Натриевые лампы высокого и низкого давления
Прежде чем рассмотреть технические характеристики лампы ДНаТ 250 Вт, следует разобраться, что представляет собой данный источник света, какова его конструкция и принцип действия. Специалисты в области светотехники знакомы с изделием, но новичкам термин «дуговая натриевая трубчатая лампа высокого давления» ни о чем не говорит. Кроме того, что лампа изготавливается в форме трубки, а излучающим элементом является натрий.
ДНаТ – это проверенные временем, надежные осветительные приборы, не лишенные недостатков по сравнению с современными аналогами.
Два десятилетия назад такие лампы использовались для освещения автомобильных трасс по всему миру, но со временем их начали заменять светодиодными устройствами. К слову, в прошлое натриевые лампы так и не ушли: опытные проектировщики нередко закладывают их в свои проекты, а обусловлено это рядом причин. Во-первых, стоимость светодиодов значительно выше, во-вторых, энергетическая эффективность последних не столь велика, в-третьих, количество производителей led-продукции слишком велико, из-за чего порою трудно выбрать качественные приборы.
ДНаТ простыми словами
Лампы ДНаТ за рубежом называются HPS Lamp, что расшифровывается как High-Pressure Sodium Lamp, переводится как «натриевые лампы высокого давления» и на русском сокращенно пишется НЛВД. Первые НЛВД производились в Советском Союзе в форме эллипса или трубки, с прозрачной или матовой колбой, зеркальным напылением или без него, различной мощности.
Получается, ДНаТ – это разновидность источника света НЛВД, но при выборе немецкого изделия фирмы Osram будьте готовы увидеть наименование типа VIALOX NAV-T 250 W SUPER 4Y.
К НЛВД относятся и другие источники света – ДНаЗ (зеркальное напыление) и ДНаС (светорассеивающая колба).
Что такое ДНаТ лампа и ее разновидности
Внешний вид лампы ДНаТ
Осветительные приборы ДНаТ – это одна из видов натриевых лампочек высокого давления. Аббревиатура ДНаТ расшифровывается, как «Дуговая Натриевая Трубчатая». Приборы этого типа делятся еще на несколько разновидностей – ДНаС, ДНаЗ и ДНаМТ. Каждый из них имеет свои индивидуальные особенности, преимущества и недостатки.
- ДНаС – это светорассеивающие осветительные приборы. В качестве светорассеивателя используется специальный пигмент, которым обрабатывается вся внутренняя поверхность внешней колбы. Спектр этого вида лампочек напоминает дневной.
- ДНаЗ – свечение горелки имеет определенную направленность. Характеризуется прибор специальным напылением зеркальным рефлектором на внешнюю колбу устройства.
- ДНаМТ – оснащены матированной колбой. Эта разновидность представляет собой аналог ДНаС, который на сегодняшний день уже снят с производства. Используются для замены осветительных приборов ДРЛ без ухудшения качества освещения.
Все натриевые осветительные приборы делятся на два вида в зависимости от принципа действия – лампы низкого и высокого давления.
Натриевая лампа низкого давления
Натриевая лампа низкого давления
Осветительные приборы низкого давления обладают несколькими специфическими особенностями. Например, при изготовлении применяется не обыкновенная стеклянная колба, а высокопрочное боросиликатное стекло. Это необходимая мера, поскольку воздействие паров натрия на стеклянные поверхности агрессивное и разрушающее.
Сокращенно эта разновидность называется НЛНД, эффективность ее работы зависит прежде всего от температуры окружающей среды. Для обеспечения оптимальных условий для бесперебойной и продолжительной работы, лампочку дополнительно помещают в стеклянную внешнюю колбу, которая не только защищает конструкцию от агрессивных факторов окружающей среды, но и служит необычным термосом.
Натриевые лампы для уличного освещения высокого давления
Натриевая лампа высокого давления
В сравнении с предыдущей разновидностью натриевые лампы высокого давления имеют несколько весомых преимуществ – феноменальная эффективность и качественная цветопередача. При мощности от 30 до 1000 Вт светоотдача достигает 160 лм/Вт, эксплуатационный срок, как правило, составляет около 25000 часов.
Благодаря большой яркости и компактным размерам область применения модулей высокого давления широка.
Используются такие разновидности натриевых ламп обязательно с балластом электронного или индуктивного типа. Розжиг происходит при помощи специального электротехнического устройства – ИЗУ, которое гарантирует бесперебойную поставку импульсов до 6 кВт.
Как правило, от момента запуска натриевой лампы высокого давления и до возникновения полноценного освещения проходит не более 5 минут.
Конструкция
При рассмотрении конструкции лампы ДНаТ мы видим следующие элементы:
- стеклянная колба;
- цилиндрическая трубка с алюминиевым держателем.
Полость трубки заполнена парами ртути (как у люминесцентных источников) и натрия, образующими амальгаму натрия. Но это не все газообразные вещества: для пуска изделия применяется ксенон.
ДНаТ бывают и высокого, и низкого давления. Данный параметр, по сути, связан с температурой цвета: в первом случае лампа имеет светло-желтый оттенок, во втором – приглушенный желтый (как у галогенок и ламп накаливания).
Ксенон находится внутри горелки, обеспечивающей плавный пуск оборудования. Для повышения срока эксплуатации могут использоваться одновременно две горелки.
Горелка
Та самая цилиндрическая трубка, о которой сказано выше. Изготавливается из прозрачной керамики, устойчивой к воздействию высоких температур и химически активных веществ. Впервые была изготовлена компанией General Electric в 1960 году и запатентована под названием «лукалос» (у нас известна как «поликор»). В основу ее создания заложена технология спекания окиси алюминия при высоких температурах. К двум концам трубки припаяны вольфрамовые электроды.
Внутри нее находится смесь инертных газов и натриевой амальгамы под давлением 100 и выше кПа, которое обеспечивает легкость возникновения электрического разряда за счет большей плотности среды, а также расширяет область видимого спектра.
Цоколь
Для подключения к линиям электропитания используется резьбовой цоколь Эдисона типа Е. Для ламп ДНаТ мощностью 50, 70 и 100 ватт используется типоразмер Е27, для более энергоемких моделей 150, 250 и 400 ватт – Е40. Цифра указывает диаметр патрона в миллиметрах.
