г. Орел, Наугорское шоссе, д. 5

1-1@list.ru

RU EN
Главная / Новости / Светодиодное освещение: комфорт или дискомфорт

Светодиодное освещение: комфорт или дискомфорт

​В последнее время появляются статьи, где авторы доказывают, что свет, производимый светодиодами, вреден и оказывает негативное влияние на психику и зрение человека.

Производители же светодиодных светильников наоборот заявляют о качественном освещении, отсутствии пульсаций светового потока и др.

Попробуем разобраться в этом вопросе и понять особенности светодиодного освещения. Для этого рассмотрим, как излучается свет светодиодом.

При прохождении электрического тока через кристалл светодиода, а именно через p-n переход, образуются кванты света определенной длины волны, силы и конфигураций в зависимости от типа кристалла. Излучение происходит в узком диапазоне, независимо от длинны волны (красный, синий, зеленый, оранжевый – светодиод и др.).

При этом волны света когерентны, т.е. строго организованны, максимально в лазерном светодиоде.

Если сила света довольно высокая, а мощные светодиоды и особенно светодиодные лазеры позволяют ее создавать, то действительно данный свет неприятен для глаз и вызывает сильное раздражение. При сильном и длительном воздействии может привести к повреждению зрения. Я уже не говорю о комфорте и дискомфорте.

Данный вид освещения используется на дискотеках, концертах и световых шоу это очень красиво, но длительное и интенсивное воздействие сделает «свое дело».

В белых светодиодах, используемых для освещения кристаллы, излучающие синий свет, покрытые сверху люминофором, кванты синего света возбуждают атомы люминофора, которые светятся белым светом в гораздо более широком диапазоне волн, что делает восприятие для глаз более естественным и комфортным.

Таким же образом происходит излучение света в люминесцентных, натриевых, индукционных лампах. Только вместо синего излучения светодиода здесь используется ультрафиолетовое излучение паров ртути.

Давайте сравним диаграммы спектров излучений светодиодов разного цвета свечения, взяв за основу диаграмму известного производителя светодиодов фирмы CREE.

Мы видим, что на диаграмме белого цвета свечения есть пик соответствующий длине волны самого кристалла. Излучение в данном пике, хотя и существенно меньше мощности всего спектра белого светодиода, тем не менее, обладает всеми негативными свойствами монохромного излучения светодиодов, описанного выше.

Вот здесь надо остановиться подробнее. Мы видим, что пик данного излучателя больше у светодиодов холодного свечения и меньше у теплого. В погоне за максимальными люменами, зачастую применяются светодиоды холодного свечения, где мощность излучения пика относительно общего излучения светодиода выше.

Известные производители светодиодов применяют более дорогие люминофоры с более широким диапазонам свечения и, соответственно, с меньшим пиком синего излучения. Они наносят более толстый слой люминофора на кристалл, что уменьшает отдачу светодиода, но улучшает световосприятие и срок службы светодиода.

Для получения дешевых светодиодов с высокой отдачей, как у известных производителей, берется менее качественный люминофор с меньшим световым диапазоном и наносится более тонкий слой. Это позволяет получить хорошее соотношение люмен/ватт. Ценой этого является более быстрое выгорание люминофора «сползание» в более холодный цвет спектра со всеми негативными последствиями световосприятия.

Нельзя забывать, что у всех ртутных ламп такая же история, только вместо неприятного пика синего излучения – жесткий ультрафиолет, хотя и ослабленный.

Следующей особенностью светодиодного излучения является высокая концентрация светового излучения на малой площади. Кристалл мощного светодиода площадью 3х3 мм дает световой поток как лампа накаливания 100 Вт, при этом весь световой поток в отличие от лампы выходит в одном направлении, а это по восприятию глаза может соответствовать 1000 Вт лампе накаливания. При попадании в поле зрения такого светодиода, световой поток концентрируется в глазу в одной точке, что вызывает, минимум, неприятное ощущение, а по сути дела, ослепление данного участка сетчатки глаза.

Отсюда вывод:в поле зрения не должны попадать открытые светодиодные излучатели, должен быть «защитный угол» или рассеиватель, что и прописано в санитарных нормах на светодиодные светильники.

Здесь нужно тоже остановиться подробнее: с точки зрения удешевления производства светильников более выгодно применять меньшее количество более мощных светодиодов для создания определенного светового потока и не тратиться на рассеиватели.

