Особливості натрієвих ламп високого та низького тиску (ДНаТ)

Садівники для вирощування розсади в домашніх умовах нерідко застосовують штучне висвітлення. Відмінні властивості мають натрієві лампи ДНаТ. Їх уже давно використовують у тепличних господарствах для підвищення врожайності овочів та інших культур. Крім побутової сфери такі прилади знаходять застосування у промисловості та інших галузях.

Загальний опис

Лампи ДНаТ вирізняються широкою сферою застосування. Абревіатура назви розшифровується як "дугова натрієва трубчаста". Такі лампочки використовуються усюди. Існує можливість вибирати вироби з потужністю від 70 до 400 Ватт. Основою джерела освітлення служить горіння дуги у сфері різного рівня тиску, залежить від парів натрію в лампочках. Через це прилади можуть бути високого та низького тиску. Останній варіант вважається більш економічним, ефективним та надійним.

Весь цикл роботи лампочки відбувається у спеціальній зовнішній трубці (пальнику) у формі циліндра, виконаної з чистого окису алюмінію.. Усередині колба заповнена парами:

Інертний ксенон виконує функцію запалювання. Пальник (трубка) лампи ДНаТ розміщений у скляному балоні з різьбовим цоколем. Показники потужності може бути Е-27 чи Е-40.

Принцип роботи

За своєю конструкцією натрієві лампочки досить прості, тому принцип їх роботи не вважається складним. Вони мало чим відрізняються від функціонування іншого виду газорозрядних лампочок. Їм необхідні імпульсний пристрій, що запалює (ІЗУ) і дросель. Як тільки включається ІЗП, воно починає подавати імпульси в лампочку з напругою кілька кіловольт.У результаті відбувається розряд у газорозрядній циліндричній трубці, і з'являється дуга. Щоб підтримувати нормальну роботу та стабільну напругу, повинен включитися у схему роботи дросель.

Сучасним фірмам вдалося запустити у виробництво світильники ДНаТ нової конструкції. Вони не потребують ІЗП, оскільки оснащені електронікою (ЕПРА). Вона дає можливість регулювання потужності споживання електроенергії, що продовжує термін експлуатації лампочки.

У процесі роботи лампи ДНаТ випромінюють золотисто-біле або яскраво-оранжеве світло за рахунок парів натрію. Максимальне нагрівання може доходити до 300 про С, тому патрон у виробі виконаний з кераміки. Необхідне джерело живлення – напруга 220 В.

Переваги та недоліки

З дня винаходу лампа ДНаТ, як і раніше, залишається однією з найенергоефективніших і недорогих. Чим вища її потужність, тим краще світловіддача. Такі пристрої мають багато позитивних характеристик:

• навіть за тривалої експлуатації надходить потужний світловий потік;
• великий термін служби, що перевищує вдвічі альтернативні джерела світла (він становить близько 20000 годин);
• маленькі пускові та робочі струми, що забезпечують хорошу економію електроенергії;
• застосування у регіонах з будь-яким кліматом;
• навіть за низьких температур відбувається 100% запалювання;
• ККД виробу досить високий і становить близько 30%.

Незважаючи на перераховані позитивні характеристики лампочки мають свої мінуси. Одним із них є тривалий проміжок часу, необхідний для виходу на нормальний робочий режим. Він складає близько 7 хвилин. Інший недолік - слабка передача кольору.Оскільки горить у лампі яскраво-жовтогаряче світло, то при цьому всі інші кольори спотворюються і освітлюються недостатньо добре. Всі ці мінуси призводять до обмеження використання натрієвого пристрою.

Область застосування

Натрієві лампочки знаходять широке застосування в різних сферах. Їх часто використовують для створення зовнішнього світла у зоні:

• вулиць із пішохідними переходами;
• скверів та парків;
• автошляхів;
• будівельних майданчиків;
• аеропортів та тунелів.

Завдяки таким лампам очі у водіїв менше втомлюються в темний час, створюється краща видимість при поганих погодних умовах. У тумані освітлювальні прилади усувають негативні явища завдяки потужності світлового потоку. підходять для приміщень великих розмірів, наприклад, спортивних залів, виробничих і торгових комплексів. Лампочки випромінюють світло, що дозволяє краще розрізняти кольори в більш повному діапазоні.

Багато тепличні господарства і оранжереї стали застосовувати натрієві лампи як додаткове джерело світла. забезпечують подачу повітря для охолодження лампочки.

