หลอดไฟ LED - ผลประโยชน์หรืออันตราย?

เมื่อเร็ว ๆ นี้หลอดไฟตามไดโอดในบ้านของเรานั้นหายาก เมื่อห้าปีที่ผ่านมาหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบประหยัดพลังงานได้รับการโฆษณาในระดับสากลซึ่งดูเหมือนว่าแสงสว่างรุ่นที่ดีมากในการประหยัดไฟฟ้าและเปลี่ยนหลอดไส้ในชีวิตประจำวันและในการผลิต แม้แต่โปรแกรมสำหรับการเปลี่ยนไปสู่แสงประหยัดพลังงานได้รับการพัฒนาและในระดับของประเทศ จนถึงความจริงที่ว่าหลอดไส้ขู่ว่าจะห้าม ฉันจำได้เกี่ยวกับปี 2011 หลอดไฟประหยัดพลังงานชนิดต่าง ๆ สำหรับบ้านถูกแสดงในหนึ่งในรายการทีวีและแสดงรวมถึงหลอดไดโอด แต่ผู้ผลิตของพวกเขาอธิบายว่าหลอดไฟดังกล่าวแม้ว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่พลังงานต่ำและมีราคาแพงมากไม่น่าจะแข่งขันในทศวรรษหน้าด้วยหลอดประหยัดไฟเรืองแสงในชีวิตประจำวัน

ชีวิตได้ปฏิเสธการคาดการณ์นี้ การเพิ่มความคืบหน้าในไฟ LED นั้นน่าแปลกใจจริงๆ พลังของหลอดไฟเพิ่มขึ้นค่าใช้จ่ายจะลดลง ตอนนี้หลอดไฟคือ 11 วัตต์ (เทียบเท่ากับหลอดไส้ 75 W) สามารถซื้อได้ 100 - 150 รูเบิล ในขณะเดียวกันอายุการใช้งานที่อ้างว่าหลอดไฟคือ 50,000 ชั่วโมง หลอดไฟเหล็กในรูปแบบนั้นแยกไม่ออกจากหลอดไส้ตามปกติแสงสีขาวสามารถเย็นและอบอุ่น อุปกรณ์ส่องสว่างใหม่นี้เกือบทุกบ้าน

แต่เช่นเดียวกับอุปกรณ์ใหม่ทั้งหมดหลอดไฟ LED ทำให้เกิดคำถามและการเตรียมพร้อม เธอจะก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพวิสัยทัศน์หรือไม่ ข้อเสียอะไรที่อาจซ่อนผู้ผลิตพยายามทำกำไร? เราได้เผยแพร่บทความจำนวนหนึ่งเกี่ยวกับอุปกรณ์ใหม่ (มันเป็นอันตรายต่อการอุ่นอาหารในไมโครเวฟหรือไม่? อันตรายและประโยชน์ของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดอันตรายและประโยชน์ของจานเหนี่ยวนำ) ตอนนี้บริการของครัวเรือน หลอดไฟ LED

ก่อนอื่นการชี้แจงเล็กน้อยของหลักการการทำงานของหลอดไฟ LED ชื่อสากลของหลอดไฟ LED ดังกล่าว (ไดโอดเปล่งแสง) ไดโอดเปล่งแสงมาตรฐานประกอบด้วยวัสดุเซมิคอนดักเตอร์สามชั้น แรงดันไฟฟ้าทำให้อิเล็กตรอนจากขั้วบวก (n-layer) และรูจากอิเล็กโทรด (p-layer) เพื่อย้ายไปยังชั้นกลางที่พวกเขารวมตัวกันด้วยการแผ่รังสีของโฟตอน ชั้นกลางเป็นคริสตัลพิเศษที่มีความกว้างบางอย่างของโซนต้องห้าม ความกว้างของโซนนี้รวมถึงสิ่งสกปรกในคริสตัลกำหนดสีของรังสี ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ตัวอย่างอุตสาหกรรม LED แรกของไฟ LED ที่ใช้ฟอสฟอริดและอาร์เซนส์แกลเลียมเปล่งประกายแสงสีแดงแล้วสีเขียว แล้วอุปกรณ์เหล่านี้มีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไส้ธรรมดา พวกเขาถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้สีที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามมันเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับ LED สีน้ำเงินราคาถูกและสว่างเป็นเวลานาน และโดยไม่ต้องเพิ่มสีน้ำเงินตามที่คุณรู้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับแสงสีขาวที่จำเป็นในการส่องสว่างบ้าน