Идеальный светильник с точки зрения удешевления производства – это голое основание с одним мощным светодиодом (чем меньше светодиодов, тем дешевле).

Светильник, создающий комфортное освещение, – это светильник большой площади с качественным рассеивателем и большим количеством маломощных светодиодов, равномерно распределенных по всей площади светильника, или светильник не прямого, а рассеянного света, где светодиоды не попадают в поле зрения. Данные светильники более дорогие для производства и соответственно пользуются меньшим спросом.

Одним из важных факторов восприятия освещения является пульсация светового потока.

Пульсации присущи всем дроссельным светильникам с ртутными лампами. Причиной этого является переменное напряжение питающей сети. При переходе синусоиды через ноль светильник, по сути, гаснет и это происходит 100 раз в секунду. Глаз этого не замечает, но мозг, по принципу 25 кадра, все фиксирует и при нахождении в данном освещении в течение рабочего дня, особенно при работе за компьютером, в конце дня голова - «квадратная».

В 2011 году были приняты санитарные нормы по пульсации освещения для определенных категорий помещений. Например, для помещений с компьютерами не более 5%. Светильники люминесцентные с дроссельной арматурой не могут обеспечить данную норму, поскольку их уровень пульсации на 30-40%.

Производители светодиодных светильников заявляют, что пульсации в их светильниках практически отсутствуют.

Так ли это? Уровень пульсации светодиодного светильника определяет драйвер (источник питания), применяемый в данном светильнике. Надо ли объяснять, что более дешевые драйвера, а также применение высоковольтных светодиодов без драйверов не может обеспечить необходимый уровень пульсации светового потока. Мы на собственном опыте убедились в этом, купив светильники известных российских производителей и замерив пульсацию, обнаружили уровень пульсации до30-40%. Так же, подбирая драйвера для собственного производства, не раз убеждались, что характеристика драйверов по пульсациям не всегда соответствует паспортным! Доходят до 40% против 5% заявленных. И это неудивительно - все хотят сэкономить.

Важной характеристикой для правильной цветопередачи (световосприятие тонов и полутонов, оттенков цветов) является индекс цветопередачи.

Например, солнечный свет обеспечивает индекс цветопередачи – R100.
Люминесцентные светильники обеспечивают индекс цвета передачи R60-70.
Натриевые лампы всего R 30-40.

Металлогалогенные лампы, в зависимости от типа, R60-90. Довольно широкий диапазон, объясняется различием их конструкций, ценой и сроком службы:

Индукционные лампы R70-R80

Светодиоды ведущих производителей R80, причем, чем выше цветопередача, тем меньше светоотдача светодиода. Светодиоды с высоким индексом светопередачи и с высоким световым потоком довольно дорогие.

Так же комфортным световосприятие делает цветовая температура излучающего света. Чем она выше, тем холоднее свет, но выше светотдача светодиода.

Лампа накаливания имеет цветовую температуру:

Энергосберегающие лампы выпускаются:
- теплого света свечения - 2700 К
- естественного белого - 4000К
- и холодного - 6000К

Первые белые сверхяркие светодиоды, в погоне за максимальной светоотдачей, выпускались с цветовой температурой -7000-10000К – это сине-фиолетовый, довольно неприятный цвет. Сейчас до 8000К, что мало чем лучше.
Для глаза более комфортное восприятие идет в диапазоне 3000-5000К,
причем, более теплые цвета, больше подходят для домашнего уюта, ресторанов – 3000К,
для офисов - 4000-5000К, уличное освещение - 5000К

Применение светодиодов с более высокой цветовой температурой позволяет получить большую отдачу светильника (улучшить паспортные характеристики на бумаге), но все это перечеркивает ухудшение световосприятия холодных тонов, особенно при слабом освещении и в темное время суток.

Попробуем подытожить все выше сказанное.

Для получения качественного светодиодного освещения необходимо применять светильники построенные:

- на качественных светодиодах известных производителей;
- с цветовой температурой не более 5000к;
- с высоким индексом цветопередачи желательно не менее R80;
- где использованы высококачественные драйверы с малым уровнем пульсации <5% лучше <1%;
- с большим количеством светодиодов меньшей мощности;
- равномерно распределенных по всей площади светильника;
- закрытые качественным рассеивателем.

Выбор таких светильников сделает световосприятие максимально комфортным и сохранит Ваше здоровье.

Вернуться назад
вверх

Написать нам

Нажимая кнопку “Отправить”, вы соглашаетесь
с Политикой о защите персональных данных.