Zakup oświetlenia LED. Czym się kierować?

Łukasz Rajek
Kierownik projektu PremiumLight Pro realizowanego przez Fundację na rzecz Efektywnego Wykorzystania Energii w Katowicach Absolwent Politechniki Sląskiej. Specjalista ds. oświetlenia, zarządzania energią, audytów energetycznych, pomiarów oświetleniowych, elektrycznych i cieplnych.

Popularna w ostatnim czasie technologia LED daje bardzo duże oszczędności kosztów energii oraz możliwości regulacji parametrów oświetlenia. Przed zakupem produktów LED warto jednak dowiedzieć się więcej na temat ich właściwości, ale i szkodliwości.

Czym kierujemy się przy wyborze oświetlenia LED?

Standardowo klienci kierują się trzema podstawowymi i widocznymi parametrami: specyfikacją techniczną, ceną i wzornictwem. Dla większości klientów specyfikacja techniczna ogranicza się do trzech parametrów technicznych, takich jak: moc źródła/oprawy, temperatura barwowa i rodzaj trzonka mocującego źródło do oprawy. Do najczęstszych błędów popełnianych przez klientów należy określenie „jasności”, czyli ilości emitowanego strumienia świetlnego, za pomocą parametru mocy elektrycznej. Owszem, dawniej, gdy do celów domowych stosowano wyłącznie żarówki wolframowe, taka ocena się sprawdzała. Obecnie parametrem opisującym jasności źródła jest nominalny użyteczny strumień świetlny wyrażony w lumenach (lm). Im więcej lumenów, tym jaśniejsze jest źródło światła.

Co kryje cena LED?

Drugim parametrem jest cena. Mając w rękach dwa źródła o identycznej lub zbliżonej specyfikacji technicznej, klient najczęściej wybiera tańszy produkt. Do najważniejszych elementów źródeł LED należy dioda świecąca wraz ze zintegrowaną optyką, elektroniczny zasilacz oraz radiator do odprowadzania ciepła. O ile na świecie istnieje tylko czterech producentów diod świecących, to producentów elektronicznych zasilaczy jest olbrzymia liczba. Tanie źródło LED oznacza zastosowanie taniej elektroniki. Ta z kolei równa się bardzo niskiej jakości. Najsłabsze ogniwo stanowią tutaj zasilacze, których zła jakość rzutuje na cały produkt. Przekładają się one na brak kompatybilności elektromagnetycznej i szereg związanych z nim problemów, o których więcej za chwilę. Kiepska elektronika również może powodować niewidoczne dla oka migotanie źródeł LED, które powoduje olbrzymie zmęczenie wzroku i bóle głowy.

Ostatnim podstawowym dla klientów parametrem jest wzornictwo, a więc to, czy źródło światła ma wygląd klasycznej żarówki, kuli, świeczki, czy daje światło kierunkowe (reflektor), czy może rozproszone.

Czego nie ujawniają producenci?

Na każdym opakowaniu powinien się znajdować dobrze widoczny komunikat z najważniejszymi parametrami produktu. Podobna nota musi być zamieszczona na stronie internetowej. Na pudełku produktu LED muszą znaleźć się m.in. informacje o nominalnej mocy elektrycznej (W), nominalnym użytecznym strumieniu świetlnym (lm), nominalnym okresie trwałości lampy (h), temperaturze barwowej (K), wskaźniku oddawania barw (CRI) oraz liczbie cykli włącz/wyłącz, poprzedzającej przedwczesny koniec eksploatacji.

Te podstawowe parametry techniczne należy sprawdzać i brać pod uwagę podczas doboru źródeł światła LED. To jednak tylko wierzchołek góry lodowej. Większości istotnych informacji i parametrów produktów LED, producenci nie ujawniają. Mowa tutaj o wpływie światła na bezpieczeństwo fotobiologiczne ludzi oraz zdolności LED do poprawnej pracy w określonym środowisku elektromagnetycznym (czyli wspomnianej już kompatybilności elektromagnetycznej).

Oświetlenie LED może wywoływać nowotwory skóry

Ze względu na sposób generowania światła, LED potencjalnie mogą tworzyć zagrożenie dla oka i skóry. Dzieje się tak, gdy źródło światła lub oprawa nie spełnia odpowiednich wymogów. Kluczowa tutaj jest norma bezpieczeństwa fotobiologicznego lamp i systemów lampowych PN-EN 62471. Mówi ona o takich niebezpieczeństwach, jak: zagrożenie oka i skóry promieniowaniem aktynicznym UV⁽¹⁾, zagrożenie oka promieniowaniem UV-A, światłem niebieskim i podczerwienią (IR) oraz zagrożenie termiczne skóry i siatkówki.

Co istotne, fala promieniowania UV jest falą krótką i niesie znaczną porcję energii. Promieniowanie UV wnika więc w skórę człowieka bardzo płytko, ale powoduje silne uszkodzenia. Zwiększona dawka promieniowania powoduje zaczerwienienie skóry, powstawanie plamek, a nawet zmiany nowotworowe na skórze. W przypadku oka, długotrwałe promieniowanie może powodować zaćmę. Zagrożenie może pojawić się, kiedy na diodach świetlnych jest zbyt mała lub nierównomiernie rozłożona warstwa luminoforu. Decydując się na konkretne oświetlenie w budynku (szkole, biurze czy mieszkaniu), decydujemy o warunkach, w których będziemy funkcjonować codziennie, przez znaczną część doby.