Особливості ДНаТ

Однією з відмінних рис натрієвих лампочок є специфічний їдко-жовтий колір випромінювання.Воно монохромотичне і має високий коефіцієнт пульсації, що порушує кольору. Тому такі світильники не застосовують у житлових будинках., а також в офісних, виробничих та навчальних приміщеннях.

Високий рівень світловіддачі – один із головних якісних показників світла. Особливість запалювання лампи робить її непридатною для використання в системах освітлення з частими циклами вимкнення та включення. Перед наступним включенням ДНаТ має «відпочити» протягом 3—6 годин.

Натрієві лампи – Схема ДНаТ. Підключення. Принцип роботи та види.

Натрієві лампи ДНаТ - це електричні пристрої, що вивчають жовто-оранжеве світло, червону зону спектра. Лампи відрізняються тим, що дають світло практично ідентичне сонячному, а досягається це проходженням електричного заряду через пари натрію. Атоми натрію у збудженому стані та випромінюють переважно таке світло.

Два типи натрієвих ламп (НЛ)

Розрізняють два основні типи ламп:

• натрієва лампа низького тиску (НЛНД);
• натрієва лампа високого тиску (НЛВС).

Як випливає з назви, у перших лампах у колбі низький тиск газу, у других високий.

У процесі вдосконалення конструкції натрієвих ламп довгий час боролися ці дві концепції, але досі жодна не має очевидних переваг перед іншою, кожна має плюси та мінуси.

НЛНД зазвичай коштують дешевше, проте НЛВС дозволяють висвітлювати великі площі.

Як влаштована НЛ і як вона підключається

Лампа працює так: пари Na, що є в колбі, під дією електричного розряду випускають світлові хвилі в червоній частині спектру (жовті, помаранчеві, червоні хвилі). Тому НЛ випромінюють тонкий світловий діапазон, в цьому їх головний недолік.

Щоб запустити НЛ, потрібні:

• дросель;
• конденсатор;
• сполучні дроти та роз'єми;
• джерело живлення;
• імпульсний пристрій, що запалює (ІЗУ).
• Лампи останнього покоління мають удосконалену систему керування, так званий електронний пускорегулюючий апарат (ЕПРУ). В цьому випадку ІЗУ вже не потрібне.

Переваги ЕПРУ:

• економить електроенергію до 30%;
• усуває мерехтіння лампи;
• покращує світловіддачу;
• підвищує частоту струму;
• подовжує термін служби.

Області застосування НЛ

НЛ видають практично монохромне світло, а це підходить не завжди і не всім. Лампи мають погану перенесення кольорів, але потужну світловіддачу, у зв'язку з цим їх застосовують там, де потрібно хороше освітлення, але вимог до спектру не пред'являють. Вони хороші для вуличного освітлення: споживають мало електроенергії та добре світять, нехай і в червоному діапазоні, дозволяючи висвітлювати величезні площі.

Дизайнери та художники часом застосовують НЛ для локального архітектурного підсвічування. Хороші результати дають лампи в теплицях: овочі та квіти добре сприймають червоне світло, зрозуміло, приймаючи його за сонячне. Аграрії рекомендують використовувати такі лампи тільки на пізніх етапах розвитку рослин, а для більш ранніх етапів їх краще включати разом з галогеновими світильниками, що дають синювате світло.

Маркування НЛ

Відомі різновиди НЛ:

• у формі еліпса та зі стандартним різьбовим цоколем;
• з прозорою циліндричною колбою та різьбовим цоколем;
• з двома цоколями та подовженою колбою у формі циліндра;
• із дзеркальними відбивачами.

Відповідно до цього, виділяють кілька варіантів виконання.

ДНАТ. Це дугові трубчасті НЛ. Виконані з подовженою циліндричною колбою та гвинтовим цоколем, схожим на цоколь звичайних ламп розжарювання.Відрізняються високим ккд, дають стабільне яскраве світло і їх ставлять у тунелях, заводах та фабриках, складах, теплицях.

ДНАЗ.Це НЛ еліпсоїдної форми з дзеркальним покриттям з алюмінію, отриманим способом напилення, дають високий ккд, їх не треба чистити, освітлюють великі поверхні.

ДНАС.Дугові лампи спектрального типу зі світлорозсіювальною колбою подовженої форми.

ДНаМТ.Це дугові НЛ, конструктивно зроблені в матовій колбі.

