Авг 15 • Статьи • 95613 Просмотров •

(405 votes, average: 4,85 out of 5)

Лампы ДНаТ: источник света, который слишком рано списали на пенсию.

Как мы и обещали, наконец созрела статья про лампы ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая высокого давления). Все, кто работал или работает в области светотехники, о лампе ДНаТ знают не понаслышке. Но если кто не знает, объясним на пальцах: лампы ДНаТ — это как автомат Калашникова для освещения улиц и досветки растений — проверенный временем и надежный, но не лишенный недостатков источник света.

Собственно, эта статья про лампы ДНаТ скорее для начинающих; материал, изложенный грамотно, но доступным языком: без принципиальных схем подключения и полной разблюдовки основ поддержания столба разряда в горелке лампы ДНаТ. Но и специалистам, мы уверены, набросок понравится.

Собственно, сабж: одна из инвариаций лампы ДНаТ

Почти 100% автодорог мира (никто, конечно, не подсчитывал) до недавнего времени освещали лампы ДНаТ, пока их не начали выпиливать с опор в пользу светодиодных светильников. Однако, даже сейчас, бывалые проектировщики предпочитают от греха подальше впихнуть в проект натриевый светильник, ибо светодиодка 1. реально дороже, 2. не на столько уж энергоэффективней и 3. до сих пор непредсказуема, т.к. количество новоявленных производителей светодиодки просто зашкаливает. Но об этом позже.

Еще один вариант лампы ДНаТ

Лампы ДНаТ бывают разных мощностей — от 50 до 1000 Вт (редко, но встречаются мощностью 2000 и 4000 Вт), что как бы намекает на их «промышленное» применение, нежели «бытовое». В основном лампы ДНаТ используют в светильниках для освещения улиц и дорог, реже — на производствах в купе с источниками света белого света (например со светильниками на МГЛ для достижения более теплого света и большей энергоэффективности). В самых извращенных случаях их ставят на производство в чистом виде. И то — до первой травмы или звонка «куда следует».

Тот редкий случай, когда лампы ДНаТ использованы не там, где надо

Но самое незаменимое применение — освещение теплиц, или досветка растений (что, собственно, одно и то же, но второе — по-научному).

Терминология

Вот за что мы не любим Википедию, так за то, что там пишут либо поверхностно, и не понятно, либо занудно и со всеми подробностями — что для непосвященных тоже не понятно. Самое обидное, что суть названия лампы ДНаТ в ней дают лишь в качестве расшифровки аббревиатуры, однако тут все намного интереснее.

Лампы ДНаТ во всем мире (кроме России) называют так, как они и должны называться — HPS Lamp (High-Pressure Sodium Lamp), то есть натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Они у нас тоже так называются, но этот термин никто не использует. В Советском Союзе, когда только появились НЛВД, их стали производить различные заводы. Модификации и мощности были разные и их нужно было как-то отличать.

Экземпляр лампы ДНаТ 250 производства лампового завода Лисма

Различий действительно было много: форма (эллипсоидные/трубчатые) и прозрачность (матовые/прозрачные) колбы, мощность лампы (75/150/250/400/600/1000), наличие или отсутствие зеркального напыления в одной из полусфер. Так что и названий у НЛВД советского производства было много. Самыми распространенными стали лампы ДНаТ с различными приставками в виде мощности (150, 250 и т.д.).

Вариант лампы ДНаТ с двумя горелками для повышения срока службы и быстрого «горячего старта»

Это было что-то вроде брендирования. Например сейчас в России существуют лампы ДНаТ-250 (с припиской, «такого-то производства»), а в Германии (да и во всем мире благодаря экспорту, маркетингу и качеству) существует лампа, например, VIALOX NAV-T 250 W SUPER 4Y производства Osram.

Лампа Osram Vialox NAV T 250

Так что по большому счету, лампы ДНаТ— это всего лишь разновидности модели лампы, а не тип источника света. А вот тип источника света — НЛВД, к которому относятся и лампы ДНаТ, и ДНаЗ (с зеркальным напылением) и даже ДНаС (со светорассеивающей колбой, чтоб меньше слепила). И, кроме специалистов, это мало кто знает. Вот так-то.

Хитровыкрученная буржуйская лампа ДНаТ с исправленным спектом — добавлена горелка МГЛ

Кстати, если кому интересно, можно заглянуть в музей ламп (сайт на английском, но с кучей картинок) — здесь собрано бесчисленное количество различных ламп, в т.ч. и натриевых, за всю историю эпохи электрического освещения. Очень познавательно.

Устройство лампы ДНаТ

В принципе, лампы ДНаТ устроены не сложнее, чем любая газоразрядная лампа. Снаружи колба из термостройкого стекла и цоколь, внутри держатель горелки и сама горелка. Все.

Схематическое устройство типовой лампы ДНаТ

Вот, собственно, и все устройство.

Принцип работы

Колба изнутри заполнена смесью газов, в ней размещена горелка из оксида алюминия. Тут протекает вся работа лампы.

Принцип подключения показан на схеме

Натриевая лампа имеет простую конструкцию и несложный принцип.

  1. После включения встроенное зажигающее устройство начинает генерировать импульсы;
  2. В парах натрия образуется дуговой электронный заряд, из-за которого пары начинают светиться. Загорается свет;
  3. Горелка постепенно разогревается, и свет становится ярче;
  4. В современных лампах в конструкцию встроен дроссель, который ограничивает силу тока дуги и обеспечивает бесперебойную подачу тока.

Из чего состоит

Прибор представляет собой колбу, сделанную из специального высокопрочного оксида алюминия, который выдерживает и высокие температуры, и действие паров натрия. На края колбы присоединяются 2 электрода, саму колбу заполняют смесью инертных газов, сплава ртути и натрия и ксенона.

ДНаТ имеет несложное устройство

Горелка располагается в колбу меньшего размера из термостойкого стекла, обычно из боросиликатного стекла. В колбе создают вакуум и снабжают цоколем, через который будет осуществляться подключение к электричеству.

Иными словами, получается колба в колбе: в центре большой внешней располагается небольшая цилиндрическая колба с горелкой внутри. Внешняя колба выполняет роль термоса, оберегая горелки от низких температур, увеличивает КПД и уменьшает потери тепла.

Цоколь

Через него светильник подключается к электросети. Чаще всего используют винтовое соединение типа Е (Эдисона) — Е27 для ДНаТ 70 и 100, и Е40 для ДНаТ 150, 250 и 400. Цифры на маркировке означают диаметр в миллиметрах: например, Е40 — это цоколь с диаметром в 40 мм.

Горелка

Это важная часть любой лампочки ДНаТ. Это тонкий стеклянный цилиндр, устойчивый к высоким температурам и химическим реакциям. По двум сторонам у него вставлены вольфрамовые электроды.

Лампочка состоит из 2 колб — одна помещена в другую

При ее изготовлении проводят глубокую вакуумизацию, то есть откачивают абсолютно весь воздух с кислородом. Это важное требование безопасности: цоколь разогревается до 1300 градусов, при попадании кислорода лампа может взорваться.

Принцип действия

Натриевые натриевые лампы для теплицы относятся к разряду газоразрядных. Газоразрядные приспособления активно используют не только в теплицах, но также на площадях, дорогах, улицах, на складах и в производственных помещениях. Газоразрядная среда внутри устройств создается с помощью паров натрия, светящихся красно-оранжевым цветом.

Для сравнения: в ртутных преобладает белое свечение. Что касается самого излучения, то оно создается дуговыми разрядами. Именно на них основан принцип работы подобного рода приборов.

Колба светильника — это цилиндрическая трубка, изготовленная из огнеупорного стекла. Она заполнена смесью ртути с натрием. В ней расположена горелка, сделанная из оксида алюминия.

Справка. Специалисты при обозначении такого осветительного устройства пользуются аббревиатурой ДНаТ, что означает «дуговая натриевая трубчатая лампа». Основными производителями этой продукции выступают две компании: Silvania и Philips.

Чтобы запускать подобные устройства и регулировать в них действие тока, существует пускорегулирующее оборудование. Кроме того, потребуется пускорегулирующий электронный аппарат, обладающий следующими достоинствами:

  1. Благодаря его работе происходит стабилизация мощности, поэтому светильники служат дольше.
  2. Электроопотребление снижается почти на 30%.
  3. Частота тока повышается, светоотдача увеличивается.
  4. Отсутствует эффект мерцания.

Виды осветительных приборов

Натриевые светильники делятся на две категории: высокого и низкого давления. В растениеводстве применяются натриевые лампы высокого давления для теплиц.

НЛВД подразделяются на следующие виды:

  1. ДНаТ – это обычные дуговые светильники с мощным световым излучением. Одного из них вполне достаточно для того, чтобы осветить небольшое огородное сооружение.

    Спектр излучения таких приборов можно изменить, совмещая их с другими видами.

  2. ДНаЗ – источники освещения с зеркальным отражающим слоем. Слой нанесен на внутреннюю поверхность колбы. Он эффективно защищен от неблагоприятных погодных условий и механических воздействий и увеличивает производительность. Внутри колбы расположены спеченные электроды.

    Они обеспечивают высокий КПД и снижают энергопотребление. В сравнении с ДНаТ зеркальные лампы недостаточно мощные.

  3. ДРИ и ДРИЗ – наиболее совершенные устройства для теплиц. Металлогалогенные приспособления устойчивы к перепадам тока, они долго служат, у них самый оптимальный спектр излучения, необходимый для роста рассады, и высокий КПД.

    Но они не лишены и некоторых недостатков, из которых самый главный – стоимость, довольно высокая для обычного потребителя. Плюс к этому для их использования требуется особый патрон. Это делает затруднительным процесс замены вышедших из строя ламп.

Фото

На фото представлены натриевые лампы для теплиц:

Особенности НЛВД

От мощности НЛВД зависит световой поток, светоотдача и продолжительность горения. Цветопередача улучшается посредством использования люминесцирующих материалов вкупе с газовыми смесями.

Что касается мощности, то она должна соответствовать области применения. Для освещения рассады подбираются приспособления параметрами 70-400 Вт, которые могут служить в парниках в любой сезон года.

Лампочки с более высокими показателями попросту сожгут овощи. Поэтому перед их покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

Достоинства и недостатки натриевых ламп высокого давления

НЛВД имеют множество достоинств:

  1. Они экономичны. Потребляют немного электроэнергии и доступны по цене.
  2. Долговечность: служат порядка 20000 часов.
  3. Высокая светоотдача в сравнении с простыми лампами накаливания.
  4. Тепловое излучение. При свечении НЛВД выделяется большое количество тепла. Поэтому на отоплении парника можно неплохо сэкономить, особенно в период холодов.
  5. Красно-оранжевый спектр излучения позволяет ускорять процессы цветения и плодообразования, что способствует появлению богатого урожая. А синюю часть, как правило, обеспечивает естественное освещение.
  6. Высокий КПД (30%). Он превышает показатель большинства источников искусственного освещения.

Внимание! НЛВД лучше всего использовать на последних стадиях роста саженцев. Если обеспечивать подсветку на ранних этапах, побеги начнут расти быстрее, вытягиваться и образовывать длинные стебли. Правильный рост можно обеспечить, если сочетать работу устройств с металлогалогенными осветительными источниками.

