středa 20. červen 2018   |   O nás   |   RSS   |   Mapa stránek   |   Přihlásit se   |   Kontakt
Úvod > Rubriky > Věda a výzkum > »Pomrkávající« žárovky lidem škodí. Řešení hledal náš student

»Pomrkávající« žárovky lidem škodí. Řešení hledal náš student

IMG_7619 - kopie.JPG

Zdravotní následky jevu zvaného flikr, kdy zařivky či LED žárovky „pomrkávají“, jsou už dobře zmapované. Jestli je možné tento jev eliminovat napájením stejnosměrným proudem, zkoumal doktorand fakulty mechatroniky Leoš Kukačka. Jeho výzkum je ve světě ojedinělý.

K tématu došel během stáže ve Francii na UPS Toulouse, kde ho tamní školitel před dvěma lety pro téma efektu zvaného flikr inspiroval. Leoš Kukačka se výzkumu v této oblasti věnoval dva roky, absolvoval proto i kombinované česko-francouzské doktorské studium, kdy absolvoval celkem roční stáž v prestižní laboratoři LAPLACE při Université Toulouse III Paul Sabatier.

Leoš se věnoval zkoumání jevu flikr, kterému česky říkáme „pomrkávání“, na LED žárovkách. Ty se používají přibližně desetiletí, mezi běžné uživatele se ale rozšířily až zhruba před pěti lety, kdy výrazně klesla pořizovací cena tohoto umělého zdroje osvětlení.

LED žárovky potřebují ke svému provozu konstantní hladinu napětí, ta se ovšem v klasické distribuční síti mění, proto je do každé LED žárovky integrován usměrňovač. Ten navíc umožňuje to, aby žárovka byla zapojena do sítě střídavého nebo i stejnosměrného proudu. Každý usměrňovač ovšem způsobuje energetické ztráty, které nejsou zcela zanedbatelné, a má přímý vliv také na míru flikru.

Některé LED žárovky flikr neprodukují vůbec, jiné ve vysokých frekvencích, které mozek nijak nevyhodnocuje – ty jsou neškodné.

Galerie

Nebezpečné pomrkávání

„Problémem je taková frekvence flikru, kterou oko zaznamená a mozek nedokáže vyfiltrovat,“ říká mladý vědec Leoš Kukačka.

„Takový flikr může u člověka vyvolat bolesti hlavy, závratě, malátnost a ovšem i epilepsii, vědci negativní následky flikru na lidské zdraví už dobře zmapovali,“ pokračuje Leoš a dodává, že zvláště nebezpečný může být i tzv. stroboskopický jev ve výrobních procesech.

Nebezpečí nastává, když pomrkávající žárovka či zářivka osvětluje kmitající či rotující předmět, protože pozorovatel, pracovník pak vidí jen zdánlivý pohyb předmětu. Pokud dojde k vyrovnání frekvence otáček či kmitů pohybujícího se předmětu s frekvencí flikru osvětlení, předmět se může pro pozorovatele zdánlivě zastavit.

LED technologie, které se dnes běžně používají také v automobilovém průmyslu, přinesly jistou míru diskomfortu až nebezpečí také do silničního provozu.

V souvislosti s nebezpečím jevu flikr je i mezi širší veřejností znám případ, kterým se v roce 1999 a i v dalších letech zabýval profesor Takada Hyroyuki z katedry pediatrie japonské Nagoya University Graduate School of Medicine. Ve svých studiích uveřejněných v odborném online časopise Epilepsia se zabývá případem, kdy v Japonsku v roce 1997 televizní vysílání jedné epizody kresleného seriálu Pokémoni vyvolalo epileptický záchvat u asi 600 dětí. Způsobil to čtyřsekundový záběr, během nějž se dvanáctkrát za sekundu měnila obrazovka z červené na modrou.

Pomohly by normy

Leoš Kukačka ve svých měřeních zkoumal flikr u LED žárovek od různých výrobců a zabýval se tím, jaký vliv má při napájení stejnosměrným proudem (DC) usměrňovač v žárovce na závažnost flikru či zda odstranění usměrňovače může při napájení DC flikr zmírnit, či naopak zintenzivnit.

„Při použití stejnosměrného proudu automaticky odpadá výrazný zdroj flikru, určitá míra rušení, a tím pomrkávání zdroje světla ovšem i tak zůstává,“ říká Leoš. 

Jeho zkoumání mělo jasný cíl, přijít na kloub tomu jak efekt škodlivého flikru eliminovat či odstranit. Ve světové vědě se eliminaci jevu flikru u LED svítidel při napájení DC ještě nikdo nevěnoval.

„Řešení není jednoznačné, velmi záleží na typu žárovky i technologii její výroby a liší se tedy i podle výrobce,“ říká Leoš Kukačka. „Hledání komplexního řešení flikru by pomohlo, kdyby parametry LED žárovek byly sjednocené. Základním krokem k řešení musí být vytvoření jednotných norem na to, jak má vypadat předřadník LED žárovek s usměrňovačem a jakou má mít odolnost vůči rušení,“ dodává mladý vědec s tím, že když s prací začínal, neexistovaly v tomto směru normy žádné, v roce 2015 byly pak vydány dvě, které ovšem nepokrývají celou problematiku efektu flikr.

Galerie

Leoš Kukačka svou dizertační práci s názvem „Power Quality in DC Supplied Grids: Application to Lighting Networks“ úspěšně obhájil na své fakultě nyní v únoru před mezinárodní komisí složenou také z evropských kapacit v oblast norem. Zasedli v ní lidé z laboratoře LAPLACE i další odborníci.

„Dosažené výsledky a celková hodnota této práce […] mohou tvořit velmi solidní základ pro další výzkum, který, pokud je mi známo, nebyl nikdy v relevantní literatuře diskutován. Celkový vědecký přínos tohoto výzkumu je excelentní,“ píše ve svém oponentském posudku docent Roberto Langella z Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli v italské Neapoli, který byl obhajobě práce také osobně přítomen.

Leoš nyní už jako postdok s diplomem z české i francouzské univerzity bude pokračovat ve vědě i ve výuce na Fakultě mechatroniky, informatiky a mezioborových studií TUL. Eliminaci flikru se chce ve své vědecké práci dále věnovat.

Radek Pirkl

Další články v rubrice

Diskutujte

Diskuse je otevřena pouze pro přihlášené. Přihlásit se
TUL
www.facebook.com/TUL.cz
www.youtube.com/user/TULiberec
T-intra
Český rozhlas sever

Stránky T-UNI vznikly za podpory projektu Copernic, reg. č. CZ.1.07/2.4.00/31.0059, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

ESF - Investice do vzdělání