Efekt migotania swiatła w zródłach i oprawach LED oraz jego wpływ na otoczenie
Efekt migotania światła w źródłach i oprawach LED oraz jego wpływ na otoczenie
Co to jest migotanie światła? Czy potrafimy je dostrzec?
Migotanie światła jest najczęściej opisywane jako wizualna niestabilność wywołana bodźcem świetlnym, którego luminancja lub rozkład widmowy zmienia się wraz z upływem czasu dla statycznego obserwatora w środowisko statycznym.
Migotanie światła można podzielić na migotanie widoczne oraz migotanie niewidoczne. W przypadku migotania widocznego modulacja światła jest wykrywalna przez obserwatora oraz świadomie postrzegana. Analogicznie migotanie niewidoczne nie jest postrzegane świadomie przez obserwatora. Pod względem wpływu na obserwatora może wystąpić postrzeganie przestrzenne, czyli sam efekt migotania niewidocznego (np. efekt stroboskopowy).
Od czego zależy efekt migotania?
Zjawisko migotania światła zależy przede wszystkim od układów zasilania, od jakości napięcia i prądu w sieciach elektrycznych oraz od sposobów sterowania źródłami światła. Należy jednak pamiętać, że problem dotyczy wszystkich źródeł światła znajdujących się w przestrzeni publicznej, zarówno tych tradycyjnych jak świetlówki, jak i tych opartych na nowoczesnych diodach LED. Wszystkie one mogą mieć niekorzystny dla zdrowia oraz samopoczucia ludzkiego efekt migotania oraz efekt stroboskopowy. Dodatkowo w produktach, zwłaszcza tańszych, producent musi wybierać między brakiem efektu migotania kosztem pogorszenia pozostałych parametrów elektrycznych – chociażby współczynnika Power Factor.
Jaki wpływ na zdrowie ma efekt migotania?
Skutki zdrowotne migotania światła można podzielić na natychmiastowe, które są wynikiem kilkusekundowej ekspozycji na światło oraz te, które mogą wystąpić pod wpływem długotrwałego oddziaływania.
Widoczne efekty zdrowotne, takie jak napady padaczkowe występują przy migotaniu światła najczęściej w zakresie od 3 do 70 Hz. Stwierdzono również, że osoby ze zdiagnozowaną padaczką światłoczuła najbardziej są narażone na jej atak w zakresie od 15 do 20 Hz. Natomiast długa ekspozycja na światło o częstotliwościach wyższych niż 70 Hz, pomimo iż osoba nie może świadomie postrzegać migotania, może powodować złe samopoczucie, pogarszać wzrok, wywoływać bóle głowy.
Obwody w lampach fluorescencyjnych charakteryzują się migotaniem dwukrotnie większym niż częstotliwość zasilania. Stwierdzono również, ze przy prawidłowo działającym układzie ze statecznikami elektromagnetycznymi nie powinny wywoływać napadów padaczkowych u osób na nie narażonych. Należy jednak
podkreślić, ze u osób wrażliwych na światło, pomimo iż świetlówki działają prawidłowo mogą wystąpić niepożądane efekty uboczne. Dodatkowo wraz z biegiem czasu układy świetlówkowe mogą charakteryzują się, oprócz pogorszenia jakości emitowanego światła również obniżeniem częstotliwości migotania. Bardzo ważnym aspektem oprócz częstotliwości migotania jest także wielkość modulacji oraz kształt fali, które maja ważny wpływ na postrzeganie migotania przez obserwatora.
Czy światło LED jest wolne od migotania?
Wraz z pojawieniem się układów opartych na źródłach światła z diodami LED, migotanie światła wcale nie przestało istnieć. Dodatkowo, dzięki łatwości sterowania mocą świetlna diody LED pojawiły się zagrożenia związane z tym rodzajem modulacji.
Część układów sterujących w układach LED pracują stabilnie, a inne charakteryzują się wysokimi współczynnikami migotania.
Opracowane parametry i metody pomiarów migotania światła identyfikują to zjawisko.
Flicker Percent – charakteryzuje się względną miarą cyklicznej zmienności amplitudy światła.
Flicker Index– obejmuje on procent migotania, kształt przebiegu oraz cykl pracy, który odnosi się do procentowego czasu w pojedynczym cyklu.
Sposób obliczania wskaźników migotania
Przy parametrze Flicker percent i określaniu wpływu na organizm człowieka, należy dodatkowo uwzględnić częstotliwość migotania. Warunkiem koniecznym uzyskania bezpiecznego poziomu Flicker percent jest spełnienie poniższej zależności:
Flicker percent ≤ 0,0333 * częstotliwość migotania światła [HZ]
Wynika z tego również, ze częstotliwość migotania powyżej 3000 Hz zapewnia spełnienie tego restrykcyjnego warunku, niezależnie od poziomu Fp.
Poziom bezpieczny dla obserwatora w odniesieniu do współczynnika Flicker Index jest wtedy, gdy ten współczynnik mieści się w granicach < 0 – 0,1 >.
Czym jest efekt stroboskopowy?
Oprócz efektu migotania został opracowany parametr SVM opisujący efekt stroboskopowy. SVM uwzględnia zmiany częstotliwości fali oraz wykorzystuje analizę Fouriera do analizy kształtu fali natężenia światła. Efekt stroboskopowy może spowodować wrażenie spowolnienia, zatrzymania, a nawet odwrócenie się kierunku ruchu cyklicznie poruszającego się przedmiotu, co może doprowadzić do wypadków z udziałem ludzi. Obecnie uważa się, ze SVM ≤ 0,4 jest wartością, która obniża możliwość zauważenia efektu stroboskopowego do minimum.
Czy prowadzone są badania sprawdzające oświetlenie pod katem efektu migotania światła?
W Centrum Badan i Pomiarów Swiatła LED line® sprawdziliśmy, jak zachowują się oprawy oparte na świetlówkach oraz jakim migotaniem się charakteryzują.
Badania przeprowadziliśmy na oprawie rastrowej 60/60 która jest często stosowana zarówno w biurach jak i przestrzeniach produkcyjnych i ciągach komunikacyjnych. Dodatkowo zbadaliśmy świetlówki LED które bardzo chętnie są używane jako lepsze zamienniki tradycyjnych lamp fluorescencyjnych. Badania dowiodły, ze źródło LED użyte w tradycyjnej oprawie rastrowej, oprócz niższego zużycia energii elektrycznej nie daje nam parametrów jakich byśmy się spodziewali.
W przypadku świetlówek tradycyjnych ich znamionowy strumień świetlny jest w dużym stopniu obniżony przez sama oprawę rastrowa. W przypadku używanych świetlówek tradycyjnych zauważyliśmy również spadek współczynnika oddawania barw CRI/Ra jak również samej sprawności oprawy rastrowej.
W tabeli przedstawiamy wyniki pomiarów 4 świetlówek zamontowanych w tradycyjnej oprawie rastrowej 60/60
Jak widzimy w tabeli, wyniki parametrów określających migotanie światła znacząco przekraczają wartości zalecane.
Flicker percent, który powinien być ≤ 0,0333* f [Hz] = 3,3 jest znacząco wyższy. Również parametr SVM znacznie przekracza wartość zalecana 0,4.
W związku z tak słabymi parametrami, producent opraw LED line® postanowił przedstawić nowoczesny zamiennik tradycyjnej oprawy rastrowej.
Jakie rozwiązania proponują producenci oświetlenia?
Nowej generacji lampa oparta na źródłach led charakteryzuje się bardzo podobnym katem rozsyła światła. Zastosowanie zasilacza, w którym można dobrać moc oprawy w zależności od potrzeb, spowodowała prostotę przy wymianach opraw w istniejących już instalacjach zaprojektowanych pod oprawy świetlówkowe. Wymiana opraw w stosunku 1 do 1 bez konieczności przerabiania instalacji elektrycznej znacząco podnosi funkcjonalność nowej lampy DIORA
Wymieniając wiec stare oprawy świetlówkowe na nowe lampy DIORA możemy dostosować ilość światła bez żadnych skomplikowanych układów ściemniających i utraty sprawności oprawy DIORA marki LED line®. Dbając również o zdrowie oraz dobre samopoczucie osób przebywających w otoczeniu światła pochodzącego z lampy DIORA, postanowiliśmy zadbać również o aspekty związane z migotaniem światła.
Przed przystąpieniem do wprowadzenia produktu na rynek przeprowadziliśmy szereg testów oraz pomiarów. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych układów sterowania oraz wysokiej klasy diod LED uzyskaliśmy również bardzo wysokie parametry świetle jak i elektryczne.
Nawiązując do migotania światła przedstawiamy wyniki lampy DIORA marki LED line® porównując ja z oprawa rastrowa zawierająca świetlówki.
Należy pamiętać o tym, ze nie wszystkie oprawy dostępne na rynku gwarantują tak wysokie parametry związane z efektem migotania. Należy wiec wybierać oprawy charakteryzujące się światłem, które zapewnia koncentracje i wydajność pracowników, co znacząco przekłada się na efektywność, ale także na samopoczucie całego zespołu.
Norbert Chrzanowski
Kierownik działu technicznego LEDline®
Sprawdź podobne publikacje dotyczące LEDów:
- Taśma LED 24V czy 12V?
- Duże plafony led – wady i zalety
- Technologia LED a bezpieczeństwo
- Jakie są rodzaje taśm LED?
- Jak podłączyć taśmę LED bez lutowania?
- Montaż oświetlenia LED
Zostań
partnerem B2B
Dołącz do nas
Jeśli poszukujesz możliwości rozwoju swojego biznesu, mamy dla Ciebie konkretną propozycję: zapraszamy do dołączenia do nas jako partner współpracujący z naszymi sieciami dystrybucji.
Dlaczego LED line?
Ponieważ jesteśmy ambitną, dynamiczną firmą, która zdobywa uznanie zarówno na rynku polskim, jak i na arenie międzynarodowej. Stanowimy zespół ekspertów, którzy tworzą partnerskie, oparte na zaufaniu relacje biznesowe. Działamy w oparciu o zasadę win-win, a nasze podejście oparte na efektywności zapewnia wyższy poziom zysku.
Zapraszamy Dystrybutorów
Potrzebujesz nowych możliwości osiągania zysku? Zoptymalizowanej, dopasowanej do potrzeb rynku oferty handlowej?
Porozmawiajmy!
Szczegóły
Zapraszamy Inwestorów
Poszukujesz niezawodnego partnera biznesowego, na którego rekomendacjach i ofercie możesz polegać przy realizacji nawet najbardziej wymagających projektów inwestycyjnych? Potrzebujesz pewności i potwierdzenia optymalnego doboru produktów oświetleniowych i komponentów?
Sprawdź naszą ofertę i nasz zespół ekspertów!
Szczegóły
Zapraszamy Instalatorów
Potrzebujesz partnera, który pomoże w przygotowaniu optymalnego rozwiązania do konkretnej inwestycji, a także w jej szybkiej i skutecznej realizacji? Potrzebujesz bezpośredniego kontaktu, eksperckiego doradztwa, szkoleń?
Skontaktuj się z nami!
Szczegóły