Технические характеристики и сравнение с аналогами
Я уже говорил, что лампочки типа ДНаТ упорно держат свои позиции и все еще широко используются, несмотря на появление новых типов источников освещения. Чем же они завоевали такую популярность? Сравним их основные характеристики со светодиодными и дуговыми ртутными лампами ДРЛ, которые ты наверняка видел в уличных фонарях.
Основные характеристики осветительных приборов ДНаТ, ДРЛ и светодиодных аналогов
| Тип | Паспортная мощность, Вт | Создаваемый световой поток, лм | Средний срок службы, ч |
| ДНаТ-100 | 100 | 9 400 | 6 000 |
| ДНаТ-150 | 150 | 14 000 | 10 000 |
| ДНаТ-250 | 250 | 24 000 | 15 000 |
| ДНаТ-400 | 400 | 47 500 | 15 000 |
| ДРЛ-125 | 125 | 6 000 | 12 000 |
| ДРЛ-250 | 250 | 13 000 | 12 000 |
| ДРЛ-400 | 400 | 24 000 | 15 000 |
| Светодиодный аналог ДРЛ-125 | 40 | 2 500 | 10 000 |
| Светодиодный аналог ДРЛ-250 | 80 | 5 000 | 10 000 |
Из таблички хорошо видно, что, потребляя 150 Вт, натриевая лампочка обеспечивает такой же световой поток, что и ДРЛ мощностью 250 Вт. Единственным серьезным конкурентом натриевой лампы по экономичности является светодиодный светильник.
Но, во-первых, мощные светодиоды стоят в десятки раз дороже упомянутой лампы. А, во-вторых, технология сверхъярких диодов не так отработана, как технология изготовления ДНаТ, насчитывающая почти сотню лет.
Если добавить сюда огромное количество производителей светодиодной продукции, то окажется, что поиск гарантированно качественного полупроводникового оборудования становится весьма проблематичным. Что касается хваленой долговечности светодиодов, то при такой большой мощности кристаллы быстро деградируют (теряют яркость). При этом ресурс диодного фонаря нередко становится даже меньше, чем ресурс фонаря с лампой ДНаТ.
Что еще необходимо знать о лампах ДНаТ
Если вы самостоятельно хотите произвести подключение лампы ДНаТ, то вам поможет информация, представленная в статье выше
Однако перед приобретением такого товара важно знать обо всех особенностях. Например, данные источники света являются газоразрядными, что указывает на то, что их свечение – это результат разряда газа в газовой смеси значительного давления
Данный процесс осуществляется во внешней колбе, которая представляет собой горелку, наполненную газовой буферной смесью.
Такие источники света используются для освещения производственных и жилых помещений по той причине, что едкий желтый свет сопровождается значительным коэффициентом пульсации. Подобный спектральный состав может значительно снизить зрительную способность. В итоге есть риск получить быструю утомляемость.
Мощность ламп ДНаТ выбирается в зависимости от цели использования. Рассматривая светоотдачу, нельзя не отметить эффект старения. Таким образом, к окончанию срока жизнедеятельности светоотдача может быть снижена в 2 раза. Эксплуатировать подобные лампы можно лишь при определенном температурном режиме, который варьируется в пределах от -30 до +40 градусов.
Обзор основных характеристик ДНаТ
Подбирая источник света, необходимо учитывать и климатические условия ее размещения. Следует помнить, в холодное время года, эти осветители могут не вполне соответствовать заявленным параметрам. Коэффициент полезного действия достигает тридцати процентов. Максимум излучения приходится на длину волны от 550 до 640 нм. На индекс цветопередачи влияет состав газовой смеси и давление в колбе. В некоторых случаях добавлены люминесцирующие добавки.
Среди отечественных производителей наибольшим спросом пользуются модели ДНаТ 70/100/150/250/400. Цифра обозначает мощность.
В таблица представлены сравнительные характеристики.
ДНаТ 70 | ДНаТ 100 | ДНаТ 150 | ДНаТ 250 | ДНаТ 400 | |
Мощность | 70 | 100 | 150 | 250 | 400 |
Поток, лм | 5800 | 9500 | 14500 | 25000 | 47000 |
Светоотдача, лм/Вт | 80 | 95 | 100 | 100 | 125 |
Цоколь | Е27 | Е27 | Е40 | Е40 | Е40 |
Длина, мм | 165 | 214 | 211 | 250 | 278 |
Диаметр, мм | 42 | 48 | 48 | 48 | 48 |
Срок службы | 6000 | 6000 | 6000 | 10000 | 15000 |
Напряжение горения, В | 100 | 120 | 120 | 120 | 120 |
Есть немало аналогов иностранного производства.