Jak ocenić ryzyko?

Aby pomóc ocenić bezpieczeństwo użytkownika, określono czteropoziomową klasyfikację grup ryzyka:

• RG0 - grupa wolna od ryzyka, niestwarzająca zagrożenia fotobiologicznego,
• RG1 - niskie ryzyko fotobiologiczne, źródła światła nie powodują zagrożenia w normalnych warunkach użytkowania,
• RG2 - ryzyko umiarkowane, źródła światła nie powodują zagrożenia związanego z reakcją oka na bardzo jaskrawe źródła,
• RG3 - wysokie zagrożenie fotobiologiczne, nawet w wyniku chwilowej czy krótkiej ekspozycji. Stosowanie takich źródeł światła w ogólnych warunkach jest niedozwolone.

Przyjęta klasyfikacja określa – w zależności od rodzaju emitowanego promieniowania, warunków stosowania źródła oraz czasu narażenia na jego promieniowanie – potencjalne ryzyko wystąpienia skutków szkodliwych dla zdrowia. W wyniku pomiarów promieniowania emitowanego przez powszechnie stosowane systemy LED, francuska agencja ANSAS ustaliła, że wszystkie lampy LED przeznaczone do użytku domowego należą do grupy ryzyka 0 lub 1 (takie źródła nie wymagają umieszczania ostrzeżeń dla użytkowników). Jeżeli mówimy o oświetleniu do zastosowań domowych czy biurowych, źródła powinny być właśnie w grupie RG0 lub RG1. Odnosi się to także do czasu ekspozycji. Na przykład RG0 oznacza, że możemy przebywać ponad 8h w pomieszczeniu ze świecącym danym źródłem LED tuż nad głową, a generowana dawka UV będzie dla nas bezpieczna. RG1 mówi już tylko o ponad 4h.

Zaburzenia pola elektromagnetycznego

Innym, bardzo ważnym aspektem jest zdolność LED do poprawnej pracy w określonym środowisku elektromagnetycznym i nieemitowanie zaburzeń pola elektromagnetycznego, zakłócającego poprawną pracę innych urządzeń. W skład wymagań kompatybilności elektromagnetycznej wchodzą: poziom zakłóceń elektromagnetycznych, poziom emisji harmonicznych, ograniczenia wahań napięcia i migotania światła, utrzymanie strumienia świetlnego i temperatury barwowej w czasie użytkowania. Źródłem zaburzeń są wadliwie skonstruowane zasilacze i sterowniki LED, które nie spełniają norm.

Emitowane zaburzenia elektromagnetyczne o znacznych wartościach mogą wywoływać zakłócenia w pracy urządzeń zasilanych z tych samych instalacji elektrycznych, a nawet po prostu znajdujących się w tym samym budynku. Bardzo często zdarza się, że oferowane w handlu LED-y nie spełniają standardów kompatybilności i wówczas taka pojedyncza lampa czy grupa lamp zainstalowanych w danym pomieszczeniu stają się źródłem zaburzeń elektromagnetycznych. Mam tutaj przykład z własnego podwórka: po zamontowaniu i zapaleniu taniej żarówki LED w kuchni przestawał odbierać mi telewizor. Spotkałem się także z sytuacją, gdy po wymianie kilkudziesięciu świetlówek liniowych T8 o mocy 36W na źródła liniowe LED (tzw. zamienniki) w budynku biurowym, zaczęła się zacinać, a później całkowicie przestała pracować winda.

Producenci źródeł i opraw LED nie podają informacji na opakowaniach swoich produktów o wielkościach emisji elektromagnetycznej. Niemniej jednak, powinniśmy wyszukiwać na opakowaniach znaku CE. Jest to jedyne oznaczenie na produkcie, które potencjalnie poświadcza spełnienie tych wymogów.

Przestroga dla gmin

Największy problem z tanimi zasilaczami występuje w oświetleniu ulicznym. Po zamontowaniu na słupach opraw LED, gminy zaczynają płacić kary za przekroczenia mocy biernej, gdyż oprawy te generują moc bierną pojemnościową. Powoduje to, iż inwestycje nie przynoszą oszczędności, ale problemy i dodatkowe koszty.

Kupując nowe oświetlenie wszyscy powinniśmy być uważni⁽²⁾, niemniej jednak większa odpowiedzialność spoczywa właśnie na gminach lub podmiotach kupujących LED-y w większych ilościach. Często bowiem głównym kryterium wyboru jest najniższa cena, która niestety pociąga za sobą złą jakość. Jeżeli w szkole, biurowcu czy na ulicy zostaną zamontowane oprawy LED niespełniające wymogów, to my wszyscy jesteśmy narażeni na niebezpieczeństwo.

Łukasz Rajek