Принцип действия натриевых ламп
В герметичной колбе создаются условия для испарения натрия. Для получения света используют D-линии на волнах 589 и 589,6 нм. Натриевые лампы бывают высокого и низкого давления. Согласно общепринятой классификации это, соответственно, от 30000 до 1 млн. Па и от 0,1 до 10000 Па. Такое положение дело возникло на основе долгих исследований специфики разряда.
Установлено, что максимум светоотдачи отмечается при давлениях 0,2 и 10000 Па. Первые натриевые лампы, созданные в 1931 году Марселло Пирани, функционируют на первом экстремуме функции в пределах указанного интервала при плотности тока 0,1 – 0,5 А на квадратный сантиметр. Наиболее благоприятные условия для излучения света достигаются при температурах жидкой фазы в интервале 270 – 300 градусов Цельсия (температура цоколя, по крайней мере, вдвое ниже). Лампы, работающие при давлении 0,2 Па, эффективнее.
Второй экстремум достигается при дальнейшем нагреве паров. При температурах 650 – 750 градусов Цельсия. Натриевые лампы повышенного давления долго не удавалось создать. Сложность заключалась в отсутствии подходящего материала для колбы. Лишь алюминиевая керамика сумела выдержать натиск агрессивной среды при температурах выше 1000 градусов (1300 – 1400 градусов Цельсия). Искусственные материалы дали человечеству немало, о чем косвенно упоминалось в обзоре по теме Электрических цепей.
Принцип действия
Для возникновения электрического заряда в газовой среде необходим импульс высокого напряжения. Поскольку натрий плавится при достаточно высокой температуре, электрический заряд загорается медленно: маломощные ДНаТ выдают полный световой поток через 5–6 минут, а большой мощности – через 10–15 минут.
В момент запуска среда холодная, ее электрическое сопротивление мало, поэтому процесс сопровождается лавинообразным нарастанием тока в цепи, что может вызвать перегрев и разрушение электродов лампы. Поэтому в состав пускорегулирующей аппаратуры ДНаТ включается электронный балласт (дроссель) – катушка индуктивности без сердечника. Компенсация происходит за счет возникновения магнитного потока, направленного противоположно породившему его току.
Сравнение технических характеристик
В таблице ниже представлено сравнение технических характеристик ртутной газоразрядной лампы высокого давления (ДРЛ) и трубчатой дугово-натриевой лампы (ДНаТ) одинаковой мощности – 250 Вт.
ДРЛ-250 | ДНаТ-250 | |
Мощность (Вт) | 250 | 250 |
Удельный световой поток (Лм/Вт) | 45 | 90 |
Общий световой поток (Лм) | 13500 | 28000 |
Время непрерывной работы (час) | 12000 | 20000 |
Тип цоколя | Е40 | Е40 |
Цветовая температура (К) | 3800 | 2000 |
Индекс цветопередачи (Ra) | 45 | 25 |
Время полного разогрева (мин) | 5–10, в зависимости от температуры окружающего воздуха | |
Длина (мм) | 228 | 250 |
Диаметр колбы (мм) | 91 | 48 |
Характеристики
Согласно статистике со средними характеристиками, сегодня ДНАТ 250 ватт выпускается с энергопотреблением в 120 вольт, светопотоком в 26 тысяч люменов, Е40 цоколем, 250 миллиметров длиной и 48 сантиметров диаметром.
Технические характеристики остальных моделей колеблются на следующих параметрах: срок службы 25000 часов, температура работы 40 градусов, тип резьбы цоколя — Е27, энергопотребление — 1000 ватт, напряжение — 120 вольт, световой поток — 130 тысяч люменов, светоотдача — 130 люменов на ватт, длина волны — 640 ньютон на метр, масса 30 граммов, а пульсация светопотока 70%.
Вам это будет интересно Причины моргания лампочек и их устранение
Технические характеристики
Достоинства и недостатки ДНаТ
Достоинства этого типа ламп видны из приведенной выше таблицы. В первую очередь, она обладает большей энергетической эффективностью. Значительно выше и рабочий ресурс. За счет своей компактности может устанавливаться в светильники меньшего размера. Цветовая температура соответствует естественному солнечному свету. При такой частоте спектра на световой поток не влияют хлопья снега, капли дождя, туман или пыль.
Имеются и свои недостатки. Время выхода на полный световой поток очень велико – в сильный мороз ДНаТ 250 может разгореться на полную мощность лишь через 15 минут (время зависит от мощности источника света). Из-за низкого индекса цветопередачи предметы интерьера при освещении могут иметь совершенно иной вид. В процессе эксплуатации от промышленной сети частотой 50 Гц появляется мерцание, оказывающее негативное действие на зрительный аппарат. При таком свете долго работать не получится.
Сферы применения
В первую очередь, используются натриевые лампы для уличного освещения, на фонарных столбах автострад и других объектов, где взвеси в воздухе могут негативно сказаться на безопасности. Свет дугово-натриевых ламп способен пробиться сквозь густой туман, ливень и снег, чего не скажешь об экономных светодиодных светильниках.
Благодаря большому содержанию ультрафиолета и инфракрасных волн оборудование используется в теплицах. Оно благотворно влияет на развитие и плодоношение растения, прогревая воздух и ускоряя фотосинтез.
Строго запрещено эксплуатировать ДНаТ на рабочих объектах, где требуется точное распознание цветов.
Область применения
Светильники ДНАТ служат, для того чтобы освещать большие территории с широкими улицами, автомобильными магистралями, туннелями, спортивными комплексами, аэропортами, железнодорожными вокзалами, архитектурными сооружениями, цехами и складами. Очень часто применяются там, где выращивают тепличные культуры. Отличаются тем, что хорошо греются и заменяют в некотором плане солнце растениям.
Вам это будет интересно Особенности подключения ИЗУ для ДНАТ
Освещение автомобильной магистрали как одно из направлений применения
Схемы подключения
Для подключения ДНаТ к сети используется пускорегулирующая аппаратура, состоящая из балластного дросселя и источника высоковольтных импульсов (ИЗУ). Первый элемент включается последовательно, а второй – параллельно лампе. Ток, проходя через дросcель и ИЗУ, производит пуск лампы.