ไม่น่าแปลกใจที่รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปี 2014 ได้รับรางวัลนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น Isama Akasaki (Isamu Akasaki) ฮิโระชิอามาโน่ (Shuji Nakamura) สำหรับการพัฒนา "แหล่งกำเนิดแสงที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมใหม่" กล่าวคือสำหรับการประดิษฐ์ไฟ LED สีน้ำเงินซึ่งรวมกับสีแดงและสีเขียวสามารถให้ แหล่งกำเนิดแสงสีขาวที่ยอดเยี่ยม ความยากลำบากหลักในการประดิษฐ์ LED สีน้ำเงินคือการหาคริสตัลที่ดีสำหรับชั้นกลาง เพื่อให้มันแผ่แสงสีฟ้าวัสดุมีความกว้างขนาดใหญ่ของโซนต้องห้าม พบวิธีแก้ปัญหาเมื่อนำเสนอให้ใช้ LED ด้วยคริสตัลแกลลอนไนไตรด์ (GAN) บนพื้นผิว Sapphire ชั้นกลางได้รับการรักษาความร้อนเป็นพิเศษและรับสิ่งสกปรกไม่เพียง แต่แมกนีเซียม แต่ยังรวมถึงสังกะสีและจากนั้นอินเดีย แม้ว่าการประดิษฐ์ของนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นทำในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 ของศตวรรษที่ 20 แต่ความสำคัญในทางปฏิบัตินั้นถูกประเมินและใช้ในการใช้ในศตวรรษที่ 21 ในปี 2544 ความเป็นไปได้ที่จะใช้พื้นผิวควอตซ์ในไฟ LED ได้รับการพิสูจน์แล้วแทนที่จะเป็นไพลินซึ่งเปิดถนนในการผลิตโคมไฟราคาถูก

ตอนนี้หลาย บริษัท ผลิตหลอดไฟ LED ในครัวเรือนและโคมไฟ ผู้ผลิต LED ที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียและยุโรปตะวันออกคือ Optogan และ Svetlana-Optoelectronics (เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก)

พิจารณาข้อดีก่อนของหลอดไฟดังกล่าว พวกเขาไม่เพียงเล็กน้อยและพวกเขาก็ค่อนข้างมั่นใจ

  1. ผลตอบแทนแสงสูงถึง 146 ลูเมนต่อวัตต์
  2. ความแข็งแรงเชิงกลสูง, ความต้านทานการสั่นสะเทือน (ไม่มีหลอดไส้, แก้วที่เปราะบาง)
  3. อายุการใช้งานยาวนาน - จาก 30,000 ถึง 100,000 ชั่วโมง (ที่ทำงาน 8 ชั่วโมงต่อวัน - 34 ปี) ชีวิตของหลอดไฟขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสูง เมื่อใช้งานที่อุณหภูมิเหนือห้องอายุการใช้งานจะลดลง
  4. ความเฉื่อยเล็ก ๆ - เปิดทันทีเพื่อให้ความสว่างสมบูรณ์ในขณะที่ที่หลอดไฟปรอท - ฟอสฟอริก (เรืองแสง - ประหยัด - ประหยัด) เวลารวมจาก 1 ° C ถึง 1 นาทีและความสว่างเพิ่มขึ้นจาก 30% ถึง 100% ใน 3-10 นาทีขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิ
  5. จำนวนรอบสวิตช์ไม่ได้มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออายุการใช้งานของไฟ LED (ซึ่งแตกต่างจากแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิม - หลอดไส้, โคมไฟปล่อยก๊าซ) ความปลอดภัย - ไม่จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงอุณหภูมิต่ำของ LED หรืออุปกรณ์โดยปกติจะไม่สูงกว่า 60 องศาเซลเซียส
  6. ความรู้สึกไม่เสรีถึงอุณหภูมิต่ำและต่ำมาก อย่างไรก็ตามอุณหภูมิสูงมีข้อห้ามโดย LED เช่นเดียวกับเซมิคอนดักเตอร์ใด ๆ
  7. นิเวศวิทยาคือการขาดปรอทและฟอสฟอรัสภายในหลอดไฟ

เทคโนโลยีได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้หลอดไฟเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นนำประโยชน์ของดวงตาของเรา อย่างไรก็ตามในกรณีของอุปกรณ์อื่นมีตัวเลือกราคาถูกและมีราคาแพง บางครั้งผู้ผลิตไม่ได้ระบุกล่องของลักษณะทั้งหมด พิจารณาสั้น ๆ ปัญหาใดที่อาจเป็นห่วงเกี่ยวกับผู้คนเมื่อใช้หลอดไฟที่มีไฟ LED

1. นี่คือก่อนอื่นสเปกตรัมการปล่อยมลพิษ ในปี 2013 อินเทอร์เน็ตมีข้อมูลเกี่ยวกับอันตรายของแสงไฟ LED โดยอ้างอิงจากการศึกษาของนักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนจากมหาวิทยาลัยที่สอดคล้องกันซึ่งแสดงให้เห็นว่าแสงที่เปล่งประกายหลอดไฟ LED สามารถทำลายเรตินาของดวงตามนุษย์ได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ความเสียหายเหล่านี้อาจแข็งแกร่งมากจนไม่มีวิธีการใช้ยาและการดำเนินงานไม่สามารถช่วยได้อีกต่อไป บางครั้งมีบันทึกที่ถูกกล่าวหาว่าในสเปกตรัมของหลอดไฟ LED มีส่วนประกอบสีน้ำเงินเข้มและแม้กระทั่งรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นอันตรายต่อดวงตาของเรา อันที่จริงมีมาตรฐานสุขาภิบาลของการฉายรังสียูวีของเรตินาซึ่งแนะนำให้ไม่เกิน โปรดทราบว่าแหล่งที่มาของรังสี UV ที่แข็งแกร่งที่สุดคือดวงอาทิตย์ การทดลองทั้งหมดเพื่อยืนยันว่าเป็นอันตรายต่อการแผ่รังสี UV นั้นเกิดขึ้นกับสัตว์และผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อจอประสาทตาได้รับการบันทึกเฉพาะกับแสงที่สว่างมาก

รูปต่อไปนี้แสดงสเปกตรัมสี่หลอดไฟ - หลอดไส้หนึ่งหลอดและหลอดไฟ LED สามดวง การวาดภาพที่นำมาจากการตีพิมพ์ 2011 บนเว็บไซต์ http://geektimes.ru/post/253792/

จุดสูงสุดที่ต่ำที่สุดของเส้นโค้งสเปกตรัมในช่วง 400-500 นาโนเมตร - หลอดไฟ optogan ดังนั้นหลอดไฟนี้มีอุณหภูมิสีต่ำสุดจึงเท่ากับ 3050 ° C (น่าสนใจค่าใช้จ่ายของหลอดไฟดังกล่าวอยู่ในปี 2554 เท่ากับ 995 รูเบิล!) ตามที่เรากล่าวไว้ความคืบหน้าได้รับการสร้างขึ้นอย่างมาก ตอนนี้หลอดไฟในครัวเรือนส่วนใหญ่มีอุณหภูมิดอกไม้ 2700-3000 K ซึ่งอยู่ไกลจากภูมิภาค UV และยังเลือกโคมไฟในร้านให้ความสนใจกับอุณหภูมิสีของมัน พารามิเตอร์นี้อยู่ในกล่องเสมอ

สำหรับข้อสรุปที่ทำโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสเปนพวกเขาเกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีของหน้าจอทุกประเภทบนไฟ LED เช่นจอแสดงผลของแกดเจ็ตทุกประเภทคอมพิวเตอร์โทรทัศน์ ฯลฯ นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าถ้าเป็นเวลานานโดยไม่มีการป้องกันดวงตาใด ๆ ในการดูหน้าจอดังกล่าวมันสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในจอประสาทตา ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ปกป้องดวงตาด้วยการทำงานที่ยาวนานกับคอมพิวเตอร์ที่มีแว่นตาพิเศษ ทำให้การหยุดพักบ่อยครั้ง เราไม่ได้ดูอุปกรณ์ส่องสว่างเป็นเวลานานดังนั้นจึงไม่มีอันตรายจากพวกเขา

2. ไฟกะพริบ ความถี่การสั่นไหวของหลอดไฟขึ้นอยู่กับหลักการของการทำงานและการออกแบบ ความกะทัดรัดของแสงอาจส่งผลเสียต่อสุขภาพดังนั้นจึงมีมาตรฐานสุขาภิบาลที่นี่ จังหวะของกระแสแสง (แอมพลิจูดของความผันผวนที่สดใส) ในห้องที่อยู่อาศัยหรือในที่ทำงานไม่สามารถมากกว่า 20% ระลอกแสงเป็นลักษณะเฉพาะของหลอดไฟเรืองแสงเก่า สำหรับไฟ LED ที่ดีพวกเขามีน้อย - น้อยกว่า 1% แม้ว่าจะมีการทำสำเนาที่ถูกกว่าของหลอดไฟพัลไลน์มากกว่า 60% พารามิเตอร์นี้มักจะไม่ได้ระบุไว้ในคำอธิบายบนกล่องที่มีหลอดไฟ คุณสามารถให้คำแนะนำเพียงซื้อไม่ใช่โคมไฟที่ทันสมัยที่สุด ในพวกเขาอาหารต้องผ่านไดรเวอร์พิเศษและไม่ผ่านตัวเก็บประจุ บนอินเทอร์เน็ตมีคำแนะนำวิธีการประเมินจังหวะแสงอย่างอิสระ มีการเสนอให้ดูที่หลอดไฟผ่านห้องโทรศัพท์มือถือ

3. ปัญหาอื่นที่เกี่ยวข้องกับสเปกตรัมของหลอดไฟไดโอดซึ่งบางครั้งพูดถึงบนอินเทอร์เน็ต - เป็นอันตรายต่อสีขาวสดใสต่อสุขภาพของมนุษย์ มันอยู่ในใจไม่มีผลต่อการมองเห็น แต่มีอิทธิพลต่อระบบประสาทปราบปรามการผลิตฮอร์โมนนอนหลับ - เมลาโทนิน ขอแนะนำในตอนเย็นในสองสามชั่วโมงก่อนความฝันที่จะลดความสว่างของโคมไฟให้ใช้แสงอุ่นขึ้น ซึ่งแตกต่างจากโคมไฟเรืองแสงโคมไฟ LED บางชนิดเช่นหลอดไส้รองรับฟังก์ชั่นการควบคุมความสว่างโดยใช้ตัวควบคุมพลังงานหรี่ไฟควรระบุโดยผู้ผลิตในแพ็คเกจ

4. ปัญหาเกี่ยวกับแมลง พวกเขารักแสงจ้าและหลอดไส้มีความสนใจน้อยกว่าไดโอดรวมถึงเนื่องจากความร้อนแรงของพวกเขา หลอดไดโอดที่มีหลอดไส้สดใสและไม่ร้อนขึ้นบางครั้งพวกเขารวบรวมเมฆแมลงบินรอบ ๆ พวกเขา ปัญหานี้มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษเมื่อส่องสว่างเมืองใต้ขนาดใหญ่ที่บางครั้งมี "การบุกรุก" ของยุงที่หลากหลายแมลงวันปิงปอง

หลอดไฟ LED เป็นหนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่จำเป็นและสำคัญที่สุดในยุคของเรา มันไม่เพียง แต่ปรับปรุงคุณภาพของแสงในบ้านของเราและยังช่วยแก้ปัญหาการประหยัดพลังงาน - หนึ่งในปัญหาที่เกี่ยวข้องมากที่สุดในโลก