Характеристики, особенности и применение натриевых ламп для уличного освещения

08.05.2020 366 Освещение

Автор:Иван

ДНаТ лампа — дуговой натриевый трубчатый источник освещения высокого давления. Основная особенность лампочки заключается в большом отклонении спектра излучения в область красного цвета, а также повышенном коэффициенте пульсаций. Это приводит к нарушению цветопередачи объектов. Поэтому ДНаТ источники света не используются для освещения жилых домов, а также производственных помещений.

[ Скрыть]

Технические характеристики

К основным относят световой поток, светоотдачу и время эксплуатации. Между мощностью элемента и ресурсом есть прямая зависимость — модели большой мощности работают дольше.
Ниже представлены технические характеристики востребованных источников ДНаТ мощностью 150, 250 и 400 Вт. Все они подключаются к светильнику при помощи цоколя типа E40 при напряжении в 120 В.

ДНаТ 150

Технические характеристики лампы ДНаТ 150

Мощность, Вт	Поток, Лм	Светоотдача, лм/Вт	Длина, мм	Диаметр, мм	Ресурс, ч
150	14 500	100	211	48	6 000

ДНаТ 250

Технические характеристики лампы ДНаТ 250

Мощность, Вт	Поток, Лм	Светоотдача, лм/Вт	Длина, мм	Диаметр, мм	Ресурс, ч
250	25 000	100	250	48	10 000

ДНаТ 400

Технические характеристики лампы ДНаТ 400

Мощность, Вт	Поток, Лм	Светоотдача, лм/Вт	Длина, мм	Диаметр, мм	Ресурс, ч
400	47 000	125	278	48	15 000

Принцип работы

Как упоминалось ранее, ДНаТ требует специального оборудования для запуска. Просто включить лампочку не получиться. Чтобы создать электрический заряд в горелке, нужен источник высокого напряжения. Именно для этого используют импульсное зажигающее устройство (ИЗУ).

Во время запуска горелка холодная, а ее электрическое сопротивление минимальное, поэтому ток стремительно увеличивается в цепи, из-за этого могут перегреться и разрушиться электроды. Чтобы этого не случилось, комплект для подключения ДНаТ 250 дополняется дросселем. Во время работы прибора создается магнитный поток, который направляется противоположно току, породившему его.

При подключении зажигающего устройства, оно начинает генерировать импульсы высокого напряжения в горелку. Тогда в газоразрядной среде образуется дуга, и лампа зажигается. А дроссель отвечает за нормальное функционирование прибора и стабилизацию напряжения.

Не так давно появились современные светильники, которые не требуют обязательного применения ИЗУ. В их корпус уже встроено пускорегулирующее устройство.

Рекомендации по выбору

Для конкретного использования светильники подбирают по виду установочного решения (столбик, торшер, струна, настенный). Задача получения необходимой освещенности (в люксах) решается мощностью лампы, типом отражателя (рефлекторного или белого плоского) или рассеивающего элемента. Цвет потока можно менять цветовой температурой лампы или подбором фильтра в плафоне.

Важным является также соответствие стиля светильника архитектуре дома. Так, стильный минималистичный светильник хорошо вписывается в фасад современного строения с плоской крышей и прямоугольной архитектурой, а дому классической формы больше подойдут светильники, напоминающие старинные газовые фонари.

При выборе светильника не следует забывать об экономике: уличные фонари должны расходовать минимально возможное количество энергии. В этом должна помочь автоматика, переключающая по выбранной программе, фотореле или таймеру максимальный расход на средний, минимальный и нулевой.

Выбор конструкции

Наиболее востребованными являются те виды фонарей уличного освещения, которые не только освещают территорию, но и делают ее более привлекательной. Самыми популярными типами уличного освещения стали светильники декоративные, прожекторные и оснащенные солнечными батареями.

В наибольшем ассортименте представлены декоративные светильники. Большое разнообразие их позволяет реализовать практически все замыслы дизайнеров и архитекторов. При этом исполнители должны помнить, что влагозащита наружных светильников должна быть не ниже уровня IP44. В противном случае приборы, установленные на открытом пространстве, должны быть под крышей (террасы, веранды, балкона).

