La iluminación LED y sus efectos en la salud

Extraído de: http://smart-lighting.es
Por Miguel Cacheda

Sabías que los LEDs pueden ayudar a mejorar tu calidad de vida? ¿Qué su luz puede ser usada para tratamientos terapéuticos muy variados? ¿Qué puede mejorar nuestro rendimiento en el trabajo y en los estudios? Pero no todo es positivo. ¿Sabes que una luminaria con un diseño deficiente puede ser un factor de riesgo para enfermedades como el cáncer o la epilepsia? ¿Que su manipulación puede crear daños a largo plazo en la visión?

Tanto si eres diseñador de sistemas de iluminación, como usuario o instalador, lo que se expone en este post es de tu interés. Los diseñadores podréis conocer las características de la próxima generación de luminarias, las que además de eficiencia aportan la buena luz, la luz que necesitamos. Los consumidores podréis aprender qué características ha de reunir un sistema de iluminación LED para que se adapte a tus necesidades y no perjudique tu salud ni la de los tuyos. Y los instaladores podrán conocer algunos consejos para hacer buenas instalaciones y no correr riesgos a la hora de manipular luminarias con LEDs.

¿Qué parámetros de la luz pueden afectar a nuestra salud?

La luz puede afectar de varias formas en nuestra salud:
  • La intensidad de la luz, con dos efectos posibles:
    • Calentamiento de nuestro ojo
    • Deslumbramiento
  • Efectos estroboscópicos, o parpadeo de la luz.
  • El espectro de luz
Analicemos cada uno para el caso de los LEDs.

Efectos de intensidad de la luz LED.

¿Calentamiento del ojo?

Comenzamos por una buena noticia. Un uso normal de un LED no produce un efecto de calentamiento del ojo. Está claro que hablamos de LEDs de iluminación y no LEDs láser que sí que pueden ser peligrosos
¿Deslumbramientos?

La concentración de luz que presenta un LED puede fácilmente superar 1000 veces la de fuentes de luz tradicionales. Estos niveles de intensidad sin duda pueden provocar molestos deslumbramientos que no son dañinos para la salud, salvo en situaciones potencialmente peligrosas cómo la conducción de vehículos.

Así que hemos de evitar que la luz directa de los LEDs alcance nuestros ojos. Por tanto, la recomendación es que no usemos lámparas muy potentes que tengan LEDs a la vista.

Los instaladores y diseñadores ya siguen normas de ergonomía visual que evitan estos molestos deslumbramientos.

¿Cómo nos afecta el parpadeo de la luz?

El parpadeo de la luz o efecto estroboscópico está presente en casi todas las fuentes de luz artificial aunque nuestro ojo no pueda observarlo. Existen estudios [2] que indican los posibles efectos del parpadeo de la luz en los humanos dependiendo de la frecuencia:
  • ~3-70Hz, riesgo de ataques epilépticos
  • Hasta 165Hz, riesgo de malestar, dolores de cabeza, alteraciones de la visión, etc.
Se ha demostrado que percibimos parpadeos con frecuencias hasta 200Hz. Pero sus efectos dependen de la sensibilidad de la persona (no todos nos vemos afectados de igual modo) y de otros parámetros como:
  • Frecuencia
  • Intensidad de la luz (intensidades mayores producen un mayor efecto)
  • Color de la luz (rojos y azules afectan más)
  • Modulación (diferencia entre el valor máximo y el mínimo de la luz. Mayores diferencias producen un mayor efecto)
Las bombillas incandescentes y fluorescentes (lo que incluye las de bajo consumo de fluorescencia) están alimentadas directamente a 50Hz (60Hz en algunos países) y por ello presentan parpadeos a la frecuencia de la red 50-60Hz y del doble de la frecuencia de la red 100Hz-120Hz, por encima de lo que nuestro ojo puede apreciar. En los vídeos siguientes hechos a cámara lenta se pueden apreciar estos parpadeos.

Los LEDs no pueden ser conectados directamente a la red (salvo algunas excepciones no muy populares) y para que produzcan luz, han de ser alimentados con una corriente constante de un cierto valor. Esta corriente se la proporciona un circuito electrónico que recibe múltiples nombres (balastro, driver, fuente de alimentación, etc.) y que es el encargado de que esta corriente tenga el valor adecuado y sea lo más estable posible.

Vale, vale, pero ¿el LED produce una luz con parpadeo o no? Tenemos que distinguir dos casos:
  • La iluminación LED sin atenuación (también conocido por su nombre en inglés, dimming) NO (si el diseño es el adecuado).
  • En el caso de tener dimming:
    • Si el dimmer es de la instalación con iluminación clásica, no todas las lámparas LED funcionan adecuadamente con estos dimmers, por lo que es posible la aparición de parpadeos visibles e invisibles.
    • Si la función de dimming está en la lámpara LED, el parpadeo existirá ya que es el modo habitual de realizar el dimming en un LED (PWM), pero su frecuencia debería estar muy por encima de los 200Hz que se indicaron antes.
En conclusión, el parpadeo está en todas la fuentes de luz artificial y el LED también las puede tener. Suponiendo un diseño correcto de la lámpara LED, el parpadeo debería estar a frecuencias superiores a 200Hz para tener el menor efecto sobre las personas. El siguiente video hecho a cámara lenta permite observar el parpadeo de una bombilla LED.

Así que podemos extraer los siguientes consejos:

Diseñador:
  • Los balastros que permitan dimming han de hacerlo con frecuencias superiores a 200Hz.
  • Uso de LEDs con una inercia lumínica grande, es decir, que sus materiales permitan un suavizado del parpadeo lo mayor posible.
  • Introducir sensores en las lámparas que permitan detectar parpadeos de alto riesgo (principalmente menores de 70Hz) debido a malas instalaciones o mal funcionamiento, y desconecten la lámpara.
Instalador y consumidor:
  • No uses dimmers de iluminación clásica con lámparas LEDs salvo que estés totalmente seguro que la conexión de ambos no va a producir parpadeo.
  • Usar balastros con frecuencias de dimming mayores de 200Hz.
  • Informarnos del posible parpadeo que puedan tener las lámparas antes de comprarlas.
¿Cómo afecta el espectro de la luz a nuestra vida?

Existen numerosos estudios en curso en los que se evalúan de los beneficios de la luz de una determinada longitud de onda (lo que determina el color de la luz) para el tratamiento de enfermedades: cáncer, reuma, tratamientos cosméticos, etc.

La luz del sol va variando su espectro (su composición en colores) a lo largo del día. Este espectro presenta mayores componentes azules durante el día y más rojas durante la noche. Dicha variación de la luz natural tiene efectos sobre los ritmos circadianos de nuestro cuerpo. Es decir, en nuestra actividad a lo largo del día.

Además sabemos que nuestra visión se adapta a lo largo del día, siendo más sensible a los colores azulados durante la noche. Esto permite definir 3 tipos de visión: visión fotópica (día), mesópica (anochecer) y escotópica (noche). Por tanto la iluminación nocturna con tonalidades azules (blancos fríos) necesita menos luminosidad para proporcionar la misma sensación de brillo a nuestros ojos. O lo que es lo mismo, iluminar con luz con una mayor componente de azul durante la noche, permite un ahorro de energía.

Lea el artículo completo en: smart-lighting.es
  • arcadia
  • challenger
  • havellssylvania
  • instrumatic
  • lgaingenieria
  • sierras
  • tecnacel
  • vr