Свет и освещение

Совокупность различных (в том числе опасных для здоровья) излучений, частиц, магнитных полей, извергаемых Солнцем в межпланетное пространство, получила название «солнечного ветра». Через 3-4 дня после событий на Солнце он достигает поверхности Земли. Действие Солнца на здоровье человека определяется природой и свойствами основных составляющих его излучения, доходящих до Земли. К ним относятся - видимый свет, инфракрасная и ультрафиолетовая радиация.

Видимое световое излучение, воздействуя на кожу, создает тепловой эффект, в избыточном количестве являясь причиной солнечных ожогов. Инфракрасная радиация проникает в кожу на глубину от 0,1 до 10-12 миллиметров. При этом расширяются кровеносные сосуды, усиливаются кожное дыхание и интенсивность кровообращения, стимулируется образование и всасывание биологически активных веществ.

http://mystishki.ucoz.ru

Биологически наиболее активной частью солнечного спектра является ультрафиолетовое излучение. Общее положительное влияние на здоровье оказывает средневолновая часть УФ радиации. Под её влиянием в коже образуются биологически активные соединения, стимулирующие вегетативную нервную систему, восстановительные процессы в поврежденных тканях, усиливающие образование гемоглобина, антител, защитных клеток крови, рост волос, ногтей, костной ткани, уменьшается чувствительность организма к действию токсических веществ, ускоряются общие процессы восстановления и выздоровления.

Витаминообразующее влияние ультрафиолета, прежде всего, связано с синтезом витамина Д. Наличие этого витамина необходимо для поддержания постоянного уровня в крови кальция. При недостатке кальция в крови, он «вымывается» из костной ткани, приводя к её истончению. Витамин Д необходим также для работы эндокринных органов – щитовидной и паращитовидной желез, надпочечников, гипофиза, и обмена холестерина, поддерживает функции иммунной системы; обладает антиоксидантной активностью.

Потребность организма в витамине Д составляет 20-30 микрограмм в сутки. Однако, даже в основных пищевых источниках витамина его относительно мало. Так, желток куриного яйца содержит 3-8 мкг, стакан молока – примерно 0,5 мкг, 1 грамм рыбьего жира – 3-4 мкг. В большинстве других продуктов повседневного питания содержание витамина Д еще ниже. Помочь в этой ситуации способно Солнце. Оказывается, что в коже содержится химический предшественник витамина Д.

Нехватка солнечного света сокращает жизнь, уверены ученые из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (США). Они провели крупный обзор последних исследований, благодаря которому стало ясно – люди с самой низкой концентрацией витамина D в крови рискуют умереть раньше других.

Кроме вышеперечисленного, солнечные лучи стимулируют продукцию специальных веществ – эндорфинов, которые поднимают уровень настроения и в целом положительно влияют на эмоциональное состояние. Дефицит природной солнечной радиации (в связи с климатическими условиями, возрастом, различными заболеваниями, вынужденным длительным пребыванием в замкнутых помещениях) сопряжен с неблагоприятными последствиями. Он пагубно влияет на общее самочувствие человека, его нервно-психический тонус, снижает умственную и физическую работоспособность, сопротивляемость к инфекционным и другим заболеваниям, усиливает опасность переломов и других поражений опорно-двигательного аппарата, замедляет выздоровление и восстановительные процессы.

Для хорошего зрения необходим дневной свет. Солнце благотворно влияет на клетки сетчатки и зрительный нерв, поддерживает здоровые глаза в хорошем состоянии и укрепляет слабые глаза, активизирует обмен веществ в них, очищает от шлаков. Переоценить полезность солнечного света для глаз невозможно.

Если рабочее место освещается плохо, а неправильное расположение осветительных приборов, монитора или рабочего стола по отношению к окнам вызывает блики, то происходит перенапряжение глаз и мозга. Головной мозг с большим трудом будет опознавать, упорядочивать и таким образом распознавать воспринимаемые глазами образы. При перенапряжении глаза краснеют, слезятся, в них лопаются кровеносные сосуды, возникают неприятные ощущения покалывания как бы попавшей в глаз соринки.

Когда глаза продолжительное время лишены естественного солнечного света, например, при ношении темных и солнцезащитных очков, при длительной езде в автомобиле с тонированными стеклами или пребывании в темном помещении, они испытывают световой голод. При этом ослабевают нервы сетчатки, притупляются ее воспринимающие способности, глаза становятся очень чувствительными к солнечному свету, и зрение, особенно в сумерках и темноте, ухудшается.

Человек, глаза которого не получают солнечного света, может при ярком свете испытывать не только неприятные ощущения, но и резкую боль. Не зная о взаимосвязи между дефицитом солнечного света и "светочувствительностью" глаз, большинство людей верит, что следует "беречь" глаза, защищая их темными очками. Между тем эти представления прямо противоположны истинному положению вещей!

Светочувствительность часто сопровождается плохим зрением в темноте, которое еще больше ухудшается при головной боли, приступах мигрени, общей усталости, стрессе или болезни. Опыт показывает, что даже при сильной светочувствительности после регулярного принятия солнечных или световых ванн глаза без труда воспринимают солнечный свет. Уже после нескольких сеансов соляризации испытывавшая световой голод сетчатка глаз значительно четче воспринимает предметы.

Используйте солнце при каждой возможности: во время обеденного перерыва, на прогулке и т. п. Делается это следующим образом:

• Снимите очки.
• Закрыв глаза, встаньте лицом к яркому солнечному свету (обязательно на свежем воздухе, а не в помещении через оконное стекло!).
• Свободно, не напрягаясь, поворачивайте голову то вправо, то влево так, чтобы солнечный свет заливал ваше лицо со всех сторон.

Если даже сквозь закрытые веки солнечный свет кажется вам ослепительно-ярким, вызывая неприятные ощущения или боль, встаньте в тень, например поддерево.

Если вы принимаете солнечную ванну для глаз, находясь на юге, время от времени прикрывайте закрытые глаза ладонями, чтобы специально добиться абсолютной темноты. Таким образом, ваши глаза будут подвергаться попеременно воздействию яркого света и полной темноты. Такие быстрые и резкие колебания служат тренировкой, полезной для любых глаз.

Продолжительность соляризации глаз определяйте сами, исходя из самочувствия и потребности. Поначалу достаточно 30 секунд, затем продолжительность упражнения можно увеличить до 5 минут.

Положитесь на свою интуицию, руководствуйтесь степенью комфортности своего состояния. Для одного человека предельная продолжительность такого упражнения составляет 2 минуты, другому требуется больше. Не забывайте соблюдать самое главное требование: делать это упражнение можно только с закрытыми глазами!

Сделав упражнение, часто поморгайте, до хруста потянитесь всем телом, с наслаждением зевните. Ополосните лицо холодной водой, это взбодрит и освежит вас.

Солнечный свет так же необходим глазам, как состояние покоя и расслабления. Если только это возможно, начинайте свой день с подставления закрытых глаз солнцу. Всего лишь несколько минут такой соляризации за один раз — уже существенная помощь глазам. Сколько бы глаз ни лечить солнцем, он никогда не получит его слишком много.

Иногда спрашивают: а можно ли делать соляризацию через оконное стекло? Почему бы нет? Яркость — вот что дает отдых и укрепляет ваши глаза. Стекло не служит в данном случае каким-либо препятствием на пути к успеху.

Глазам нужен свет, чтобы видеть, а видят они лучше всего при хорошем освещении. При этом, чем слабее глаз, тем в большем количестве света он нуждается. Но слабые глаза, несмотря на то, что им нужно яркое освещение, часто не могут им воспользоваться. Укрепление нервов сетчатки с помощью солнечного света позволит им работать как при слабом, так и при сильном освещении. Положительное воздействие солнечного света на глаза проявляется и в том, что он существенно усиливает кровообращение в этом насыщенном кровеносными сосудами органе.

Врачи всегда поражались отменно здоровой розовости хорошо соляризованной сетчатки, в отличие от обычной бледности глаз, страдающих от недостатка солнечного света. Солнечные лучи придают глазам неповторимую красоту, глаза становятся блестящими, живыми, притягательными. Хорошо соляризованные глаза не только блестят и сияют, но никогда не слезятся, не покрываются кровеносными сосудами, их белочная оболочка чиста.

У некоторых людей, когда они впервые снимают очки, бывает «очковый взгляд». Но по мере улучшения состояния глаз и развития зрения глазные яблоки вернутся на свое место в орбите, продвинувшись из глазниц вперед.

