Принцип работы: суть переходных процессов
Действие дуговой ртутной лампы базируется на процессах электрического разряда в газообразной среде, протекающих в колбе под большим давлением. Это генерирует источник свечения по типу спирали в лампочке накаливания. Но им является не вольфрамовая раскаленная нить, а шнур светящихся ртутных паров, «натянутый» между электродами.
Стойкое свечение ДРЛ-лампы начинается через 8-10 минут после подачи энергии. За это время ток, протекающий в осветительном приборе, выше номинального значения, а ограничивается сопротивлением пускорегулирующей аппаратуры.
Длительность пуска зависит от температуры внешней среды – чем холоднее, тем дольше «разогрев» лампы. После включения ртуть при нагреве медленно испаряется и постепенно усиливает разряд между рабочими электродами.
Когда ртутная составляющая полностью перейдет в газообразную форму, а давление внутри увеличится, то лампочка выйдет на максимальную светоотдачу.
К лампе подается электроэнергия, между основным и зажигающим электродом создается тлеющий разряд. По мере накопления носителей заряда появляется пробой между двумя противоположными основными электродами – возникает дуговое излучение
Вольтовая дуга в ртутных парах создает свечение неприемлемой цветопередачи преимущественно сине-зеленых оттенков. Люминофор отвечает за преобразование УФ-излучения в красные тона света. Объединение цветов дает белое холодное свечение ДРЛ лампочки.
Сферы применения
- внешняя подсветка больших открытых пространств, улиц, загородных магистралей;
- освещение туннелей, спортивных сооружений, строительных, контейнерных площадок;
- освещение вокзалов и аэропортов, где пребывание людей кратковременно;
- подсветка архитектурных сооружений;
- освещение складских и производственных помещений, для которых нет необходимости обеспечения высоких показателей по цветопередаче;
- использование в автомобильных фарах для улучшения видимости в тумане и при снегопаде;
- НЛВД применяются в растениеводстве для круглогодичного освещения растений, что значительно повышает темпы роста и урожайность.
В продаже имеются лампы мощностью от 75 до 1 000 Вт. Для растениеводства достаточно ламп от 75 до 400 Вт. При большей мощности будет происходить перегрев листьев. Конструкция светильников для ламп ДНаТ должна обеспечивать защиту от загрязнения и попадания воды. Для предотвращения перегрева лампы необходимо предусмотреть возможность свободной циркуляция воздуха для отвода тепла. Следует отметить, что на эффективность системы освещения влияет правильно подобранный рефлектор (отражатель). Наилучшие показатели КПД по отражению у светильников, отражающая поверхность которых имеет форму параболы.
Выпуску дуговых ламп для целей растениеводства уделяют серьезное внимание компании-гиганты светотехнического рынка: Osram, Sylvania, Philips. Их изделия адаптированы для растениеводческих целей, они обеспечивают оптимальные спектральные характеристики и повышенный (по сравнению с обычными ДНаТ) на 7–10% световой поток
Применение НЛВД особенно эффективно при выращивании таких светолюбивых растений, как томаты и перцы. Достаточно просто подключить лампу ДНаТ, чтобы убедиться в быстром увеличении объема лиственной массы, активном цветении и образовании большого количества плодов и цветов.
Пример использования натриевых ламп в теплицах
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.
Как правильно выбрать источник света
Низкое качество цветопередачи и сильное мерцание делают натриевые модули непригодными для бытового использования и постоянного освещения жилых помещений.
Но это не повод отказываться от применения таких экономичных и эффективных источников света в других областях.
Лампы типа ДНаЗ, снабженные зеркальным отражателем, равномерно рассеивают светопоток над растениями, способствуют ускорению роста и стимулируют быстрое плодоношение. При таком подходе урожайность в теплицах повышается в несколько раз
Нужно просто четко определить задачи, которые требуется решить и конкретно под них подобрать наиболее удачный источник света.
Если необходимо создать систему освещения в теплице или оранжерее, где выращиваются различные овощные культуры, зелень, ягоды, декоративные растения и цветы, стоит отдать предпочтение изделиям высокого давления с маркировкой ДНаЗ.