Мощность дросселя обязательно должна соответствовать мощности источника света. И включается он именно в фазную линию, которую можно определить, используя простейшую индикаторную отвертку. Для компенсации реактивной составляющей тока и снижения энергопотребления параллельно лампе включается гасящий конденсатор. Для ДНаТ-250 можно использовать модель емкостью 35 мкФ. Это необязательный элемент схемы.
Относительно использования ИЗУ у электротехников нет единого мнения. Дело в том, что он бывает двух типов:
- с двумя точками подключения;
- с тремя точками подключения.
Двухточечный ИЗУ
Схема генератора автоколебаний строится на двух динисторах. Включается параллельно лампе, поэтому устройство при возрастании пускового тока не оказывает балансирующего влияния на электросхему. Из-за этого дроссель может быть пробит. После запуска лампы ИЗУ продолжает работать, увеличивая энергопотребление.
Трехточечный ИЗУ
Особенностью устройства является то, что фазная линия проходит через него и по этой цепи оно оказывается включенным последовательно лампе. Поэтому при запуске его дроссель оказывает дополнительное компенсационное воздействие и лучше стабилизирует систему. Схема строится на полупроводниках последнего поколения, имеющих лучшие эксплуатационные характеристики. По этим причинам предпочтительнее использовать именно его.
Меры предосторожности при эксплуатации
Внешняя колба лампы нагревается до температуры 250–300 град. Цельсия. Это и определяет список мер безопасности при работе с ней.
- Не касайтесь колбы лампы в течение 10–15 минут после ее выключения.
- Категорически нельзя трогать колбу руками без перчаток: потожировые следы на поверхности приведут к неравномерному прогреву и даже взрыву.
- Обеспечьте лампе хорошую вентиляцию и держите ее подальше от возгораемых конструкций. То же самое касается балластного дросселя, который нагревается до 150 град. Цельсия.
Кроме того, оберегайте лампу от ударов: при взрыве колбы осколки разлетаются на очень большое расстояние. При повреждении горелки возможно заражение помещения или территории ртутью.
Меры безопасности
Во время своей работы лампочка, рассчитанная на 250 ватт, способна чрезмерно нагреваться. По этой причине необходимо соблюдение некоторых правил при использовании светоисточника. Нельзя трогать корпусную часть в течение 20 минут, после того, как будет отключен светильник. Кроме того, прикасаться оголенными руками к колбе нельзя из-за оставления жира. В результате нагревания кожный жир превратится в копоть и повредит корпус осветительного оборудования. Помимо этого, важно сделать для светоисточника и балласта вентиляционную систему, поскольку это два элемента, которые должны время от времени охлаждаться. Ставить их следует вдалеке от легковоспламеняющихся устройств.
Вам это будет интересно Как сделать нужный коэффициент светового потока
Важно! Обязательно следует беречь прибор от физических ударов. Во время взрыва осколки натриевой лампочки могут разлететься на большую площадь. При этом в ней содержится опасная ртуть, в результате попадания которой на производстве понадобиться срочная эвакуация людей и обеззараживания помещения.
В целом, ламп ДНАТ 250 — модель, благодаря которой можно достичь качественного и эффективного освещения в любом производственном освещении. Отличается конструктивно от других светильников, подключается в двухточечном и трехточечном ИЗУ.
Условия утилизации
Горелки натриевых ламп высокого давления содержат амальгаму натрия – сплав натрия и ртути. Категорически нельзя выбрасывать ДНаТ в контейнеры с обычным бытовым мусором или закапывать их на ближайшем пустыре. Утилизация приборов проводится по тем же правилам, которые приняты для ламп ДРЛ и других устройств, содержащих ртуть.
Дуговые натриевые лампы высокого давления имеют очень хорошие технические характеристики. По энергоэффективности и ресурсу работы они конкурируют со светодиодными источниками света, поэтому люди еще долго будут использовать их в разных сферах жизнедеятельности.
Что означает аббревиатура ДНаТ
Натриевые лампы – вид энергосберегающих осветительных элементов, внутри колбы которого находится натрий. Конструкция старая и замещается более технологичными источниками света. Однако все еще востребована, так что имеет смысл рассмотреть ее подробно.
Что такое натриевая лампа
Под натриевой лампой понимают осветительный прибор с обозначением ДНаТ и расшифровкой «дуговая натриевая трубчатая» лампа. Элемент отличается надежностью, простотой и доступностью. Многие компании и сейчас производят их, что свидетельствует о наличии спроса.
Впервые приборы появились в тридцатые годы, однако их быстро вытеснили металлогалогеновые источники. Элементы применяют для уличного освещения, подсветки агрокультур, в спортивных залах и подземных переходах.
Внешний вид натриевой лампы
Долгое время натриевые элементы устанавливались в уличные фонари и системы подсветки трасс. Сейчас устройства заменяют на светодиоды. Тем не менее, большое количество проектировщиков предпочитает натриевые источники в силу их доступности, большого срока эксплуатации, высокой мощности и светоотдачи.
Нередко ДНаТ устанавливаются на предприятиях вместе с металлогалогенными лампами. Натриевое освещение дает теплые оттенки и более комфортно для работы.
Разновидности
Все натриевые лампы делятся на элементы высокого и низкого давления. Главное различие в уровне давления в колбе и разнице с атмосферным показателем. Это обуславливает специфику работы оборудования и применение в конкретных ситуациях.
Высокого давления
Элементы высокого давления бывают трех типов:
- ДНаТ – наиболее распространенная дуговая натриевая лампа высокого давления, которую можно встретить в уличных фонарях.
- ДНаЗ – разновидность ДНаТ, которая имеет зеркальное напыление на внутренней стенке колбы. Элемент характеризуется меньшей мощностью, но повышенными показателями светоотдачи.
- ДРИ (ДРИЗ) – устройство с излучающими добавками. Может иметь зеркальный слой на колбе. Сравнительно неплохая цветопередача, однако некоторые цвета смотрятся тускло.
Низкого
Натриевые лампы низкого давления с самого начала не имели популярности у пользователей и сейчас не применяются. Даже повышенная энергоэффективность не стала поводом для использования. Причина — плохая цветопередача, при которой сложно идентифицировать цвет, а иногда и форму объекта.
В то же время надежны, потребляют мало энергии, отлично отдают свет. Подойдут в редких случаях исключительно для освещения улиц.