Модель | NАV — Т 150W | NАV- Т 250W | NАV — Т 400W | LU 150W | LU 250W | LU 400W | SОN-T Prо250W | SОN-H Prо 220W | SОN-H Prо 350W |
Мощность | 150 | 250 | 400 | 150 | 250 | 400 | 250 | 250 | 400 |
Поток | 14500 | 27000 | 48000 | 15000 | 27500 | 50000 | 28000 | 20000 | 34000 |
Диаметр | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 47 | 47 | 122 |
Длина | 211 | 257 | 258 | 211 | 260 | 283 | 257 | 257 | 290 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
Фирма | Osram | GE | Philips |
Маркировка | ДНаТ 70 | ДНаТ 100 | ДНаТ 150 | ДНаТ 250 | ДНаТ 400 |
Мощность, Вт | 70 | 100 | 150 | 250 | 400 |
Световой поток, лм | 5800 | 9500 | 14500 | 25000 | 47000 |
Светоотдача, лм/Вт | 80 | 95 | 100 | 100 | 125 |
Цоколь | Е27 | Е27 | Е40 | Е40 | Е40 |
Длина, мм | 165 | 214 | 211 | 250 | 278 |
Срок службы | 6000 | 6000 | 6000 | 10000 | 15000 |
Есть немало аналогов иностранного производства.
Фирма | Osram | ||
Модель | NАV — Т 150W | NАV- Т 250W | NАV — Т 400W |
Мощность | 150 | 250 | 400 |
Световой поток | 14500 | 27000 | 48000 |
Диаметр | 46 | 46 | 46 |
Длина | 211 | 257 | 258 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 |
Фирма | GE | ||
Модель | LU 150W | LU 250W | LU 400W |
Мощность | 150 | 250 | 400 |
Световой поток | 15000 | 27500 | 50000 |
Диаметр | 46 | 46 | 46 |
Длина | 211 | 260 | 283 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 |
Фирма | Philips | ||
Модель | SОN-T Prо250W | SОN-H Prо 220W | SОN-H Prо 350W |
Мощность | 250 | 250 | 400 |
Световой поток | 28000 | 20000 | 34000 |
Диаметр | 47 | 47 | 122 |
Длина | 257 | 257 | 290 |
Цоколь | 40 | 40 | 40 |
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
Для лампочек ДНаТ на 50, 70, 100Вт применяется держатель Е27, а для источников света 150, 250, 400Вт – Е40.
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 |
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.
Преимущества и недостатки натриевых ламп
Натриевая лампа имеет существенные преимущества: • Высокий КПД. • Стабильный поток света. • Высокая световая отдача примерно 160 лм/Вт. • Долго срок службы, который в 1,5 раза превышает период эксплуатации прочих подобных ламп. • Лампы имеют приятное золотисто-белое излучение. • Эффективная работа в условиях тумана. За счет того, что дуговая лампа рефлакс 250 излучает красный спектр – это идеальный источник света для цветения растений, в том числе и плодоносящих. А наличие синего спектра свечения способствует их активному росту и развитию. Вдобавок лампы могут работать в широком диапазоне температуры – от -60 до +40 градусов. Наряду с достоинствами, имеются и некоторые недостатки. Главный из них заключается в сложности подключения. Обычный способ здесь не подходит, и здесь существуют свои особенности. Среди других минусов можно выделить следующие: • Взрывоопасность. • Наличие ртути в устройстве лампы. • Долгое время включения, которое может составлять до 10 минут. • Не подходит при выращивании нецветущих либо зеленых овощных культур (редис, лук, салат). Кроме того, если необходимо использовать натриевые лампы высокого давления мощностью 250 Ватт или более, необходимо позаботится об охлаждении, так как лампы сильно нагреваются. Хотя для теплиц большого размера этот недостаток может обернуться преимуществом, обеспечив растения дополнительным нагревом.
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.
Схемы подключения
Для подключения ДНаТ к сети используется пускорегулирующая аппаратура, состоящая из балластного дросселя и источника высоковольтных импульсов (ИЗУ). Первый элемент включается последовательно, а второй – параллельно лампе. Ток, проходя через дросcель и ИЗУ, производит пуск лампы.
Мощность дросселя обязательно должна соответствовать мощности источника света. И включается он именно в фазную линию, которую можно определить, используя простейшую индикаторную отвертку. Для компенсации реактивной составляющей тока и снижения энергопотребления параллельно лампе включается гасящий конденсатор. Для ДНаТ-250 можно использовать модель емкостью 35 мкФ. Это необязательный элемент схемы.
Относительно использования ИЗУ у электротехников нет единого мнения. Дело в том, что он бывает двух типов:
- с двумя точками подключения;
- с тремя точками подключения.
Двухточечный ИЗУ
Схема генератора автоколебаний строится на двух динисторах. Включается параллельно лампе, поэтому устройство при возрастании пускового тока не оказывает балансирующего влияния на электросхему. Из-за этого дроссель может быть пробит. После запуска лампы ИЗУ продолжает работать, увеличивая энергопотребление.
Трехточечный ИЗУ
Особенностью устройства является то, что фазная линия проходит через него и по этой цепи оно оказывается включенным последовательно лампе. Поэтому при запуске его дроссель оказывает дополнительное компенсационное воздействие и лучше стабилизирует систему. Схема строится на полупроводниках последнего поколения, имеющих лучшие эксплуатационные характеристики. По этим причинам предпочтительнее использовать именно его.
Преимущества и недостатки
Достоинства натриевых ламп:
- Минимальное потребление электроэнергии, экономичность.
- Хорошая светоотдача.
- Рабочая температура колеблется в широком диапазоне от -60 до +40 градусов по Цельсию.
- Наличие теплового излучения.
- Высокий КПД.
- Длительный эксплуатационный срок.
- Световой поток даже спустя время не изменяется.
Среди недостатков можно выделить:
- Зажигание устройства и стабилизация свечения занимает 5-7 минут.
- Цветовой диапазон к окончанию эксплуатационного срока может изменяться.
- При аномально низких температурах эффективность свечения падает.
- Лампы, содержащие в своем составе ртуть, нельзя отнеси к безопасным.
Вероятные неисправности
Существуют основные ошибки при подключении светильника:
- Неправильно подсоединении четырехконтактный дроссель. Многие на одни контакты подают напряжение, а на другие подключают лампу. Это неправильно, перед тем как подключить лампу, следует изучить схему на ее корпусе.
- Вкручивают лампу гoлыми руками. Это сказывается на надежности лампы. Если прикосновение все же произошло, ее необходимо протирать чистой сухой хлопчатобумажной тряпкой перед запуском.
- Использование дросселя неподходящей мощности. При значении, превышающем указанное, через лампу пойдет больший ток. Светильник в таком случае перегреется, и будет периодически гореть и потухать.
- Мигание может быть связано с перепадами напряжения. Для нормального функционирования диапазон изменения напряжения должен быть 220 В +/- 5%.
- Использование дросселя для неподходящей лампы. Если включить ДНаТ через дроссель устройства ДРЛ, сократится время работы светильника.
- Неиспользование конденсатора. В таком случае провода будут постоянно перегреваться.
- Пробои в проводе от лампы к ИЗУ. В таком случае от ИЗУ исходит треск, а сам светильник не загорается. Советуется заменить провода и проверить состояние контактов на ИЗУ.
- Проблема с ИЗУ. Лампа не загорается, ИЗУ не издает никаких звуков. Советуется проверить балласт Ом-метром или заменить ИЗУ.
Работая с осветительным прибором ДНаТ, нужно соблюдать ряд мер безопасности:
- после отключения светильника не прикасаться к нему в течение 15 минут до полного остывания;
- не трогать прибор без перчаток;
- для работы прибору нужна постоянная вентиляция;
- нельзя располагать лампочки рядом с возгораемыми конструкциями;
- требуется соблюдать общую технику безопасности при работе с электроприборами.
Если правильно эксплуатировать и соблюдать правильность подключения лампы, можно гарантировать стабильное функционирование.
Меры предосторожности при эксплуатации
Внешняя колба лампы нагревается до температуры 250–300 град. Цельсия. Это и определяет список мер безопасности при работе с ней.
- Не касайтесь колбы лампы в течение 10–15 минут после ее выключения.
- Категорически нельзя трогать колбу руками без перчаток: потожировые следы на поверхности приведут к неравномерному прогреву и даже взрыву.
- Обеспечьте лампе хорошую вентиляцию и держите ее подальше от возгораемых конструкций. То же самое касается балластного дросселя, который нагревается до 150 град. Цельсия.
Кроме того, оберегайте лампу от ударов: при взрыве колбы осколки разлетаются на очень большое расстояние. При повреждении горелки возможно заражение помещения или территории ртутью.
Виды газоразрядных ламп.
По давлению различают:
- ГРЛ низкого давления
- ГРЛ высокого давления
Газоразрядные лампы низкого давления.
Люминесцентные лампы (ЛЛ) – предназначены для освещения. Представляют собой трубку, покрытую изнутри люминофорным слоем. На электроды подается импульс высокого напряжения (обычно от шестисот вольт и выше). Электроды разогреваются, между ними возникает тлеющий разряд. Под воздействием разряда начинает излучать свет люминофор. То, что мы видим – это свечение люминофора, а не сам тлеющий разряд. Они работают при низком давлении.
Подробнее о люминесцентных лампах — тут
Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) принципиально ничем не отличаются от ЛЛ. Различие только в размерах, форме колбы. Плата с электроникой для запуска, как правило, встроена в сам цоколь. Все направлено на миниатюризацию.
Подробнее об устройстве КЛЛ — тут
Лампы подсветки дисплеев также не имеют принципиальных отличий. Питаются от инвертора.
Индукционные лампы. Этот тип осветителя не имеет никаких электродов в свое колбе. Колба традиционно заполнена инертным газом (аргон) и парами ртути, а стенки покрыты слоем люминофора. Ионизация газа происходит под действие высокочастотного (от 25 кГц) переменного магнитного поля. Сам генератор и колба с газом могут составлять одно целое устройство, но есть и варианты разнесённого изготовления.
Газоразрядные лампы высокого давления.
Существуют и приборы высокого давления. Давление внутри колбы превышает атмосферное.
Дуговые ртутные лампы (сокращенно ДРЛ) ранее применялись для наружного уличного освещения. В настоящее время применяются все реже. На смену им приходят металлогалогеновые и натриевые источники света. Причина – низкая эффективность.
Внешний вид лампы ДРЛ
Дуговые ртутные лампы с йодидами (ДРИ) содержат горелку в виде трубки из плавленого кварцевого стекла. В ней находятся электроды. Сама горелка наполнена аргоном – инертным газом с примесями ртути и йодидов редкоземельных металлов. Может содержать цезий. Сама горелка размещена внутри колбы из жаропрочного стекла. Из колбы выкачан воздух, практически горелка находится в вакууме. Более современные оснащаются горелкой из керамики – она не темнеет. Применяются для освещения больших площадей. Типичные мощности от 250 до 3500 Вт.
Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ) имеют вдвое большую светоотдачу в сравнении с ДРЛ при тех же потребляемых мощностях. Эта разновидность предназначена для уличного освещения. Горелка содержит инертный газ – ксенон и пары ртути и натрия. Эту лампу можно сразу узнать по свечению – свет имеет оранжево-желтый или золотистый оттенок. Отличаются довольно большим временем перехода в выключенное состояние (около 10 минут).
Дуговые ксеноновые трубчатые источники света характеризуются белым ярким светом, спектрально близким к дневному. Мощность лам может достигать 18 кВт. Современные варианты выполнены из кварцевого стекла. Давление может достигать 25 Атм. Электроды изготавливаются из вольфрама, легированного торием. Иногда применяется сапфировое стекло. Такое решение обеспечивает преобладание ультрафиолета в спектре.
Световой поток создается плазмой около отрицательного электрода. Если в состав паров входит ртуть, то свечение возникает возле анода и катода. К этому типу относят и вспышки. Типичный пример – ИФК-120. Их можно опознать по дополнительному третьему электроду. Благодаря своему спектру они отлично подходят для фотодела.
Металлогалогенные газоразрядные лампы (МГЛ) характеризуются компактностью, мощностью и эффективностью. Зачастую применяются в осветительных приборах. Конструктивно представляют собой горелку, помещенную в вакуумную колбу. Горелка изготовлена из керамики, либо кварцевого стекла и заполнена парами ртути и галогенидами металлов. Это необходимо для корректировки спектра. Свет излучается плазмой между электродами в горелке. Мощность может достигать 3.5 кВт. В зависимости от примесей в парах ртути возможен разный цвет светового потока. Обладают хорошей светоотдачей. Сроком эксплуатации может достигать 12 тысяч часов. При этом имеет хорошую цветопередачу. Долго выходит на рабочий режим – около 10 минут.
Ключевые особенности разрядных натриевых ламп
Считается, что натриевые лампочки обладают самой большой светоотдачей, что предполагает наличие внушительного КПД. Изделия характеризуются, помимо прочего, долгим сроком службы. В период эксплуатации светоотдача снижается незначительно. Рабочие параметры (ламп высокого давления) мало зависят от температуры окружающей среды (перегрев исключается правильно реализованной конструкцией). Натриевые лампочки востребованы для освещения улиц. Присутствуют серьёзные недостатки:
- Не слишком достоверная цветопередача (значения коэффициента – 25). Это долго считалось основным ограничением для применения разрядных ламп в быту. Крайне плохо выглядит при подобном освещении человеческая кожа.
- Разряду в парах натрия присуща глубокая пульсация, что приводит к быстрому утомлению зрения. Эффект мерцания вреден для нервной системы и ряда аспектов человеческого здоровья. Упомянутое явление объясняется полной безынерционностью дуги в парах натрия – свечение повторяет закон приложенного напряжения (в сети обычно синусоида частоты 50 Гц).
- По мере расходования ресурса жизни потребляемая мощность натриевой лампы постепенно растёт и повышается на 40% относительно первоначальной.
- Пускорегулирующий аппарат натриевых ламп громоздкий (занимает много места) и характеризуется большими потерями (до 60% от полной расходуемой энергии).
- Наличие пускового дросселя предопределяет низкий коэффициент передачи мощности (до 0,35). Что требует наличия солидного блока компенсирующих конденсаторов для устранения реактивной части.
Осветительное устройство
Перечисленное объясняет применение натриевых лампочек преимущественно для ночного освещения, в особенности, нежилых объектов: цехов, складов, железнодорожных станций. Дополнительно – для хранилищ, дорожных магистралей, архитектурных сооружений. Жёлтый свет натриевой лампы низкого давления позволяет человеку различать детали при сравнительно низкой интенсивности излучения, превосходно проходит сквозь туман в плохих погодных условиях. Указанная специфика делает возможным создание на основе описанных приборов множества сигнальных установок.
Часть приведённых выше недостатков удаётся устранить применением электронных балластов инверторного типа. Этим снижается энергопотребление, по причине отсутствия пускового дросселя коэффициент мощности достигает 0,95. Разумеется, масса электронного балласта невелика. Это известно человеку, знающему о преимуществах светодиодных и разрядных ламп с эдисоновской резьбой Е27. Вся электроника здесь умещается в цоколе.
Срок службы натриевых лампочек повышенного давления колеблется в пределах 12 – 28 тысяч часов. Это конкурентоспособные значения, в пересчёте на трудодни составляет 4 – 9,5 лет. Постепенно падение напряжения на лампах увеличивается со скоростью 1 – 5 В ежегодно. Что становится причиной, провоцирующей отказ.
Колба ламп низкого давления обычно цилиндрическая. У изделий высокого давления – иногда грибовидная с внутренним отражателем или эллипсоидная. В последнем случае спектры свечения градируются по мощности: для её средних величин давление в колбе максимальное, объясняя упомянутое деление. На спектральные характеристики влияет сетевое напряжение (если не используется электронный балласт). Критичен срок службы и к амплитуде: увеличение или снижение вольтажа лишь на 5% приводит к резкому старению изделия.
Для рядовых потребителей представляют интерес лампы с улучшенной цветопередачей. Соответствующий коэффициент изделий достигает 83, что признано прекрасным показателем. К примеру, для светодиодных лампочек типичными значениями считаются 70 и более. Последние массово применяются в быту, мало отыщется желающих на такие параметры жаловаться. А учитывая экономичность натриевых лампочек, полагаем, приборы станут достойным конкурентом для прочих семейств осветительных приборов.
Работа лампы
Принцип работы
По внешнему виду натриевые источники света немного похожи на лампы ДРЛ. Здесь также имеется стеклянная колба элиптической либо цилиндрической формы, внутри нее располагается разрядная трубка («горелка»), с каждой стороны которой находятся электроды. Эти выводы соединены с резьбовым цоколем. По причине того, что пары натрия оказывают сильное воздействие на стекло, этот материал не применим для изготовления «горелки». Ее изготавливают из поликора (поликристаллической окиси алюминия), что позволяет повысить устойчивость к парам натрия и пропускать до 90% видимого света. Лампа ДНаТ 400 имеет разрядную трубку с диаметром 7,5 мм и длиной 80 мм. Электроды трубки изготавливаются из молибдена. Помимо паров натрия, состав разрядной трубки содержит аргон, чтобы облегчить запуск ламп, а также содержит ртуть или ксенон, что позволяет увеличить световую отдачу. «Горелка» при работе разогревается до 1300 °C и чтобы сохранить ее в целости, из колбы выкачан воздух. Однако сложно поддерживать вакуум пока работает лампа, так как воздух может проникнуть через отверстия. Поэтому для предотвращения этого используются специальные прокладки. Стоит отметить, что при работе лампы ее колба разогревается до 100 °C. При включении импульсного зажигающего устройства (ИЗУ) создается импульсное напряжение, в результате чего образуется дуга. Но первое время натриевые лампы ДНАТ рефлакс 250 светят еще слабо, так как вся энергия расходуется на разогрев трубки. Спустя 5 или 10 минут яркость освещения нормализуется.