Они имеют 95-процентный отражающий коэффициент и сохраняют эти параметры на должном уровне в течение всего эксплуатационного периода.
Световой поток ламп направляется не только вниз, как, например, у ДНаТ-модулей, а распределяется продольно.
Это дает возможность встраивать натриевые изделия непосредственно в центр стеллажа, подоконника или стола, откуда они смогут разбрасывать свет и вдоль ряда, и в обе стороны вокруг.
Приобретать агрегаты натриевого типа рекомендуется в специализированных магазинах. Не стоит гнаться за дешевизной. Лучше один раз купить высококачественный брендовый модуль и на долгое время забыть о замене лампочек
Простые ДНЛ отлично показывают себя в теплицах с минимальным доступом солнечного света. Они обеспечивают жизненно необходимое для растений синее и красное спектральное свечение, ускоряющие рост, развитие, плодоношение и цветение.
Когда требуется качественно осветить проезжие магистрали и повысить их безопасность во время сложных погодных условий типа густого тумана или снегопада, стоит обратить внимание на классические ДНаТ низкого давления. Они экономично потребляют ресурс, имеют продолжительный срок службы до 32 000 ч и дают насыщенный и яркий поток света до 200 лм/Вт. Они экономично потребляют ресурс, имеют продолжительный срок службы до 32 000 ч и дают насыщенный и яркий поток света до 200 лм/Вт
Они экономично потребляют ресурс, имеют продолжительный срок службы до 32 000 ч и дают насыщенный и яркий поток света до 200 лм/Вт.
Информация о нюансах выбора, лучших производителях ламп для использования в жилых помещениях приведена в статьях:
- Какие лампочки лучше для дома: какие бывают + правила выбора лучшей лампочки
- Выбираем энергосберегающие лампы: сравнительный обзор 3-х видов энергоэффективных лампочек
- Лампочки для натяжных потолков: правила выбора и подключения + схемы расположения ламп на потолке
- Какие светодиодные лампы лучше выбрать: виды, характеристики, выбор + лучшие модели
Газоразрядные лампы высокого давления
Особенностями газоразрядных ламп, по словам специалистов, является их высокая светоотдача и длительный срок службы в широком диапазоне температур окружающей среды. В нашем климатическом поясе для архитектурного (наружного) освещения предпочтительней использовать именно газоразрядные лампы, поскольку они отлично работают при минусовой температуре.
Применение газоразрядных ламп рекомендуется только с защитным стеклом, качественными комплектующими и квалифицированной сборкой схемы, иначе они небезопасны для домашнего использования. Так, например, взрыв лампы или короткое замыкание в цепи может привести к пожару. Также следует отметить, что газоразрядные лампы светят в полную силу не сразу, а по истечении 2 — 7 минут.
В группу газоразрядных ламп входят металлогалогенные, натриевые и ртутные лампы.
Металлогалогенные лампы — это ртутные лампы высокого давления, в которых используются добавки из йодидов металлов, в том числе редкоземельных, а также сложные соединения цезия и галогенида олова. Все эти добавки значительно улучшают световую отдачу и характеристики цветопередачи ламп при ртутном разряде.
Все металлогалогенные лампы дают белый свет с различной цветовой температурой. Их особенность состоит в хорошем уровне цветопередачи. Любые предметы и растения под ними смотрятся абсолютно естественно.
По словам специалистов, металлогалогенные лампы широко используются в освещении объектов коммерческой недвижимости, а также выставок, служебных помещений, гостиниц и ресторанов, для подсветки рекламных щитов и витрин, освещения спортивных сооружений и стадионов, для архитектурной подсветки зданий и сооружений.
Достоинства металлогалогенных ламп:
Недостатки металлогалогенных ламп::
Натриевые лампы принадлежат к числу наиболее эффективных источников видимого излучения: они обладают самой высокой световой отдачей среди газоразрядных ламп, экономны и имеют длительный срок службы. Обычно лампы излучают характерный желтый цвет, но если в состав зажигающего вещества входит ксенон, они дают яркий белый свет. Натриевые лампы бывают высокого (излучают свет теплого желтого цвета, подходящий для освещения больших парков, дорог и площадей) и низкого давления (идеально подходят для уличного освещения).
Достоинства натриевых ламп:
Недостатки натриевых ламп:
Газоразрядные натриевые лампы применяются для освещения улиц, а также промышленных помещений, где основными условиями являются экономность и яркость, а требования к светопередаче несущественны.
Работа ртутной лампы основывается на использовании излучения электрического разряда в парах ртути. Лампы данного типа отличаются высокой светоотдачей при сравнительно небольших габаритах, они имеют длительный срок службы. 40% излучения приходится на ультрафиолетовую область спектра. Для увеличения светоотдачи ультрафиолетовое излучение преобразуют в видимый свет с помощью люминофора, которым покрыта колба лампы.
Эти лампы позволяют значительно снижать затраты при установке, эксплуатации и техническом обслуживании в следующих областях применения:дорожное освещение, освещение ландшафтов.
Ртутная лампа высокого давления содержит пары ртути, парциальное давление которых во время работы достигает 105 Па. Такие лампы обладают высокой надежностью, хорошей цветопередачей, позволяют снизить затраты на установку и техническое обслуживание. Применяются для внутреннего и наружного освещения коммерческих и производственных объектов, для декоративного и охранного освещения.
Ртутно-вольфрамовая лампа — лампа, внутри которой в одной и той же колбе находятся разрядная трубка ртутной лампы высокого давления и спираль лампы накаливания, соединенные последовательно. Колба может быть покрыта люминофором. Вольфрамовая спираль служит дополнительным источником света в красной области света и одновременно выполняет функцию балластного давления для ртутной горелки. Благодаря этому устройству улучшается передача цвета и отпадает необходимость использования дополнительного дросселя.
Устройство натриевых ламп
Внешне эти лампы имеют сходство с ДРЛ. Внешний корпус – баллон цилиндрической формы из стекла, но бывает и в форме эллипса. В нем расположена «горелка» – трубка, внутри которой происходит дуговой разряд. Электроды расположены с ее торцов. Они соединены с цоколем. Натрий не применяется при изготовлении «горелки», так как его пары довольно сильно воздействуют на стеклянный корпус. Кроме того, внешняя колба играет еще и роль «термоса» – изолирует горелку от внешней окружающей среды.
На рисунке упоминается геттер. Он редко упоминается в справочной документации. Геттер – это газопоглотитель, адсорбер. Он способен улавливать и удерживать газ за исключением инертных. Он находит свое применение не только в газоразрядных лампах, но и в радиоэлектронике – электровакуумных приборах. Его основное назначение – увеличение срока службы. Отсутствие посторонних веществ снижает «отравление» электродов.
Сама горелка изготовлена из поликора – поликристаллической окиси алюминия. Ее получают путем спекания. Причем только альфа-форма кристаллической решетки приемлема для изготовления корпуса разрядной трубки. Она характеризуется максимальной плотностью «упаковки атомов». Это разработка фирмы General Electric. Разработчик назвал этот материал «лукалос». Он устойчив к парам натрия и пропускает около 90 процентов видимого излучения. К примеру, днат 400 имеет трубку длиной 8 сантиметров, диаметром 7.5 миллиметров. С увеличение мощности увеличивается размер «горелки». Электроды изготовлены из молибдена. Кроме натрия в парообразной форме, закачан инертный газ – аргон. Он требуется для облегчения образования разряда. Для улучшения светоотдачи вводят ртуть и ксенон. При работе лампы температура в горелке достигает 1200-1300 кельвинов. Около 13000 по шкале Цельсия. Для предотвращения повреждении из колбы выкачивается воздух. Вакуум достаточно сложно поддерживать, так как при температурном расширении могут появляться микроскопические щели и отверстия. Через них может заходить воздух. Для устранения этого используются специальные прокладки. Колба разогревается не так сильно, как горелка. Обычная температура – 1000 С. В свечении выражены оранжевый, желтый, золотистый цвета.
Ранее лампы имели только круглый резьбовой цоколь, как у бытовых ламп накаливания. Однако, недавно появился новый тип цоколя – Double Ended.
Вне зависимости от конструкции спектра будет примерно одинаков.
В основном, этот тип ламп используется агропредприятиями. Они, как правило, тоньше в два раза, чем стандартное исполнение натриевой лампы. Колба изготовлена из кварца. Внутри колбы находится азот. Горелка имеет два электрода для подачи импульса и последующего питающего напряжения для поддержания разряда. Выводы расположены с торцов лампы, это более совершенное решение, позволяющее избежать термической деформации колбы.
Разработаны ДНаТ-лампы и с двумя горелками.
Разновидность, представленная на фото, как правило, используется для тепличного размещения (в целях досветки). Вторая горелка – это металлогалогеновая лампа. По сути, эта модель представляет собой гибрид ДНаТ и МГЛ в едином корпусе.
Но существуют и модели, в которых находится пара идентичных горелок. Они находятся в общем баллоне и соединены параллельно. Делается это для поочерёдного использования каждой из газоразрядных трубок. Во время работы только одна излучает свет. Зажигается именно та, где будут более подходящие условия. Такое решение позволяет снизить общие эксплуатационные расходы. В остальном варианты с одной или двумя трубками не имеют никаких принципиальных различий, параметры мощности и светового потока будут одни и те же. Принципиальные схемы не изменяются.
Что такое фитолампа и чем она отличается от обычной
Для роста и развития растений необходимы световые волны определенной части спектра. В нашем цветовом восприятии это свет красного и синего диапазона. Длина волны — 420–460 нм в синей части спектра и 630–670 нм в красной. Остальной спектр растениям нужен, но в гораздо меньшем количестве.
Подсветка растений светом определенного диапазона благотворно влияет на их развитие
При выращивании рассады, при содержании теплицы, растения «досвечивают» — продлевают световой день при помощи дополнительного освещения. Можно это делать обычными лампами, так как в их спектре тоже есть световое излучение требуемого диапазона. А фитолампа отличаются тем, что спектр состоит, в основном, из волн требуемой длины. Так что, теоретически, они будут экономнее обычной подсветки. Ведь на «ненужный» растениям спектр расходуется меньше электроэнергии. Этот тип источников света называют еще агролампой, встречается написание агро-лампа. Продают не только отдельные лампы, но и целые светильники. Они также называются фитосветильник (фито-светильник), агросветильник (агро-светильник). В общем, называют как угодно. Но суть одна — в этом источнике света красный и синий свет присутствуют в большом количестве.
Для хороших результатов надо еще правильно подобрать нужный спектр. На фото прекрасно видно, что светодиодная фитолампа значительно эффективней для роста растений, чем обычная LED
Фитолампы есть двух типов. У одних — газоразрядных — присутствует весь спектр, но их отличие в том, что в требуемом диапазоне интенсивность излучения выше. Это отображается на спектрограммах таких источников света. Второй тип ламп — узкосегментированные люминесцентные и светодиодные. Отличить такую фито-лампу от обычной можно включив ее. Она светит сиреневым светом — из-за преобладающего красного и синего спектра.
Конструкция натриевой лампы
Конструктивно прибор представляет собой колбу, выполненную из специального изготовленного из оксида алюминия Al2O3 стекла. В процессе работы колба разогревается до 1200 градусов Цельсия. Такое стекло не только выдерживает высокие температуры, но и способно противостоять разрушающему действию паров натрия.
В края колбы, которая называется горелкой, впаиваются два электрода. Сама она заполняется смесью буферных (инертных) газов с добавлением натриевой амальгамы: сплава натрия со ртутью. Дополнительно в буферные газы подмешивают ксенон, он обеспечивает более легкий старт лампочки. Горелка, в свою очередь, помещается в еще одну внешнюю колбу, выполненную из обычного термостойкого стекла. Обычно это тугоплавкое боросиликатное стекло. В колбе создается глубокий вакуум, а сама она снабжается цоколем того или иного типа для подключения к питающей сети.
Благодаря вакууму внешняя колба играет роль термоса, обеспечивающего нормальный пуск и работу натриевой горелки при низких температурах окружающей среды. Одновременно она уменьшает теплопотери, увеличивая КПД и ресурс прибора.
Устройство лампы ДНаТ
Самый распространенный цоколь, устанавливаемый на лампочки ДНаТ – резьбовой цоколь Эдисона. Для приборов небольшой мощности применяется Е27, для мощных осветителей – Е40. Тем не менее встречаются лампочки и с другими типами цоколей, а также двухцокольные.
ДНаТ с цоколем Е40 (слева) и двухцокольный софитный вариант
Иногда в одну внешнюю колбу устанавливаются две горелки. Это повышает мощность прибора без существенного увеличения его габаритов, а также несколько увеличивает КПД и срок службы устройства за счет меньших теплопотерь.
Как я отмечал выше, кроме ДНаТ, существуют еще несколько разновидностей натриевых осветительных приборов:
ДнаЗ – с напыленным на часть внешней колбы зеркальным рефлектором, направляющим свет горелки в определенный сектор;
ДНаС – светорассеивающие. В этом приборе роль светорассеивателя исполняет специальный пигмент, нанесенный на внутреннюю поверхность внешней колбы. Спектр ламп ДНаС похож на дневной;
ДНаМТ – с матированной колбой. По сути, это аналог ДНаС, которая в настоящее время снята с производства. Предназначена для прямой замены ламп ДРЛ без ухудшения качества освещения.
Принцип действия
При подаче на электроды горелки питающего напряжения и одновременно высоковольтного импульса в колбе возникает тлеющий разряд, который начинает разогревать амальгаму натрия. По мере разогрева амальгама переходит в парообразное состояние, сопротивление газового промежутка в колбе уменьшается, и постепенно разряд переходит в дуговой – лампа разгорается.
Обычное время разогрева ДНаТ – 10-15 мин. При этом температура самой горелки достигает 1200, а внешней колбы – 250-300 градусов Цельсия. Чтобы разряд не перешел в неуправляемый дуговой, последовательно с лампой включается балласт. Под воздействием электрической дуги пары натрия начинают излучать видимый свет в желто-оранжевом спектре (резонансный спектр натрия). При этом светоотдача прибора составляет 150–200 лм/Вт в зависимости от мощности и типа прибора.
Как сделать светильник для натриевой лампы
Поскольку использовать изделия ДНаТ целесообразно в хозяйстве, применение таких лампочек актуально для многих. Но для их функционирования потребуются специальные светильники. Их стоимость высокая, поэтому есть смысл соорудить осветительный прибор своими руками.
Что понадобится?
Для выполнения задачи потребуется:
- пластина с металлическим напылением, ее размеры должны составить 35х40 см;
- алюминиевый лист, который будет использоваться в качестве отражательного элемента;
- комплект саморезов;
- молоток;
- ножницы по металлу;
- труба диаметром 15 см.
Пользователь Анатолий King Crimson подробно рассказал о подготовке к изготовлению светильника для ДНаТ лампочки, а также создании такого устройства.
https://youtube.com/watch?v=mbmFqzkRe_I
Пошаговая инструкция
Руководство по сборке своими руками:
Подготавливается пластина с металлическим напылением. Она должна иметь зеркальную поверхность на рабочей стороне, а также быть упругой и жесткой. При ее отсутствии допускается установка пластины из нержавеющей стали, такой материал применяется в дымовых трубах.
Отражательный элемент предназначен для фокусировки световой энергии прибора и направлению осветительного потока в нужное место. Для расчета размеров рефлекторного устройства можно использовать специальный компьютерный софт, позволяющий точно рассчитать КПД.
Выполняется изгиб пластины вручную. При осуществлении этой задачи, когда сгибается центральная часть, можно воспользоваться молотком. Остальной лист изгибается с использованием подготовленной ранее трубы. Чтобы выровнять поверхность, надо действовать аккуратно. Но сделать это можно только руками.
На следующем этапе производится фиксация патрона с натриевым источником света, закрепить его можно на задней стенке. В данном примере она выполнена из боковой крышки процессорного блока ПК. В ней рекомендуется заранее сделать отверстия для вентиляции системы. Чтобы изготовить крышку, ее надо вырезать из металла, для этого используются специальные ножницы.
Фиксация патрона на задней поверхности осветительного прибора выполняется посредством самодельных шпилек, диаметр которых составляет 4 мм. Эти элементы выполнены из крючков, приобретенных в магазине. Желательно, чтобы их резьбовая часть была удлиненной. Это позволит сделать несколько шпилек.
Фиксация отражательного устройства осуществляется на задней стенке, для этого используются специальные алюминиевые заклепки. Их диаметр должен составить 3,2 мм. Если сделать все правильно и надежно закрепить элементы, конструкция в итоге получится жесткой.
Затем производится монтаж дроссельного элемента, а также высоковольтного импульсного устройства в осветительный прибор
Важно, чтобы эти составляющие компоненты подошли для корпуса светильника по размерам. Для более удобного размещения возможно демонтировать из корпуса плату
Но штекер питания, а также выключательное устройство с фильтрующим конденсаторным элементом можно оставить.
Производится установка дросселя. В данном примере используется балластный дроссельный элемент Galad 250 Вт, он оптимально подходит для корпуса по ширине, высоте и длине. Рядом с ним выполняется монтаж импульсного зарядного устройства. На нем должна быть схема подключения дросселя и лампочки, ей надо следовать.
На следующем этапе из корпуса к осветительному устройству надо вывести провода, их длина должна составить 3 метра. Для подключения к патрону необходимо использовать только термостойкие кабели. Их изоляция должна быть выполнена из стекловолокна.
Затем производится настройка собранного осветительного прибора, это надо обязательно сделать перед его использованием. Выполняется активация светильника, это нужно осуществить в темном помещении. Надо подождать, пока натриевый источник света полностью нагреется. Визуально необходимо оценить качество осветительного потока, который отражается рефлекторным устройством. Если требуется, этот элемент подгибается, но это следует сделать, пока он не нагрелся.
Процедуру регулировки рефлектора надо выполнять аккуратно, чтобы не зацепить сам источник света. В противном случае может произойти не только повреждением лампочки, но и ее взрыв. Для оптимизации светового потока можно слегка разогнуть края так называемой параболы на светильнике.
Пользователь Dmitriy Rostkov подробно рассказал о создании отражательного устройства для лампочки ДНаТ.
Виды газоразрядных ламп.
По давлению различают:
- ГРЛ низкого давления
- ГРЛ высокого давления
Газоразрядные лампы низкого давления.
Люминесцентные лампы (ЛЛ) – предназначены для освещения. Представляют собой трубку, покрытую изнутри люминофорным слоем. На электроды подается импульс высокого напряжения (обычно от шестисот вольт и выше). Электроды разогреваются, между ними возникает тлеющий разряд. Под воздействием разряда начинает излучать свет люминофор. То, что мы видим – это свечение люминофора, а не сам тлеющий разряд. Они работают при низком давлении.
Подробнее о люминесцентных лампах — тут
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) принципиально ничем не отличаются от ЛЛ. Различие только в размерах, форме колбы. Плата с электроникой для запуска, как правило, встроена в сам цоколь. Все направлено на миниатюризацию.
Подробнее об устройстве КЛЛ — тут
Лампы подсветки дисплеев также не имеют принципиальных отличий. Питаются от инвертора.
Индукционные лампы. Этот тип осветителя не имеет никаких электродов в свое колбе. Колба традиционно заполнена инертным газом (аргон) и парами ртути, а стенки покрыты слоем люминофора. Ионизация газа происходит под действие высокочастотного (от 25 кГц) переменного магнитного поля. Сам генератор и колба с газом могут составлять одно целое устройство, но есть и варианты разнесённого изготовления.
Газоразрядные лампы высокого давления.
Существуют и приборы высокого давления. Давление внутри колбы превышает атмосферное.
Дуговые ртутные лампы (сокращенно ДРЛ) ранее применялись для наружного уличного освещения. В настоящее время применяются все реже. На смену им приходят металлогалогеновые и натриевые источники света. Причина – низкая эффективность.
Внешний вид лампы ДРЛ
Дуговые ртутные лампы с йодидами (ДРИ) содержат горелку в виде трубки из плавленого кварцевого стекла. В ней находятся электроды. Сама горелка наполнена аргоном – инертным газом с примесями ртути и йодидов редкоземельных металлов. Может содержать цезий. Сама горелка размещена внутри колбы из жаропрочного стекла. Из колбы выкачан воздух, практически горелка находится в вакууме. Более современные оснащаются горелкой из керамики – она не темнеет. Применяются для освещения больших площадей. Типичные мощности от 250 до 3500 Вт.
Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ) имеют вдвое большую светоотдачу в сравнении с ДРЛ при тех же потребляемых мощностях. Эта разновидность предназначена для уличного освещения. Горелка содержит инертный газ – ксенон и пары ртути и натрия. Эту лампу можно сразу узнать по свечению – свет имеет оранжево-желтый или золотистый оттенок. Отличаются довольно большим временем перехода в выключенное состояние (около 10 минут).
Дуговые ксеноновые трубчатые источники света характеризуются белым ярким светом, спектрально близким к дневному. Мощность лам может достигать 18 кВт. Современные варианты выполнены из кварцевого стекла. Давление может достигать 25 Атм. Электроды изготавливаются из вольфрама, легированного торием. Иногда применяется сапфировое стекло. Такое решение обеспечивает преобладание ультрафиолета в спектре.
Световой поток создается плазмой около отрицательного электрода. Если в состав паров входит ртуть, то свечение возникает возле анода и катода. К этому типу относят и вспышки. Типичный пример – ИФК-120. Их можно опознать по дополнительному третьему электроду. Благодаря своему спектру они отлично подходят для фотодела.
Металлогалогенные газоразрядные лампы (МГЛ) характеризуются компактностью, мощностью и эффективностью. Зачастую применяются в осветительных приборах. Конструктивно представляют собой горелку, помещенную в вакуумную колбу. Горелка изготовлена из керамики, либо кварцевого стекла и заполнена парами ртути и галогенидами металлов. Это необходимо для корректировки спектра. Свет излучается плазмой между электродами в горелке. Мощность может достигать 3.5 кВт. В зависимости от примесей в парах ртути возможен разный цвет светового потока. Обладают хорошей светоотдачей. Сроком эксплуатации может достигать 12 тысяч часов. При этом имеет хорошую цветопередачу. Долго выходит на рабочий режим – около 10 минут.
Сфера применения
Такой тип лампочек широко используется в световом освещении улиц (в фонарях), а также на транспортных магистралях. В последнее время на дорогах данных источников света стало меньше, поскольку им на замену пришли диоды. Также ДНаТ лампы используются для освещения общественных сооружений. Эти устройства характеризуются повышенной светоотдачей среди газоразрядных источников света, а также небольшим снижением осветительного потока. При этом ресурс их эксплуатации достаточно высокий.
Источники света на 70-400 Вт показали свою эффективность в области искусственного освещения:
- питомников для растений;
- теплиц;
- цветников.
В первом случае оптимальным будет использование источников освещения, рассчитанных на 150-250 Вт. Допускается применение лампочек ДНаТ-400, но их нельзя размещать в непосредственной близости с растениями. Они должны быть расположены дальше на 50 см. Более мощные варианты не рекомендуется ставить в цветниках и теплицах. Высокая мощность может привести к тому, что растения будут сожжены.
Лампы ДНат на 70-150 Вт обычно используются для установки в уличные фонари, а также освещение подземных переходов и спорткомплексов.
В домашних торшерах даже самые слабые ДНаТ лампы устанавливать нельзя. При использовании источника света необходимо руководствоваться степенью защиты устройств от воздействия влаги и пыли. Если лампочка устанавливается на улице, то ее маркировка должна быть IP-65.
Канал «Эко Теплица» рассказал о целесообразности применения ДНаТ источников света, а также сравнил эти лампы с LED.
Характеристики и особенности использования натриевых ламп ДНаТ
ДНаТ состоит из таких элементов:
- Керамическая заглушка.
- Трубка, которая пропускает свет.
- Стеклянная колба, которая обладает высокой механической прочностью.
- Электрод.
- Металлический штенгель, через который эвакуируется газ из прибора.
- Бариевый штенгель.
- Цоколь.
Горелку наполняют соединениями натрия, парами ртути, ксеноном. Эти газоразрядные вещества необходимы для запуска лампы.
Справка. Источники света ДНаТ бывают двух типов: с низким и высоким давлением. Первые излучают приглушенный желтый свет, а вторые – светло-желтый. Устройства высокого давления не так сильно искажают цветопередачу, как ДНаТ низкого давления.
Горелка – это трубка в форме цилиндра, которая выполнена из керамики на основе оксида алюминия. Благодаря этому материалу колба устойчива к парам натрия и пропускает до 90% света. По обоим краям трубки размещены электродные элементы.
Колба из термически стойкого стекла оснащена прокладками, которые не пропускают воздух внутрь лампы
Важно сохранить вакуум внутри, так как горелка может достигать температуры 1300°, при попадании воздуха целостность лампы нарушается
При подключении ИЗУ создается импульс высокого напряжения, возникает электрический заряд, образуется дуга. Из-за необходимости предварительного разогрева натрия лампа зажигается постепенно. Маломощные источники света излучают полный световой поток через 5 минут, а приборы большей мощности – спустя 10 минут. Это время нужно для разогрева горелки.
Запустить металлогалогенные и натриевые устройства не получится без применения ИЗУ. Это устройство формирует напряжение в лампе, чтобы образовалась дуга. Однако во время запуска она холодная, а резкое нарастание тока может ее разрушить. Чтобы этого избежать, нужно использовать электромагнитный балласт.
В продаже имеются ДНаТ с встроенным импульсным зажигающим устройством.
Подключают натриевую лампу к сети с помощью цоколя типа Е (Эдисон). Для источников света с мощностью 50, 70, 100Вт применяют держатель Е27, а для осветительных устройств ДНаТ 150, 250, 400Вт – Е40. Цифра в маркировке обозначает диаметр разъемного соединителя (мм).
Специалисты выделяют такие характеристики и особенности натриевых ламп типа ДНаТ:
- Коэффициент цветопередачи устройств очень низкий, поэтому они излучают едко-желтый свет, искажают цвета. Кроме того, они обладают высокой пульсацией, то есть часто мигают. Это приводит к снижению зрительной работоспособности, внимания, быстрому утомлению. Именно поэтому ДНаТ не используют для освещения домов, рабочих мест.
- Уровень светоотдачи натриевых ламп высокий (от 100 Лм/Вт). Поэтому их часто применяют для освещения улиц. Однако со временем уровень светоотдачи снижается.
- Длительность работы этих источников света составляет примерно 10000 часов. Однако так долго лампа будет работать только при соблюдении основных правил эксплуатации: температура от -30 до +40°, применение качественного ИЗУ, а также дросселя.
- Из-за длительного зажигания ДНаТ не подходит для осветительных систем, которые требуют частого включения/выключения, например, датчиков движения.
- ДНаТ потребляют небольшое количество электричества по сравнению с другими натриевыми лампами, имеют высокий коэффициент полезного действия (примерно 30%).
- Натриевые устройства подходят для работы в условиях непогоды (снег, дождь, туман, пыль). Негативные факторы не влияют на световой поток.
Выбор сферы применения осветительных элементов зависит от их мощности. Например, источники света 70 – 400Вт применяют в теплицах для растений, цветниках. Для теплиц больше подойдут лампочки 150 или 250Вт. Если вы используете ДНаТ мощностью 400Вт, то следите, чтобы между растением и источником света был промежуток от 50 см, иначе оно может сгореть.
Осветительные элементы 70, 150Вт устанавливают в уличные фонари, для освещения тоннелей, спортивных залов.
При выборе ДНаТ для улицы, используйте лампы с защитой корпуса от влаги не менее IP-65.
Устанавливать натриевые источники света в домашних светильниках или на рабочих объектах не стоит, так как они плохо влияют на зрение, искажают цвет.