Технические характеристики
К основным относят световой поток, светоотдачу и время эксплуатации. Между мощностью элемента и ресурсом есть прямая зависимость — модели большой мощности работают дольше.
Ниже представлены технические характеристики востребованных источников ДНаТ мощностью 150, 250 и 400 Вт. Все они подключаются к светильнику при помощи цоколя типа E40 при напряжении в 120 В.
ДНаТ 150
Технические характеристики лампы ДНаТ 150
Мощность, Вт | Поток, Лм | Светоотдача, лм/Вт | Длина, мм | Диаметр, мм | Ресурс, ч |
150 | 14 500 | 100 | 211 | 48 | 6 000 |
ДНаТ 250
Технические характеристики лампы ДНаТ 250
Мощность, Вт | Поток, Лм | Светоотдача, лм/Вт | Длина, мм | Диаметр, мм | Ресурс, ч |
250 | 25 000 | 100 | 250 | 48 | 10 000 |
ДНаТ 400
Технические характеристики лампы ДНаТ 400
Мощность, Вт | Поток, Лм | Светоотдача, лм/Вт | Длина, мм | Диаметр, мм | Ресурс, ч |
400 | 47 000 | 125 | 278 | 48 | 15 000 |
Особенности конструкции
Все натриевые лампы представляют собой колбу из высокопрочного оксида алюминия, соединенную с двумя электродами. Материал элемента выдерживает высокие температуры, устойчив к парам натрия. Колба заполнена смесью инертных газов, ртути, натрия и ксенона. Наличие аргона в газовой смеси облегчает образование заряда, а ртуть и ксенон служат для улучшения светоотдачи.
Конструкция выглядит как колба в колбе. Горелка устанавливается в колбу меньшего размера, в ней создается вакуум. Подключается к сети через цоколь. Внешний элемент выполняет функцию термоса, защищая внутренние части от негативного воздействия низких температур внешней среды и снижая теплопотери.
Горелка
Горелка это важнейший элемент любой лампы ДНаТ. Она представляет собой тонкий стеклянный цилиндр, максимально устойчивый к перепадам температуры и химическим воздействиям. С обеих сторон в колбу вставлены электроды.
При производстве горелки особенное внимание уделяется ее полной вакуумизации. Цоколь во время работы оборудования разогревается до 1300 градусов и попадание даже незначительного количества кислорода в эту область может привести к взрыву.
Видео: Лампа ДНаТ 250 с разгерметизированной колбой.
Горелка изготавливается из поликристаллической окиси алюминия (поликора). Материал обладает высокой плотностью, устойчивостью к парам натрия и пропускает около 90% всего видимого излучения. Электроды делают из молибдена. Увеличение мощности элемента требует увеличения размеров горелки.
Вакуум в колбе сложно поддерживать, поскольку при температурном расширении неизбежно появляются микроскопические щели, через которые проходит воздух. Чтобы предотвратить это, используют прокладки.
Цоколь
Через цоколь светильник подключается к электросети. Чаще всего используется винтовое соединение Эдисона с маркировкой E. Для ДНаТ мощностью 70 и 100 Вт применяют цоколи E27, для 150, 250 и 400 Вт – E40. Цифра рядом с буквенным обозначением указывает на диаметр соединения.
Долгое время натриевые лампы оснащались только винтовыми цоколями, однако не так давно появилось новое соединение Double Ended, предусматривающее контакты с двух сторон цилиндрической колбы.
Цоколь конструкции Double Ended
Принцип действия
Внутри колбы натриевой лампы нужно поддерживать дуговой разряд. Для генерации используется импульсное зажигающее устройство (ИЗУ). Во время включения импульс может достигать мощности 2-5 кВт.
Под действием напряжения возникает пробой с формированием разряда. Около десяти минут уходит на разогрев горелки и выход устройства на номинальную мощность. В это время возрастает и нормализуется яркость.
Принцип работы ДНаТ
В современных элементах можно встретить встроенный дроссель, который ограничивает силу тока дуги и гарантирует стабильную подачу энергии без пульсаций и иных нежелательных моментов.
Сферы применения
Натриевые лампы применяют, когда экономические соображения важнее показателей цветопередачи. Они не годятся для жилых помещений, общественных зданий и производственных цехов. Помимо плохой цветопередачи лампа опасна при неисправности.
Возможно применение для роста рассады
ДНаТ используют для организации уличного или тепличного освещения, подсветки архитектурных памятников и зданий. Особенно часто встречаются в крупных городах. Их можно распознать по желтовато-золотистому оттенку. Больше всего распространены элементы мощностью 250 и 400 Вт.
Относительно недавно на рынке появились маломощные натриевые лампы с индексом цветопередачи 80. Этот показатель значительно выше, чем у других аналогичных моделей. Поэтому такие лампы эффективны для световой декорации в общественных местах.
Нередко натриевыми элементами пользуются дизайнеры для имитации огня или света солнца.
Схемы подключения
В зависимости от ИЗУ схемы различаются. ИЗУ бывает двухконтактным и трехконтактным. Ниже представлены схемы для обоих случаев.
Подключение через двухконтактное ИЗУ
В схемах подключения натриевых ламп дроссель всегда подключается последовательно, тогда как зажигающее устройство включается параллельно.
Подключение через трехконтактное ИЗУ
Реактивность мощности во время запуска требует включения в цепь конденсатора, снижающего помехи и силу пускового тока. Обычно используют элемент емкостью 18-40 мкФ. Подключение конденсатора осуществляется параллельно источнику питания. Конденсатор стабилизирует напряжение и замедляет деградацию электродов.
Использование в схеме конденсатора
Меры предосторожности
При использовании газоразрядных натриевых ламп важно помнить:
- Недопустимо отключать питание элемента срезу же после его включения. Нужно подождать хотя бы 1-2 минуты. Пренебрежение рекомендацией может привести к полному отказу запуска.
- В помещении с элементом освещения должна быть система вентиляции. Это обусловлено повышенной теплоотдачей прибора и наличием в нем вредных веществ.
- Не трогать лампу и отражатель во время работы голыми руками, это гарантировано вызовет серьезный ожог.
- Во время установки колбы желательно пользоваться перчатками. Жировой налет при нагревании может привести к взрыву колбы. Попадание воды на открытые элементы запрещено.
