Screenshot: YouTube
ŠTEDNE LED žarulje u razvijenim zemljama sve više zamjenjuju obične jer su značajno ekonomičnije u pretvaranju električne energije u svjetlost, a usto su i trajnije.
Slično kao neonska
Poznato je da rad pod fluorescentnom, odnosno kako se uvriježeno ali krivo kaže - neonskom rasvjetom nije zdrav, iako trepere frekvencijom od 100 titraja u sekundi, koja se uglavnom smatra nevidljivom. Jedno istraživanje provedeno 1989. godine pokazalo je da službenici koji obavljaju kancelarijske poslove uz obične žarulje sa žarnom niti upola rjeđe osjećaju glavobolje. Slična studija za sada nije provedena s LED-icama, no ako trepere, za očekivati je slične rezultate.
Zašto rasvjeta titra?
Budući da električni uređaji, uključujući i rasvjetu, uglavnom rade na izmjeničnu struju od 50 Hz, logično je da i fluorescentne i LED žarulje titraju. Brzina titranja neonki je dvostruko veća – 100 Hz jer u jednom ciklusu izmjene smjera struje dva puta dosegnu maksimum. LED-ice su pak dizajnirane da titraju na oko 400 Hz, što je kompromis između učinkovitosti i ugodnosti za oko. Međutim, razlika je u tome što se pri promjeni smjera struje sjaj običnih žarulja smanjuje vrlo malo zbog toplinske inercije niti (s druge strane pretvaranje električne energije u svjetlost pomoću žarne niti uzrok je velikih gubitaka energije od oko 90%), sjaj neonki smanjuje se za oko 35 posto, a LED-ica, budući da se temelje na diodama, za 100%.
Vidimo i nevidljivo
Znanstvenici su ranije smatrali da su frekvencije svjetlosti više od 90 Hz potpuno nevidljive za ljudsko oko te da ne bi trebale uzrokovati probleme. Međutim, neka novija istraživanja pokazala su da je ta brojka negdje oko 2.000 do 3.000 i to zbog brzog pokretanja očiju koje se naziva sakada. Naime, ljudi i mnoge životinje ne promatraju prizore postojano, već se oči u brzim pokretima kreću po njima i uočavaju detalje koji su im zanimljivi. Na taj način grade mentalnu trodimenzionalnu sliku prizora. To se, među ostalim, događa i za vrijeme čitanja. Jedan od razloga takvog brzog kretanja očiju jest činjenica da je središnji dio ljudske mrežnice, koji daje sliku u najvišoj rezoluciji, vrlo malen – pokriva tek oko jedan do dva stupnja našeg vidnog polja. Međutim, upravo on ima ključnu ulogu u prepoznavanju objekata. Brzim pokretanjem očiju mi u našem okolišu uspijevamo na ekonomičan način uočiti i prepoznati sve što za nas može biti važno, bez da cijela slika bude istovremeno u fokusu. No nuspojava sakada jest da tijekom brzog pokretanja oka titraj svjetla stvara uzorak višestruke slike njezina izvora (slika dolje - prvi i posljednji red). Jedna britanska studija iz 2011. utvrdila je da tijekom sakada ljudi mogu uočiti treperenje svjetla sve do frekvencija od oko 3.000 Hz.
Kako LED-ice trepere frekvencijom od oko 400 Hz, njihovo treperenje ne može se izravno uočiti, no ono se tijekom sakada može vidjeti kao višestruko svjetlo – jedna žarulja pretvara se u više njih - što izaziva neugodan osjećaj. Ova neugoda može biti problem za rast popularnosti LED-ica, a on je posebno izražen kod nekih jeftinijih modela kada se koriste uz potenciometar. Naime, potenciometri za prigušivanje svjetlosti LED-ica često rade tako da skraćuju vrijeme tijekom kojeg je LED-ica uključena, a produžuje vrijeme tijekom kojeg je isključena (slika dolje). To pak znači da će titranje više doći do izražaja. Treperenje narušava kontrolu pokreta očiju tako što tjera mozak da napornije radi i troši više energije, što se povezuje s glavoboljama.
Ne kupujte prejeftino!
Još jedan od problema LED-ica je to što je njihov spektar svjetla nepotpun, tako da se doživljava kao hladan. CRI index koji pokazuje koliko je svjetlo slično prirodnom svjetlu Sunca, kod fluorescentnih svjetiljki se kreće između 50 i 98, kod LED-ica je uglavnom iznad 80, a kod žarulja sa žarnom niti je oko 100 (najbliže prirodnom).
Neki proizvođači LED-ica tvrde da su uspjeli postići visok indeks od 98 CRI.
Rješenje su kvalitetne LED-ice
Jedno od logičnih rješenja za problem titranja LED-ica je ugrađivanje dijelova koji izmjeničnu struju pretvaraju u istosmjernu. Ono se već primjenjuje u svim kvalitetnijim LED-icama. Osim toga, u njih se obično ugrađuju i stabilizatori napona.
Ante Bubalo, vlasnik web trgovine Bubled.hr, kaže da se kod jeftinijih LED-ica, koje se najčešće nabavljaju preko interneta iz Kine, javlja titranje svjetlosti koje može izazvati glavobolje.
„Kod nekvalitetnih LED žarulja ispravljač će spustiti napon na određenu vrijednost – recimo 60 volti, ali taj će napon varirati između 0 i 60 volti. Kod kvalitetnijih će pad biti puno manji, sa 60 na 55 volti ili čak i manje“, kaže za Index Bubalo.
„Cijena generičkih kineskih LED žarulja je oko jedan dolar po žarulji, dok je kvalitetnijih, koje su prošle testove treperenja, oko 20 kuna pa na više. Problem generičkih kineskih LED žarulja zna biti i taj što one imaju manju stvarnu snagu nego što je deklarirano“, tumači.
„Mi smo prije pokretanja webshopa Bubled.hr istražili nekoliko proizvođača LED rasvjete, kako bismo provjerili koje žarulje trepere, a koje ne. Ukoliko bi proizvođači žarulja prošli test treperenja, uvrstili bismo ih u ponudu. Postoje jednostavni testovi kojima se može utvrditi titra li neka rasvjeta ili ne. Naime, možete olovkom raditi brze pokrete pod svjetlom koje se ispituje. Ukoliko vidimo samo jedan obris olovke, možemo zaključiti da žarulja ne titra, no ako ih vidimo više, žarulja titra i nije pogodna za prostore u kojima se boravi (slika dolje)“, kaže Bubalo.
Ističe da većina novih LED žarulja danas sadrži transformatorski ispravljač napona koji pretvara izmjeničnu u istosmjernu struju, tako da nakon pravilnog filtriranja napona titranje nije primjetno. Problem se javlja kod generičkih proizvoda iz Kine u kojima se nalazi 'capacitor dropper' gdje se napon, koji u LED-icama mora biti niži nego u običnim žaruljama, snižava pomoću kondenzatora, umjesto pomoću transformatora.
„Kod takve izvedbe LED žarulje zasigurno titraju i trebalo bi ih zamijeniti. Tematika je tu zapravo još puno dublja, a osobno vjerujem da će se u budućnosti na LED proizvodima deklarirati podaci o treperenju, kao što su postotak treperenja (Percent Flicker) i index treperenja (Flicker index) kako bi kupci znali što točno dobivaju za koliko novca“.