Недостатки НЛВД

  1. Большой минус НЛВД – сильный нагрев, к тому же они разгораются не менее нескольких минут. Их освещение привлекает в парники насекомых-вредителей, которые наносят рассаде заметный ущерб.
  2. НЛВД небезопасны. В качестве наполнителя выступает смесь ртути и натрия. Случайно разбив светильник, можно поставить крест на всем выращенном урожае.
  3. Работа устройств зависит от напряжения. В случае, когда его колебания в сети превышают 10%, такие лампы внутри теплиц применять не рекомендуется.
  4. В холод осветительные приборы теряют эффективность. Поэтому их использование в неотапливаемом укрытии ограничено.

Для справки! Растения в оранжереях, где работают НЛВД, зачастую выглядят бледными и нездоровыми. Но не стоит этого опасаться. Это обман зрения. Попросту натриевое освещение заметно искажает наше цветовосприятие.

Если вы привыкли круглый год заниматься выращиванием овощей, цветов и ягод в теплице, натриевые лампы станут для вас немаловажным инструментом при дефиците естественного освещения.

Они признаны одним из наиболее экономичных и при этом эффективных методов искусственной подсветки, позволяющих огороднику получить богатый урожай.

Полезное видео

На видео ниже: сравнение светодиодных и натриевых ламп для теплиц

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Общее описание осветительных приборов

Натриевые изделия относятся к прогрессивному, современному и экономичному оборудованию. Основным рабочим элементом в них являются пары натрия.

Конструкционные особенности модулей

Весь процесс протекает в специальной трубке-горелке цилиндрической формы, состоящей из окиси алюминия.

Элементы, осуществляющие излучение, размещаются в баллоне из прочного стекла, укомплектованном наиболее популярными резьбовыми цоколями E27 или E40.

Во внутренних производственных помещениях большой площади лампы на натриевой основе используют лишь в том случае, когда нужно организовать экономичную систему освещения, не предъявляющую высоких требований к индексу цветопередачи источника излучения

Образующееся в процессе резонансное излучение имеет специфический желто-оранжевый цвет, называющийся монохроматичным.

Это значит, что, несмотря на яркость, плотность и насыщенность, светопоток не осуществляет хорошую цветопередачу.

Кроме того, находясь на удвоенной частоте питающей сети, модули существенно мерцают, что делает их абсолютно не подходящими для освещения жилых помещений.

Обладая теплым спектром свечения, натриевые изделия отлично проявляют себя в системах утилитарного, декоративного и архитектурного уличного освещения. Показывают высокую результативность в условиях тумана на магистральных трассах, шоссе и дорогах

Натриевые источники света состоят из термостойкой стеклянной колбы эллиптической или цилиндрической формы. Внутри располагается рабочая алюминиевая горелка, с обеих сторон оснащенная электродами.

В газовый состав наполнителя для натриевых лампочек часто включают ксенон. Он способствует улучшению оттеночного спектра излучения

Этот материал имеет высокие физические характеристики, отличается хорошей эксплуатационной стойкостью.

Корректно взаимодействует с парами натрия и обладает уникальной способностью пропускать около 90% произведенной световой энергии, не подвергаясь разрушению.

Помимо натриевых соединений, внутри разрядной трубки находится ртуть и аргон.

С целью повышения уровня экологичности, более прогрессивные торговые марки при производстве натриевых изделий отказываются от ртути

Колба комплектуется особыми прокладками. Они заботятся о сохранении вакуума во внутреннем пространстве лампочки и не дают кислороду проникнуть в горелку.

Это повышает уровень эксплуатационной безопасности приборов, поскольку в процессе работы разрядная трубка сильно раскаляется и достигает почти фантастических показателей в 1300°C.

В таком случае попадание внутрь даже очень небольшого количества воздуха может разрушить целостность модуля и спровоцировать опасную для находящихся рядом людей ситуацию.

Принцип работы изделий

В основе принципа работы натриевого устройства лежат дуговые разряды. В результате импульсного напряжения, образующегося во внутренней трубке, они создают насыщенное видимое свечение.

В процессе работы внешняя оболочка колбы лампочки натриевого типа прогревается до температуры не более 100 °C

В натриевых парах, отвечающих за формирование внутри колбы газоразрядной среды, преобладает красное спектральное свечение.

Благодаря этой особенности ламповые агрегаты создают исходящий свет таких оттенков, как:

  • желтый;
  • оранжевый;
  • красный в самых разнообразных оттенках.

Сразу после активации натриевые приборы горят слабо и тускло, потому что основной объем энергоресурсов тратится на качественный разогрев рабочей горелки.

Светопоток приобретает необходимую яркость, насыщенность и силу только спустя 5-10 минут, когда температура внутренней горелки достигает необходимого для корректной работы уровня.

Нюансы системы запуска устройств

Все изделия натриевого типа нуждаются в системе запуска. Она предназначается для осуществления оптимального зажигания и удобной регулировки токопотока. Сейчас на рынке представлены пускорегулирующие элементы двух видов.

Производители сопутствующего светотехнического оборудования изготовляют пускорегуляторы в форме единого цельного агрегата или нескольких отдельных модулей

Вариант №1. Это агрегат ПРА, рассчитанный для функционирования при уровне сетевого напряжения в 220 В. Имеет упрощенную конструкцию, продается по разумной цене и относится к бюджетным вариантам сопутствующего оборудования.

Вариант №2. Это более современный, прогрессивный электронный агрегат ЭПРА, не имеющий в своей конструкции зажигающего устройства.

Стабилизирует мощность, значительно увеличивает эффективность светоотдачи, устраняет неприятное для глаз мерцание и продлевает эксплуатационный срок натриевого прибора.

Электронные пускорегуляторы дают возможность снизить потребление энергоресурсов в системе почти на 30%

Единственный минус изделия – это более высокая цена, нежели у ПРА. Однако, специалисты утверждают, что электронное устройство быстро окупается и значительно повышает комфортность управления осветительной системой.

Номенклатурное подразделение устройств

Общепринятая отечественная номенклатура источников освещения выделяет четыре типа натриевых приборов. Они выпускаются в разных модификациях и предназначаются для определенных задач. Чтобы понять, где использовать тот или иной вид ламп, нужно знать об их отличительных чертах.

Что собой представляют ДНаТ

ДНаТ – это дуговые трубчатые модули с винтовым цоколем и колбой из прозрачного кварцевого стекла. Имеют цилиндрическую форму и отличаются от аналогов широким диапазоном мощностей.

Демонстрируют хороший уровень КПД и входят в разряд экономных источников света.

Натриевые агрегаты выпускаются с цоколями разных размеров и это напрямую зависит от мощности источника света. Стандартом E27 оснащаются изделия до 70 Вт, а более сильные приборы от 100 Вт и выше комплектуются цокольным элементом E 40

Изделия обеспечивают качественное уличное освещение с выраженной контрастной видимостью при различных погодных условиях.

Подходят для расположения на междугородних магистральных трассах, в туннелях, на аэродромах и пр. Показывают отличные результаты при использовании в теплицах, оранжереях и парниках.

Светопоток от ДНаТ оказывает на растения благоприятное воздействие, почти полностью покрывая нехватку солнца и естественного освещения

ДНаМТ имеют такие же параметры, но выпускаются в эллипсоидной форме и оснащаются колбой из матового стекла для создания более мягкого рассеянного освещения.

Как функционируют ДНаЗ

ДНаЗ представляют собой источник света, оснащенный колбой со встроенным отражателем из зеркальной алюминиевой пленки, герметично расположенной на внутренних стенках прибора. Изготовляются в форме эллипса и оснащаются классическим винтовым цоколем.

За счет наличия отражателя ДНаЗ дают высокий уровень освещенности и дольше служат. Зеркальное покрытие не позволяет свету попадать на горелку, легко выдерживает нагрев до высоких температур, не портится и не разрушается в процессе эксплуатации

Максимально широко используются в агропромышленности. Успешно имитируют естественный свет и обеспечивают активный рост и развитие овощных и декоративных культур, произрастающих в теплицах.

В чем отличие ДНаС

ДНаС от всех остальных ламп отличаются наличием на внутренней поверхности колбы покрытия из светорассеивающего вещества. Такое техническое решение позволяет использовать модуль для прямой замены устаревших и экологически опасных газоразрядных ртутных ламп.

Модули ДНаС наиболее широко задействованы в исследовательских лабораториях, в области медицины, химической промышленности и прочих смежных отраслях.

Основные достоинства натриевых агрегатов

У источников света натриевого типа наиболее интересными, важными и заслуживающими внимания являются следующие характеристики:

  • беспрецедентно высокий уровень светоотдачи – до 150 лм/Вт у модулей высокого давления и около 200 лм/Вт у ламп низкого давления;
  • продолжительный эксплуатационный период – от 12 000 до 32 000 часов без потери качества и насыщенности светопотока;
  • экономичность работы – снижение базового потребления энергии и сокращение в 1,5-2 раза затрат на обслуживание осветительной установки;
  • широкий диапазон рабочих температур – изделия абсолютно корректно функционируют в отрезке от -60°С до +40°C.

Натриевые источники света по эффективности в два раза превышают показатели обычных дневных ламп с аналогичной мощностью.

НЛ способны обеспечить отличную освещенность пространства при минимальном потреблении электрической энергии, генерируя мягкий и приятный световой поток

Это обусловлено конструкционными особенностями изделий и компактным излучателем небольшого размера, способным очень легко и без задержки направлять световые лучи в необходимые стороны.

Главные недостатки продукции

Помимо впечатляющего списка плюсов и положительных качеств, натриевые источники света имеют несколько специфических черт со знаком «минус».

Среди них выделяются такие позиции, как:

  • специфический цветовой диапазон, меняющийся в процессе продолжительной работы – не позволяет применять модули в помещениях, где установлены высокие требования относительно цветопередачи;
  • зависимость от погодных условий качества и насыщенности светопотока– при холодном температурном режиме излучение заметно ухудшается и теряет интенсивность;
  • высокий уровень чувствительности к параметрам электросети – при серьезных системных колебаниях использовать приборы нежелательно; эксплуатация допустима только в сетях с ровным напряжением, где лишь изредка наблюдаются незначительные колебания;
  • необходимость дополнительных элементов безопасности – в процессе горения образуется утечка натриевых атомов, а чтобы этого избежать, вместе с лампой используется разрядная монокристаллическая трубка;
  • длительность первичного розжига – при активации лампа загорается не сразу и выдает стабильный светопоток только через 6-10 минут;
  • проблематичное подключение и последующее обслуживание ПРА, имеющего внушительные габариты и подверженного потере до 60% мощности;
  • пульсация потока света с частотой сети 50 Гц;
  • стабильный рост потребляемой мощности на протяжении всего срока эксплуатации – иногда показатели превышают первичные цифры на 35-40%.

Учитывая все эти моменты, специалисты не рекомендуют использовать лампы для бытовых осветительных систем. В домашних условиях натриевые источники света просто не смогут проявить себя должным образом.

Лампы натриевого типа отлично подходят для освещения магистралей, шоссе и проезжих дорог. Они дают качественный светопоток с хорошим уровнем рассеивания и позволяют снизить энергопотребление почти на 50%

Зато там, где требуется экономичный, мощный, насыщенный свет без претензий к четкой и правильной цветопередаче модули отработают на пятерку и отлично справятся с поставленными задачами.

Опасность для человека и атмосферы

Так как натриевые источники света в силу низкой цветопередачи не используются в помещениях, где люди проводят много времени, слишком большого негативного воздействия на человеческое здоровье они не оказывают.

Однако, полностью безопасными и экологичными назвать их нельзя из-за входящей в состав токсичной ртути.

Уничтожением старых нерабочих натриевых модулей и прочих опасных светоэлементов занимаются специальные организации. Они принимают модули у населения и предприятий, а потом утилизируют одним из способов, предусмотренных законом

Выбрасывать отработавшие срок изделия в мусорные контейнеры строго запрещено. При нарушении целостности колбы, ртуть выходит в окружающее пространство, создавая вокруг токсичные испарения, в 20 раз превышающие допустимо безопасные нормы.

Правила по утилизации натриевых лам такие же, как и для люминесцентных светильников, подробнее – в этой статье.

Область применения устройств

Слабая точность цветопередачи не позволяет использовать натриевые модули в жилых помещениях, но для улицы этот параметр практически не имеет значения, поэтому НЛ применяются там наиболее часто.

Натриевые модули широко используют в автопромышленности для создания особо ярких фар, повышающих видимость на дороге при густых туманах и снегопадах

С помощью НЛ создают экономичные и высокоэффективные системы для освещения больших территорий, проспектов, шоссе и загородных магистралей.

НЛ ставят в приборы, предназначенные для фонового освещения и подсветки:

  • туннелей, спортивных сооружений и контейнерных площадок;
  • исторических памятников и архитектурных сооружений;
  • аэропортов, вокзалов и прочих мест, где люди не проводят большого количества времени;
  • цехов, производственных и складских помещений, где к качеству цветопередачи не предъявляется никаких претензий;
  • в теплицах, зимних садах и оранжереях для повышения темпов роста и базовой урожайности растений, декоративных цветов, овощных культур и ягод.

Во всех выше перечисленных электросистемах НЛ работают качественно и обеспечивают должный уровень освещенности, при минимальном потреблении энергии.

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.

Информация о нюансах выбора, лучших производителях ламп для использования в жилых помещениях приведена в статьях:

  1. Какие лампочки лучше для дома: какие бывают + правила выбора лучшей лампочки
  2. Выбираем энергосберегающие лампы: сравнительный обзор 3-х видов энергоэффективных лампочек
  3. Лампочки для натяжных потолков: правила выбора и подключения + схемы расположения ламп на потолке
  4. Какие светодиодные лампы лучше выбрать: виды, характеристики, выбор + лучшие модели

Подключение лампы ДНаТ

Подключение также примитивно до безобразия, как и устройство лампы. Так что мы не будем на этом долго останавливаться и лишь приведем одну из наиболее типовых схем подключения лампы ДНаТ.

Типовая схема подключения лампы ДНаТ

Хотя тут стоит оговориться, что в действительности вариантов подключения лампы ДНаТ огромное множество. Обязательным компонентом подключения является также компенсирующий конденсатор. Как правило, схемы подключения указаны на блоках ИЗУ. Но на картинке выше приведен самый простой схематический вариант подключения.

Плюсы лампы ДНаТ

1. Энергоэффективность лампы ДНаТ

Этот источник света до сих пор считается одними из самых дешевых и энергоэффективных (2016 год). Да, да, не стоит делать такие глаза. Они вполне себе конкурируют со светодиодами, в т.ч. и по параметру лм/Вт. Так, с лучших представителей отрасли мощностью 250 Вт вполне можно снять до 130 лм/Вт (пруф). А со светильника — до 90…110 лм/Вт в зависимости от производителя, рассеивателя, отражателя, ПРА и качества питающей сети.

Экземпляр лампы ДНаТ 1000 в исполнении российской компании Reflux. 150 лм/Вт между прочим.

Интересно, что чем выше мощность и световой поток лампы ДНаТ, тем выше их светоотдача. К примеру, 50-ваттных ламп выше 80 лм/Вт почти не бывает. А вот с ДНаТ 1000 можно смело получить и 150 лм/Вт — жмяк. Еще раз — всего два года назад такие параметры светодиодам в массовом производстве и не снились.

Зависимость световой отдачи лампы ДНаТ от ее мощности

Говорить просто о лампе без светильника не совсем корректно, т.к. только в нем можно увидеть все плюсы и минусы лампы ДНаТ. Энергоэффективность светильников с натриевыми лампами доходчиво иллюстрируют характеристики, заявленные производителями светильников на их же сайтах (редко когда врут). Но у нас есть и собственные, измеренные данные, полученные из лаборатории во время испытаний светильников для рейтинга:
– SBP KYRO 2 250 — 84 лм/Вт,
– ЖКУ20-150-001 Орион ХО с лампой GE — 81 лм/Вт,
– ЖКУ15-150-101Б — 87 лм/Вт.
А вот теперь самое интересное. Если говорить о прямой замене, т.е. когда сняли старый натриевый светильник и на его место повесили новый светодиодный, — надо понимать, что светильник с лампой ДНаТ 150 Вт никогда не заменишь 50 или 70-ваттным светодиодным. То же самое касается 250 Вт натриевых светильников — их невозможно заменить светодиодкой 100 и даже 150 Вт (речь про рядовые светильники, а не про собранные на заказ с идеальными характеристикой и световой отдачей 150 лм/Вт со светового прибора).

2. Цена лампы ДНаТ

Стоимость лампы ДНаТ варьируется от 300 до 10 000 рублей в зависимости от мощности, производителя, продавца и некоторых других переменных. Среднестатистическая лампочка мощностью 250 Вт стоит в районе 1000 рублей (±700). Но о цене абстрактной лампы ДНаТ тоже не совсем интересно говорить. Интересно говорить о стоимости лампы в составе светильника с ПРА (пуско-регулирующей аппаратурой), цоколем, защитным стеклом и т.д.

Так, например, 250 Вт светильник с натриевой лампой (23,4 килолюмена, 275 Вт, 7 кг, 85 лм/Вт) стоит каких-то 5800 деревянных. Это, на секундочку, 250 рублей за 1000 люмен светового потока (5800/23,4=247). Для сравнения, его светодиодные аналоги стоят в среднем от 30 тысяч рублей, что составляет 1200 и более рублей за килолюмен. Т.е. светодиодный свет стоит в 5 и более раз дороже «натриевого». Согласитесь, не совсем честная конкуренция со светодиодкой, особенно на фоне не самой низкой стоимости евро-доллара в истории нашей необъятной.

3. Рабочие температуры лампы ДНаТ.

Лампы ДНаТ являются одним из источников света высокого давления (наряду с ДРЛ, МГЛ, LEP — light emitting plasma и другими). Это, в частности, и обуславливает высокие рабочие температуры горелки. Она может нагреваться до ~1300 °C. Но это горелка. Она спрятана в оболочку — прозрачную колбу из тугоплавкого стекла. В сою очередь последняя может нагревается до ~300…400 °C. Все это, в совокупности с достаточно простой схемотехникой поджига лампы, позволяет лампе запускаться и работать в очень широком диапазоне температур: -60…+45°С (у разных производителей — разные диапазоны).

Наглядная демонстрация температуры лампы ДНаТ

Большинство ПРА для ламп ДНаТ имеют в своем составе дроссели, которые также могут работать при очень высоких температурах (до +130 °С на обмотке в нормальном режиме и до +200 °С в аварийном). Чего, например, не скажешь о большинстве драйверов светодиодных светильников. Это мы, опять же, к слову.

4. Отработанные технологии

Через 15 лет лампе ДНаТ (как технологии в широком смысле этого слова) исполнится 100 лет. Да, там был период, когда лампа не была «натриевой лампой высокого давления». Но поджечь пары натрия под низким давлением и получать свет видимого спектра впервые смогли в 30-е годы прошлого столетия. Это мы к чему? К тому, что за 100 лет (основные достижения были в последние 20 лет) лампы ДНаТ настолько доведены до идеала, на сколько это вообще возможно.

За эти годы источник света вылечился от всех возможных «детских болезней», ее научились диммировать, избавили от пульсаций электронными ПРА, выправили спектр (МГЛ является развитием технологии натриевых ламп высокого давления) а горелки довели до совершенства. Но самое важное, что практически в любой стране есть как минимум один производитель светильников для этих ламп. А в наиболее развитых — их десятки. Конструктивы светильников для лампы ДНаТ также доведены до идеала (наиболее выдающиеся имеют КПД 95%), снизив до минимума потери на отражателе, защитном стекле и ПРА.

5. Вес лампы ДНаТ (и светильников под нее при большой и сверхбольшой мощности)

Вес лампы ДНаТ не большой. Некоторые производители, что характерно, даже не указывают его в характеристиках. В зависимости от мощности он колеблется от 150 до 500 грамм. Но как и в случае с другими параметрами, нам больше интересен вес светильника со всеми приблудами (ПРА, защитный колпак или стекло, цоколь, крепеж).

Уличный светильник для лампы ДНаТ-400 весит 8 кг. Кстати, этим светильником (по приведенной ссылке) освещен весь МКАД. При учете его светового потока в 42000 люмен, ищем светодиодный аналог другого производителя (у Галада уличная светодиодка уж больно качественная и с закаленным стеклом — светильники уровнем выше). Вот, практически NoName китайский светильник, самый легкий из того, что мы смогли найти, с таким же световым потоком (43000 люмен) весит 11 кг. Подчеркиваем — самый легкий, с радиатором, претендующим на сомнение в качественном теплоотводе. Более-менее серьезные светильники с литьем и нормальным стеклом весят 20-40 кг. Нам возразят, что уже есть много светодиодных решений на тепловых трубках, но с ними тоже не все просто. Качественные тепловые трубки редко встречаются, а некачественные с удовольствием гниют под открытым небом в наших климатических условиях, — прим. ред.

Преимущества и недостатки натриевых газоразрядных ламп

Преимущества:

  • высокая светоотдача: для НЛВД – 150 лм/Вт, для НЛНД – 200 лм/Вт. Такие значения позволяют этим лампам оставаться лидером по показателю эффективности среди электрических источников света;
  • большой срок службы – до 28 000 часов;
  • устойчивость параметров эффективности во время всего срока эксплуатации;
  • комфортный для человеческих глаз цвет излучения;
  • широкий диапазон рабочих температур – от –60 °С до +40 °С.

Недостатки:

  • инерционность при включении может достигать 10 мин;
  • наличие ртути;
  • взрывоопасность, т. к. при контакте натрия с воздухом возможно возгорание;
  • сложность подключения и обслуживания ПРА, который характеризуется большими габаритами и потерями (до 60% от потребляемой мощности);
  • плохие цветопередающие свойства (коэффициент порядка 25);
  • повышенная пульсация светового потока с частотой сети 50 Гц;
  • большое напряжение зажигания и еще большее – при перезапуске;
  • постепенный рост потребляемой мощности в течение эксплуатации – до 40% относительно первоначального значения.

Натриевая лампа (НЛ) – это источник света, в котором рабочим веществом, генерирующим свет, являются пары натрия (Na), щелочного металла, вещества с атомным номером 11 в таблице Д. И. Менделеева. Излучение возникает в результате газового разряда, который получают, применяя высокое напряжение к электродам. При достижении напряжения пробоя возникает поток электронов, передающих энергию атомам натрия. Полученная энергия генерирует переходы между спектральными уровнями атома, которые излучают кванты в видимой части спектра (оранжево-желтого цвета, D-линии с длинами волн 589 нм и 589,6 нм). Получаемое излучение можно считать почти монохроматическим.

Основное отличие этого класса газоразрядных ламп от люминесцентных, также использующих пары металла (ртути), состоит в том, что источником света являются непосредственно атомы металла, а не опосредованный механизм возбуждения переходов в атомах люминофора за счет люминесценции. Натриевые светильники имеют ряд неоспоримых достоинств, позволяющих им конкурировать на рынке светотехники.

Срок службы

Срок службы светильников ДНаТ довольно значительный: минимальный срок составляет 14 тысяч часов (это более 1,5 лет), максимальный — до 32 тысяч (более 3,5 лет). При этом длительность работы зависит от внешних условий (при слишком низкой температуре износ будет сильнее), напряжения в электросети и других нюансов.

Лампочки можно использовать как дополнительное освещение для теплиц

ДНаТ — это натриевые лампы высокого давления, которые не утратили популярности. Они отличаются длительный сроком службы, невысокой стоимостью и высокой светоотдачей. Несмотря на ряд недостатков (главный — плохая передача цвета), лампы такого типа все еще используют для уличного освещения.

Минусы ламп ДНаТ

1. Индекс цветопередачи лампы ДНаТ

Пожалуй, это самый жирный минус, зачастую сводящий все его плюсы на нет. В измеренных нами образцах светильников значение общего индекса цветопередачи составило:
– SBP KYRO 2 250 — Ra = 27,
– ЖКУ20-150-001 Орион ХО с лампой GE — Ra = 15,
– ЖКУ15-150-101Б — Ra = 19.
Но здесь стоит сделать поправку, что индекс цветопередачи светильника, как и цветовая температура, могут незначительно отличаться от этих же параметров лампы, так как свои коррективы вносит защитное стекло. Особенно, если оно сделано из некачественного материала и с течением времени мутнеет, желтеет или зеленеет. Самыми стойкими в этом смысле являются закаленные боросиликатные стекла (тот же SBP KYRO). Но это серьезно утяжеляет светильник, повышает требования к жесткости корпуса, да и в целом — удорожает. Так что все производители по-разному ищут компромисс в цене/качестве.

Сравнение спектрального состава излучения типовой лампы ДНаТ 1000 и типового светодиода (зеленая линия)

«Кривость» индекса цветопередачи обусловлена газом, который поджигают внутри горелки. Не пускаясь во все тяжкие химического состава, скажем лишь, что это пары натрия (хотя состав там намного сложнее). Изначально (в натриевых лампах низкого давления) спектр был еще хуже, но в 60-х годах произошел прорыв в этой области. Сейчас мы имеем ярковыраженный пик в оранжевой области спектра. Почти полное отсутствие зеленой и синей составляющей в излучении лампы приведет к тому, что ночью на улице, освещенной натриевыми светильниками, мы с большой долей вероятности не отличим темно-синюю машину от темно-зеленой.

Если говорить только об энергоэффективности, стоимости и безопасности — по большому счету водителю и не надо различать ночью цвета (четкого мнения научного сообщества на данный вопрос до сих пор не существует). Косвенно об этом говорит и то, что в нормативных документах индекс цветопередачи (как и цветовая температура) на дорогах не нормируется. Хотя есть подозрение, что нормативка писалась под существующие технологии (под НЛВД, НЛНД). Ну вот прям как сейчас (под светодиоды). Но если говорить об уровне и качестве жизни, то низкий индекс цветопередачи лампы ДНаТ как ни крути — основная причина относительно быстрого вытеснения натрия светодиодкой с автомобильных дорог, парков, скверов и открытых паркингов.

2. Коэффициент пульсаций лампы ДНаТ

Пульсации светового потока у лампы ДНаТ — беспощадные. В зависимости от ПРА, коэффициент пульсаций (КП) светового потока может варьироваться от 15 до 40%. На электронных ПРА КП может быть и нулевым. Но в силу их дороговизны они редко применяются: так исторически сложилось, в уличном светильнике для массового применения кондовость, безотказность и ремонтопригодность зачастую гораздо важнее качества света.

Важно отметить, что КП в уличном освещении не нормируется. Однако эти пульсации стоит учитывать (и делать расчет коэффициента пульсации освещенности) в промышленном освещении, когда делается комбинированная осветительная установка МГЛ + ДНаТ.

3. Долгий старт и горячий поджиг

Один из очень существенных недостатков лампы ДНаТ — долгий розжиг горелки. В зависимости от температуры окружающей среды, типа блока розжига и производителя лампы, время выхода на рабочий режим у лампы ДНаТ составляет от 5 до 10 минут. Вы, наверное, не раз замечали, что в момент включения уличных натриевых фонарей они в первую минуту светят очень тускло и, кстати, белым светом. Потом яркость постепенно увеличивается, а спектр приобретает характерный янтарный оттенок.

Розжиг лампы ДНаТ

Более того, если лампу ДНаТ резко выключить, а потом включить, она может не поджечься и не выйти на рабочий режим. Горелке надо остыть. Это и есть проблема «горячего старта». Для решения этой проблемы на объектах, где часто случаются кратковременные провалы напряжения, используют электронные ПРА и лампы с двумя горелками.

Применение лампы ДНаТ

Как уже говорилось, если отмести всевозможные извращения, лампы ДНаТ применяются в основном в светильниках для освещения автодорог и для досветки растений.

1. Дорожное освещение

Основная причина, по которой дорожники подсели на лампы ДНаТ — бешеная энергоэффективность и неприхотливость. Сейчас-то, конечно, параметром в 100…130 лм/Вт с лампы никого не удивишь, но в середине прошлого века это был прорыв.

Но самое смешное, что этот источник света на тот момент не был самым энергоэффективным. Лампы ДНаТ были натриевыми лампами высокого давления (НЛВД). А их предшественник — натриевая лампа низкого давления (НЛНД) — делал новорожденного по световой отдаче вдвое. То есть выдавал до 200 лм/Вт (к слову, это и сейчас почти недостижимый результат, даже для светодиодов в массовом производстве и по приемлемой цене).

Собственно, прародитель лампы ДНаТ — натриевая лампа низкого давления

Но НЛНД обладали еще более узким спектром (ну совсем багряно-оранжевым), так что рынок просто закрыл глаза на такие незначительные потери и принял новую лампу с распростертыми объятиями, ибо цвета предметов в его лучах стали хоть как-то различимы.

Большинство автодорог, открытых парковок, развязок, во всем мире сейчас освещаются лампами ДНаТ. Собственно, вот:

Неиллюзорное доказательство причастности лампы ДНаТ с освещению всего и вся

… и вот:

Лампы ДНаТ освещают почти 100% автодорог

Как, опять-таки, уже говорилось, светильники для ламп ДНаТ производятся во всем мире сотнями (а может и тысячами) компаниями. В России самыми распространенными стали ЖКУ. Это тоже терминология, идущая и советских времен, когда все, включая названия продукции было типизировано и гостировано. ЖКУ расшифровывается как «Ж» Консольный Уличный. «Ж» никак не расшифровывается, т.к. эта буква просто присвоена для обозначения натриевых ламп. Почему «Ж»? Наверное этому есть какое-то объяснение, но с обычной логикой это точно никак не вяжется.
ГКУ — «Г», металоГалогенная лампа — понятно.
РКУ — «Р», Ртутная лампа — понятно.
ДКУ — «Д», светоДиоды — понятно.
ЖКУ… не понятно. Будем это просто ассоциировать с близким ДНаТу цветом — с Желтым.

Весьма типичный светильник ЖКУ под лампу ДНаТ 150

Вариантов ЖКУ и их производителей в Росии — тьма. Но лидером в производстве российских светильников ЖКУ является Галад, Рефлакс и Световые Технологии. Ну как лидеры? Этого никто не считал, просто они у всех на слуху. Причем Рефлакс производит еще и лампы ДНаТ. Но об этом поговорим ниже. Также есть бесчисленное множество других производителей, которые привозят корпуса ЖКУ из азиатских стран и продают в России под своим брендом.

2. Лампы ДНаТ для досветки растений

Кстати, это огромная, необъятная тема для холиваров в этих наших интернетах. Чем лучше освещать петрушку или помидоры — натриевым светом или светодиодным? Пожалуй сейчас мы эту тему опустим. Но отметим: все без исключения теплицы мира, за исключением экспериментальных, а так же без учета рукоблудия домашних садоводов, — досвечивается натрием и только им.

Растениям — свет

Более того, тепличным светильникам, заточенным под лампы ДНаТ, как правило, не требуется какого-либо серьезного обвеса в виде закаленных стекол, айпишных корпусов и прочего нагромождения. Как результат, лампа с ПРА, цоколем и отражателем весит в 2 раза меньше их уличных аналогов.

Лампы ДНаТ на страже тепличного хозяйства

Чтоб вы понимали, как выглядит светодиодный светильник, заменяющий лампы ДНаТ 1000, вот, компания CREE выпустила аналог 1кВт ДНаТ. Теперь на форумах много обсуждений — выдержит ли несущая конструкция теплицы такую нагрузку, и вообще, является ли это аналогом? Справедливости ради отметим, что это т.н. Reference design — попытка показать возможности светодиодов на конкретном примере с измерениями и расчетами, а не готовый продукт.

Экспериментальные фермы по досвечиванию рассады светодиодами

Лампы ДНаЗ

ДНаЗ, к слову, это один из тех отечественных продуктов, которым мы (вся наша редакция) искренне гордимся. Нет, серьезно. Более эротичного по своей простоте и лаконичности решения в светотехнике вы не найдете.

Лампа ДНаЗ 600 Вт с цоколем под патрон IP68

Инженеры годами бились над проблемой высокой температуры защитной колбы, над простыми способами формирования КСС, над минимализацией потерь в светильнике, над снижением веса светового прибора. И вуаля — советский инженер Владимир Пчелин делает лампу с внутренним зеркальным напылением, открывает компанию Рефлакс, патентует это дело и пускает в массовое производство. Профит.

Схематически, примерно так это и работает

Лампы ДНаЗ с легкостью двигают в секторе досветки растений таких мировых гигантов как Osram и Philips. А особой популярностью они пользуются у голландских растениеводов, что как бы намекает.

Владимир Пчелин и его изобретение: лампа ДНаЗ в корпусе уличного светильника

Возвращаясь к предыдущему пункту, эти лампы завирусились не только среди агрономов, но и среди дорожников, причем популярность еще только начинает расти. Больше всего нам довелось видеть лампы ДНаЗ на просторах Республики Беларусь, правда больше в сельских районах. В Москве их очень любят ставить во дворы. А буквально несколько месяцев назад ими осветили одну из улиц Долгопрудного, при том, что на соседней улице монтировали светодиодные. Пилотное сравнение?

Уличный светильник с лампой ДНаЗ

В рамках рубрики Проверено-Люмен нам удалось испытать один уличный светильник на лампе ДНаЗ. Т.к. в лампе встроен отражатель для формирования КСС (широкой осевой), а его колба одновременно выполняет функцию защитного стекла, можно смело говорить, что измеренные характеристики светильника = измеренным характеристикам лампы (кроме мощности). И, на секундочку, мы получили честных 114 лм/Вт при весе светильника в 2,5(!) кг, световом потоке в 30000(!) люмен и стоимости 7500 руб. Собственно вот.

Вообще, лампа ДНаЗ, вместе с ее изобретателем, заслуживают отдельной статьи. И мы ее обязательно напишем. Нет. Серьезно. Кроме собственного сайта компании, об этой лампе почти не найдешь информации. Так что будем это исправлять.

Резюме

Лампы ДНаТ — надежный, проверенный временем тип лампы, который применяется по всему миру для освещения улиц, автомобильных дорог и тепличных хозяйств. Основное его преимущество — высокая энергоэффективность и низкая цена. Благодаря этому данный тип лампы еще долго будет составлять конкуренцию всем инновационным источникам света, в том числе и светодиодам.

ДНаЗДНаТлампы ДНаТ

Похожие Записи

» Светильники Coelux. Искусственное небо с имитацией солнца GALAD Победа LED-100-ШБ1/К50: результаты испытаний светодиодного уличного светильника (август, 2016) »

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *