Новости
330 0

Коэффициент пульсации света и ухудшение здоровья — мифы и правда.

Одной из самых главных страшилок, которыми нас пугают специалисты по традиционному и светодиодному освещению, является так называемая пульсация света.Данному явлению особо подвержены некачественно собранные и дешевые экземпляры светильников. Характеризуется такой параметр коэффициентом пульсации.

Давайте рассмотрим как обнаружить вредные пульсации, чем их замерить, от чего они зависят и какими нормативными документами и правилами регламентируются.

Влияние пульсаций света на организм и мозг

Если покопаться поглубже в этом вопросе, то окажется что не все пульсации одинаково вредны. Некоторые из них можно даже игнорировать и не измерять.

Впервые процесс влияния пульсаций света на организм человека был подробно изложен в журнале «Светотехника» в далеком 1963-м году. Суммируя изложенный в ней материал, можно сделать некоторые выводы.

Например, пульсации света имеющие частоту до 300Гц, действительно оказывают негативное влияние на наш организм.

Читайте также: 9 советов по выбору кабель-канала для электропроводки: размер, виды

При постоянном воздействии такого света, изменяется привычный суточный ритм и общий гормональный фон. При мерцании на частоте до 120Гц, наш мозг реагирует на это «мельтешение» и пытается воспринять несуществующую информацию, обрабатывая ее и загружая себя. Вполне естественно, что это напрямую сказывается на усталости.

Вот вам наглядный эксперимент и результаты ЭЭГ головного мозга. В первом случае (рисунок А) — человек сидит в затемненной комнате, а во втором (рисунок Б) — он находится в помещении с пульсирующими лампами частотой 120Гц.

Посмотрите на ненормальные пики активности и представьте как это сказывается на биоритмах и вашем общем самочувствии.

Но если данные пульсации имеют частоту выше 300Гц, то они просто никоим образом не фиксируются телом и мозгом человека.

И соответственно никакого влияния на него не оказывают.

ГОСТ, правила и нормативные значения

На основе данных заключений ученых и был разработан ГОСТ Р54945-2012 «Методы измерения коэфф. пульсации освещенности». ГОСТ действителен и используется всеми производителями на данный момент.

В нем подробно описаны методы измерения и какими приборами это следует делать.

Главный вопрос для потребителя заключается в том, какое максимальное значение коэффициента пульсаций может быть у разных источников света в тех или иных помещениях.

Эти предельные параметры регламентируются несколькими сводами правил СП.

Минимально безопасное значение, которое указано в них — это 5%. Многие другие источники и статьи в интернете говорят о цифрах в 3% или даже в 1%. Так вот, в данных сводах правил, речи о таких малых величинах даже близко не идет.

Вот сводная таблица рекомендуемых значений коэффициента пульсаций для разных помещений:

Читайте также: Что делать, если микроволновая печь искрит и трещит внутри?

При этом запомните, что для нежилых помещений пульсации вообще никак не нормируются.

Поэтому если где-то и встретите на светильниках ЖКХ данные, что у них пульсация 10% или даже 5%, не стоит особо верить таким техническим параметрам.

Для подавляющего большинства таких светильников, замеры просто не производятся, так как не требуются по закону.

А зачем производителям лишние траты и повышение цены своего товара по сравнению с конкурентами?

Какие показатели пульсации (мерцания) можно считать безопасными

Нормирование допустимых уровней пульсации света устанавливается СНиП 23-05-95. Документ регламентирует показатели по значениюкоэффициента пульсации (Кп)

.

Коэффициент пульсации — этовзятое в процентах отношение разности максимального и минимального значения освещённости — к его среднему значению.Да, за основу расчёта берётся именно освещённость, а не световой поток, поскольку из-за отражений и пр. в помещении показатели пульсации в разных его зонах будут различаться, а ведь именно это имеет значения для нормативов. При расчёте показателей для отдельно взятой лампы в отрыве от освещаемого ей помещения справедливо оперировать и световым потоком.