Прожекторные светильники оснащены галогеновыми и мощными светодиодными лампами, отличающимися друг от друга сроками эксплуатации и уровнем энергопотребления. Прожекторы выбирают также по углу рассеивания — чем он больше, тем больше площадь освещения. Светодиодные прожекторы нередко оснащают датчиком движения, который зажигает прибор только при появлении в зоне захвата человека.

В выборе уличного освещения все более значимой становится группа светильников на солнечных батареях. Они выпускаются в основном в виде низких столбиков, вдавливаемых в землю, но число вариантов растет. Последние образцы дают после дневной зарядки достаточно приличный свет ночью. Есть среди них и прожекторы, работающие в экономном режиме с датчиком движения.

Классификация уличных светильников в зависимости от конструкции

Методика расчёта освещения в бытовых и производственных помещениях

Уличные светильники конструктивно отличаются, что вызвано особенностями установки.

Уличные наземные светильники представлены тремя типами приборов.

• Фонари с рефлектором: освещают магистрали и крупные шоссе. Световой поток от лампы мощностью 250-400 Вт фокусируется и преобразуется в направленный.
• Фонари с рассеянным освещением: применяются для оборудования второстепенных автомобильных трасс. Мощность ламп выбирается в пределах 70-250 Вт.
• Кованые уличные светильники с рассеянным освещением: плафон может быть цилиндрической или шарообразной формы. Мощность ламп – 40-125 Вт. Такими светильниками оборудуют пешеходные зоны (дорожки, тротуары, скверы). Их разновидностью могут быть подвесные уличные светильники. Фонарь сложной формы может иметь консольный крепеж.

Кроме наземных, существуют лампы уличного освещения других конструкций.

• Фасадные светильники – это чаще всего прожекторы. Их крепят на стенах, устанавливают на парапетах и непосредственно на земле. Последние используют для оборудования лестниц и садовых дорожек.
• Уличные потолочные светильники крепят над крыльцом подъездов, в холлах вокзалов открытого типа. Другой вариант — уличные встраиваемые светильники.
• Уличный светильник подвес может украсить крыльцо парадной.
• Встроенный влагозащищенный прибор используется для подсветки фонтанов.

Выбирая светильник наружного освещения, необходимо учитывать не только его основные характеристики. Прибор должен органично сочетаться с архитектурным стилем здания. И желательно, чтобы он был недорогой.

Виды осветительных приборов

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.

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 основная функция– 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.

Устройство

Конструктивно лампа натриевая ДНаТ очень похожа на другие устройства газоразрядного типа. На вид это стеклянная колба в форме цилиндра с цоколем.

Строение ДНаТ:

1. Наружный корпус из термостойкого прочного стекла.
2. Разрядная трубка, в которой образуется дуга.
3. Электроды.
4. Керамическая заглушка.
5. Штенгель из ниобия, который сообщается с внутренней полостью горелки.
6. Бариевый штенгель, который поглощает газ.
7. Винтовой цоколь.

Внутри колбы размещена горелка, по краям которой находятся электродные элементы. Окись алюминия, из которого выполнена разрядная трубка, делает ее устойчивой к парам натрия. Она пропускает около 90% света.

Внутри корпуса размещены прокладки, которые не пропускают воздух в нее. Температура в горелке может достигать около 1300°, если в нее попадет кислород, то лампочка может треснуть или взорваться. Именно от этого защищают ее прокладки, сохраняя вакуум внутри колбы.

Область применения ГЛ

Характеризуются обширной областью применения:

1. освещение уличное в городской и сельской местности, в фонарях для подсветки парков, скверов и пешеходных дорожек;
2. освещение общественных помещений, магазинов, производственных сооружений, офисов, торговых площадок;
3. в качестве подсветки рекламных щитов и наружной рекламы;
4. высокохудожественного освещения эстрад и кинотеатров с применением специального оборудования;
5. для освещения транспортных средств (неоновые);
6. в подсветке дома.