Немецкий офтальмолог Г. Майер-Швикерт указывал, что пациентам с серьезными заболеваниями зрения удалось помочь тем, что они стали смотреть открытыми глазами на солнце во время его заката. Вот уже многие годы метод Бейтса защищает необходимость использования солнечного света для укрепления любых глаз, независимо от того, здоровы они или больны. Практическое осуществление его теории дало замечательные результаты. Мы со своей стороны скажем, что смотрение на солнце при его восходе и закате — любимый прием йогов, служащий для поддержания здоровья зрения.

http://imgtrix.ru

Пока Москву не придумали в виде «пешки», еще была надежда сохранить в ней принципы проветривания, заложенные в 60-е годы прошлого века:

• отсутствие крупных ТЭЦ и «грязных» предприятий на западе, с которого чаще всего в Москву дует ветер;
• размещение ТЭЦ у кольцевой дороги с выносом ветрами большей части выбросов за пределы города;
• централизованное теплоснабжение с ликвидацией мелких теплоисточников;
• широкие дороги со скоростным движением (каждый автомобиль как лопасть вентилятора).

Уже сегодня Москву нельзя рассматривать как обособленную агломерацию, так как подмосковные города, разрастаясь, уже практически слились с ней.

Ежегодно  только Москва потребляет почти 30 млрд м³ природного газа. При его сжигании в средний зимний день через трубы выбрасывается 150 тыс. тонн водяного пара, если бы весь этот пар превратился в слоистые облака, то образовался бы серый блин толщиной 400 м и диаметром 140 км. От полного отсутствия солнца в зимний период, город пока спасает то, что основной объем сжигается на крупных ТЭЦ и котельных, концентрированные выбросы от которых не успевают остыть и поднимаются в верхние слои атмосферы. Но ситуацию ухудшает влияние мелких энергоисточников в районах новой застройки и многократный рост количества автотранспорта, вставшего в пробках. Новые территории Москвы будут находиться на юго-западе, то есть воздух с них весьма часто будет сноситься ветром в Москву.

В обычные зимние дни на высоте 200-300 м над городом образуется купол из теплого воздуха, уменьшающий прозрачность атмосферы и поступление солнечной радиации. Количество солнечных дней в самом сумрачном месяце - ноябре вообще снизилось до трех. По статистике в 50-е годы прошлого века за ноябрь-декабрь в среднем в день было чуть более 2-х солнечных часов. С 70-го по 90-е годы солнце появлялось на 15 минут реже, а в новом веке мы лишились еще 15 солнечных минут.

Именно солнечный свет - основная причина долголетия старушек, часами просиживающих на скамейках у подъездов и горных пастухов. Смотрите в чистое небо, и Вы будете жить долго.

Почти вся энергия, подаваемая в лампу накаливания, превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Для человеческого глаза, однако, доступен только малый диапазон длин волн этого излучения. Основная часть излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне, и воспринимается в виде тепла.

Для повышения КПД лампы и получения максимально «белого» света необходимо повышать температуру нити накала, которая в свою очередь ограничена свойствами материала нити — температурой плавления. Идеальная температура в 6000 K недостижима, т.к. при такой температуре любой материал плавится, разрушается и перестаёт проводить электрический ток. В современных лампах накаливания применяют материалы с максимальными температурами плавления — вольфрам (3410 °C) и, очень редко, осмий (3 045 °C). Коэффициент полезного действия ламп накаливания достигает при температуре около 3400 K своего максимального значения 15 %. При практически достижимых температурах в 2700 K КПД составляет 5 %.

При температуре нити 2700 K время жизни лампы составляет примерно 1000 часов, при 3400 K всего лишь несколько часов. При увеличении напряжения на 20%, яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим уменьшается время жизни на 95%.

Уменьшение напряжения в два раза (напр. при последовательном включении) хотя и уменьшает КПД, но зато увеличивает время жизни почти в тысячу раз. Этим эффектом часто пользуются, когда надо обеспечить надежное дежурное освещение без особых требований к яркости, например, на лестничных площадках.

Ограниченность времени жизни лампы накаливания обусловлена в меньшей степени испарением материала нити во время работы, и в большей степени возникающими в нити неоднородностями. Неравномерное испарение материала нити приводит к возникновению истончённых участков с повышенным электрическим сопротивлением, что в свою очередь ведёт к ещё большему нагреву и испарению материала в таких местах. Когда одно из этих сужений истончается настолько, что материал нити в этом месте плавится или полностью испаряется, ток прерывается и лампа выходит из строя.

При практически достижимых температурах 2300—2900 °C излучается далеко не белый и не дневной свет. По этой причине лампы накаливания испускают свет, который кажется более «желто-красным», чем дневной свет.

Т.к. при включении нить накала находится при комнатной температуре, её сопротивление много меньше рабочего сопротивления. Поэтому при включении протекает очень большой ток (в два-три раза больше рабочего тока). По мере нагревания нити её сопротивление увеличивается и ток уменьшается.

Галогенные лампы

http://dompedia.ru

 Добавление в буферный газ галогенов брома или йода повышает время жизни лампы до 2000—4000 часов. При этом рабочая температура составляет примерно 3000 К. Эффективность галогенных ламп достигает 28 лм/Вт.

Добавление галогенов предотвращает осаждение вольфрама на стекле. По причине отсутствия почернения колбы, галогенные лампы можно изготавливать в очень компактном виде. Маленький объём колбы позволяет, с одной стороны, использовать большее рабочее давление (что опять же ведёт к уменьшению скорости испарения нити) и, с другой стороны, без существенного увеличения стоимости заполнять колбу тяжелыми инертными газами, что ведёт к уменьшению потерь энергии за счёт теплопроводности. Всё это удлиняет время жизни галогенных ламп и повышает их эффективность.

Ввиду высокой температуры колбы любые загрязнения поверхности (например, отпечатки пальцев) быстро сгорают в процессе работы, оставляя почернения. Это ведёт к локальным повышениям температуры колбы, которые могут послужить причиной её разрушения. Также из-за высокой температуры, колбы изготавливаются из кварца.

Новым направлением развития ламп является т. н. IRC-галогенные лампы (сокращение IRC обозначает «инфракрасное покрытие»). На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность лампы. По данным фирмы OSRAM, потребление энергии снижается на 45 %, а время жизни удваивается (по сравнению с обычной галогенной лампой).

Американскими инженерами Дэвидом Кэрроллом и Грегом Смитом была предложена альтернатива отжившим свое люминесцентным и сравнительно недавно появившимся светодиодным лампам. Они выдвинули на первый план пластик с углеродными нанотрубками.

 Пластик с нанотрубками размещается внутри своеобразного «сэндвича», где за электродом из алюминиевой фольги следует фторопластик, а затем идет иридиево-нанотрубчатая прослойка и подложка из оксида индия. Применение экзотических материалов заставляет всерьез задуматься о том, как это многообразие скажется на стоимости.

Тем не менее, ученые нацелены на промышленное применение технологии и уже в 2013 году выпустят первые такие лампы в массовую продажу. Каковы де достоинства таких ламп, и способны ли они перекрыть вопиющий недостаток в виде потребности в применении редких металлов?

Первое, но далеко не единственное, достоинство – «сэндвич» включается в сеть напрямую, на самый крайний случай – через ограничивающее ток сопротивление. Отсутствие сложных блоков питания, необходимых флуоресцентным лампам, так и бросается в глаза. Помимо этого, пластик нарезается какими угодно формами и размерами. Хотите цельный светящийся потолок над кроватью? Теперь, по утверждению изобретателей, это будет не сложнее, чем монтаж обычных навесных панелей. Мало того, спектр детища американских ученых разительно похож на солнечный. Тоже не идеальный, но куда лучше, чем у знаменитых флуоресцентных ламп, ламп накаливания и других. Причем новый материал очень экономичен в потреблении электроэнергии.

В колбе компактной люминесцентной лампы находятся электроды из вольфрама, на которые нанесены активирующие вещества (смесь окислов бария, кальция, стронция). Колба заполнена инертным газом с небольшим количеством паров ртути (они ионизируются и светятся при работе лампы) и изогнута несколько раз.

При подаче напряжения на лампу, то между электродами возникает электрический заряд и она зажигается. При работе лампы большинство генерируемого ею света лежит в ультрафиолетовом диапазоне (около 98% от всего излучения). Для того, что бы преобразовать это излучение в свет внутренняя часть колбы лампы покрывается люминофором. Люминофор, облучаясь ультрафиолетовым излучением, начинает светиться. Цветность этого света зависит от состава люминофора. Фактически, от качества люминофора зависит эффективность лампы, т.к. именно люминофор определяет ее светотехнические параметры.