- Используемый вместе с лампочкой балласт может разогреваться до температур около 150 градусов. Рекомендуется убирать его под огнеупорный кожух, чтобы защитить от попадания влаги и мусора.
- Нельзя браться голыми руками за токопроводящие элементы или допускать попадание на них влаги. Также рекомендуется периодически проводить проверку проводки на наличие повреждений, прожогов или коротких замыканий. Провода в данном случае должны быть особые, рассчитанные на работу с экстремально высокими напряжениями.
Утилизация
Утилизация устройств
Натрий – летучее вещество, которое легко воспламеняется при контакте с воздухом. К тому же в элементах присутствует ртуть – опасный радиоактивный элемент, способный вызывать тяжелые отравления. По этой причине просто выбрасывать натриевые источники освещения недопустимо. Их нужно утилизировать как потенциально опасные отходы вместе с другими энергосберегающими лампами.
В крупных городах для утилизации предусмотрены баки. Если это невозможно, обратитесь в ближайшую светотехническую мастерскую, производственное предприятие или вызовите службу сбора опасных отходов.
Достоинства и недостатки
У натриевой лампы имеются как достоинства, так и недостатки. Учитывая их, вы избежите неприятных сюрпризов.
- Высокий показатель светоотдачи по сравнению с другими осветительными приборами. Для НЛВД показатель может достигать 150 лм/Вт, а для НЛНД даже 200 лм/Вт.
- Большая часть представленных моделей способна работать очень долго, а максимальный ресурс составляет 28 000 часов.
- В период эксплуатации параметры эффективности остаются на одном уровне.
- Устройства испускают очень комфортный для глаз свет.
- Натриевые лампы способны стабильно функционировать при температурах от –60 °С до +40 °С.
Не обошлось и без недостатков, к которым относят следующие:
- С момента запуска до выхода на номинальную мощность может пройти около 10 минут.
- Во многих элементах внутри колбы присутствует вредная ртуть.
- Взрывоопасность, связанная с вероятностью контакта натрия с воздухом и быстрым возгоранием.
- Иногда сложно подключить пускорегулирующую аппаратуру.
- При работе наблюдаются значительные потери мощности (до 60%).
- Цветопередача низкая.
- При подключении к сети 50 Гц наблюдаются значительные пульсации.
- Для зажигания требуется большое напряжение.
Недостатки весомые, однако для организации высокомощного уличного освещения натриевые источники представляются удобным вариантом.
Инженер-электрик. Специалист по проектированию и эксплуатации электротехнических изделий.
Как выбрать лампу ДНаТ для выращивания растений
В любое время года (кроме лета, конечно же) растения требуют особого ухода в виде дополнительного освещения. Нехватка света пагубно отражается на качестве их плодоносия, общем состоянии, скорости роста и многих других вещах. В эти периоды опытные садоводы задаются вопросом приобретения и установки дополнительного света. Здесь выбор достаточно велик, но особой популярностью все же продолжают пользоваться лампы ДНаТ.
Начинающим садоводам будет непросто без посторонней помощи или предварительной подготовки определиться, как выбрать и где купить лампу ДНаТ. Ввиду особой специфики данного освещения, к вопросу стоит подойти комплексно и постараться глубоко и всесторонне разобраться в вопросе. Мы с вами рассмотрим основы выбора ламп ДНаТ, то, какие лампы лучше ДРЛ или ДНаТ и поделимся некоторыми секретами ее установки, проверки и безопасного использования.
Правила выбора ДНаТ лампы
Для того, чтобы понять, как выбрать лампу ДНаТ, необходимо познакомиться с особенностями ее работы и устройства. Подобное освещение принято использовать для гроубоксов. Натриевые лампы — отличный способ быстро, качественно и эффективно вырастить урожай.
У ДНаТ существует масса преимуществ перед аналогами:
- — высокая эффективность использования;
- — мощный световой поток;
- — большой трудовой ресурс до 20 000 часов.
На то, как выбрать лампу ДНаТ, прямое влияние оказывает размеры освещаемой территории. Это может быть теплица, гроубокс, оранжерея. Использование ДНаТ в жилом помещении должно быть аккуратным, так как они имеют высокую светоотдачу. Будет лучше, если вы установите ее в закрытом помещении или на лоджии.
Наличие в цветовом спектре ДНаТ большого количества красных лучей делает ее незаменимым освещением во время корнеобразования и в период цветения урожая. Чтобы достичь максимального эффекта, лампы ДНаТ лучше комбинировать я ртутными и металлогалоидными моделями.
Мощность лампы ДНаТ в 250 Вт, помещенная в специальный светильник, способна обеспечить освещенность до 15 000 люкс на 1 квадратном метре. Это дает ДНаТ массу преимуществ и достоинств:
- — высокое соотношение выдаваемого света к затрачиваемой энергии;
- — свет ДНаТ подходит для выращивания любых растений;
- — высокая востребованность и популярность;
- — существование специально оптимизированных моделей для выращивания различных сельскохозяйственных культур.
На то, как выбрать лампу ДНаТ, должны влиять и внешние условия помещения, вид и сорт растения, а также ваше умение правильно пользоваться, подключать и устанавливать ДНаТ.
Начинаем использование лампы ДНаТ: как подключить
В схеме ПРА, являющейся обязательной для подключения ДНаТ, существует несколько ключевых составляющих:
- — индуктивный дроссель (для ограничения силы тока дуги);
- — импульсное зажигающее устройство (создает импульсы с многотысячным напряжением).
Существует 2 способа подключения лампы ДНаТ. Как подключить и какой способ выбрать — выбирать вам. Согласно первой схеме, ДНаТ можно подключить при помощи конденсата. Он сглаживает напряжение, которое получает лампа при работе. Это позволяет продлить ее эксплуатационный период.
Вторая схема того, как подключить лампу ДНаТ, предполагает использование 3-контактного ИЗУ. При этом важно соблюдать последовательность при дроссельном подключении. Подключение ИЗУ и ДНаТ должно иметь параллельное соединение. Обратите внимание, чтобы фаза шла на лампочку через индуктивный дроссель. Во время монтажа очень важно обращаться внимание на контакты с пометками. Ни в коем случае не бросайте фазу на ноль или наоборот. Маркировка указана не просто так. Обратное подключение — не лучший способ, как зажечь лампу ДНаТ. При неправильном подключении она будет светить, но при этом пускорегулирующий аппарат и сама лампа значительно потеряют в эксплуатационном сроке.