Как ни странно, но частоту пульсации этот коэффициент не учитывает, ну а те показатели, которые принимают в расчёт частоту (индекс мерцания, например) — не фиксируются в нормативах… Поэтому вряд ли можно говорить однозначно, что источники света, имеющие показатели Кп ниже требуемых нормативом, однозначно наносят вред, т.к. могут обладать более высокой частотой пульсации, нивелирующей высокую глубину. Тем не менее, этот норматив — единственное, на что можно ориентироваться в практической деятельности.

Вот выдержка из СНиП, устанавливающая максимальные значения Кп для помещений различного назначения:

  • жилые комнаты: не нормируется
  • детские комнаты: 10%
  • рабочие комнаты, кабинеты, офисы: 15%
  • рабочее место оператора ПК: 5%
  • учебные аудитории: 10%
  • торговые залы: 10%

Как видите,для жилых комнат

этот коэффициент вообще не определён, поэтому нам остаётся только ориентироваться на ограничения для остальных помещений и, исходя из них, стараться придерживаться значений 10-20% в зависимости от того, насколько длительным может быть нахождение человека в той или иной комнате, а также насколько напряжённая зрительная работа будет там производиться.

Мониторы и смартфоны

Кстати, немного отвлекаясь от лампочек, стоит заметить, что почти у каждого второго монитора пульсации выше 30%, а у некоторых и под 100% можно найти.

Читайте также: Таблица зависимости мощности тэна от его сопротивления

Поэтому домашние лампочки с 10%, это еще цветочки в нашей повседневной жизни. Вы например, каждый день проводите минимум час или два, уткнувшись в экран смартфона. А они пульсируют как кислотная дискотека.

Многие после этого даже удивляются откуда «ноги растут» и кто виноват в постепенном ухудшении их здоровья.

Еще один любопытный момент, касающийся предельных цифр, заключается в следующем — для вашего мозга нет большой разницы, сидите вы под лампочкой с коэффициентом в 20% или в 100%.

В обоих случаях уровень расстройства будет схожим. Может отличаться только время воздействия эффекта.

Когда возникает стробоскопический эффект

А еще при Кп>20% возможно появление стробоскопического эффекта.

Это когда движущиеся и вращающиеся объекты (вал двигателя, лопасти вентилятора), для ваших глаз будут казаться неподвижными.

Это весьма травмоопасно. Поэтому на производствах в закрытых помещениях с искусственным освещением, стоит очень строго подходить к вопросу выбора правильных светильников.

Пульсации у традиционного освещения и методы снижения

Высокие значения Кп характерны в первую очередь для разрядных ламп с электромагнитными ПРА (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ).

Здесь они в легкую могут достигать величин выше 30%. Кстати, обычные лампочки накаливания, также имеют пульсации до 15%. Но мы этого особо не замечаем, так как эффект гасится тепловой инерцией.

Лампочка накаливания это в первую очередь неплохой обогреватель (большая часть всей энергии у нее уходит в тепло), и только затем уже источник света.

При этом чем мощнее лампочка, тем меньше ее коэффициент.

Здесь зависимость определяется инерционностью разогрева и остывания вольфрамовой нити.

Очень эффективным способом снижения коэфф. пульсаций, которым почему-то мало кто пользуется — является установка в одной точке нескольких ламп питающихся от разных фаз. Вот наглядная таблица для разных типов ламп и зависимость их пульсаций при подключении от 1-й, 2-х или 3-х фаз.

Более кардинальный метод для ламп ДРЛ, ЛБ и им подобным — это замена электромагнитной ПРА на электронную, с одновременным повышением частоты до 400Гц.

Кстати, многие до сих заблуждаются, думая что светодиоды в отношении теплопередачи и эффективности убежали далеко вперед. Это не всегда соответствует действительности. И с КПД светодиодов тоже не все так гладко.

Мерцания выключенной лампы

Причина мерцания чаще всего кроется в использовании выключателя с подсветкой. Важно знать, что для реализации этой функции в конструкции выключателя предусмотрена неоновая маломощная лампочка, которая подключена параллельно с клавишей включения/отключения LED -лампы.

Читайте также: Как правильно выбрать индикаторную отвертку и пользоваться инструментом

При выключенном приборе ток идет через лампочку подсветки и затем поступает на вход драйвера, и через диодный мостик на сглаживающий конденсатор, который постепенно заряжается. Как только разность потенциалов на его входе и выходе достигнет некой величины, срабатывает схема стабилизации, и напряжение поступает на светодиоды, заставляя их заработать на долю секунды, в течение которой конденсатор успевает разрядиться.

Существует несколько способов убрать мигание светодиодной лампы, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Демонтаж подсветки

Самый простой способ —убрать лампочку подсветки. К сожалению, он годится не для всех выключателей: существуют современные модели, в которых это невозможно. Кроме того, иногда подсветка нужна: она дает возможность быстро найти выключатель в темной комнате.

Жесткое подключение

Лампочка подсветки подключается независимо от LED-лампы к фазовому и нулевому проводу. Так она будет работать постоянно, независимо от того, включен светильник или нет, а сам светильник навсегда избавится от мерцания.

Недостаток метода — потребуется прокладка дополнительного провода, что не всегда удобно.

Замена обычного выключателя проходным

В этом случае при одном положении переключателя будет работать светильник, а при другом — загораться подсветка. Метод потребует покупки переключателя, но полностью исключает возможность мерцания, даже если его причина не связана с подсветкой.

Шунтирование светильника

То есть, подключение параллельно с ним нагрузки с меньшим сопротивлением. Основной ток в этом случае будет идти через нагрузку, а того тока, что останется на долю светильника, не хватит, чтобы зарядить конденсатор.

В качестве шунтирующей нагрузки можно использовать:

  1. Простую лампочку накаливания. Метод подходит для случая, когда имеется несколько светильников, включенных параллельно, например, в люстре: вместо одного из них просто ставится обычная лампа. Способ решения проблемы прост, но у него есть недостатки: в этом случае об экономии энергопотребления можно забыть. Кроме того, современные осветительные приборы далеко не всегда рассчитаны на такой аксессуар, как лампа накаливания, разогревающаяся до высоких температур.
  2. Резисторс сопротивлением 1 мОм и мощностью около 2 Вт. Резистор изолируется термоусадкой и подключается прямо в распределительной коробке, между нулем и фазой, параллельно светильнику. Метод имеет примерно те же недостатки, что и в предыдущем случае: приводит к дополнительным затратам электроэнергии, которая пойдет на нагрев резистора. Кроме того, небезопасно такое наличие источника тепла в распределительной коробке вблизи проводов.
  3. Конденсатор, емкость которого находится в пределах от 0, 01 мкФ до 1 мкФ, а напряжение — 630 В. Это самый экономичный и безопасный способ шунтирования. Во-первых, являясь реактивным сопротивление, конденсатор никак не повлияет на показания счетчика и, во-вторых, не будет нагреваться. Чем больше емкость конденсатора, тем надежнее шунтирование, но с увеличением мощности увеличиваются и размеры радиодетали. Конденсатор нужен керамический или бумажный, электролитические не годится, поскольку они восприимчивы к резким изменениям напряжения и могут взорваться. Если же в качестве шунта выбирается именно электролитический конденсатор, его запас напряжения должен быть достаточно велик.

Если мигает при отсутствии подсветки

В этом случае следует проверить, не пролегают ли в одной штробе другие провода, кроме тех, что подводят питание к LED -светильнику. Дело в том, что питающий провод большой длины может стать своеобразной антенной, а лежащие рядом провода под напряжением создавать слабое электрическое поле. В результате на контактах фильтрующей емкости создается напряжение, приводящее к включению светодиодов.

Существует еще одна причина, почему мигает светодиодная лампа во включенном состоянии, связанная с недостатками проводки: неверное включение светильника в сеть. Необходимо, чтобы фазовый провод был заведен на выключатель, а нулевой — на лампу, в противном случае схема, ответственная за пуск лампы, будет постоянно под потенциалом, и избежать мерцания не удастся.

Узнать, куда какой провод подключен, можно при помощи фазовой отвертки со световым индикатором.

Светодиодное освещение и мерцание

В светодиодных светильниках многое зависит от качества сборки блоков питания (драйверов). Если у них на выходе не постоянный ток, а выпрямленный с промышленной частотой, то пульсации в 30% не такая уж и редкость.

Но в общем, касательно светодиодных источников света и коэфф. пульсации ГОСТ четко говорит:

Исходя из этого, прежде чем делать какие-то замеры, убедитесь что частота пульсаций от вашего светильника не превышает 300Гц. В противном случае может и измерять ничего не потребуется.

Хотя есть здесь и исключения — например профессиональный свет для фото или видеосъемки.

Здесь даже при величине свыше 300Гц нужно обращать внимание на любые мерцания. Дело в том, что при видеосъемке и фотографировании, идет жесткая привязка частот источников света к другим наборам параметров — частоте кадров, выдержке и т.п.

Хотя и никакого влияния на человека здесь уже не будет, зато очень даже будет присутствовать влияние на качество съемки.

А еще коэффициент пульсаций резко повышают всевозможные диммеры, собранные по принципу ШИМ и работающие на частоте до 300Гц.

Поэтому будьте предельно осторожными в их применении.

Принцип работы LED-светильника

Мерцание не только создает определенный дискомфорт для зрения и нервной системы человека, но и негативно влияет на саму лампу,значительно сокращая срок ее эксплуатации. Для устранения проблемы необходимо знать устройство LED-светильника.

Самый ходовой драйвер — устройство, предназначенное для преобразования переменного тока с напряжением 220 В, которое поступает на его вход, в постоянный ток с заданными параметрами, зависящими от конкретного типа лампы. Для этого используется диодный мостик и стоящий после него электролитический конденсатор, выполняющий роль сглаживающего фильтра. Выходное напряжение сглаживается и стабилизируется, для чего в конструкции драйвера предусмотрена соответствующая электронная схема. Далее, напряжение подается на светодиоды.

Как и чем замерить коэффициент пульсаций

Если пульсации в ваших лампах есть и они действительно вредные, то качественные замеры согласно ГОСТ, производятся по технологии с использованием осциллографа.

С его помощью можно измерить любую частоту пульсации и высчитать коэффициент у любых светильников. Формула расчета следующая (более подробно читайте в ГОСТе):

В относительно рабочих, а не в стерильных лабораторных условиях, также должны применяться рекомендуемые измерительные приборы. Вот их перечень:

Одним из самых популярных приборов является ТКА-ПКМ 08.

Такой аппарат оцифровывает сигнал с фотодатчика на частоте 3000Гц. Если частота источника света выше, то полученные данные от этого прибора уже будут существенно искажены. И верить им или нет, решать только вам.

Зачастую подобные девайсы объединяют в себе сразу несколько приборов — люксметры, яркомеры, пульсметры.

Читайте также: Выбираем настольную лампу (светильник) для рабочего стола

Все эти аппараты очень дорогие, так как проходят соответствующую поверку с дальнейшим внесением в реестр. А это существенным образом повышает цену прибора.

Если вам нужны замеры, что называется «для себя», без последующего предоставления их результатов в госорганы, то никто не запрещает посмотреть в сторону и более дешевых аналогов.

Тем более есть экземпляры с очень хорошими отзывами.

Например аппарат Radex Lupin.

Как проверить пульсацию?

Сразу следует отметить, что, во-первых, мерцание лампы возможно только при включении её к питающей сети переменного тока. При питании от аккумулятора или батареек работают светодиодные лампы без пульсаций (Кп=0%). Во-вторых, измерить пульсацию подручными средствами (видео или фотокамерой) невозможно. С их помощью можно лишь утолить своё любопытство и убедиться в наличии мерцания.

Согласно ГОСТ Р 54945–2012, пульсация светодиодных ламп должна измеряться специальными приборами с измерительными преобразователями излучения. В документе приводится ряд приборов, рекомендуемых для проведения измерений:

  • Многоканальный радиометр «Аргус»;
  • Пульсметр-люксметр «Аргус 07» или «ТКА-ПКМ»/08;
  • Пульсметр-люксметр «ТКА-ПКМ»/08;
  • Люксметр-яркомер-пульсметр «Эколайт-01» или «Эколайт-02».

Внешне эти измерительные приборы немного крупнее пульта дистанционного управления, оснащены фотодатчиками, дисплеем и кнопками управления. Как правило, прибор можно подключить к ПЭВМ, и с помощью прикладной программы организовать визуализацию и дополнительные вычисления.

Как проверить лампочку на пульсацию — народные способы

К самым простым и распространенным бытовым способам проверки пульсаций относятся следующие методы:

  • мобильный телефон

Просто посмотрите на свет лампочки через экран смартфона. То что не видно вашему глазу, будет весьма заметно на камеру.

Правда имейте в виду, что некоторые аппараты имеют встроенную возможность принудительного подавления мерцания. Поэтому вы можете ничего и не увидеть, хотя эффект и будет присутствовать.

Подносить нужно максимально близко, чтобы нить накала или рассеиватель занял по максимуму все пространство экрана.

  • фотоаппарат

Сделайте фотоснимок лампочки без вспышки. Если на нем будут темные полосы — это признак мерцания.

  • карандашный метод

Поднесите на свет лампочки карандаш или линейку и начните ею мельтешить наподобие вентилятора или веера.

Если появится эффект «застывших лопастей» или вы будете видеть несколько карандашей, то пульсация больше нормы.

Чем отчетливее будут очертания, тем больше коэффициент. Такие остаточные контуры фигур из-за световых мерцаний, проявляются и в повседневной жизни.

  • юла

Раскрутите детскую юлу под источником освещения. При появлении стробоскопического эффекта, меняйте лампочки.

Однако подобные народные способы выявляют пульсацию до 100Гц. А вот от 100Гц до 300Гц, они могут и подвести. Поэтому полагаться на них не стоит.

Мерцание светодиодных ламп

Сегодня наиболее популярными среди потребителей являются светодиодные лампы, которые доказали свое превосходство над другими источниками света благодаря долгому сроку службы и энергоэффективности. Но не только такими положительными характеристиками обладают светодиодные источники света. Другим достоинством является низкий коэффициент пульсации. Не так давно ученые выяснили, что пульсирование светового потока негативно сказывается как на зрении человека, так и на общем психологическом состоянии. Именно поэтому производители источников света стремятся снизить коэффициент пульсации. Стоит отметить, что избавиться от мерцания светодиодной лампы Вы можете и самостоятельно, обладая знаниями о самом явлении пульсации и способах ее устранения.

Из-за чего возникает пульсация led-ламп?

Большая часть существующих на сегодняшний день источников света характеризуется наличием мерцания. Для решения данной проблемы очень важно обладать достаточными знаниями о природе пульсаций. Главное негативное воздействие мерцаний – быстрая утомляемость человека. Не всегда пульсация света может быть замечена человеческим зрением, поскольку ее частота превышает границу частот слияния мельканий света.

От частоты пульсаций напрямую зависит самочувствие человека, которое сопровождается головными болями, вялостью, усталостью, рассеянностью и невозможностью сосредоточиться на работе.

Устаревшие лампочки накаливания создают самые сильные и частые пульсации светового потока. Следовательно, само явление мерцания зависит именно от источника света. В led-лампах используется драйвер, который контролирует подачу тока по цепи светодиодов. К сожалению, не все производители светодиодных источников света используют надежные драйверы, способные сократить пульсации до приемлемых показателей. Лампочки таких изготовителей, как правило, отличаются низкой себестоимостью.

Нередки случаи, когда изначально лампа светит без пульсаций. Но с течением времени появляется мерцание, которое в дальнейшем усиливается. Вывод, который приходит сам собой, это низкое качество изделия и недобросовестность производителей. Во избежание таких ситуаций при покупке тщательно изучайте информацию на упаковке, где должен быть обозначен коэффициент пульсаций.

Что представляет собой коэффициент пульсаций?

Коэффициент пульсаций

– это показатель, выражаемый в процентах и отображающий степень колебаний при изменении светового потока. Источник света и его особенности – главная причина появления мерцаний.

Опытным путем учеными была установлена допустимая величина данного коэффициента, которая варьируется в диапазоне 5-20%. Важно помнить о том, что конкретная величина напрямую зависит от обстоятельств работы зрения человека.

В дошкольных учреждениях, где находятся маленькие дети, коэффициент не должен превышать 10%. Рабочим местам с компьютерами соответствует световой поток с мерцаниями не выше 5%. В образовательных учреждениях максимальные пульсации – 10%.

На производственных предприятиях коэффициент пульсации допустим в том случае, если люди в том или ином помещении появляются кратковременно, а не в течение всего рабочего дня, и при этом исключена вероятность возникновения стробоскопического эффекта (оптический обман зрения, причиной которого является неправильное восприятие движущихся объектов). Данный эффект опасен тем, что на производстве предметы, находящиеся в движении, могут казаться в состоянии покоя, тем самым при контакте с ними возможно получение серьезных травм.

Нормирование коэффициента пульсации произошло не так давно и сегодня характеризуются высоким контролем со стороны санитарных норм. Периодически осуществляются проверки освещения специальными органами.

Способы проверки уровня пульсации

Определение уровня пульсации может осуществляться на основе коэффициента, о котором говорилось ранее. Но данный способ уместен тогда, когда светодиодный источник света был подключен к переменному току. Коэффициент в таком случае попадает в рамки от 1 до 30%.

Коэффициент пульсации определяется на основе определенных измерений, которые осуществляются с учетом таких факторов:

  • при постоянном электрическом токе коэффициент равняется 0, следовательно, мерцания нет. Таким образом, все измерения происходят при переменном токе.
  • все измерения необходимо проводить при помощи специальных приборов. Одним из измерительных устройств является пульсометр-люксометр, который подключается к компьютеру и способен производить вычисления быстро и с высокой точностью.

Светодиодные лампы могут продолжать мерцать даже в выключенном состоянии, что заметно даже без напряжения зрения. Такие частые мигания вызывают сильный дискомфорт и «давят» на глаза человека. При этом включенные лампы также продолжают мерцать, что уже не будет так сильно ощущаться.Сегодня еще не все производители светодиодных источников света указывают в технических данных коэффициент пульсации. Поэтому многие осуществляют проверку в домашних условиях следующими путями:

  • карандаш

Казалось бы, как можно проверить исправность лампы канцелярским прибором? Данный процесс происходит довольно просто: испытуемый источник света подключается к сети, а карандашом перед ним нужно очень быстро водить. Если след, что остается от карандаша, как будто распадается на части, значит свойственно наличие мерцания.

  • фотокамера

Камера (также для этой цели можно использовать современный смартфон) должна быть расположена на расстоянии около 1 метра от проверяемой лампы. При мигании источника света на экране будут отображаться темные полосы.Каким образом можно избавиться от пульсаций?

Во-первых, необходимо произвести замену старого конденсатора на новый, которому характерна наибольшая емкость. При этом подбор конденсатора также определяется габаритами и рабочим напряжением. Более того, необходимо знать где расположен на плате тот самый конденсатор, а также обладать навыками и умением установить новый. Тем не менее, такой способ не всегда позволяет до конца устранить пульсации.

Другой причиной мерцания ламп является применение диммеров, предназначенных для регулировки освещения. Но, стоит помнить, что не каждый светодиод способен функционировать вкупе со светорегулятором. Следовательно, приобретать нужно качественные устройства, не жалея на них денег. Перед приобретением обязательно изучайте характеристики устройств.

Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом светодиодных источников света от известных производителей, которые гарантируют высокое качество своей продукции.

Добавить комментарий