает световую волну синего цвета. Многократные опыты подтвердили, что чем ближе излучение к ультрафиолетовому (синий и фиолетовый), тем большую нагрузку испытывают наши глаза. Они вообще не очень хорошо переносят световые волны такой длины. Поэтому для источников искусственного света введена шкала светотоксичности, от инфракрасного (самого комфортного) до ультрафиолетового (самого некомфортного).
В соответствии с этой шкалой классифицируют 4 степени риска, от нулевого (безопасного для здоровья) до четвертого (самого опасного), в зависимости от времени воздействия. Испытания различных образцов светодиодных ламп показали, что их можно отнести, в зависимости от используемых технологий, к первой или второй степени (низкий или умеренный риск).
Вот почему так важно тщательно подходить к выбору производителя светодиодных ламп при покупке.
Выработка мелатонина
Мелатонин – это основной гормон, отвечающий за регулирование суточных ритмов в организме человека. Кроме того, он обладает мощным антиоксидантным действием и благотворно влияет на иммунную систему. Нарушение его выработки может привести к различным психологическим нарушениям, а в некоторых случаях и к более тяжелым последствиям: диабет, проблемы с сердечно — сосудистой системой, ожирение и даже рак. В принципе, подавить его секрецию может свет любого спектра. Но синий свет оказывает самое большее влияние.
Следует также учитывать и тот факт, что пагубность влияния увеличивается от воздействия на человека любого света в тот момент, когда мы должны находиться в темноте, например, поздним вечером или ночью.
Поэтому в местах, предназначенных для сна, рекомендуется заменить led-лампочки на обычные, желательно тусклого цвета.
LED-лампы и окружающая среда
Не стоит забывать и о воздействии на окружающую среду при производстве, транспортировке и использовании в быту светодиодных ламп.
Мы уже отмечали, что при изготовлении таких ламп не используются агрессивные или вредные вещества, как, например, ртуть при производстве люминесцентных. И хотя используемый в светодиодных лампочках алюминий тоже относится к вредным веществам, но его количество в них минимально и не может принести существенного вреда для здоровья. Не прихотливы эти лампочки при использовании в быту, они не травмоопасны. А после окончания срока службы, led-лампочки не требуют специальных условий утилизации.
Поэтому можно сказать, что, в целом, их использование не наносит урон окружающей среде. А благодаря своей экономичности, снижают потребление ресурсов.
Итак, вред или польза!
В свете вышеизложенного можно сделать определенные выводы об применении led-лампочек в быту. Экономичность и долговечность при их использовании поможет снизить нагрузки на бюджет семьи, что является их главным плюсом.
Чтобы снизить все негативные факторы влияния стоит внимательно отнестись к выбору производителя таких лампочек. А перед покупкой проконсультироваться у специалистов. Для ламп с низким коэффициентом пульсации, лучшими местами использования в быту, станут места, где пребывание человека не очень продолжительно: санузлы, кладовки, лестничные площадки или дворовое освещение в частном доме. А в спальне желательно не использовать лампы «холодного цвета». А самый лучший совет по освещению вашего жилья – это максимально использовать естественное освещение. Его не заменит ни одна современная лампа.