Существует разница в том, как подключить лампу ДНаТ 250 Вт (ЗА). Для такого вида ламп вам понадобится сделать специальную емкость с компенсирующим конденсатором (достаточно 35 мкФ). Что касается показателей рабочего напряжения, они также должны быть 250 Вт. Сформировать подобную емкость довольно просто. Достаточно взять 2-3 конденсатора и соедините их между собой параллельным способом.
Бывают случаи, когда заводы-производители озадачиваются вопросом, как установить лампу ДНаТ с таким напряжением и уже в базовой комплектации предлагают подобный показатель емкости. Но и с ними стоит быть аккуратными — слишком увеличив емкости, вы можете создать цепной резонанс и снизите эффективность работы устройства.
Если вы намерены самостоятельными усилиями подключить устройство, то в вопросе, как запустить лампу ДНаТ, важно правильно рассчитать дозволенное значение размещения ИЗУ. Лучше, если вы разместите его максимально близко от цоколя, сохранив при этом минимальную длину проводов.
Что делать после подключения лампы ДНаТ
Естественный вопрос после того, как вы подключите устройство — это как проверить лампу ДНаТ. Самой распространенной проблемой считается чрезмерный гул. Наблюдается он после подключения лампы и последующих ее включений. При этом лампочка может гореть исправно.
Причиной неприятного звука может стать отклонение характеристик ДНаТ и дросселя. Помимо гула лампа может чрезмерно нагреваться. Собственно, это и есть ответ для тех, кто спрашивал, можно ли использовать дроссель ДРЛ для ламп ДНаТ. Ответ однозначный — лучше использовать только “родные” комплектующие.
Чтобы проверить исправность механизма, недостаточно знать, как включить лампу ДНаТ. Необходимо после включения проверить фотореле. При его неисправности достаточно порвать питание на дроссель, проверив последний при помощи лампы накаливания.
Проверка исправности ИЗУ происходит при помощи последовательного включения в сеть вместе с лампочкой на 100 или 150 Вт. Если лампочка начнет безостановочно моргать, значит, все работает исправно.
Выбираем мощность лампы в зависимости от размера гроубокса
При выборе мощности лампы ДНаТ, ориентируйтесь на размеры вашего гроубокса или теплички. Если вас интересует, на какой гроубокс лампа ДНаТ/ДРИ 600 Вт, то оптимальный размер будет 110 см ширины на 1.2м² высоты. С мощностью ниже 600 Вт гроубоксы должны уменьшаться в площади. В противном случае вы не достигнете положительного эффекта, а растениям все также будет не хватать дополнительного освещения.
Помимо того, что нужно знать правила установки и условия эксплуатации ДНаТ, некоторые задаются вопросом, как собрать лампу ДНаТ собственными руками, приобретая все ее элементы отдельно. В данном случае сложность будет состоять в том, где купить ДНаТ лампу и качественные комплектующие к ней. Все это лучше делать в специализированных магазинах, консультируясь с опытными менеджерами. Так шанс сделать неправильный выбор сводится к минимуму.
Газоразрядная лампа ДНаТ: устройство, классификация, принцип работы
Источники света
Уже давно улицы в городах освещаются лампами ДНаТ. Несмотря на то, что наука шагнула далеко вперед и уже давно изобретено более современное освещение, натриевые лампы продолжают пользоваться спросом. ДНаТ – расшифровывается как лампа дуговая натриевая трубчатая.
История создания
Осветительные приборы низкого давления были созданы в 30-е годы. С 1961 года частично сняты с производства. Но на сегодняшний день источниками света ДНаТ широко пользуются как в России, так и в странах Европы.
Натриевые лампы относятся к газорязрядным. У них самая большая по уровню светоотдача. Еще один плюс – это потребление малого количества электроэнергии и способность работать при низких температурах. Как и у всех вещей у натриевых ламп имеются и плюсы и минусы.
При выборе осветительных приборов используют такие знания как характеристика, применение в производстве и подключение.
Что такое лампа ДНаТ
Лампа ДНаТ – это источник освещения, внутри которого находится пары ртути и натрия. Натриевая лампа состоит из металлического цоколя и колбы в виде трубки. Корпус сделан из жаропрочного стекла. Что позволяет использовать в помещениях с очень высокими температурами.
При подключении источника света появляется дуговой электрический разряд внутри трубочки. Затем она начинает излучать мощный световой поток ярко-оранжевого или желтого света.
Источник света бывает разных мощностей от 60 до 500 ватт. Важно учесть этот факт при выборе натриевой лампы днат и комплекта его подключения.
Как работает лампа днат
Внутри стеклянной колбы установлена горелка с оксидом алюминия. Горелка заполнена смесью газов: ксеноном и натрием. В этом корпусе и происходит цикл работы источника света.
Конструкция лампы ДНаТ простая да и сам принцип работы несложный. Для функционирования требуется зажигательное устройство (ИЗУ) и электронный дроссель (балласт). Балласт держит стабильное напряжение и делает работу лампы бесперебойной. После включения осветительного прибора ИЗУ посылает импульсы в лампочку. Натрий образует электрический разряд похожий на дугу. И лампа днат начинает светиться оранжевым светом. Сначала источник света работает тускло, но когда горелка разгорается свет становится ярким. Полный нагрев горелки происходит в течение 5 – 10 минут.
Сейчас производство натриевых ламп днат усовершенствовано. В современных источниках света уже встроен зажигательный прибор.
Устройство
Осветительное устройство ДНаТ похоже на другие модели газорязрадного типа. На вид это обычная газорязрядная лампа, формой похожа на цилиндр, но бывает в форме элипса. Внизу имеется металлический цоколь.
Лампа ДНаТ состоит из следующих частей:
- Внешняя колба из жаропрочного стекла, играющий роль «термоса»;
- Внутренняя трубка, проводящая разряд, где происходит образование дуги;
- Электрод;
- Заглушка из керамики;
- Штенгель из ниобия, сообщающийся с горелкой;
- Штенгель, поглощающий газ. Бариевый;
- Металлический цоколь.
- Газопоглотитель – геттер.