Прожектор: область применения и виды

Для открытых пространств, для освещения:

• промышленных территорий;
• спортивных комплексов и стадионов;
• карьеров;
• фасадов зданий и различных сооружений;
• памятников;
• мемориалов;
• развлекательных шоу;
• животноводческих комплексов.

Бывают:

• ассиметричные;
• симметричные.

Вид	Область применения
Для стробоскопа	Используются импульсные газоразрядные лампы типа ИФК-120 в фотовспышках. Стробоскопический эффект зачастую используют в ночных клубах: танцующие в затемненном помещении освещаются вспышками, при этом выглядят застывшими, а при каждой новой вспышке – меняются позы
Для уличного освещения	Источником света ГЛ для уличного освещения выступает сжигание газообразного топлива, что способствует формированию электрического разряда: метан, водород, природный газ, пропан, этилен или другие виды газа. Фактором для использования ГЛ для уличной подсветки является высокая эффективность их работы (светоотдача — 85-150 лм/вт). Часто используют для декоративной уличной подсветки, период службы достигает 3000-20000 часов
Для растений	Как правило, используются ЛЛ общего назначения, ртутные высокого давления, натриевые ГЛ, совершенные металлогалоидные лампы для освещения большого зимнего сада. Можно использовать один или несколько потолочных светильников с довольно мощными (от 250 Вт) газоразрядными металлогалоидными или натриевыми диодами

Недостатки и преимущества ГРЛ

Недостатки газоразрядных ламп	большие габариты; длительный выход на рабочий режим; необходимость в ПРА, что отражается на стоимости; чувствительность к перепадам и скачкам напряжения; звуковое сопровождение при работе, мерцание; применение токсических компонентов при их производстве, что нуждается в особой утилизации.
Достоинства	не зависят от условий окружающей среды; характеризуются незначительным периодом разгорания; несущественное снижение светового потока к концу периода службы.
Преимущества	экономичность; продолжительный срок службы; высокая эффективность.

Устройство индукционных светильников

Несмотря на множество отличий в непосредственном рабочем процессе, индукционные устройства все же относятся к сегменту распространенных газоразрядных ламп. Главной же особенностью таких светильников является отсутствие электродов. Впрочем, и это отличие носит условный характер. Основу конструкции также составляет колба, в которой содержится плазма – она и выступает в качестве генератора световой энергии. Кроме того, индукционные лампы дополняются газовым баллоном, который располагается рядом с магнитной катушкой. Безэлектродными такие устройства называют по той причине, что прямой контакт рабочего элемента с газовой средой не предусматривается. Также отсутствие классических электродов из металла внутри баллона повышает эксплуатационный срок прибора. Как показывает практика, светильники такого типа не утилизируются вплоть до момента, пока не будет истрачен ресурс люминофора. Это соответствует примерно 100 000 часов эксплуатации устройства.

Особенности подключения

Существует множество вариантов подключения ДНаТ. Типовое подсоединение выглядит следующим образом:

Особенность этого процесса связана с необходимостью использования дросселя – пускорегулирующего устройства, так как все газоразрядные виды ламп хаpaктеризуются непостоянством сопротивления. Без ограничивающих функций дросселя газ внутри лампы очень быстро перегревается, что в результате может привести к выходу прибора из строя или даже его взрыву.

Что касается зажигающего устройства, то ряд предприятий изготавливают ДНаТ, функционирующие без него. Альтернативой ИЗУ выступает пусковая антенна, предварительно обвитая вокруг трубки.

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.

Как подключить лампу?

Процедура подсоединения выполняется так:

