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.
Разновидности светильников
Светильники типа ДРЛ характеризуются широким разнообразием. Отличия составляет область применения (внутренние, наружные), типы конструкций и мощность устройств.
Типоразмеры ртутных ламп внутреннего назначения
Внутренние
Светильники с люминесцентными лампами рекомендованы для освещения производственных объектов с повышенным уровнем пыли и влаги, а также прачечных, автомоек, закрытых складов, гаражей. Приборы работают от сети переменного тока с частотой 50 Гц и номинальным напряжением 220 В. Температура окружающей среды при эксплуатации —20°С до +50°С.
Уличные
Наружные лампы используются для прямого, рассеянного, местного освещения, удачно сочетаются с симметричными или асимметричными отражателями. Светильник уличный типа ДРЛ заключен во влагозащищенный прочный корпус, способен противостоять сильному ветру, заморозкам и ливням.
Классификация светильников по типу ламп:
ДРЛ. Изделия характеризуются небольшим индексом цветопередачи, выделением тепла, 5-х минутным выходом на требуемый уровень светового потока. При выборе ртутной продукции также стоит учитывать необходимость стабильного источника энергии и термостойких проводников.
Источник освещения для растений
- ДРЛФ. Лампы с фокусированным светом отличаются способностью стимулировать фотосинтез у растений.
- ДРВЭД. Серия дуговых ртутных эритемных вольфрамовых лампочек не требует подключения ПРА. Активация происходит под действием балласта, аналогично обычным лампам накаливания. В основе конструкции лежат йодиды металлов, позволяющие обеспечить желаемый уровень цветности. Лампы испускают УФ (эритемное) излучение, эффективно работают при переменном токе. Работают без ПРА, достигая максимального индекса светоотдачи и длительного периода эксплуатации. Мощность ламп составляет диапазон 125-1000 Вт.
Образец дугового натриевого светильника
ДНаТ. Принцип действия дуговой натриевой трубчатой лампы аналогичен лампам ДРЛ. Однако светильникам ДНаТ свойственно специфическое свечение и свет оранжево-желтого или золотисто-белого оттенка. Приборы потребляют 70-400 Вт мощности и считаются наиболее экономичными источниками света.
Вам это будет интересно Особенности патрона е14
Важно! Самыми популярными и широко применяемыми являются лампы ДРЛ мощностью 250 и 400 Вт
Лампы ДНАТ: характеристики лампы для цветов
t эксплуатации | От -30ºС до +40ºС |
Тип цоколя | Резьбовой Е27 или Е40 |
КПД | 30% |
Цветовая t | 2000 К |
Cветовая отдача | От 80 до 130 лм/Вт |
Световой поток | От 3700 до 130000 лм |
U на лампе | От 100 до 120 Вт |
Длина волн | От 550-640 нм |
Пульсация светового потока | До 70% |
Цветопередача | 20-30 Ra |
Мощность | От 70 до 1000 Вт |
Время включения | От 6 до 10 мин |
Срок службы | От 6 до 25 тыс. часов |
Устройство лампы ДНАТ
Для разжигания и горения дуги применяют дополнительное оборудование. Лампы ДНаТ подключать напрямую к домашней электрической сети нельзя, поскольку напряжения сети для зажигания холодной лампы недостаточно.
Лампа натриевая для растений Sodium 100 Вт 2500К Е40 Delux, рассчитана на 1000 часов
Ток дуги лучше ограничить, лампу ДНаТ применять совместно с ПРА (пускорегулирующими аппаратами), чтобы стабилизировать мощность потребления электроэнергии и продлить срок службы:
- ЭПРА (электронные) увеличивают частоту тока, что способствует устранению эффекта мерцания 50 Гц;
- ЭмПРА (электромагнитные).
Лампы ДНаТ при работе светится ярким оранжевым светом, потому что в ней есть пары натрия. Она может нагреваться до 300º, поэтому патрон применяют только керамический. Лампы ДНаТ устанавливают в светильниках разного назначения, а питается от переменного напряжения 220 В.
В схеме ПРА для ДНаТ необходим фазокомпенсирующий конденсатор. Его использование снижает нагрузку на домашнюю электропроводку и на цепь осветительного устройства.
Как подключить? | с помощью пускорегулирующих аппаратов – ЭПРА или ЭмПРА; в некоторых случаях применяют импульсное зажигающее устройство или ИЗУ. |
Вес | не всегда указывается производителем; вес лампы ДНаТ 250 — 0,23 кг, а модели с мощностью 400 Вт – 0,4 кг. |
Как проверить? | Через дроссель, конденсатор и зажигалку |
Какую нагрузку потребляет? | По мере расходования ресурса жизни потребляемая мощность НЛ постепенно растет и повышается на 40% относительно первоначальной |
Световой поток | ДНаТ (70, 150, 250 или 400 Вт) характеризуются специфическим цветом излучения с оранжево-желтым или золотисто-белым оттенком |
Срок службы | От 12000 час до 20000 |
Где используют? | внутреннее освещение больших площадей, теплиц, спортивных залов, наружного освещения дорог, жилых секторов, улиц; в цветниках, теплицах, питомниках для растений. |
Вред | Могут пагубно отразиться на здоровье при длительном контакте, лампа содержит ртуть |
Температуры нагревания | сильное нагревание при работе; цветовая температура ССТ-2500К; производит около 96-150 лм/Вт; золотой стандарт при выращивании растений. |
Насколько лед лампы экономичнее ДНаТ? | LED экономнее ДНаТ, но использовать LED как единственный источник света нельзя, поскольку растению необходим весь спектр, а LED предоставляет только синий и красный; лучше использовать LED и ДНаТ в комплексе; полный спектр необходим на стадии рассады и веги; на стадии цвета достаточно будет и одного леда. |
Чем можно заменить натриевую лампу? | На светодиодные, исходя от целей, экономии и необходимости |
| ДНаТ | Люмены | Светодиодный аналог |
|---|---|---|
| ДНаТ 70 | 4,600 | 50 Вт |
| ДНаТ 100 | 7,300 | 75 Вт |
| ДНаТ 150 | 11,000 | 110 Вт |
| ДНаТ 250 | 19,000 | 190 Вт |
| ДНаТ 400 | 35,000 | 350 Вт |
Какие лампы подходят лучше для выращивания растений?