Як розшифрувати марку НЛ

Після буквеної абревіатури зазвичай ставлять цифри, що вказують на потужність лампи та варіанти виконання, модифікації тощо.

Плюси та мінуси НЛ, сильні та слабкі сторони

Переваги:

• економічні. Найкращий вибір для освітлення величезних площ;
• висока світловіддача;
• є теплове випромінювання (для теплиць це важливо), однак це може бути недоліком, якщо нагрівання повітря протипоказаний;
• високий ККД (до 95%);
• світловий потік майже не слабшає з часом;
• довговічність;
• температурний діапазон від – 60 до + 40 градусів.

• довго запалюються, деякі лампи розгоряються лише після 7 хвилин роботи;
• лампи, наповнені ртуттю, небезпечні для людини;
• після певного періоду змінюють спектр випромінювання;
• в повному обсязі лампи добре переносять морози, треба уважно читати технічні характеристики;
• не люблять стрибків напруги.

Особливості лампи ДНАТ

Декілька десятків років тому лампи ДНаТ зустрічалися вздовж усіх автомобільних доріг та вулиць, але сьогодні їх поступово витісняють світлодіодні моделі. Проте ДНАТ не здаються. Завдяки своїм властивостям кольору вони від набагато краще справляються з туманною і вологою погодою, а тому їх, як і раніше, використовують уздовж приміських шосе та в аеропортах.

Що це таке

Одним із типів освітлення є натрієва газорозрядна лампа (НЛ). Це електрична лампочка, що світяться елементами в якій служать газовий розряд у парах натрію. Це дозволяє отримати яскраве жовто-жовтогаряче світло: воно погано передає кольори, але відмінно справляється з вуличним освітленням в умовах туману.

Лампочка ДНаТ – натрієва газорозрядна лампа високого тиску.

Важливо! Усередині приміщення натрієві лампи застосовуються рідко, в основному там, де немає вимог до хорошої передачі кольору.

Усі натрієві лампи поділяються на:

1. Джерела низького тиску (НЛНД): із усіх НЛ вони були створені першими. Вони були поширені в Європі, де досі використовуються для освітлення заміських трас. Головними відмінностями ламп низького тиску є сильна залежність ефективності від температури навколишнього середовища та виробництво внутрішньої колби з боросилікатного скла через високу агресивність натрію;

1. Світильники високого тиску (НЛВД): їх застосовують для додаткового освітлення рослин у промисловості. При її створенні потрібно вирішити вже дві проблеми: як нейтралізувати агресивний вплив натрію на скло і що робити з високою температурою електронної дуги. Трубки були виготовлені із оксиду алюмінію, зовнішня колба — із термостійкого скла. Пальник наповнюється газовими сумішами та сплавом натрію з ртуттю. Існують і моделі без ртуті.

Лампи високого тиску також бувають кількох типів:

1. ДНаТ: абревіатура розшифровується як дугова натрієва трубчаста лампа;
2. ДНаЗ: Дугові Натрієві Дзеркальні;
3. ДНаС: Дугові Натрієві в Світлорозсіювальній колбі;
4. ДНаМТ: Дугові натрієві Матовані.

Важливо зазначити таке: в Європі та Америці лампи ДНаТ називаються High-Pressure Sodium Lamp або HPSL, у перекладі Натрієві лампи високого тиску. Коли ці лампи з'явилися в СРСР, їх виробництвом зайнялися різні заводи: вони розділилися за потужністю, прозорістю скла, формою та іншими параметрами. Найпопулярнішими стали моделі ДНаТ різних потужностей.

Іншими словами, ДНаТ – це звичайна НЛВС лампа циліндричної форми, а ДНаЗ – лампочка із дзеркальним напиленням.

Плюси та мінуси

Лампи ДНаТ мають велику кількість плюсів, завдяки яким вони залишаються затребуваними й у наші дні. Серед її переваг:

1. Високий рівень світловіддачі, порівняно з іншими моделями лампочок. Світильники високого тиску дають до 150-160 лм/Вт, низького тиску – до 200 лм/Вт;
2. ККД досягає 30%;

1. Широкий спектр температур, за яких лампочки працюють: від −60 до +40 градусів. При цьому світильник запалюється навіть за низьких температур;
2. Тривалий період експлуатації: мінімальний термін – 10-12 тисяч годин, максимальний – до 30-32 тисяч;
3. Економічність: ДНаТ витрачають у 1,5-2 рази менше електрики. Виробництво світильників також недорого: воно давно налагоджене і добре працює, дорогі матеріали не потрібні;
4. Протитуманний ефект: жовтий та помаранчевий кольори погано поглинаються водою, а тому лампи з таким освітленням краще видно у дощ та туман.