• При установке КЛЛ приходится заменять удобные выключатели с подсветкой на обычные, так как иначе КЛЛ раз в несколько секунд самопроизвольно кратковременно зажигается. Кроме неприятного зрительного эффекта, это приводит к преждевременному выходу лампы из строя.
• КЛЛ нежелательно использовать совместно с датчиками, реагирующими на шум, движение или освещенность, так как при частом включении электроды лампы не успевают нагреваться и срок службы ее резко снижается. Желательно, чтобы перерыв между включениями лампы составлял не менее 2-х минут.
• КЛЛ не рекомендуются для помещений с высокой влажностью (например, для ванных комнат или парилок). Влажность приводит к пробоям электронного ПРА при включении лампы, когда напряжение в ней достигает 1000 вольт.
• При установке КЛЛ на улице, необходимо учитывать, что они могут работать только до температуры не ниже -25⁰ С.
• Также не рекомендуется применять КЛЛ в закрытых светильниках, из-за необходимости естественного охлаждения нагревающегося электронного блока. По этой причине КЛЛ не применяются в помещениях с пожаро- и взрывоопасной средой, а также в запыленных помещениях.
• Та же проблема с большинством рожковых люстр и других бытовых светильников, они не годятся для установки некачественных КЛЛ. В глубоком плафоне нет условий для охлаждения электронного блока. Кроме снижения ресурса КЛЛ может также возникнуть проблема расплавления пластмассового патрона, в который лампа вкручивается. На всякий случай желательно использовать керамические патроны.
• КЛЛ из-за большой площади свечения практически равномерно светят во все стороны, включая потолок и стены. Из-за сложной формы плохо работают и отражатели. Соответственно этот тип ламп плохо подходит для организации направленного потока света.

Современные линейные люминесцентные лампы имеют более высокий КПД и соответственно светоотдачу. Для нежилых помещений, гаражей, подъездов, подвалов, балконов, кладовок, туалетов, нет никакого смысла в применении КЛЛ, выбор их определяется только дизайнерскими решениями. Фактически применение КЛЛ ограничивается только жилыми помещениями.

Убедитесь, что КЛЛ поместится в вашу люстру или светильник. Краешек лампы, выходящий за края плафона, будет слепить. Лампа и светильник должны соответствовать друг другу, в первую очередь по условиям вентиляции ЭПРА.

 Энергоэффективность

КПД компактных люминесцентных ламп находится в пределах 6,6-8,8%, при световой эффективности 45-65 люмен/ватт. Для сравнения КПД современных линейных люминесцентных ламп типа Т8 с электронным регулятором составляет 12-15% при светоотдаче 80-100 люмен/ватт. Пониженный КПД КЛЛ, по сравнению с аналогичной прямой лампой, это плата за меньшие габариты.

Бывают случаи, когда в подъездах заменяют старые люминесцентные лампы на КЛЛ с аналогичными характеристиками по энергопотреблению (даже при старых электромагнитных ПРА). Гораздо эффективнее было бы произвести либо замену регуляторов на высокочастотные электронные ПРА, либо использовать современные трубчатые люминесцентные лампы с ЭПРА.

Экономия электроэнергии - основная причина продвижения КЛЛ, но большинство продаваемых в магазинах энергосберегающих ламп не соответствуют заявляемым на упаковке характеристикам ни по светоотдаче, ни по энергопотреблению. Часто даже в начале эксплуатации они потребляют мощность на 20% выше, чем указано на упаковке. Ни в России, ни в Китае нет обязательного государственного стандарта на КЛЛ, и цена на них формируется не от предложения, а от спроса. Какую цену покупатель предложит, под такую ему и сделают лампу похожую на КЛЛ.

90% КЛЛ продаваемых в России, либо изготовлены в Китае, либо собраны из китайских комплектующих. Хотя надо сказать, что уважаемые светотехнические фирмы также имеют производства в Китае и выпускают там приличную продукцию, но для Европы.

Показатель световой поток характеризует мощность света лампы. Измеряется в люменах. Чтобы сбить нас с толку не показывается относительный световой поток (световая эффективность) в люменах/ватт, так как у КЛЛ он не очень высок. Но можем и сами разделить общий световой поток лампы на ее мощность и получим у приличных производителей около 65 люмен/ватт, а у тех, кто похуже, около 50-55 люмен/ватт.

У большинства ламп вообще отсутствует информация о светоотдаче лампы, она заменена рекламной надписью об аналогии 60 или 100 ваттной лампе накаливания.

В реальной жизни нам нужен не световой поток лампы, а освещенность предметов.  Из-за прерывистости спектра люминесцентных ламп, зрительное ощущение освещённости от них может отличаться от освещённости лампами накаливания, поэтому для предотвращения ощущения «сумеречного эффекта», часто добиваются большей освещенности комнат, чем при лампах накаливания. Однако это лишь психофизический аспект, оторванный от норм освещённости.

Срок службы

Длительный срок службы традиционно относят к преимуществам КЛЛ, опять же сравнивая их с лампами накаливания. О последних надо сказать, что их срок службы весьма просто продлевается в несколько раз при установке дешевых устройств плавного пуска или регуляторов освещенности.

Все КЛЛ по самой своей конструкции не могут мгновенно включаться на полную мощность. Даже если в ЭПРА применено устройство быстрого включения, полную яркость лампа набирает примерно за две минуты - время необходимое для полного разогрева электродов.

В условиях бытового применения, когда в отличие от рабочих помещений, мы часто включаем и выключаем свет, именно частота включений становится основной причиной снижения срока службы люминесцентных ламп. В качественных лампах используется функция QUICKSTART, позволяющая увеличить количество включений, обычно до 5 тысяч. Производители качественных ламп даже выносят эту информацию на упаковку, но не указывают, что это достигается при идеальных коммутационных циклах - 60 минут работы лампы и 15 минут отключения. При более частых включениях допустимое их количество уменьшается.

Срок службы в 8 или 10 тысяч часов обеспечивается при использовании прогрева электродов перед включением лампы (оранжевое свечение лампы у цоколя в течение 1-3 секунд при негорящей колбе). При мгновенном включении на холодные электроды, длительный срок службы маловероятен.

На упаковке приличных ламп указывается также допустимое количество включений.

Подавляющее большинство производителей «не заморачиваются» тонкостями и смело пишут на упаковке срок службы в 8000 часов = 8 годам эксплуатации. Ответственности никакой, так как гарантийный срок службы обычно указывается 1 год и действителен он, только если вы догадались вытащить из упаковки лампы или потребовать у продавца гарантийный талон и заполнить его в магазине. Гарантия самого магазина на обмен товара редко превышает две недели.

Приличные производители обычно дают гарантию в 3 года (для Европы 5 лет), предлагая присылать лампы в указанные на сайтах центры, но затраты на пересылку сопоставимы с выигрышем от ее замены. Гарантийный талон не требуется, но упаковку и чек надо сохранять. Важно также то, что за разбитую при пересылке лампу отвечает отправитель.

Основной вклад в стоимость компактной люминесцентной лампы вносит ЭПРА, так как цена стеклянной трубки оптом не превышает 5 рублей. У любой радиоэлектронной детали есть свой срок службы и у дешевых он не превышает 4-х лет. Некоторые лампы могут проработать и дольше, вопрос в том - как.

Цветопередача

Человеческий глаз способен видеть весьма узкий спектр излучения, от 360 нанометров (фиолетовый цвет), до 760 нм (красный). Световой поток от солнца относительно равномерно распределен по всем видимым длинам волн и это привычно для человеческого глаза, хотя в разные периоды времени максимум энергии приходится на разные части видимого спектра. В полдень максимум сдвигается в сторону коротковолновых синих лучей. Перед закатом и на восходе солнце становится красным, так как в эту длинноволновую часть спектра сдвигается максимум.

Дневное Солнце имеет цветовую температуру 5500 - 6500 К в зависимости от географии места, времени суток и состояния небосвода (облака, пыль, туман). Чем ниже температура излучающего тела, тем меньше в спектре доля видимого света, больше часть длинных волн и поэтому свет более красный.

Светящаяся нить лампы накаливания изготовлена из вольфрама, имеющего температуру плавления 3695 К. При реально массово достижимой температуры нити в 2700 К излучается не белый и не дневной свет, именно поэтому фотографии без подсветки и электронной корректировки получаются желтоватыми. Однако человек ассоциирует такой свет не с солнцем, а с точечным источником типа свечи или солнца на закате, и он не раздражает даже при длительном использовании.

Распределение излучаемой лампами энергии по видимому спектру - очень важный показатель качества света. Белый цвет это всегда смесь разных цветов, но ни один производитель никогда не сообщает, из какого набора он нам белый цвет намешал.

В сплошном спектре ламп накаливания нет пиков. У люминесцентных ламп наоборот - спектр свечения линейчатый, с резкими узкими подъемами, то есть световая энергия испускается набором очень узких частей спектра.

Чтобы в свете от лампы не искажался цвет предметов, необходимо очень тщательно выдерживать рецептуру люминофора, который и отвечает за видимый спектр излучаемого лампой света.

В светотехнике есть важный показатель - индекс цветопередачи Ra (или CRI), он характеризует уровень соответствия образца естественного цвета, видимому в свете лампы. Чем ближе значение индекса к 100, тем правильнее мы воспринимаем цвета. В Европе значение индекса обязательно указывается на упаковке лампы, у нас это перестали делать даже ведущие производители.

Качественные лампы имеют индекс цветопередачи более 80, при этом у одного производителя могут быть лампы с разным индексом и соответственно разной стоимости. Индекс цветопередачи пока еще массово применяемых в наружном освещении ртутных ламп ДРЛ составляет всего около 50. Натриевые лампы имеют индекс меньше 39, поэтому, не смотря на выдающиеся показатели энергоэффективности, они не применяются в помещениях.

У ламп накаливания индекс цветопередачи близок к 100, потому что они являются аналогом эталонного источника типа «А», в сравнении с которым и рассчитывается CRI, хотя они и не безупречны в передаче синих тонов.

Цветовая температура

Цветовая температура характеризует цветность ламп и цветовую тональность - теплую, нейтральную или холодную. Она примерно равна температуре нагретого «чёрного тела» одинакового по цветовой температуре с соответствующей лампой.

Конечно, производители могли бы просто писать русскими словами цветность лампы и не забивать нашу голову излишними премудростями, но приходится запоминать:

 2700 К - мягкий белый цвет, который по факту является слегка желтоватым, так как близок к температуре свечи 2000 К (поэтому его часто называют обтекаемо «теплым»). Примерно соответствует цветности обычной лампы накаливания.

 4200 К - нейтральный свет. Часто его называют «дневным», но фотографы знают, что реально «дневной свет» принят как солнечный с усредненной температурой 5500 К. Реально 4200 К близок к естественному свету луны - 4125К.

 6400 К - холодный белый. Лампы с такой высокой цветовой температурой пригодны для освещения технических и второстепенных помещений.

В последнее время много сообщений об опасности холодных ламп применяемых дома. Если при таких лампах засиживаться допоздна, то они подавляют выработку в организме мелатонина, который регулирует биологические часы, влияет на иммунитет и препятствует развитию опухолей. Вырабатывается он в период с 0 до 4 часов ночи при отсутствии освещения.

Продаются лампы и с другими цветовыми температурами 2500 К, 3300 К, 5100 К. Оптимальная температура для каждого своя. Дело в том, что люди видят один и тот же цвет по-разному, только называют одинаково. Также известно, что с возрастом хрусталик желтеет, а это приводит к изменению восприятия цвета.

Так как класс энергоэффективности наше правительство разрешило определять самим производителям, все стали выпускать продукцию высшего класса А, и сообщать об этом рисунком на половину упаковочной коробки.

Информацию о цветопередаче найти очень трудно, даже у лучших производителей она часто находится только на корпусе ЭПРА и то в зашифрованном виде, типа:

13W/825. 220-240V

Так вот в числе 825, первая цифра 8 умноженная на 10 соответствует индексу цветопередачи Ra=80.

При таком обозначении производитель не несет никакой ответственности за качество цветопередачи, так как маркировка 8хх реально информирует только о марке трехслойного люминофора на основе редкоземельных металлов. Восьмерка обозначает, что данный люминофор позволяет обеспечить цветопередачу в 80 пунктов, а не то, что это достигнуто в конкретной лампе.

Чтобы нас запутать окончательно, индекс цветопередачи если обозначается, то в соответствии с европейским стандартом DIN 5035, по которому степень цветопередачи имеет 6 градаций, от 4 до 1А:

• Очень хорошая 1А, соответствует Ra> 90
• Очень хорошая 1В, соответствует Ra 80-90
• Хорошая 2А, соответствует Ra 70-79
• Хорошая 2В, соответствует Ra 60-69
• Достаточная 3, соответствует Ra 40-59
• Низкая 4, соответствует Ra менее 39.

Покупать лампы, у которых индекс цветопередачи ниже 80, стоит, только если у вас нет никакой серьезной зрительной нагрузки.

В том же числе 825, две последние цифры, умноженные на 100, соответствуют цветовой температуре 2500 К. Эта же информация (в отличие от цветопередачи), уже не в сокращенном виде всегда присутствует и на упаковке.

При проверке лампы в магазине дождитесь пока она полностью загорится (минимум 2 минуты) и посмотрите, какой оттенок она дает на белом листе бумаги (либо покупайте лампы, в которых вы уверены). У «теплых» ламп не должно быть сиреневых оттенков, а у «холодных» - зеленых.

По типовым рекомендациям, чем выше расположен светильник, тем «холоднее» он должен быть. При высоте потолков до 2,7 метра вряд ли требуется цветовая температура >3000 К, а при 4 метровых потолках подойдет 4200 К.

В маленьких помещениях принято ставить лампы «потеплее» для создания ощущения уютности «гнезда», но в реальных условиях многое зависит от цвета стен, мебели, ковров и типа помещения.

Пульсация света

Пульсация (мерцание) света от ламп искусственного освещения отрицательно влияет на мозг человека и приводит к напряжению в глазах, усталости и плохому самочувствию. Пульсации не заметны невооруженным глазом и фиксируются только приборами. Причина пульсаций - колебания напряжения подаваемого на электроды лампы. При некачественных ЭПРА, на величину пульсаций значительно влияют изменения сетевого напряжения.

По российским санитарным нормам пульсация света при работе с компьютером не должна превышать 5%, но, из-за некачественных ЭПРА, у большинства ламп она в несколько раз выше.

Особенно опасны пульсации для детей до 14 лет, так как их зрительная система еще находится в развитии. Древние люминесцентные лампы с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами и стартерами, установленные в большинстве наших школ и детских садов, уже испортили зрение нескольким поколениям. Из-за огромной величины пульсации они должны работать только парами и настраиваться совместно (когда свечение одной ослабевает у другой должно усиливаться), но кто же это проверяет?

Небольшие пульсации наблюдаются и у ламп накаливания (до 5%). Практически полностью проблема пульсации решена у качественных светодиодных ламп (коэффициент пульсации 1%)

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение занимает диапазон 100 - 400 нм между рентгеновским излучением и коротковолновой частью видимого спектра (фиолетовый цвет). Различают жесткий ультрафиолет УФС (100-289 нм), средний УФБ (280-315 нм) и мягкий УФА (315-400 нм). Практически весь УФС и 90% УФБ поступающие на землю от солнца поглощаются атмосферой. Излучение из диапазона УФА слабо поглощается атмосферой и в умеренных дозах безвредно и даже полезно для человека. Профилактическое ультрафиолетовое облучение рекомендовано в некоторых северных территориях и даже введено в практику космических полетов.

В лампах накаливания ультрафиолетовое излучение отсутствует полностью, их спектр богат красными и инфракрасными лучами, но беден синими, что губительно сказывается на растениях выращиваемых дома.

В люминесцентных лампах подавляющая часть ультрафиолетового излучения, проходя через стенки стеклянной колбы покрытой люминофором, превращается в видимый свет. Не преобразованное ультрафиолетовое излучение большей частью задерживается силикатным стеклом, из которого сделана сама лампа.

В некоторых специальных люминесцентных лампах используемых при недостатке естественного света, применяется кварцевое стекло и создается спектр излучения приближенный к солнечному, с небольшой долей ультрафиолетового излучения.

Проблемы опять возникают у некачественных ламп. Износ и опадение люминофора приводит не только к снижению светового потока, но и к соответствующему увеличению ультрафиолетового излучения, часть которого уже не задерживается тонким стеклом. Если лампа начала хуже светить, то лучше ее сдать на утилизацию, либо использовать на удалении хотя бы в 1 метр от человека.

Существует еще один признак некачественной лампы. Стекло, вопреки общепринятому заблуждению, пропускает значительную часть мягкого ультрафиолетового излучения, иначе цветы на подоконниках не чувствовали бы себя достаточно комфортно. При толщине стекла в 1 мм пропускается примерно  половина УФА излучения со стороны более длинных волн. При некачественном люминофоре эта часть излучения, называемая часто черным светом, попадает в помещение и при отражении от некоторых материалов преобразуется в видимое фиолетовое излучение. Особенно странно при этом выглядят люди, становясь похожими на посиневших покойников.

Ртуть

Проблема ртутных отравлений слишком серьезна, чтоб к ней можно было относиться снисходительно. Опасна собственно не сама ртуть, а ее пары. Естественное испарение ртути и рассеивание ее паров за счет проветривания происходят чрезвычайно медленно. Полное испарение шариков ртути от разбившегося градусника происходит примерно за 50 лет.

Градусник вообще является самым опасным ртутьсодержащим бытовым прибором, в нем содержится до 3 грамм ртути. На его фоне КЛЛ весьма безобидна, в ней всего от 3 до 5 миллиграмм ртути. ПДК ртути в помещении 0,0003 мг/м³, то есть одна разбитая лампочка способна испортить 10 тыс. м³ воздуха. И хотя процесс будет далеко не одномоментным, реально повышение ПДК в жилом помещении до 20 раз.  Если оперативно собрать микрошарики ртути, то реальных проблем не будет (иначе просвещенная Европа не распространила бы запрет на лампы накаливания уже и на 60-ватные лампы), но процесс демеркуризации (очистки помещения от ртути) требует высочайшей тщательности и занимает до 3-х недель. В интернете легко найти сайты «Как собрать ртуть» с подробным описанием процедуры.