Натриевые лампы для растений довольно дорогие, они сильно нагреваются, а при попадании воды на стекло могут взрываться. Помимо натриевых ламп еще используют:
- энергосберегающие лампы (экономки);
- индукционные фитолампы;
- светодиодные лампы для растений (фитолампы LED).
Редакторы ЭтотДом рекомендуют обратить внимание на такие фитолампы:
- в бюджетном сегменте OSRAM L 36 W /765 Daylight (люминесцентная лампа Т8 + 40 Вт лампа накаливания);
- светодиодная фитолампа для растений LED Grow Light от производителя, которому вы доверяете. Такая фитолампа будет стоить дороже, но точно не подведет.
Область применения
Обычно, этот тип газоразрядных ламп используется в случаях, когда более важны именно экономические показатели, а не точная цветопередача. Это является общепринятым мнением. По этой причине ДНаТ не подходят для освещения жилых помещений и производственных цехов. Такое освещение является опасным, так как существенно растет риск травматизма.
Довольно часто эти источники света находят применение не только для уличного и тепличного освещения, но и для подсветки архитектурных комплексов и памятников. В Москве их применение – традиционно. Обратите, на желтовато-оранжевую подсветку в центре мегаполиса. Сейчас некоторые производители совершенствуют эти лампы, уже удалось достичь приемлемых показателей цветопередачи (индекс Ra). Максимальный спрос приходится на мощности в 250 и 400 Вт.
Не так давно появилось новое поколение маломощных натриевых ламп с Ra=80. Это весьма близко к спектру ламп накаливания, т.е. ее вполне можно использовать для световой декорации в местах общественного пользования.
Многие садоводы рекомендую применять НЛВД именно на последних фазах роста саженцев. В модификациях, предназначенных под тепличное использования в спектре свечения, появились добавки для синей части спектрального состава света. На ранних сроках такое освещение способствует тому, что побеги начинают усиленно расти, стебли быстро и удлиняются. При применении ДНаТ-ламп в аграрном хозяйстве следует обращаться с ними чрезвычайно бережно, так как разбитая либо взорвавшаяся колба поставит крест на урожае.
Применяются они и при ландшафтном дизайне. Их свечением можно имитировать открытый огонь или цвет солнца во время заката.
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.
Конструкция
Строение газоразрядных лампочек практически не отличается. На вид это трубка цилиндрической формы с алюминиевым разъемным соединителем. Корпус изготовлен из ударопрочного термостойкого стекла. В колбу заключена горелка из оксида алюминия. Это материал устойчив к парам натрия, пропускает мощный световой поток и при этом не разрушается под воздействием высоких температур.
Полость разрядной трубки заполнена газовой смесью. Именно здесь образуется электронный заряд.
Снизу лампа ДНаТ 250 оснащена резьбовым цоколем из алюминия. Именно через держатель проходит ток на источник света.
Горелка
Разрядная трубка – это важнейший элемент осветительного устройства натриевого типа. Это тонкая колба цилиндрической формы, которая устойчива к высоким температурам и химическим веществам. По обоим краям горелки размещены электроды из вольфрама.
В трубку закачиваются пары ртути и натрия, которые образуют амальгаму натрия. Кроме того, состав горелки дополняется ксеноном, который отвечает за пуск лампочки и улучшает цветовой спектр.
На внутренней поверхности корпуса лампы размещены специальные прокладки, которые защищают разрядную трубку от проникновения кислорода. Эти детали очень важны, так как во время работы горелка разогревается до 1300°, и если в нее попадет воздух, то она может треснуть или взорваться
Именно поэтому важно сохранять вакуум в колбе устройства
Цоколь
Подключить осветительный элемент к сети поможет цоколь. ДНаТ 250 оснащена резьбовым разъемным соединением типа Е (Эдисон). Для устройства с такой мощностью применяют держатель с маркировкой Е40. Цифра обозначает диаметр цоколя (мм)
Важно правильно подобрать разъемный соединитель для патрона осветительной аппаратуры. Для этого нужно изучить техническую документацию
Для лампочек ДНаТ на 50, 70, 100Вт применяется держатель Е27, а для источников света 150, 250, 400Вт – Е40.
Характеристики и особенности использования натриевых ламп ДНаТ
- 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.
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.
Заключение
Светильник с лампой ДНаТ не может использоваться при необходимости освещения помещений производственного и бытового назначения, но он нашел свое широкое распространение в других областях
Перед приобретением важно подробнее ознакомиться с технологическими особенностями прибора. Потребителями перед совершением покупки даже может быть рассмотрена схема лампы ДНаТ
Эта информация не окажется лишней. Кроме того, важно поинтересоваться у продавца, насколько лампа подходит для использования в тех или иных условиях. Возможно, приобретение не будет целесообразным, если устройство в течение всего срока эксплуатации будет подвергаться постоянному воздействию, например, предельно низкой или максимально высокой температуры. В итоге вы столкнетесь с проблемой быстрого выходы из строя лампы, что повлечет непредвиденные траты.