Однак недоліки ДНаТ не менш суттєві:

1. Слабка передача кольору: всі лампи мають яскраво виражений жовтий або помаранчевий колір. Використовувати світильники у житлових приміщеннях не можна;
2. Довге розгорання: перші 5-10 хвилин лампа горить слабо, поки прогрівається;

1. Певні вимоги до електромережі. Застосовувати лампи можна тільки в мережах із досить стабільною напругою;

Важливо! Другий варіант – використовувати якісні дроселі.

1. Наявність ртуті: для утилізації світильники необхідно зарахувати до спеціального пункту прийому. Розбита лампа може бути небезпечною, якщо неправильно або недостатньо ретельно прибрати все;
2. Температура: незважаючи на те, що світильники ДНаТ можуть працювати при -60 градусах, оптимальна температура для них від -20 до +30 градусів. За більш високих або низьких температур світловіддача буде нижчою, а термін служби зменшиться;
3. Наявність досить сильних пульсацій можуть досягати 50 Гц. Це виявляється у постійному мерехтінні, стомлюючому для очей.

Типи ламп

Лампи ДНаТ бувають 2 видів - низького та високого тиску. Вони різняться один від одного в деяких характеристиках.

Натрієва лампочка потребує кілька хвилин на «розігрів»

високого тиску

Ці лампи підходять для освітлення виробничих комплексів, спортзалів та комерційних об'єктів. Вони відрізняються кращою передачею кольорів, але деякі кольори можуть здатися тьмянішими, ніж зазвичай.

Низький тиск

Вони надійні в експлуатації, споживають мало енергії та відрізняються високою світловіддачею протягом тривалого часу. Вони добре підходять для освітлення вулиць, оскільки у закритих просторах спотворюють кольори.

Технічні параметри

Випускається кілька типів ДНаТ ламп різних потужностей: 70 Вт, 100, 150, 250 і 400. Нижче наведено характеристики для лампочок на 70 Вт і на 400 Вт:

1. Довжина лампи: 16,5 см та 27,8 см;
2. Діаметр: 4,2 см та 4,8 см;
3. Потужність: 70 Вт та 400 Вт;
4. Світловий потік: 6 тисяч Лм та 45 тисяч Лм;
5. Світлова віддача: 66 лм/Вт та 88 лм/Вт;
6. Потужність: 90 Вт і 510 Вт;
7. Напруга на лампі: 90 В та 100 В;
8. Термін служби: 14 тисяч годин та 18 тисяч годин.

Принцип роботи

Колба зсередини заповнена сумішшю газів, в ній розміщено пальник із оксиду алюмінію. Тут протікає вся робота лампи.

Принцип підключення показано на схемі

Натрієва лампа має просту конструкцію та нескладний принцип.

1. Після включення вбудований пристрій, що запалює, починає генерувати імпульси;
2. У парах натрію утворюється дуговий електронний заряд, через який пари починають світитися. Загоряється світло;
3. Пальник поступово розігрівається, і світло стає яскравішим;
4. У сучасних лампах у конструкцію вбудований дросель, який обмежує силу струму дуги та забезпечує безперебійну подачу струму.

З чого складається

Прилад являє собою колбу, виготовлену із спеціального високоміцного оксиду алюмінію, який витримує і високі температури, і дію парів натрію. На краї колби приєднуються 2 електроди, саму колбу заповнюють сумішшю інертних газів, сплаву ртуті та натрію та ксенону.

ДНаТ має нескладний пристрій

Пальник розташовується в колбу меншого розміру із термостійкого скла, зазвичай із боросилікатного скла. У колбі створюють вакуум і постачають цоколем, через який здійснюватиметься підключення до електрики.

Іншими словами, виходить колба в колбі: у центрі великої зовнішньої розташовується невелика циліндрична колба з пальником усередині.Зовнішня колба виконує роль термоса, оберігаючи пальники від низьких температур, збільшує ККД та зменшує втрати тепла.

Цоколь

Через нього підключається світильник до електромережі. Найчастіше використовують гвинтове з'єднання типу Е (Едісона) - Е27 для ДНаТ 70 і 100, і Е40 для ДНаТ 150, 250 і 400. Цифри на маркуванні означають діаметр в міліметрах: наприклад, Е40 - це цоколь з діаметром 40 мм.

Пальник

Це важлива частина будь-якої лампочки ДНаТ. Це тонкий скляний циліндр, стійкий до високих температур та хімічних реакцій. По обидва боки в нього вставлені вольфрамові електроди.

Лампочка складається з 2 колб - одна поміщена в іншу

При її виготовленні проводять глибоку вакуумізацію, тобто відкачують все повітря з киснем. Це важлива вимога безпеки: цоколь розігрівається до 1300 градусів, при попаданні кисню лампа може вибухнути.

Область використання

Джерела світла ДНаТ не застосовуються в житлових приміщеннях через надмірну потужність і спотворену передачу кольорів: наприклад, зелений часто «перетворюється» на чорний або темно-синій. Однак лампочки знайшли застосування в інших сферах:

1. Освітлення вулиць та доріг. Особливо добре лампи проявили себе під час роботи у туманних областях;
2. Підземні переходи, залізничні вокзали та аеропорти, автостоянки, тунелі;

1. Промислові приміщення, склади, цехи, автостоянки, спортивні комплекси, котрим правильна передача світла не важлива;
2. Підсвічування пам'яток та будівель;
3. Для теплиць, квітників та інших комплексів, у яких вирощують рослини. Це дозволяє вирощувати рослини цілий рік незалежно від сезону.

У теплицях використовують лампи потужністю 150-250 Вт, підійде і лампа в 400 Вт, але її потрібно буде поставити подалі.Для вулиці потрібні лампи потужністю 70-150 Вт.

Важливо! Для вуличного освітлення важливо вибирати лампи із захистом від вологи та пилу.

Як правильно підключити лампу

Підключити лампочку до звичайної побутової мережі не вийде, оскільки наявної напруги на її роботу не вистачить. Крім того, потрібно обмежити струм дуги, щоб робота йшла без перебоїв.

Важливо! У всіх натрієвих ламп, що ДНАТ, що ДНАЗ, підключення відбувається за однією схемою.

Для підключення світильника потрібні такі елементи:

1. ІЗП - це Імпульсний Запальний Пристрій, який допомагає підвищити напругу в мережі до моменту утворення дуги. ІЗУ можуть бути 2-вивідною і 3-вивідною: перші дешевші і простіші, другі краще проявляють себе в роботі. При підключенні двовивідної ІЗП при включенні розряд подається на лампу та баласт, при підключенні трививідної – тільки на лампу;

1. Пускорегулюючий апарат - електронний або електромагнітний баласт, який займається обмеженням струму після запуску. Електронний баласт або ЕПРА - це електронна схема, електромагнітний - дросель (котушка з незамкнутим магнітопроводом). При підключенні дросель необхідно включити послідовно з ДНаТ, ІЗП – паралельно.

Схема підключення двовивідного ІЗУ відбувається за кілька кроків:

1. ІЗП підключається паралельно лампі;
2. Провід «фаза» після дроселя потрібно підключити до потрібного клему ІЗП;
3. Друга жала підключається в затискачі, що залишилися.

Схема підключення натрієвої лампи високого тиску та трививідної ІЗУ трохи складніше:

1. Один негативний провід необхідно підключити до лампочки, другий - до однотипного затискача ІЗП;
2. Далі потрібно розімкнути фазу і один кабель зі щитка підключити до дроселя;
3. Середній провідник підключається до лампочки.

При підключенні ДНаТ лампи потрібно скористатися схемами. У разі виникнення сумнівів краще звернутися до фахівця, а не підключати самостійно.

Термін служби

Термін служби світильників ДНаТ є досить значним: мінімальний термін становить 14 тисяч годин (це більше 1,5 років), максимальний — до 32 тисяч (більше 3,5 років). При цьому тривалість роботи залежить від зовнішніх умов (за дуже низької температури знос буде сильнішим), напруги в електромережі та інших нюансів.

Лампочки можна використовувати як додаткове освітлення для теплиць

ДНаТ це натрієві лампи високого тиску, які не втратили популярності. Вони відрізняються тривалим терміном служби, невисокою вартістю та високою світловіддачею. Незважаючи на низку недоліків (головний - погана передача кольору), лампи такого типу все ще використовують для вуличного освітлення.

Чи допомогла стаття? Оцініть