1. Сначала, воспользовавшись мультиметром, необходимо произвести диагностику изоляции дросселя и конденсаторного устройства. Тестер предварительно надо настроить в режим максимального сопротивления. Нужно убедиться, нет ли пробоя на корпус.
2. Чтобы подавать напряжение 220 вольт на устройство и отключать его, используется двухполюсное вводное автоматическое устройство.
3. Если используется один светильник на 400 ватт, то для подключения подойдет автомат на 5-6 ампер. Помимо коммутационных операций, он также будет применяться в качестве защитного устройства. Монтаж автомата осуществляется вначале схемы. При выполнении задачи надо заземлить корпус щитка.
4. От автомата выходит два нулевых кабеля. В соответствии со схемой один из них идет напрямую к источнику света. Второй соединяется с соответствующим зажимом, на пусковом агрегате он маркирован символом N.
5. Надо учитывать, что дроссельный узел монтируется только в разрыве фазной электроцепи, которая идет к источнику освещения. Его нельзя устанавливать на нулевом кабеле. В противном случае можно сжечь дроссель, если произойдет замыкание.
6. Затем фазу надо расключить. Один кабель от автоматического устройства устанавливается на входящий вывод дросселя. А проводник, идущий от выходящего контакта, соединяется с клеммой В на пускорегулирующем оборудовании. Средняя электроцепь должна быть подключена к патрону осветительного устройства.

Схема подключения неоновых ламп.

Газоразрядные источники света соединяются с источником питания через резистор. Он вставляется в цепь для ограничения силы тока до величины 1 мА (а лучше – до десятых долей милиАмперов). Низкий ток увеличивает срок службы. Работа газоразрядной лампы без резистора представляет угрозу для здоровья людей. Применение резистора препятствует переходу разряда в дуговой, который может привести к короткому замыканию, взрыву трубки лампы. Конструкция некоторых источников света сразу включает в себя резистор: он монтируется в цоколь. Стоит внимательно изучить этот вопрос при покупке.

Газоразрядным лампам требуется высокое напряжение. Бытовая розетка такого не выдает. Необходим повышающий трансформатор. Его параметры зависят от габаритов ламп, их количества, наполняющего газа. Требуемое напряжение разнится от 2000 В до 12000 В. Например, для ламп, заполненных неоном существует следующая зависимость напряжения от длины.

Напряжение тр-ра, кВ	Диаметр трубки, мм
8	10	12	15	20
12	7000	8200	10000	12500	18000
10	6000	7000	8000	11000	15000
0,9	5500	6300	7500	9500	13500
0,8	4700	5400	6300	7400	11000
0,7	4100	4800	5800	7500	10500
0,6	3600	4000	4900	5800	8800
0,5	2900	3300	4000	5000	7300
0,4	2200	2500	3200	4000	5800
0,2	1000	1200	1500	2000	2500

Напряжение тр-ра, кВ	Диаметр трубки, мм
8	10	12	15	20
12	7000	8200	10000	12500	18000
10	6000	7000	8000	11000	15000
0,9	5500	6300	7500	9500	13500
0,8	4700	5400	6300	7400	11000
0,7	4100	4800	5800	7500	10500
0,6	3600	4000	4900	5800	8800
0,5	2900	3300	4000	5000	7300
0,4	2200	2500	3200	4000	5800
0,2	1000	1200	1500	2000	2500

Для подачи столь высокого напряжения необходимы высоковольтные провода. Их изоляция должна выдерживать не менее 1,5 часов рабочего напряжения. В качестве примера приведем провод ПМВК. Он недорогой, выдерживает до 20кВ, работает от -60 до +80 градусов.

Выделяют две схемы подключения ламп к трансформатору. Первая из них – стандартная. Лампы подключаются последовательно к трансформатору, а трансформатор к сети 220 V.

Стандартная электрическая схема.

Схема с нулевой точкой.

Лампы подключаются двумя группами по разные стороны от трансформатора. Используется равное количество однотипных источников света (по габаритам, газонаполнению).

Схема с нулевой точкой позволяет уменьшить длину проводов. В случае поломки одной ламп, работать перестанет лишь одна часть схемы, а вторая продолжит светить.

Холодный неон за счет своего устройства потребляет меньше энергии, чем обычный. Его можно запитать от низковольтного источника питания. Для создания нужных электрических параметров (напряжения, частоты) в схему встраивают инвертор. В зависимости от модели инверторы могут работать от двенадцативольтовых блоков питания или от пятивольтовых батареек. К батарейкам можно присоединить до трех метров неона. А к блоку питания 12 Вольт – до двадцати метров.

Схема подключения к источнику питания через инвертор.