Внутри стеклянного корпуса установлена горелка. Горелка изготавливается из поликора – поликристалической окиси алюминия. По краям расположены электродные частицы, изготовленные из молибдена. Там же установлена разрядная трубка из окиси алюминия, устойчивая к парам натрия. Она трубка пропускает до 95% света. В этой трубке происходит дуговой разряд. Также в трубке расположены электроды, соединенные с цоколем.
В лампе днат присутствует геттер, который продлевает срок службы осветительного прибора. Он улавливает и удерживает газ внутри.
Там же внутри стеклянного корпуса имеются прокладки из материала, который не пропускает воздух. Температура в горелке при работе достигает 1500 С. Для предотвращения взрыва натриевой лампы из нее выкачивают воздух. И если произойдет попадание кислорода внутрь, она может треснуть и взорваться. Поэтому прокладки выполняют роль вакуума в колбе. Иногда добавляют ксенон, для улучшения светоотдачи.
В какой сфере применяется
Световые приборы имеют низкую цветопередачу, из-за этого их не устанавливают в домах, квартирах и офисах. Эти осветительные приборы предназначены для освещения улиц. Натриевые лампы высокого напряжения излучают яркий свет, повышают видимость на дорогах, особенно при снегопаде и сильном тумане.
Области применения лампы днат:
- В цветниках, теплицах и питомниках для растений;
- Автомобильных дорог, складов, улиц, больших территорий;
- На заводах, фабриках для освещения больших территорий с высокими потолками;
- В качестве подсветки архитектурных сооружений;
- Производственных помещений.
Системы освещения с использованием газорязрядных ламп зарекомендовали себя с хорошей стороны. Они устойчивы к разным погодным условиям, качественно и долго служат, имеют большую энергоэффективность.
Перед выбором источника света нужно определиться, что будет освещать, для какой функции приобретается. После нужно рассчитать мощность источника освещения.
Для освещения парников с большой площадью используют подсветку от 60 до 500 Ват. Несложным подсчетом лампа днат должна иметь мощность 100 – 250 Вт. Для теплицы достаточно 3-4 штук. Такое освещение ускоряет рост побегов. Растение не вытягивается и прорастает равномерно.
Если используется освещение для подсветки растений мощностью свыше 400 Ват, то источник света размещают в настоянии не менее 70 см от рассады. Если использовать лампу более мощной энергией, то она просто сожжет растение.
В уличное освещение устанавливают приборы от 70 до 200 Ват. Элементы комплекта подключения подбирают под выбранную мощность. Для светильников мощность 150 Ват подойдет лампа ДНаТ с идентичным значением. При установке светильников уличного освещения нужно использовать корпус с дополнительной защитой от неблагоприятных погодных условий.
Совсем недавно в мире появилось новое поколение натриевых лампочек. Они схожи с лампами накаливания. И их можно использовать в местах общего пользования. Агротехники советуют подсвечивать растения натриевыми лампами днат перед последней фазой роста саженцев. В усовершенствованной лампе днат, подстроенной под тепличное освещение добавили синее свечение (дополнительный спектр), что активизировало рост саженцев. Растения начали активный рост.
Для освещения дома лучше не использовать натриевые источники света, т. к. они могут нанести вред глазам человека.
Как подключается
При подключении источника света необходимо обратиться к специалисту. Конечно можно разобраться самим при большом желании.
Для начала подготавливаем комплект: ИЗУ, лампочка, дроссель и конденсатор. Схема подключения изображена на коробке с комплектом. Либо нарисована на корпусе зажигающего устройства или балласта.
Для подключения лампы ДНаТ берут 2 – 3 контактный зажигающий прибор с тремя выводами. Устройство с конденсатором, которое идет в комплекте уменьшает нагрузку на провода. При использовании конденсатора провода не будут греться.
Подключение происходит по следующему плану:
- Для начала с помощью прибора проверяют гидроизоляцию конденсатора и балласта. Перед проверкой прибор включают на максимальное сопротивление. Этим проверят не пропускается где-либо ток;
- Комплект устанавливается в щитке для двух фаз. Для ламп ДНаТ мощность 300 Ват подойдет автомат-выключатель мощностью 5А. С помощью автомата включают и выключают осветительный прибор. Еще автомат защищает комплект от повреждений.
- Из щита выводя два провода с отрицательными зарядами. Первый провод подсоединяют к лампочке, второй крепят на клемму, расположенную на ИЗУ;
- Далее фазный кабель с автомата вставляют в контакт балласта. Кабель из выходного контакта подключают к другому зажиму на зажигательном устройстве;
- Провод идущий от ИЗУ крепят к патрону ламп ДНаТ.
- Проверяют на работоспособность.
Если в зажигательном устройстве два вывода, их подключают параллельно лампе. После дроссель заводят в ИЗУ, второй кабель подключают к клемме. Клемму можно протянуть от патрона.
с двухконтактными зажигательными приборами не применяют для мощных осветительных приборов. Во время запуска напряжение идет как на лампочку, так и на балласт. Гидроизоляция дросселя может повредиться. ИЗУ подключают к маломощным источникам не более 2 КВольт.
Конденсатор подключают параллельно всей цепочке. Один провод заводят на фазу автомата, а другой подсоединяют к нулевой фазе. Затем тянут провод и подключают его на патроне.
Плюсы и минусы
В современной мире большой выбор осветительных приборов. Что же выбрать: светодиод или лампу ДНаТ? Рассмотрим все плюсы и минусы газонатриевых ламп. После взвесим все против или за можно сделать правильный выбор. К основным свойствам ламп ДНаТ относят их низкое потребление электроэнергии, большую светоотдачу и высокий срок службы. Источник света устойчив к резким перепадам температуры и имеют высокий коэффициент полезного действия.
В отличие от LED ламп ДНаТ имеют особенность — время для запуска до 10 минут. У источника света низкая цветопередача и они искажают цвет в отличии от светодиода. Также лампочка часто мерцает, что приводит к утомляемости глаз.
Положительные качества
- Коэффициент полезного действия достигает 50%;
- Источник света имеет высокий световой поток – до 180 Люменов. Этот показатель выше всех источников света;
- Работают хорошо как при низких температурах так и при высоких. Диапазон работы от -50С до +40С;
- Долгий срок службы до 40 тысяч часов;
- Потребление малого количества электроэнергии;
- Имеют большой охват площади;
- Хорошо зарекомендовали себя при плохих погодных условиях;
- Относительно невысокая стоимость;
- Небольшой вес.