К сожалению, в инструкциях к КЛЛ даже у уважаемых фирм часто содержится всего один совет, что делать с разбившейся лампочкой - собрать осколки веником (!) в двойной пластиковый пакет и проветрить помещение.

Очень важна задача организации утилизации перегоревших ламп. Пунктов сбора чрезвычайно мало, а у населения нет привычки тратить время на их перевозку. Даже в Германии, давно привыкшей к сортировке бытового мусора в домах и раздельной его утилизации, правильно утилизируется менее половины вышедших из строя бытовых ламп.

Особенно серьезна проблема в многоквартирных домах с мусоропроводом. Пары ртути довольно тяжелые и плохо рассеиваются, но зато хорошо переносятся воздушными потоками и могут распространиться на несколько этажей, появившись в самых неожиданных местах.

В новых типах люминесцентных ламп вместо жидкой ртути начала применяться амальгама - сплав ртути с другим металлом, находящимся в твердой форме. Пары ртути, необходимые для работы лампы, образуются из таблетки амальгамы при ее нагревании до 600 градусов, а при снижении температуры ртутные испарения снова кристаллизуются в амальгаму.

Применение амальгамы позволяет резко снизить вероятность попадания паров ртути в помещение даже при повреждении целостности лампы.

Состояние электронного ПРА

В составе электронного блока лампы должно находиться несколько устройств:

• Выпрямитель
• Высокочастотный генератор
• Защита от высокочастотного излучения
• Фильтры питающей сети
• Корректор коэффициента мощности
• Защита от частого включения
• Устройство «мгновенный старт»
• Устройство прогрева электродов

Несколько десятков деталей надо где-то разместить, соответственно у качественных ламп размеры ЭПРА весьма велики. Возьмите в магазине лампы равной мощности разных производителей и сравните размеры ЭПРА, даже в 11-ти ваттных лампах они не могут быть миниатюрными.

При вкручивании лампы не рекомендуется браться руками за стеклянную колбу (при выгорании жира от рук портится люминофор), а только за корпус ЭПРА, но у некоторых некачественных ламп браться особо не за что, даже при вкручивании в патрон электронный блок практически не высовывается из него. Лампы с маленькими некачественными ЭПРА выглядят элегантней и их выбирают по внешнему виду.

Некачественные ЭПРА часто сильно нагреваются уже через 10 минут работы.

Производитель

Ведущие производители не скрывают названий своих фирм. Но большинство ламп продается не под знаком производителя, а под торговой маркой (часто из русского языка). Изготовителем обозначается фирма со странным набором известных английских слов и адресом в офисном центре азиатской страны, либо с российским адресом в городе, где производится сборка ламп из китайских комплектующих.

Служба по работе с потребителями обычно находится по короткому адресу: абонентский ящик №__. Будут претензии - пишите.

На упаковке большими буквами может быть написано название известной фирмы, но далее мельчайшими буквами сообщается, что лампа произведена всего лишь под ее контролем (что это такое не знает никто), а название завода изготовителя можно узнать в сертификате соответствия, который надо спрашивать у продавца.

В некоторых лампах под весьма известным брендом скрывают не только производителя, а даже страну где она изготовлена. Если производство в Италии указывается Italy, Франция - France, а если Китай то PRC.

Упаковка

Одна из фирм, поставляющих на наш рынок посредственные лампы, на своем сайте обозначила главное преимущество своих ламп: «Оригинальная упаковка, обеспечивающая более высокую ощущаемую ценность товара по сравнению с ценой».

Лучше исходить из того, что вам подсовывают откровенную дрянь, но в красивой упаковке.

В большинстве случаев главная информация либо отсутствует, либо зашифрована обозначениями, непонятными простому человеку, либо напечатана на английском языке.

Цена

Стоимость полного набора комплектующих для производства лампы тянет на 100 -150 рублей, соответственно качественная лампа не может стоить дешево.

С середины 90-х годов в России начали продаваться импортные лампы и светильники. В Европе к тому времени по рекомендациям медиков практически перестали применять лампы на основе галофосфатных люминофоров (10/765, 25/742, 29/529Б 33/640 и 54/765), перешли на электронные ПРА и связанную ртуть в виде амальгамы. Ведущие предприятия быстро сориентировались на российский рынок, прикупили заводов в бывших восточноевропейских странах, и завалили нас устаревшей продукцией. А потом началась эра китайских производителей.

Сегодня также имеется огромный выбор люминесцентных ламп образца 1938 года с галофосфатным люминофором. Они дешевы, но не соответствуют медицинским рекомендациям для освещения мест с постоянным пребыванием людей.

Лампы с трехкомпонентными (трехслойными) люминофорами на основе солей редкоземельных металлов являются сегодня основными у всех серьезных производителей и не имеют ограничений по применению. Себестоимость выпуска таких ламп примерно в 2 раза выше, чем с галофосфатным люминофором, также существенно дороже и качественный электронный ПРА.

Обозначается тип люминофора как 8хх (827, 830, 840 и т.д.). Цифра 8 обозначает, что люминофор позволяет обеспечить цветопередачу Ra=80. Цифры меньше 8 означают, что применен устаревший галофосфатный люминофор с соответствующим индексом цветопередачи (7 соответствует Ra=70, а 6 - Ra=60). Две последние цифры в обозначении, умноженные на 100, соответствуют цветовой температуре.

Существуют также лампы с пятикомпонентным (пятислойным) люминофором типа 9хх улучшенной цветопередачи с Ra >90, но они весьма дороги.

При работе светильников более 3-х часов в сутки необходимо по европейским нормам применение электронных ПРА (ЭПРА). При качественном ЭПРА после включения лампы на ее концах в течение 1-3 секунд заметно тусклое оранжевое свечение - идет прогрев электродов, после чего лампа легко зажигается. При некачественном ЭПРА лампа может загораться сразу, без прогрева, что обеспечивает ей короткий срок службы.

Выбор ламп:

• Для помещений с существенной зрительной нагрузкой необходимо применять лампы с люминофором не хуже 8хх в светильниках с электронными ПРА
• Для маленьких помещений лучше выбирать лампы «теплее» - 827 при низких потолках, а 830 - при трехметровых
• При открытой планировке офиса подойдут лампы 840 для рабочей зоны и 865 для проходов
• Более равномерное распределение света при большей светоотдаче дают кольцевые люминесцентные лампы, применяемые в квадратных или круглых светильниках
• Как все люминесцентные лампы, линейные с понижением температуры сильно снижают свой световой поток, а при -20С⁰ вообще не горят, хотя электронные ПРА позволяют снизить порог зажигания до -30С⁰ (при некачественном ЭПРА лампа может не зажечься и при -5С⁰),
• Так как цена линейных ламп относительно невелика, лучше выбирать лампы, у которых на упаковке присутствуют хотя бы основные характеристики, включая тип люминофора, светоотдачу, срок службы, гарантия, адрес завода изготовителя,
• Дорогие качественные лампы окупаются за счет более высокой светоотдачи (до 2-х раз), длительного срока службы (больше до 2-х раз), сохранения величины светоотдачи в процессе эксплуатации и повышения производительности труда,
• Применение ламп с качественными электронными ПРА на 20% снижает энергопотребление и на 50% увеличивает срок службы
• Более подробные характеристики ламп, включая снижение светового потока в процессе эксплуатации, можно прочитать в сертификате, который должен быть у торгующей организации на каждую поставку. Отсутствие сертификата означает, что лампы либо вообще не сертифицированы, либо не выполняются условия ГОСТ о проверке образцов из каждой поставляемой партии.

Светодиодные лампы появились в 1962 г., когда ученый из университета Иллинойс (США) Ник Холоньяк изобрел фосфидо-галлиевые светодиоды красного цвета для промышленного производства. Но у них было два существенных недостатка:  маленькая  световая отдача (1-2 Лм/Вт)  и слишком  высокая стоимость (около 200 долларов за штуку).

Только в 1991 г. японский ученый Шуджи Накарума из компании Nichia Chemical изобрел дешевую технологию производства синих и фиолетовых светодиодов высокой яркости, что существенно расширило области использования светодиодных полупроводников. 

Изобретение  японского ученого стало важным толчком для создания светодиодных дисплеев, так как формирование полноцветного изображения, в том числе любых цветовых оттенков на экране телевизора происходит путем смешивания трех основных цветов - синего, красного и зеленого. 

Изобретение синего полупроводника, в свою очередь,  сделало возможным появление светодиода белого излучения, который изготовил впервые инженер Фред Шуберт в 1997 году. Для его изготовления ученый использовал кристалл синего светодиода, покрытый  слоем фосфора желтого цвета. 

Самая распространенная конструкция традиционного светодиода с 5 мм корпусом

Активная часть полупроводника, светоизлучающий кристалл (или чип) размером  0,3x0,3x0,25 мм, содержит р-n или гетеропереход и омические контакты. Кристалл  расположен на дне алюминиевого параболического углубления, называемого рефлектором. Светодиод имеет два выхода: анод и катод. На катоде находится рефлектор, а анод соединяется с чипом с помощью золотой проволоки.

Фокусирующая линза крепится на кристалле с целью преломления большего количества света от рефлектора, а также служит защитой светодиода, поверхностные структуры которого могут быть разрушены при повреждении.  

Исследования позволили повысить светоотдачу (в экспериментальных образцах до 200 люмен/ватт) и создать «синий» светодиод, имеющий значительно более высокую яркость. Последнее привело к появлению конструкций, излучающих белый цвет:

1) Совместное размещение 3-х светодиодов: красного, зеленого и синего, излучение которых смешивается с помощью линзы (технология RGB). При создании системы управления можно получать не только белый цвет, а практически любой. Такие конструкции позволили создать динамические системы, включая экран компьютера, с которого Вы читаете этот текст.

2) Ультрафиолетовый светодиод, совмещенный с тремя слоями люминофора, преобразующими ультрафиолетовое излучение в голубой, зеленый и красный свет, которые в свою очередь вместе образуют белый (аналогично люминесцентной лампе).

3) Синий светодиод с желто-зеленым люминофором.

Белые светодиоды с люминофорами существенно дешевле, чем RGB матрицы, что позволило использовать их для освещения. К недостаткам такой конструкции можно отнести:

• Меньшую светоотдачу из-за преобразования света в люминофоре
• Сложность технологии и контроля равномерности нанесения люминофора на каждый светодиод
• Более быстрое старение люминофора по сравнению с самим светодиодом

Срок службы сверхярких белых светодиодов меньше, чем у маломощных сигнальных и составляет обычно 25 000 часов, что также впечатляет.

Светодиоды излучают свет в узкой полосе спектра шириной 20-50 нм. Они занимают промежуточное положение между лазерами, излучающими в одной длине волны, и лампами, излучающими белый свет как смесь широких спектров. В то же время, основное преимущество светодиодного освещения - отсутствие «полосатости» спектра, то есть непрерывный спектр (в отличие от газоразрядных ламп) при относительно небольшом энергопотреблении.

Яркость свечения светодиодов можно регулировать, но не снижением напряжения, а методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный блок, подающий на светодиод импульсные высокочастотные сигналы. В отличие от ламп накаливания цветовая температура при регулировании яркости у светодиодов изменяется очень мало.

Светодиодное освещение интенсивно развивается, о нем говорят руководители страны и дикторы с телеэкрана. В США строятся дома, в которых сразу закладывается низковольтная разводка и только светодиодное освещение. Каждый год повышается планка по светоотдаче светодиодов. Информация устаревает буквально за год.

Биологическое воздействие светодиодов

Имеются аргументы и против светодиодов, они связаны не с качеством световосприятия, а с биологическим воздействием:

Человеческий организм приспособлен под циклы естественного освещения. Ночью, то есть в темноте, нам лучше спать, а под воздействием излучения ясного неба (солнце появляется позже) просыпаться. Оказывается, в организме есть специальный гормон - мелатонин, включающий и выключающий ночной режим восстановления организма. Его иногда называют гормоном молодости.

Днем концентрация мелатонина в крови ничтожна. Часа за два до привычного времени отхода ко сну, концентрация его начинает повышаться, а в темноте быстро возрастает примерно в 30 раз. Максимальные значения наблюдаются между полуночью и 4 часами утра, с пиком в 2 часа ночи. Спад концентрации завершается после пробуждения.

Количество функций выполняемых мелатонином поразительно:

Регулировка периодичности сна и сезонной ритмики, включая изменение концентрации активных веществ и других гормонов

• Регулировка деятельности эндокринной системы
• Повышение эффективности иммунной системы
• Участие в регулировании кровяного давления, пищеварительного тракта, работы клеток мозга
• Регулирование полового развития
• Анти опухолевое действие, включая подавление раковых клеток
• Изменение отрицательного эмоционального состояния (решения лучше принимать утром на «свежую» голову)
• Нейтрализация разрушительных последствий окислительных процессов во всех органах и тканях (предотвращение старения клеток, вплоть до видимых проявлений в виде старения кожи)

Таким образом, ночью, под регулирующим воздействием мелатонина, организм человека глубоко очищается, настраивается работа всех внутренних органов и систем.

Оказалось, что концентрация мелатонина существенно снижается при ночном и вечернем влиянии искусственного освещения. Ощутимое воздействие оказывает только синий участок спектра (440 - 490 нм), соответствующий цвету неба, с максимальным воздействием интервала 460 - 470 нм.

Наиболее распространенный голубой светодиод без люминофора имеет максимум излучения с длиной волны 468 нм.

При одном часе воздействия в позднее вечернее время светодиодного освещения или экрана компьютера, ночной уровень мелатонина может снизиться на 3-20%, в зависимости от их качества. Воздействие монохромного синего светодиода ночью сказывается даже при освещенности в 1-4 люкса. Также может влиять «световое загрязнение» городов при использовании светодиодного наружного освещения.

Даже при качественных люминофорах, свет от белых светодиодов имеет весьма большую синюю составляющую. Также надо учитывать, что в процессе эксплуатации люминофор, нанесенный на светодиод, изнашивается. Сильнее воздействуют светодиоды с высокой цветовой температурой  более 4000 К, так как их спектр сдвинут в синюю область.

Серьезные производители озаботились проблемой и начали решать ее по двум направлениям:

• Совершенствование люминофоров. В последних конструкциях светодиодов уровень синего цвета даже меньше, чем у обычных люминесцентных ламп.
• Создание источников света по технологии удаленного люминофора, когда он наносится не на каждый светодиод, а на внешнюю колбу.

Также происходит постепенный отказ от синей светодиодной подсветки и индикации. Существует так называемый эффект Пуркинье - синий свет кажется более ярким в условиях слабой освещенности и вызывает раздражение.

Ограничения по применению

Постановлением Главного государственного врача РФ были утверждены изменения в СанПиН «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». Теперь медики не запрещают применять светодиодное освещение везде, кроме учреждений дошкольного, школьного и профессионально-технического образования.

Надо понимать, что СанПиН дает общее медицинское разрешение, а конкретные условия и нормы применения светильников расшифровываются в СНиП. Последние сегодня считаются Национальными стандартами с добровольным применением. В действующем СНиП 23-05-95, отсутствовали рекомендации по применению светодиодных светильников в жилых и общественных зданиях, а также производственных помещениях, но 20 мая 2011 года введен в действие Свод правил - СП 52.11330 к вышеназванному СНиПу, в нем уже присутствуют требования к светодиодному освещению.

Сложилась парадоксальная ситуация - требования к освещению есть (хотя и добровольные), а требований к светодиодным источникам света и светильникам для них нет (даже добровольных).

Специалисты утверждают, что существующие требования к применению светильников на газоразрядных лампах и лампах накаливания, не применимы к светодиодной технике. Необходимо создавать принципиально новые световые приборы под эти источники света, но сегодня отсутствует даже обязательность сертификации источников света и светильников по светотехническим параметрам.

Яркость светодиодов

Показатель удельной плотности мощности, характеризующий плотность светового потока, у стандартной люминесцентной лампы составляет 0,1-0,2 Вт/см², а у сверхяркого белого светодиода около 50 Вт/см². Светодиоды могут ослеплять человека.

Светильники, предназначенные для работы со светодиодами, должны иметь так называемый «защитный угол» распространения света, предупреждающий попадание в поле зрения человека прямого излучения. По мере увеличения единичной мощности светодиодов, количество их в одном светильнике становится меньше и оптическая система, направляющая свет в нужном направлении играет все большую роль.

Требование по соблюдению защитного угла включено в СанПиН одновременно с  разрешением на использование светодиодов, но для бытового потребления светодиоды продаются в основном в виде ламп, отдельно от светильников. На любом строительном рынке вы найдете также разные конструкции из сверхярких светодиодов применяемых без всякой защиты. Многие, по незнанию, применяют светодиодные ленты со сверхяркими светодиодами, вообще без всякого рассеивания.

Качество

Многие производители светодиодов обозначают их срок службы в 50 и даже 100 тысяч часов. В настоящее время нет никакого стандарта определяющего для светодиодов, а что такое собственно «срок службы». Не определено, как должна работать лампа по истечении этого срока. Некоторые ведущие компании были вынуждены самостоятельно определять критерии для срока службы, например, снижение светового потока на 30%. Интересно, что ими декларируется меньший срок службы, чем у «халтурных» производителей.

Нет также стандартов, определяющих количественный норматив возможного изменения цветности светодиода.

Изготовление светодиодов - это сложнейшее производство с высочайшими требованиями к комплектации и технологическим операциям, длящимся несколько часов. У нормальных производителей большая часть готовых матриц светодиодов идет в отбраковку. На освоение нового серьезного производства, от завершения строительства, до начала серийного выпуска, уходит 1-3 года.

В настоящее время стоимость качественных светодиодов составляет 20-30 рублей за люмен светового потока. Все производители работают над увеличением светоотдачи отдельных диодов для снижения себестоимости люмена. Основной путь - увеличение тока, протекающего через светодиод. Возникающая при этом проблема необходимости отвода большего количества тепла решается сложными технологическими методами.

Большинство азиатских производителей долго не мучились и просто подняли величину тока. Используя чипы для подсветки экранов, и подавая на них большой ток, можно добиться яркого свечения. Важно то, что все характеристики светодиодных ламп на момент продажи оказываются соответствующими паспортным. Реальный срок службы таких светодиодов не превышает 1000 часов, так как за это время световой поток снижается минимум в 2 раза.

Проблемы возникают и с эпоксидным корпусом светодиода, занимающим большую часть его объема. От перегрева изменяются его характеристики, и выгорает фосфорный люминофор. Лампа начинает светить более синим цветом.

На характеристики светодиодов влияет также низкое качество источников питания. Светодиоды работают на низковольтном постоянном напряжении, даже небольшое изменение которого приводит к существенным изменениям тока и, соответственно, светотехнических характеристик. Многие, в целях еще большей экономии, просто пренебрегают необходимостью стабилизации тока.

Наши магазины наводнили светодиодные лампы жуткого качества, и по закону их поставщики не несут никакой ответственности.

Серьезные производители оказались в условиях недобросовестной конкуренции, и их светодиодную продукцию очень трудно найти в широкой продаже.

Современные Белые светодиоды  имеют выраженную сине-голубую  полосу излучения   440–460 нм, полностью приходящуюся на спектр  действия  фотохимического повреждения сетчатки глаза и  её пигментного эпителия. Такое излучение представляет повышенную опасность для глаз детей и подростков, так как  их хрусталики  вдвое прозрачнее в сине-голубой области, чем глаза взрослых людей. Фотохимическое повреждение сетчатки развивается в отдалённые сроки и вызывает постепенные необратимые нарушения зрения. Использование светильников с СД в детских учреждениях РФ может иметь непредсказуемые негативные и необратимые последствия для детского зрения и требует серьёзного профессионального офтальмо физиологического обоснования.

Повреждение сетчатки коротковолновым видимым излучением медленная фотохимическая цепная реакция, результаты которой постепенно накапливаются в течение всей  жизни.

В целом, по нашему мнению, в настоящий момент использование светильников с СД в детских учреждениях может иметь абсолютно непредсказуемые негативные последствия. Поэтому мы будем настаивать на проведении предварительных исследований по оценке безопасности белых СД для глаз детей и подростков с участием профильных специалистов в области физиологии зрения и детской офтальмологии.

Всякий светильник состоит из двух основных частей: электрической лампы и арматуры.

В состав арматуры входят:

• патрон для крепления лампы
• отражатель – концентрирующий световой поток и направляющий его в нужное место
• плафон - рассеиватель света и придающий равномерность освещению
• корпус светильника – объединяющий и скрепляющий все перечисленные части
• крепление светильника
• устройство ввода проводов

Патрон выполняется из огнестойкого материала: термостойкой пластмассы, фарфора или металла, от этого зависит его долговечность и безопасность работы светильника. Иначе выражаясь, патрон должен быть электро безопасным.

Современные патроны для электрических ламп накаливания устроены таким образом, что гильза цоколя лампы не соединяется с токопроводящими поверхностями патрона до тех пор, пока лампа не вкручена в патрон до конца.

Отражатель светильника тоже должен быть термостойким, это обеспечит ему долговечность и прочность. Внутренняя поверхность отражателя должна быть зеркальной, гладкой или фасетированной (т.е. ячеистой, для придания свету равномерности), светлой и без дефектов. Плафон предохраняет лампу от повреждения и делает свет более мягким, он должен быть прочным и хорошо пропускать свет, чтобы не было лишних затрат электроэнергии.

Корпус светильника обеспечивает ему общую прочность и удобство в обращении (это особенно касается настольных ламп, к корпусам которых предъявляются повышенные требования).

Крепление светильника должно быть простым, прочным и надёжным и обеспечивать надёжное размещение светильника в любом желаемом месте. Общий вид светильника должен быть привлекательным и соответствовать по стилю, как общему убранству помещения, так и виду поверхности, к которым он крепится.  

По виду использованных ламп светильники подразделяются на следующие виды:

• с лампами накаливания
• с галогенными лампами
• с люминесцентными лампами
• комбинированные

Конструкция светильника всегда рассчитана на применение ламп определённого типа и мощности, поэтому в них необходимо устанавливать лампы, не противоречащие приведённым характеристикам светильников, во избежание их порчи. Суммарная мощность светильников тоже оговаривается и она должна учитываться при выборе светильника по условиям помещения. Суммарная мощность не должна превышаться для исключения перегрузок проводки светильника и нарушений правил пожаробезопасности. 

Самый распространенный метод жульничества заключается в том, что производитель завышает допустимую мощность ламп, без соответствующего внесения необходимых изменений в конструкцию светильника. Это делается для того, чтобы именно его изделие имело конкурентное преимущество по сравнению с аналогами других производителей, предоставляя покупателю мнимую возможность приобрести «большее» за те же деньги. Обратите внимание на расположение плафонов. Если заявленная мощность лампы больше 60Вт, плафоны должны быть крупные и открытые. Если рожки светильника направлены вверх, тепло отводится лучше. Если вниз – хуже, т.к. тепло поднимается внутрь плафона, нагревая электрические компоненты.  Взаимное расположение плафонов, расстояние между ними также влияют на скорость отведения тепла: светильник будет остывать медленней, если плафоны близко друг к другу или окружены множеством декоративных элементов. Чтобы докопаться до правды, в салоне нужно отыскать светильник схожей конструкции другой фирмы и сравнить показатели. У вашего светильника ограничения в 60Вт, а у  похожего прибора – только 40Вт? Это должно насторожить!

Обратите особое внимание на провода. Они должны быть многожильными, с толстой изоляцией. Чтобы сэкономить, производители иногда используют низковольтный провод, у которого очень тонкая изоляция.

1 и 2 – качественные провода, имеющие маркировку, указывающую на допустимую токовую нагрузку, сечение провода и др. характеристики.
3 – провод с более тонкой изоляцией, без маркировки, с неизвестными характеристиками.

К сожалению, остальные методы «экономии» практически невозможно выявить в условиях магазина. А методов немало: используют дешевую сталь, не проводят подготовку поверхности под покраску или гальваническое покрытие – последствия, в виде ржавчины, проявляются через несколько месяцев; используют некачественные электропатроны – плохой контакт приводит к перегреву с разными последствиями; и т.д. и т.п.

Страна, где производится продукция, также влияет цену, т. к. в стоимость включена доставка, таможенные пошлины, размер заработной платы населения, налоговая политика страны и т.д. Именно поэтому люстры западноевропейского производства не могут стоить дешево!

Знаете ли вы, что срок годности есть не только у продуктов питания, но и у электрических лампочек?! Для большинства ламп он не превышает пяти лет. Автор лично неоднократно наблюдал эффектный фейерверк взрывающихся ламп, причем известных производителей. Это происходит из-за разгерметизации лампы накаливания, вследствие чего в полость колбы с газовой средой попадает кислород. Снаружи лампа представляет собой стеклянную колбу и цоколь, которые скрепляются между собой компаундом – термопластической полимерной смолой. По мере истечения срока годности лампы происходит постепенное разрушение компаунда, и кислород начинает проникать внутрь колбы. Чаще это приводит к простому перегоранию нити, но иногда, обычно при включении холодной лампы, происходит взрыв. Просто в процессе охлаждения, лампа резко потеряла герметичность, набрала воздуха и «ждала», когда вы ее подожжете.

Вы, наверное, слышали об «эффекте ослепления»? Этот эффект возникает при попадании в поле зрения человека яркого источника света, это приводит к тому, что остальные предметы в поле зрения воспринимаются как затемненные, т.к. яркость предметов во много крат ниже, чем яркость источника.

Различают два типа ослепления – фактическое, при котором происходит снижение зрительных функций глаза, и психологическое, при котором человек испытывает дискомфорт без такого снижения.   Этот эффект определяется множеством факторов, в которые мы не будем углубляться в этой статье. Важно, что этот эффект, в обоих своих проявлениях, вызывает у человека повышенную утомляемость и имеет одни и те же причины.

Приведем пример: яркие лампы люстры в комнате попадают в поле зрения, и в результате, ощущение недостаточности света. Увеличиваем световой поток (например, повышаем суммарную мощность ламп тем или иным способом) – улучшение незначительное, зато появляется дискомфорт. Улучшения может и не быть вовсе, если большая часть излучаемого света попадает в поле зрения.

К сожалению, высота потолка – свойство заданное и неизменное, а рабочая зона, как правило, «размазана» почти по всей комнате. В результате лампы попадают в поле зрения. Выход – снижать яркость источника, не снижая светового потока. Логика такова – световой поток, излучаемый лампой размером с ноготь, дает в разы большую яркость, чем такой же поток, излучаемый лампой размером с футбольный мяч. Вывод:

a. не используйте люстры с открытыми миниатюрными лампами;
b. используйте люстры с большим количеством ламп  малой мощности, вместо люстр с малым количеством мощных ламп;
c. используйте плафоны, максимально скрывающие лампу. Этот метод имеет побочный эффект в виде снижения светового потока за счет поглощения света самим плафоном. Если вы принципиально против плафонов, то
d. выбирайте лампы наибольшего диаметра, если дизайн позволяет.
e. ну и конечно, открытая лампа должна быть матовой, а лучше со специальным рассеивающим покрытием белого цвета.

Не забудьте про младенца: младенцы, в отличие от взрослых, большую часть времени проводят лежа на спине, глядя в потолок. Поэтому, даже правильно подобранная для взрослых люстра может оказаться ослепляющей для младенца, а сказать он вам об этом не сможет.

Еще несколько слов о декорированных стеклянных плафонах: Условно их можно разделить на два типа: крашеные и молочно-накладные. Крашеные стоят дешевле, т.к. сами стекла изготавливаются на автоматических и полуавтоматических линиях, и затем красятся. Но краска плохо пропускает свет, и чем более яркий и насыщенный цвет у плафона, тем больше потеря света. К тому же краска выгорает со временем. В молочно-накладных плафонах используется несколько слоев – один или два прозрачных для защиты от выгорания, один молочно-белый для рассеивания, и иногда один цветной слой для придания нужного цвета. Все цвета получаются за счет добавления в стекло, в процессе его выплавки, соответствующих элементов таблицы Менделеева – таким образом, стекло становится цветным в своей массе. Изготавливаются такие плафоны вручную, методом дутья, т.к. создание многослойного стекла сложной формы другими методами невозможно. Это технология сложная, и плафон будет стоить дороже. Но такие плафоны обладают лучшей светопропускной способностью, почти не выгорают и рассеивают свет равномерно и «мягко». Отличить такой плафон можно посмотрев на торцевую часть, там должны быть отчетливо различимы все слои.

Сине-белый плафон - трехслойный выдувной:
1-защитный слой, 2- цветной слой, 3- молочно-белый слой.

          Кремовый – однослойный окрашенный плафон.

В бытовых светильниках в нашей стране применяются в основном лампы с резьбовыми цоколями Эдисона нормального и малого размера (Е27 и Е14 соответственно). Я светильников с патронами Е14 избегаю, потому что хороших патронов под этот цоколь практически нет в продаже, а те, что попадаются, не всегда можно установить в имеющиеся светильники.

Дело в том, что в продающихся конструкциях патронов Е14 (как впрочем, и в Е27 практически всех современных разновидностей) ток подводится не к резьбовой втулке, а к контакту, прижимаемому к корпусу цоколя. Контакт этот в цоколях Е14, как правило, один и плотное прилегание к корпусу он обеспечивает далеко не всегда. Результат - повальное перегорание ламп с электрической дугой, порой это выглядит просто как "эпидемия". Лампочки при этом часто расцоколёвываются, поскольку нагрев цоколя такой, что выгорает мастика.

Пластмассовые патроны с торцевым креплением на резьбу М10х1. Бывают такие патроны разного цвета как просто "подвесные" так и с накидными гайками и специальным креплением. Ставят их почти во все новые светильники в т.ч. и вполне европейского производства (а также белорусские и отечественные). Качество их меняется от посредственного до ужасающего. Хороших их не бывает, т.к. пластинка, проходящая во впадине пластмассовой резьбы, контактирует с корпусом цоколя абы как.

Со временем (обычно не сразу) лампочки начинают в таком патроне перегорать с прострелом цоколя, потом постоянно расцоколёвываются, т.к. цоколь сильно нагревается из-за плохого контакта. Постепенно пластмасса, изначально довольно гибкая, твердеет и хрупчает, усыхает, часто трескается - лампы начинают в таких патронах качаться и это ещё ухудшает контакт, при работе бывает слышно жужжание. Изрядно поработавшие патроны буквально рассыпаются в руках!

Керамические патроны "китайского" образца. Имеются в виду не те патроны, что китайцы ставят в свои люстры, а керамические патроны, продающиеся в магазинах для установки в светильники с зеркальными лампами. Патроны этого типа цилиндрические с креплением на плоскость двумя винтами. Не разборные. Лучше выбирать те, у которых контактные пластинки крепятся к клеммам винтами, а не заклёпками и ликелированы.

Контакт с цоколем в этих патронах, пожалуй, лучший из того, что выпускается. Резьба в патроне металлическая и хорошо центрирует цоколь. Центральный контакт у хороших патронов подпружинен, боковой из нагартованной латунной пластинки большой толщины и хорошо пружинит.

К сожалению, эти патроны плохо подходят к существующим бытовым светильникам (кроме встраиваемых и иных под зеркальные лампы). Для их применения требуются переходные конструкции для крепления патронов и плафонов к светильнику. Крепление проводов очень удобное.

Внимание! Существуют патроны, очень похожие на описанные, только некачественные с "фольговыми" выгорающими контактами. Ей Богу ни как не могу понять, как можно изготовить патроны такого низкого качества, когда вышеописанные в розницу стоят 10 рублей!? Но видимо, если очень постараться, то можно... Если в Вашем светильнике, вдруг, оказалось такое недоразумение - срочно меняйте патроны на нормальные, они подойдут без всяких переделок.

Токи в бытовой осветительной сети невелики и внутренняя проводка, выполненная медными проводом 1,5 кв. мм или алюминиевым 2,5 кв. мм не испытывает никаких осложнений. А вот внутренняя проводка в светильнике работает, зачастую, в напряжённом режиме, особенно вблизи патронов, обгорает, и случаются замыкания. Поэтому рекомендую применять провода в изоляции из кремнийорганической резины ("силикон"), фторопласта, либо в волокнистой изоляции из стеклоткани. С такими проводами и хорошими патронами светильник прослужит Вам много лет и не будет портить лампочки и нервы. 

При переходе на энергосберегающие технологии сложность осветительной системы объекта возрастает в десятки раз для частного дома, а для высотного дома - в сотни раз. Учитывая реалии массового перехода на сложные энергосберегающие лампы, возможно, требуется пересмотреть требования к вероятности возникновения пожара в одном электротехническом изделии в сторону ужесточения. Однако обеспечить такой высокий уровень требований, идя только по пути традиционных способов и методов обеспечения пожарной безопасности, - очень сложная и в ряде случаев невыполнимая задача.

На объектах для обеспечения надежного освещения все источники света в электрической схеме системы освещения включены параллельно, но с точки зрения пожарной опасности они и их провода в электросеть включены последовательно. Возгорание любого элемента может привести к пожару на объекте в целом.

Технология изготовления ламп накаливания отработана и нормируется отечественными стандартами. Лампа накаливания является дешевым и неремонтопригодным изделием. При перегрузках нить накала лампочки перегорает как предохранитель.

Люминесцентная энергосберегающая лампа имеет более сложную конструкцию. В ее патроне спрятано целое электронное устройство с повышенным напряжением от 300 до 1000 В.
Неприменение или удаление плавкого предохранителя делает лампу пожароопасной. В случае перегрузок в сети, а также коротких замыканий отсутствие предохранителя, обеспечивающего экстренное отключение лампы от питающей сети, может привести к воспламенению.

Интенсивность отказов полупроводниковых структур резко возрастает при перегреве энергосберегающих ламп и низком качестве электроэнергии в первичной сети. Это неуправляемые факторы риска, так как всецело зависят от технической грамотности потребителя. В энергосберегающих лампах конкретных производителей в электрической схеме может быть больше или меньше элементов, но во всех отсутствует их резервирование.

Истинную статистику отказов энергосберегающих ламп знают люди, которые занимаются их ремонтом и восстановлением. Для службы МЧС эпоха "электрических жучков" возвращается, но только на уровне узлов энергосберегающих ламп. (!!!) Анализ имеющихся данных об отказах этих ламп показывает, что отказывают все типы энергосберегающих ламп любых производителей.

100% энергосберегающих ламп бытового назначения на сегодняшний день импортируется в Россию из разных стран, большая часть – это лампы низкого качества неизвестных производителей. Низкая надежность энергосберегающих ламп при их ремонтопригодности, высокая цена при переходе на эти лампы создают условия для теневого оборота на рынке отремонтированных и контрафактных энергосберегающих ламп. Такие лампы легко найдут своего бережливого покупателя в небогатых и деревянных домах частного сектора обширных просторов России. Эти лампы имеют высокую степень пожарной опасности, которая резко возрастает при низком качестве электроэнергии в сети и низкой культуре ее эксплуатации.