При монтаже придерживайтесь нехитрых правил:

1. Провода и лампы не должны соприкасаться с металлом. При необходимости стоит использовать поликарбонатные держатели.
2. В случае применения двух и более трансформаторов, провода от них разделяют на расстояние свыше 20 см.
3. Место прохождения проводов сквозь металл помещают в трубу из ПВХ.
4. Все металлические детали, трансформатор должны иметь заземление.

Подключение

Поскольку для поджога горелки требуется высокое импульсное напряжение (иногда до 1000 В) то это усложняет схемы подключения натриевых ламп. Приходится применять дополнительное оборудование. ПРА для НЛВД бывают двух типов: ЭмПРА (электромагнитные) и ЭПРА (электронные).

ИЗУ подключаются в цепь лампы параллельно, а дроссели – последовательно, иногда через импульсное зажигающее устройство.

На рисунке 6 изображено подключение НЛВД.

Рисунок 6. Схема подключения НЛВД

Обратите внимание на то, как подключен дроссель (балласт) и ИЗУ.

Примите к сведению, что при самостоятельном подключении необходимо соблюдать требование: длина провода от дросселя до цоколя лампы не должна превышать 100 см.

Некоторые зарубежные производители поставляют на рынок натриевые осветительные приборы со встроенными пусковыми устройствами в колбе светильника.

Сфера применения

Так как цветопередача ДНаТ достаточно низкая, то их не применяют для освещения жилых помещений, рабочих мест. Чаще всего натриевые источники света используются на улицах, они излучают яркий контрастный свет, повышая видимость на дорогах даже при тумане и снегопаде.

Сферы применения ламп ДНаТ:

1. Системы освещения для больших территорий, широких улиц, шоссе, автомобильных магистралей.
2. Фоновое освещение в туннелях, спортивных комплексах, аэропортах, железнодорожных вокзалах.
3. Подсветка памятников и других архитектурных сооружений.
4. Освещение цехов, складов, где уровень цветопередачи неважен.
5. Искусственное освещение в питомниках для растений, теплицах, цветниках.

Системы освещения с использованием натриевых источников света показывают качественную работу, устойчивость к погодным условиям и высокую энергоэффективность.

При выборе осветительного элемента, нужно четко понимать, какую функцию он будет выполнять. Ведь нужно подобрать устройство с подходящей мощностью.

Для теплиц и оранжерей можно использовать лампы от 70 до 400Вт. В идеале натриевая лампа для растений должна иметь мощность 150 – 250Вт. Искусственное освещение повышает темпы роста и урожайность овощей, ягод, цветов и т. д.

С определенным ограничением для растений можно использовать лампочки на 400Вт. В таком случае осветительную аппаратуру нужно размещать на расстоянии 50 см от объекта. Использовать устройства с более высокой мощность запрещено, так как они просто сожгут растение.

В уличные фонари обычно устанавливают ДНаТ на 70 – 150Вт. При этом для осветительных устройств нужно подбирать элементы с такой же мощностью. Например, для светильников 150Вт подойдет лампочка с таким же значением.

В домашние светильники не рекомендуется устанавливать натриевые лампы даже с малой мощностью. Они плохо влияют на зрительный аппарат человека.

Преимущества и недостатки

Плюсы лампочек ДНаТ:

1. Высокая энергоэффективность светового устройства, что делает их конкурентами диодным элементам. В зависимости от производителя при мощности 250 Вт лампа может отдавать до 130 Люмен. Многое в этом вопросе решает тип рассеивателя, отражателя, а также качество бытовой сети.
2. Низкая стоимость устройства, составляющая в среднем от 300 до 10 тысяч рублей. Здесь все зависит от производителя продукта, его мощности и других факторов.
3. Рабочая температура светового источника. Такие лампочки относятся к категории устройств высокого давления. При функционировании изделие, в частности, его горелка может нагреваться примерно до 1300 градусов. Данный элемент установлен внутри оболочки, представляющей собой прозрачный корпус, выполненный из тугоплавкого стекла. Сама колба во время работы нагревается до 300-400 градусов. Благодаря этому источник освещения может запускаться и функционировать в температурном диапазоне от -60 до +45 градусов без ущерба.
4. Отработанные временем технологии. Лампочкам типа ДНаТ — практически сто лет. За это время производители смогли избавиться от причин, которые могут привести к неисправностям изделий. Был исправлен спектр светового потока, удалены пульсации электронными ПРА, горелки усовершенствованы. Почти в каждой стране мира имеется свой производитель светильников для таких лампочек.
5. Небольшой вес изделий, хотя этот параметр практически никогда не указывается изготовителями. Данная характеристика может составить от 150 до 500 грамм.

О различных источниках освещения, в том числе ДНаТ, а также их недостатках рассказал пользователь Mr. GrowChannel.

Недостатки устройств:

1. Низкий индекс цветопередачи лампочки, данный минус обычно перекрывает все достоинства изделия. На этот параметр влияет защитное стекло, в частности, материал, из которого оно изготовлено. Если он некачественный, то при длительной эксплуатации начинает мутнеть и желтеть. Чтобы не столкнуться с таким недостатком, рекомендуется выбирать лампы, в которых установлено закаленное боросиликатное стекло. Но этот материал значительно увеличивает вес светильника, а также повышает требования к жесткости корпуса, что приводит к росту цены.
2. Большие пульсации у лампочки ДНаТ. Данный параметр осветительного потока может составить от 15 до 40%. Если использовать электронный ПРА, то он может составить и 0%. Но из-за высокой стоимости такие устройства практически не применяются. Это связано с тем, что в уличных фонарях гораздо важнее, чтобы лампа была ремонтопригодной и имела длительный ресурс использования.
3. Длительный старт и горячий поджиг лампочки считается одним из основных недостатков. В зависимости от блока розжига и изготовителя устройства, особенностей окружающей среды для выхода на рабочий режим потребуется до 10 минут. При активации натриевых фонарей на улице источники света поначалу освещают слабо. Их яркость увеличивается через определенное время. Если произвести резкую деактивацию лампочки, а затем включить ее, то устройство может не активироваться, это связано с необходимостью остывания горелки.

Существует несколько видов газоразрядных ламп:

Ртутные: их свет появляется в результате электрических разрядов в ртутных парах, которыми заполнена колба. Отличается сильным нагреванием колбы и поверхностей, которые находятся рядом, из-за чего требуется применять жаростойкие материалы. Ртутные лампы (ДРЛ) используют в помещениях с большой квадратурой. Натриевые (ДНАТ): работают как ртутные, но колбу наполняют парами натрия. От воздействия окружающей среды защищены специальным стеклом. Такая мера безопасности нужна, так как натриевые лампы неустойчивы к перепадам температур и к влажности. Металлогалогенные (ДРИ): к ртутным парам в колбе добавляют галогениды. Они имеют большую мощность (до 2 кВт), что считается гарантом хорошей освещенности помещения

Это важно для оборудования больших площадей и спортивных объектов Ксеноновые: состоят из вольфрамовых электродов, между которыми проходит электрический разряд. В колбе имеется инертный газ и соли металлов (ртути или натрия). Люминесцентные: энергоэффективные лампы с большим сроком эксплуатации

Большим недостатком считается использование паров ртути, которыми заполнена колба. Если колба будет повреждена ядовитый газ станет опасным для здоровья человека. Если люминесцентные приборы особо часто включать и отключать их срок службы заметно сокращается. Такая характеристика не мешает использовать эти лампы для освещения городских улиц. Индукционные: уличное освещение поступает за счет ионизированного газа, в котором создается плазменное свечение. Управление освещением осуществляется с помощью катушки индуктивности, образующей магнитное поле.

В отдельную группу нужно поместить светодиодные прожектора для освещения улиц. Такой источник света понемногу заменяется вышеперечисленными.

Уличный светодиодный светильник обладает такими характеристиками:

• высокий КПД;
• долгий срок службы (100 тыс. часов и более);
• экономичность: электроэнергия не тратится на нагрев находящихся в близи объектов. Служит для создания светового потока
• устойчив к различным климатическим изменениям
• прочный и не боится влаги

Особенности эксплуатации

ДНаТ 250 во время работы сильно нагревается, поэтому нужно соблюдать некоторые правила во время использования лампы:

1. Не трогайте корпус на протяжении 15 минут после отключения светильника.
2. Не прикасайтесь к лампочке голыми руками, на колбе останется жир, который после нагревания прибора превратится в темные пятна. Тогда повышается риск повреждения корпуса на этих участках.
3. Обеспечьте источнику света и балласту вентиляцию, так как они нуждаются в охлаждении. Устанавливайте их на значительном расстоянии от воспламеняющихся устройств.

Берегите осветительный элемент от ударов, так как при его взрыве осколки летят на большое расстояние. Если при этом повредится горелка, то в помещение попадет ртуть, тогда его нужно будет обеззараживать.

Устройство лампы ДНаТ

Конструктивно источник освещения включает в себя следующие элементы:

• 1 — заглушка, выполненная из керамики;
• 2 — керамическая трубка, предназначенная для пропускания светового потока;
• 3 — наружная колба, выполненная из тугоплавкого стекла;
• 4 — электродный элемент лампочки;
• 5 — ниобиевый штенгель;
• 6 — газопоглотительный элемент, называющийся бариевым штенгелем;
• 7 — цоколь лампы.

Схематическое устройство натриевой лампы

Описание расшифровки маркировки источников освещения типа ДНаТ:

• Д — дуговой;
• На — натриевый;
• Т — трубчатый.

Виды ламп

Следует отметить, что между собой лампочки могут разделяться в зависимости от конструктивного исполнения:

1. Источник света может изготовляться в прозрачной цилиндрической наружной колбочке с резьбовым цокольным элементом.
2. Корпус устройства может быть выполнен в виде эллипсоида. Он будет матовым либо полностью прозрачным. Лампочка оборудуется резьбовым цоколем.
3. Сама колба может быть цилиндрической, выполненной из кварца либо стекла. Цоколевка лампы будет двухсторонней.
4. Корпус устройства может изготовляться в специальной колбе. Лампочка оборудуется внутренним отражательным элементом.

Металло-галоидные (-галогенные) лампы (Metal Halide Lamps)

Эти лампы аналогичны ртутным лампам по конструкции. В дополнение к ртути, в них добавлены иодиды металлов. Данные лампы являются одним из наиболее эффективных источников света. Они превосходят ртутные лампы по световой отдаче и коэффициенту светопередачи.

Эти лампы не надо путать с галогенными лампами, которые аналогичны лампам накаливания и не являются газоразрядными

Сравнительные спектры ртутуной лампы (верх, слева) и ламп с добавками иодидов показаны ниже. Как видно, добавление иодидов улучшает спектр лампы. Обычно лампы бывают двух типов: с добавками иодидов натрия, таллия и индия и с добавками иодидов натрия и скандия. В специальные лампы могут быть добавлены и другие металлы, например редкоземельные — дейспрозий и т.д (внизу справа). Такие.добавки позволяют получать лампы с высокой светоотдачей и другими улучшенными характеристиками, но подобные лампы очень дорогие и обычно имеют небольшой срок службы, ококло тысячи часов.

Лампы ДРИ российского произваодства бывают нескольких видов Лампы первого типа (с добавками таллия) имеют цветовую температуру около 5000K, причем она может варьироваться в широком диапазоне из-за трудностей с точной дозировкой химических компонентов.

Спектр лампы ДРИ с добавками иодидов индия, натрия и таллия показан на рисунке

Лампы второго типа имеют более низкую температуру — около 4000K (причем она более стабльна, чем у ламп с добавками таллия). Эти лампы имеют цифру 5 или 6 в обозначении.

Спектр лампы ДРИ с добавками иодидов натрия и скандия показан на рисунке

Цветовая температура и цветовые координаты для различныз ламп.

1. лампа ДРИ с иодидами натрия и скандия
2. лампа ДРИ с иодидами натрия, индия и таллия
3. натриевая лампа ДНаТ

к началу страницы назад к оглавлению