Лампы ДНаТ делят на два вида. Первый – лампы высокого давления, второй – лампы низкого давления. У первого вида более высокие показатели, соответственно у второго низкие.
Источники света низкого давления имеют все вышеописанные свойства. Ее применяют только для освещения уличной сети, потому что она излучает оранжевый цвет, вредный для нашего глаза.
Лампы ДНаТ высокого давления обладает высокой цветопередачей. Такие световые приборы устанавливают в спортивных школах, на фабриках, заводах и складских помещениях. Лампы ДНаТ имеет высокую цветопередачу, минимальное напряжение и долгий срок эксплуатации. Запуск происходит быстрее.
Отрицательные качества
Даже у таких осветительных приборов имеются недостатки:
- Большая пульсация тока. Лампа часто мерцает, от чего быстро устают глаза;
- Не рекомендуется устанавливать в домашних и офисных помещениях;
- Искажение цвета в связи с низкой цветопередачей;
- Долго включается и слабо горит, максимальная светоотдача начинается через 10 минут;
- Рабочая температура от -15С до +35С. Быстро выходит из строя.
- Высокая чувствительность к перепадам электричества. Работает только при постоянном напряжении;
- Покупка дополнительных частей для работы;
- Подключать можно только в хлобчатобумажных перчатках;
- Требуют специальной утилизации;
- Может нанести вред окружающей среде.
Утилизация происходит особым образом. Это связано с содержанием ртути. Перегоревшие лампы относят в специальные организации. Которые утилизируют опасные отходы.
Осветительные элементы при продаже упакованы в коробку из плотного картона. При установке нежелательно трогать руками, т.к. на стекле останется жир от пальцев рук и это неминуемо приведет к появлению трещин или взрыву.
Виды натриевых ламп
Имеются также и другие осветительные газоразрядные световые источники, отличающиеся различными характеристиками.
- Дуговая натриевая матовое стекло (ДНаМТ) – форма эллипса, с матовым покрытием на стекле. Производит мягкий рассеивающийся свет. По характеристика схожа с лампами ДНаТ.
- Дуговая натриевая зеркальная (ДНаЗ) – изнутри покрытая зеркальной аллюминивой пленкой, защищающей лампу от сильного нагрева. Колба формы эллипса с резьбовым цоколем. Используют в сельском хозяйстве для освещения парников.
- Дуговая натриевая спектральная (ДНаС) – со светорассеивающим покрытием. Устанавливают в больницах и лабораториях. Такие источники света заменяют токсичные газообразные лампы.
- Дуговая натриевая трубчатая (ДНаТ) – в цилиндрической колбе.
Цоколь подбирают в зависимости от размера источника света.
Сравнение технических характеристик
Модель | Вт | U на лампе, В | лм | Цоколь | Длина | Диаметр | Изготовитель |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ДНаТ-50ц | 50 | 100 | 3700 | Е27 | 165 | 42 | Россия |
ДНаТ-70ц | 70 | 100 | 6000 | Е27 | 165 | 42 | Россия |
ДНаТ-100эл | 100 | 120 | 8000 | Е27 | 175 | 76 | Россия |
ДНаТ-100ц | 100 | 120 | 9800 | Е27 | 165 | 42 | Россия |
ДНаТ-100ц | 100 | 120 | 9000 | Е40 | 211 | 42 | Россия |
ДНаТ-150 | 150 | 120 | 15000 | Е40 | 211 | 48 | Россия |
ДНаТ-250 | 250 | 120 | 26000 | Е40 | 250 | 48 | Россия |
ДНаТ-400 | 400 | 120 | 45000 | Е40 | 278 | 48 | Россия |
ДНаТ-1000 | 1000 | 120 | 130000 | Е40 | 390 | 66 | Россия |
NAV -Т 100W | 100 | 120 | 9000 | Е40 | 211 | 46 | Германия, Osram |
NAV-Т 70W | 70 | 100 | 5900 | Е27 | 156 | 37 | Германия, Osram |
NAV -Т 150W | 150 | 120 | 14500 | Е40 | 211 | 46 | Германия, Osram |
NAV-Т 250W | 250 | 120 | 27000 | Е40 | 257 | 46 | Германия, Osram |
NAV -Т 400W | 400 | 120 | 48000 | Е40 | 258 | 46 | Германия, Osram |
LU70W/90/T12/E27 | 70 | 100 | 6000 | Е27 | 156 | 37 | Америка, General Electric |
LU150W/100/E40 | 150 | 120 | 15000 | Е40 | 211 | 46 | Америка, General Electric |
LU250W/T/E40 | 250 | 120 | 27500 | Е40 | 260 | 46 | Америка, General Electric |
LU400W/T/E40 | 400 | 120 | 50000 | Е40 | 283 | 46 | Америка, General Electric |
SON-T Pro 70W | 70 | 90 | 6000 | Е27 | 156 | 38 | Нидерланды, Philips |
SON-T Pro 100W | 100 | 100 | 10500 | Е40 | 211 | 47 | Нидерланды, Philips |
SON-T Pro 150W | 150 | 100 | 15000 | Е40 | 211 | 47 | Нидерланды, Philips |
SON-T Pro 250W | 250 | 100 | 28000 | Е40 | 257 | 47 | Нидерланды, Philips |
SON-H Pro 220W | 250 | 100 | 20000 | Е40 | 257 | 47 | Нидерланды, Philips |
SON-H Pro 350W | 400 | 117 | 34000 | Е40 | 290 | 122 | Нидерланды, Philips |
SON-Т Pro 400W | 400 | 100 | 48000 | Е40 | 283 | 47 | Нидерланды, Philips |
SON-T PIA Plus 50W | 50 | 88 | 4400 | Е27 | 156 | 32 | Нидерланды, Philips |
Подводим итог
Вышеописанные виды – это экономные, долгослужащие световые источники, обладающие высокой цветоотдачей. Их не рекомендуют применять в жилых и офисных помещениях из-за сильной пульсации и слабой цветопередачи. Но с большим успехом их используют в промышленности. У них сложное подключение.
Производители рекомендуют при выборе определиться с параметрами и сферой применения, а потом приобретать лампу такого типа.