Лампы ДНаТ: принцип работы, достоинства и недостатки натриевых светильников высокого и низкого давления

Обновлено: 04.05.2024

Садоводы для выращивания рассады в домашних условиях нередко применяют искусственное освещение. Отличными свойствами обладают натриевые лампы ДНаТ. Их уже давно используют в тепличных хозяйствах для повышения урожайности овощей и других культур. Кроме бытовой сферы такие приборы находят применение в промышленности и других областях.

Общее описание

Лампы ДНаТ отличаются широкой сферой применения. Аббревиатура названия расшифровывается как «дуговая натриевая трубчатая». Такие лампочки используются повсюду. Существует возможность выбирать изделия с мощностью от 70 до 400 Ватт. Основой для источника освещения служит горение дуги в области разного уровня давления, зависящего от паров натрия в лампочках. Из-за этого приборы могут быть высокого и низкого давления. Последний вариант считается более экономичным, эффективным и надежным.

Весь цикл работы лампочки происходит в специальной внешней трубке (горелке) в форме цилиндра, выполненной из чистой окиси алюминия. Внутри колба заполнена парами:

амальгамы натрия (ртутного сплава);
газа ксенона.

Инертный ксенон и выполняет функцию зажигания. Горелка (трубка) лампы ДНаТ размещена в стеклянном баллоне с резьбовым цоколем. Показатели мощности могут быть Е-27 либо Е-40.

Принцип работы

По своей конструкции натриевые лампочки довольно простые, поэтому принцип их работы не считается сложным. Они мало чем отличаются от функционирования другого вида газоразрядных лампочек. Им необходимы импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) и дроссель. Как только включается ИЗУ, оно начинает подавать импульсы в лампочку с напряжением в несколько киловольт. В итоге происходит разряд в газоразрядной цилиндрической трубке, и возникает дуга. Чтобы поддерживать нормальную работу и стабильное напряжение, должен включиться в схему работы дроссель.

Современным фирмам удалось запустить в производство светильники ДНаТ новой конструкции. Они не нуждаются в ИЗУ, поскольку оснащены электроникой (ЭПРА). Она даёт возможность регулирования мощности потребления электроэнергии, что продлевает сроки эксплуатации лампочки.

В процессе работы лампы ДНаТ излучают золотисто-белый либо ярко-оранжевый свет за счет паров натрия. Максимальный нагрев может доходить до 300 о С, поэтому патрон в изделии выполнен из керамики. Необходимый источник питания — напряжение 220 В.

Преимущества и недостатки

Со дня изобретения лампа ДНаТ по-прежнему остается одной из самых энергоэффективных и недорогих. Чем выше ее мощность, тем лучше светоотдача. Такие устройства обладают многими положительными характеристиками:

даже при длительной эксплуатации поступает мощный световой поток;
большой срок службы, превышающий в 2 раза альтернативные источники света (он составляет около 20000 часов);
маленькие пусковые и рабочие токи, обеспечивающие хорошую экономию электроэнергии;
применение в регионах с любым климатом;
даже при низких температурах происходит 100% зажигание;
КПД изделия довольно высокий и составляет порядка 30%.

Несмотря на перечисленные положительные характеристики, лампочки имеют свои минусы. Одним из них является длительный промежуток времени, необходимый для выхода на нормальный рабочий режим. Он составляет около 7 минут. Другой недостаток — слабая цветопередача. Поскольку горит в лампе ярко-оранжевый свет, то при этом все другие цвета искажаются и освещаются недостаточно хорошо. Все эти минусы приводят к ограничению использования натриевого устройства.

Область применения

Натриевые лампочки находят широкое применение в самых разных сферах. Это объясняется хорошей выгодой и эффективностью источника освещения. Их часто используют для создания наружного света в зоне:

улиц с пешеходными переходами;
скверов и парков;
автодорог;
строительных площадок;
аэропортов и тоннелей.

Благодаря таким лампам глаза у водителей меньше устают в темное время, создаётся лучшая видимость при плохих погодных условиях. В тумане осветительные приборы устраняют негативные явления благодаря мощности светового потока. Он создает повышенную контрастность всех освещаемых объектов. Натриевые лампы высокого давления хорошо подходят для помещений больших размеров, например, спортивных залов, производственных и торговых комплексов. Лампочки излучают свет, позволяющий лучше различать цвета в более полном диапазоне. Исключение составляют только коротковолновые устройства, имеющие свойство тускнеть.

Многие тепличные хозяйства и оранжереи стали применять натриевые лампы в качестве дополнительного источника света. С этой целью производители освоили выпуск ДНаТ со специальным спектром светового излучения, который приносит пользу растениям. Специальные светильники выполняют сразу две важные функции: служат защитой от прямого проникновения загрязнений и брызг и обеспечивают подачу воздуха для охлаждения лампочки.

Особенности ДНаТ

Одной из отличительных особенностей натриевых лампочек является специфический едко-желтый цвет излучения. Оно монохромотичное и обладает высоким коэффициентом пульсации, что нарушает цветопередачу. По этой причине такие светильники не применяют в жилых домах, а также в офисных, производственных и учебных помещениях.

Высокий уровень светоотдачи — один из главных качественных показателей света. Особенность зажигания лампы делает ее непригодной для использования в системах освещения с частыми циклами выключения и включения. Перед следующим включением ДНаТ должна «отдохнуть» в течение 3—6 часов.

Те, кто серьезно занимается выращиванием растений в теплицах, знают, что такое лампы ДНАТ. Это лампы, эффективность использования которых подтверждена многолетним использованием.

Что это за лампы

Принцип действия этих светильников основан на том, что дуговые разряды, проходящие через пары натрия, вызывают их свечение. Свет этот - ярко-оранжевый. В последнее время в содержимое колбы добавляются различные ингредиенты, которые позволяют несколько изменить цвет свечения, поэтому оттенки колеблются от желтого до красного. Название образовано от слов - дуговая и натриевая. Они подразделяются на лампы высокого и низкого давления.

Такие лампы активно используются уже более 80 лет. Это обусловлено их высокой светоотдачей и необычайной долговечностью. Лампы днат можно назвать самыми безотказными из всех ныне существующих источников света. Кроме того, никакой другой светильник не сравнится с ними в стабильности свечения. Коэффициент полезного действия в 30% делает такой источник света самым экономичным из всех.

К важным достоинствам ламп такого типа стоит отнести то, что они могут работать в очень широком диапазоне - от -60 до +50ºС. Они совершенно не чувствительны к расположению относительно горизонта. Их стабильная и мощная светоотдача очень благоприятно действуют на рост растений в теплицах.

Недостатки ламп ДНАТ

При всех достоинствах натриевые лампы имеют целый ряд недостатков, которые либо усложняют их использование, либо ограничивают его. Их изготовление сопряжено с некоторыми сложностями, так как из-за химической активности натриевых паров приходится делать двойную колбу, причем внутренняя изготавливается из керамики на алюминиевой основе.

Цветопередача натриевых ламп не очень хорошего качества, поэтому не стоит устанавливать в комнате днат 100 в качестве основного источника света.

Натриевые лампы довольно чувствительны к перепадам напряжения и для того чтобы прослужили действительно долго, необходимо обеспечить подачу электричества к ним с колебаниями напряжения не более 5-10%.

Главным же недостатком можно назвать необходимость в дополнительном оборудовании. Схема их подключения в обязательном порядке предусматривает ПРА - пуско-регулирующую аппаратуру - специальное устройство, обеспечивающее зажигание горелок и регулирующее силу тока на них. Причем для ламп различной мощности нужны и разные ПРА. Лампа днат 400 нуждается в пусковой и регулирующей аппаратуре одного типа, более мощной, в то время как для днат 50 нужна совсем другая. Лишь соблюдение целого ряда условий подключения обеспечивает долгую и безотказную работу этих светильников.

Поскольку в колбе содержатся пары натрия и ртути, то натриевые лампы нельзя признать экологически безопасными.

Как уже говорилось, в качестве домашнего светильника такие лампы не годятся. Зато они прекрасно подходят для уличного освещения, для установки на автострадах мостах и т.п.

Но основной областью применения натриевых ламп является освещение теплиц и парников. Здесь им нет равных. Стабильная работа и высокая светоотдача обеспечивают уверенный рост сельскохозяйственных культур. Есть большие лампы, типа днат 1000, которые предназначены для больших помещений, таких как зимний сад или оранжерея, а есть днат 70 для освещения одного или нескольких небольших растений.

Постоянное освещение позволяет растениям противостоять болезням и вредителям. Лампа днат 250 в теплицах устанавливается так, чтобы зоны освещения перекрывали друг друга и не оставалось неосвещенных участков. В теплицах поменьше это может быть лампа днат 150.

Применение подобного освещения существенно повышает урожайность самых разных культур: томатов, огурцов, перца, картофеля и других. Поэтому в некоторых источниках днат 1000 и другие натриевые лампы называются фитолампами. Создание благоприятного для растения микроклимата, не зависящего от наружного освещения - вот та задача, с которой они блестяще справляются. Очень удачный выбор для зимнего сада.

Немаловажным достоинством днат можно считать и то, что при работе с ними возможно диммирование, то есть регулировка мощности светового потока. Для каждого отдельного участка освещаемой площади можно подобрать именно тот уровень освещенности, который оптимально подходит той или иной сельхозкультуре.

Приобретя натриевые лампы ( а также необходимые для их работы ПРА), установив их в парнике, оранжерее, теплице или в зимнем саду, можно быть уверенным, что цветы или с/х культуры будут обеспечены световой энергией в необходимом количестве. При выполнении всех правил подключения гарантирована долгая, многолетняя работа светильников. При этом эффективность их от времени не ослабнет. Недаром во многих странах Европы, несмотря на обилие осветительных приборов других типов, для освещения автострад и мостов продолжают использовать днат 400w . Это надежно, экономично, надолго.

Натриевые лампы считаются наиболее популярным источником света для освещения большого пространства. Это связано с тем, что лампы имеет высокую эффективность, длительный срок службы и неприхотливость к окружающей среде. Их можно наблюдать на большинстве уличных светильниках, характерное отличие - это желтый свет. Также натриевые лампы высокого давления имеют высокое соотношение цена—качество.

Принцип работы натриевых ламп

Во внешнем баллоне натриевых ламп располагается горелка, имеющая вид трубки, которая сделана из алюминиевой керамики и наполнена разреженным газом. В газе, промеж двух электродов, происходить создание электрической дуги. К горелке подаётся ртуть и натрий, а чтобы ограничивать ток подключается балласт.

Чтобы зажглась не разогретая натриевая лампа - напряжения сети будет мало. Для этого в работе присутствует импульсно зажигающее устройство, иначе говоря «ИЗУ». При включении лампы с помощью ИЗУ начинают генерироваться импульсы напряжения, которые составляют порядка нескольких тысяч вольт и позволяют создать дугу. Главный излучающий поток генерируют натриевые ионы, так как их свечение имеет явную желтую окраску.

Разогревание горелки происходит до 1300 градусов, из внешнего баллона выкачан воздух. Температура лампы всегда будет выше 100 градусов, даже у самых слабых моделей. По включению вся энергия тратится на то, чтобы разогреть горелку, соответственно выдавая слабый свет. В течение 15 минут световой поток выходит на максимальный уровень светоотдачи.

Классификация натриевых ламп

Существует два типа натриевых ламп:

Низкого давления (НЛНД) - данный тип не нашел столь широкой области применения, в отличие от своего собрата. Однако натриевые лампы низкого давления являются более экономичными и показывают высокие показатели надёжности. Сохраняют свою светоотдачу в течение длительного времени с сохранением эффективного расхода электроэнергии. Главный их минус в том, что они не способны передавать достаточный спектр света, так как под таким светом сложно понять истинный цвет предмета. Это не только меняет истинные цвета предметов, но и способно в целом искажать дизайн помещения. В данный момент нигде не используются. Они были заменены газоразрядными источниками света. Высокого давления (НЛВД) - широко применяются во многих производственных помещениях, спортивных залах, транспортных магистралях, парках и т д. Издаваемый свет не искажает цвета предметов, тем самым подходит для использования внутри помещений и снаружи. Успешно применяются в прогрессивном садоводстве, потому как обеспечивают круглогодичный сбор урожая. Данный тип нельзя часто включать и отключать, так как это уменьшает их срок службы. Минимальное время между выключением и включением должно составлять не менее 3 минут.

НЛВД имеют следующие разновидности:

ДНаТ - дуговые натриевые источники света, выдающие мощное световое излучение.
ДНаЗ - имеет зеркальный отражающий слой на внутренней поверхности колбы. Выступает как встроенный отражатель, который способен увеличивать эффективность свечения. Считаются недостаточно мощными, если сравнивать с ДНаТ.
ДРИ и ДРИЗ - имеют оптимальный спектр для растений, имеют длительный срок службы и высокий КПД. Главный минус в высокой стоимости и индивидуальных комплектующих.

Преимущества натриевых ламп

Натриевые источники света имеют следующие преимущества:

Срок службы до 25 000 часов;
Обладают светоотдачей до 130 лм\Вт, падение происходит на 20% лишь в конце службы;
Выдают свет комфортный для глаз;
Подходят для большинства целей;
Подходят для растениеводства.

Также они имеют свои недостатки:

Подключение и установка лампы сложна для новичков;
Для подключения в сеть требуется дополнительное оборудование ИЗУ и ПРА;
Длительное время разогрева;
Сильно нагреваются;
Во время работы издают звук;
Достаточно взрывоопасны. Нельзя допускать попадания капель воды, жира и следов от пальцев, пыли.

Натриевые лампы в садоводстве

Использование их в садоводстве связано с тем, что их спектр наиболее близок к солнечному свету. За счёт своего выделения тепла, натриевые лампы для растений могут без проблем поддерживать температуру в небольших теплицах без отопления, даже в холодное время года. Наиболее используемыми для этих целей являются натриевые светильники днат, которые завоевали свою устойчивую позицию даже за границей. Уже давно дуговые натриевые лампы считаются наиболее выгодным освещением для теплиц. Из-за того, что в натриевых источниках света отсутствует ультрафиолетовое излучение, они как нельзя лучше подходят для периода цветения. На вегетативном периоде их чередуют с другими источниками света.

Установка

Лучше всего использовать натриевые лампы высокого давления в специальных закрытых светильниках. Это связано с тем, что внутрь светильника можно уместить все комплектующие лампы. Не имеет разницы, в каком положении будет находиться лампочка, однако наиболее эффективная светоотдача достигается при горизонтальном положении. Исключением будут только натриевые лампы ДНаЗ.

Безопасность

Когда светильник собран самостоятельно, то требуется проверять, правильно ли соблюдена схема для его подключения. Как правило, на балласте нарисована схема как подключить. ИЗУ должен быть подключенный к цоколю как можно ближе, а максимально допустимой длиной является 1.5 м. Длина провода, соединяющего балласт с лампой должна быть не более метра. При любой непонятной ситуации следует проконсультироваться с продавцом или электриком, в противном случае может возникнуть вероятность пожара.

Строго запрещено трогать лампу руками, так как вы можете получить ожог.

Периодически следует стирать с лампы пыль, когда она отключена, так как пыль не только ухудшает светоотдачу, но и может спровоцировать взрыв лампочки. Также нельзя вкручивать лампочку в патрон, когда вся конструкция подключена к сети.

При использовании нлвд в теплицах или комнатных оранжереях следует организовать активное охлаждение, так как даже самые слабые натриевые лампы высокого давления разогреваются до температуры свыше 100 градусов. Для охлаждения используется водяное или воздушное охлаждение.

Это отличный источник света, который много лет лидировал и не имел альтернатив. С большей доступностью светодиодов начали происходить споры, на тему эффективности того или иного источника освещения. Однако невзирая на мизерное превосходство в эффективности светодиодов, они имеют цену в несколько раз дороже комплекта для натриевого освещения.

Видео про натриевые лампы

Читайте также: