Лампы ДНаТ для растений и уличного освещения: схема подключения и типы - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Как правильно подключить натриевую лампу ДНАТ к электросети? Как видно из вышесказанного, недостаточно подать напряжение питания на устройство: холодная горелка имеет высокое сопротивление и просто не запустится. Для генерации высоковольтного пускового импульса используется специальное устройство – импульсное зажигающее устройство (PED).

Содержание

Типы ламп ДНАТ и их технические характеристики

Еще несколько лет назад натриевые лампы использовались практически повсеместно для освещения дорог и улиц. С появлением светодиодных источников света они используются реже, но не спешат сдавать свои позиции. Что это за лампы и почему они уже несколько десятилетий занимают лидирующие позиции в сфере уличного освещения? Сегодня мы попытаемся это выяснить.

И сегодня старые добрые нанотехнологии по-прежнему с нами.

В теплицах и оранжереях можно использовать лампы мощностью от 70 до 400 Вт. В идеале натриевая лампа для растений должна быть мощностью 150 – 250 Вт. Искусственное освещение увеличивает скорость роста и продуктивность овощей, ягод, цветов и т.д.

Что такое лампа ДаНаТ и что она означает?

ДаНаТ-лампа” – это источник света, наполненный натрием и парами ртути. Он выглядит как трубчатая лампа с резьбовым цоколем. Корпус лампы изготовлен из термостойкого стекла.

Когда устройство активируется, в трубке возникает дуговой разряд. Затем они излучают яркий свет с оранжевым оттенком.

Важно: Для подключения ДНАТов необходимо приобрести специальное устройство зажигания и дроссель. Комплект может быть дополнен конденсатором. Без первых двух устройств невозможно запустить лампу.

Натриевые лампы ДНАТ бывают разной мощности – от 70 до 400 Вт. Этот параметр необходимо учитывать при выборе светильника и соединительного комплекта для компонента светильника.

Расшифровка ДНАТ – натриевая дуговая лампа.

Маркировка натриевых ламп:

Натриевые лампы высокого давления DNAT.

Натриевые лампы высокого давления Натриевые лампы высокого давления (ДНАТ) имеют самую высокую световую отдачу среди всех известных газоразрядных ламп (100-130 лм/Вт), но плохую цветопередачу (Ra = 20-30) и характеризуются минимальным снижением светоотдачи при длительном сроке службы. Эти лампы имеют разрядную трубку из поликристаллического алюминия внутри цилиндрической стеклянной колбы, которая инертна к парам натрия и хорошо пропускает его. Давление в трубке составляет около 200 кПа.

Для расчета освещенности помещения можно использовать калькулятор освещенности помещения.

Конструкция натриевой лампы:

1 – Керамическая вилка;

2 – Керамическая трубка, пропускающая свет;

3 – Внешняя колба из огнеупорного стекла;

5 – Ниобиевый стержень;

6 – Бариевый абсорбер (газовый абсорбер);

Маркировка натриевых ламп:

D – дуга;
Na означает натрий;
Т означает трубчатый.

Классификация натриевых ламп по конструктивному исполнению:

В прозрачной цилиндрической внешней колбе с резьбовым основанием;
В эллипсоидной (прозрачной или матовой) внешней колбе с резьбовым основанием;
Цилиндрическая колба из стекла или кварца с двусторонним основанием;
Колба специальной формы с внутренним отражателем.

Односторонние лампы мощностью до 70 Вт имеют цоколь E27, а лампы мощностью 100 Вт и выше – цоколь E40. (Потолочные) лампы с двухсторонним цоколем – RX7.

Срок службы натриевых ламп составляет 10 000 – 15 000 часов. Однако их очень желтый свет и соответственно низкий индекс цветопередачи (Ra=25) позволяет использовать их в помещениях с людьми только в сочетании с лампами других типов.

Натриевые газоразрядные лампы высокого давления используются для освещения промышленных зданий, улиц и площадей, спортивных сооружений, а также в прожекторах. Высокая экономичность и золотисто-желтый свет этих ламп идеально подходят для этой цели.

Чаще всего этот тип ламп используется в сельскохозяйственной промышленности. Они обычно вдвое толще стандартных натриевых ламп. Колба изготовлена из кварца. Внутри колбы находится азот. Горелка имеет два электрода, которые обеспечивают импульс, а затем напряжение питания для поддержания разряда. Провода расположены на концах колбы, что является лучшим решением для предотвращения тепловой деформации колбы.

Строительство натриевых ламп

Внешне эти фары похожи на DRL. Внешний корпус колбы представляет собой цилиндрический стеклянный цилиндр, но может иметь и эллиптическую форму. Он содержит “горелку” – трубка, внутри которой возникает дуговой разряд. Электроды расположены на его концах. Они соединены с основанием. Натрий не используется при изготовлении “горелки”, поскольку его пары довольно сильно воздействуют на стеклянный корпус. Кроме того, внешняя колба действует как “термос”. – изолирует горелку от внешней среды.

На рисунке упоминается геттер. Он редко упоминается в литературе. Геттер – это поглотитель газа, адсорбер. Он способен захватывать и удерживать газ, за исключением инертного газа. Он находит свое применение не только в газоразрядных лампах, но и в радиоэлектронике – электровакуумных приборах. Его основная функция – увеличение срока службы. Отсутствие посторонних веществ ограничивает “отравление” электродов.

Сам факел изготовлен из поликора – поликристаллического оксида алюминия. Его получают путем спекания. И только альфа-форма кристаллической решетки позволяет производить разрядную трубку тела. Он характеризуется самой высокой плотностью “упакованных атомов”. Он был разработан компанией General Electric. Разработчик назвал этот материал “лукалос”. Он устойчив к воздействию паров натрия и пропускает около 90 процентов видимого света. Например, dnat 400 имеет длину трубки 8 сантиметров и диаметр 7,5 миллиметров. С увеличением мощности увеличивается размер “горелки”. Электроды изготовлены из молибдена. Помимо натрия, в виде пара вводится инертный газ – аргон. Это необходимо для облегчения формирования разряда. Для улучшения светового потока вводится ртуть и ксенон. Во время работы лампы температура в горелке достигает 1200-1300 Кельвинов. Это примерно 1300 0 по шкале Цельсия. Воздух откачивается из колбы, чтобы предотвратить ее повреждение. Вакуум довольно трудно поддерживать, поскольку при повышении температуры могут появляться микроскопические щели и отверстия. Через них может проникать воздух. Для устранения этого используются специальные уплотнения. Колба нагревается не так сильно, как горелка. Нормальная температура составляет 100 0 C. Свечение имеет оранжевый, желтый и золотой цвета.

Раньше лампы имели только круглый резьбовой цоколь, как у бытовых лампочек. Однако недавно появился новый тип основания – Double Ended.

Независимо от конструкции, спектр будет примерно одинаковым.

Чаще всего лампы этого типа используются на сельскохозяйственных предприятиях. Как правило, они в два раза тоньше, чем стандартный вариант с натрием. Колба изготовлена из кварца. Внутри колбы находится азот. Горелка имеет два электрода, которые обеспечивают импульс, а затем напряжение питания для поддержания разряда. Провода расположены на концах колбы – более современное решение, позволяющее избежать тепловой деформации колбы.

Также были разработаны двухгорелочные лампы.

Вариант, показанный на рисунке, обычно используется для размещения в теплице (для подсветки). Вторая горелка – металлогалогенная лампа. По сути, эта модель представляет собой гибрид DNAT и MGL в одном корпусе.

Однако существуют также модели, содержащие пару одинаковых конфорок. Они находятся в общем цилиндре и соединены параллельно. Это делается для того, чтобы чередовать использование каждой из разрядных трубок. Во время работы только один из них излучает свет. Загорается тот, для которого условия наиболее благоприятны. Это решение снижает общую стоимость эксплуатации. В случае одно- или двухтрубных версий принципиальных различий нет, параметры мощности и светового потока будут одинаковыми. Основные схемы не меняются.

Владимир Пчелин и его изобретение: лампа ДНАЗ в корпусе уличного фонаря

Недостатки ламп DNaT

1. индекс цветопередачи лампы DNaT

Это, пожалуй, главный недостаток, который часто сводит на нет все его преимущества. В образцах светильников, которые мы измерили, общее значение индекса цветопередачи составило:
– SBP KYRO 2 250 – Ra = 27,
– ZKU20-150-001 Orion XO с лампой GE – Ra = 15,
– LCDU15-150-101B – Ra = 19.
Однако здесь следует учитывать, что индекс цветопередачи светильника и цветовая температура могут несколько отличаться от тех же параметров лампы, поскольку защитное стекло вносит свои коррективы. Особенно если он изготовлен из некачественного материала и со временем становится мутным, желтым или зеленым. Наиболее прочными в этом смысле являются закаленные боросиликатные стекла (тот же SBP KYRO). Однако это значительно увеличивает вес рамы, повышает требования к жесткости кузова и в целом увеличивает стоимость. Поэтому все производители по-разному ищут компромисс между ценой и качеством.

Сравнение спектрального состава излучения типичной лампы ДНАТ 1000 и типичного светодиода (зеленая линия)

Индекс цветопередачи “искажается” из-за газа, который зажигается внутри горелки. Не вдаваясь в химический состав, можно лишь сказать, что это пар натрия (хотя его состав гораздо сложнее). Вначале (в натриевых лампах низкого давления) спектр был еще хуже, но в 1960-х годах произошел прорыв. Теперь у нас есть четкий пик в оранжевой области спектра. Почти полное отсутствие зеленого и синего компонентов в излучении лампы будет означать, что ночью на улице, освещенной натриевыми светильниками, мы, скорее всего, не сможем отличить темно-синий автомобиль от темно-зеленого.

С точки зрения энергоэффективности, затрат и самой безопасности, водителю не нужно различать цвета в ночное время (четкого научного мнения на этот счет до сих пор нет). Об этом косвенно свидетельствует тот факт, что индекс цветопередачи (как и цветовая температура) не регулируется на дорогах законом. Хотя есть подозрение, что правила были написаны для существующей технологии (для NLVD, NLND). Ну, прямо как сейчас (под светодиодами). Однако если говорить об уровне и качестве жизни, то низкий индекс цветопередачи ламп ДНаТ является основной причиной относительно быстрого вытеснения натриевых светодиодов с дорог, парков, скверов и открытых автостоянок.

2 Коэффициент пульсации ламп ДНАТ

Пульсация светового потока лампы ДНАТ непрерывна. В зависимости от механизма коэффициент пульсации (RF) светового потока может составлять от 15 до 40%. Для электронных пускорегулирующих аппаратов коэффициент эффективности может быть равен нулю. Однако из-за высокой стоимости они используются редко: исторически сложилось так, что в уличном освещении для массового использования твердость, надежность и простота обслуживания зачастую важнее качества света.

Следует отметить, что КП в уличном освещении не регламентируется. Однако стоит учитывать эти пульсации (и проводить расчеты коэффициента пульсации) в промышленном освещении при создании комбинированной системы освещения MGL + DNaT.

Длительный запуск и горячее зажигание

Очень важным недостатком лампы ДНАТ является длительное время зажигания горелки. В зависимости от температуры окружающей среды, типа запальника и производителя лампы время запуска лампы ДНАТ составляет от 5 до 10 минут. Вы, наверное, не раз замечали, что после включения натриевых уличных фонарей в течение первой минуты они светят очень тускло и, кстати, белым светом. Затем яркость постепенно увеличивается, и спектр приобретает характерный янтарный оттенок.

Зажигание лампы DNaT

Кроме того, если лампа DNAT внезапно выключена, а затем снова включена, она может не загореться или не выйти на рабочий режим. Горелке необходимо остыть. Это проблема “горячего старта”. Для решения этой проблемы в местах, где часто случаются короткие перепады напряжения, используются электронные пускорегулирующие аппараты и двухгорелочные лампы.

Пользователь Анатолий King Crimson подробно объяснил, как подготовиться к изготовлению светильника для лампы ДНАТ, а также конструкцию такого устройства.

Меры предосторожности при эксплуатации

В связи с тем, что во время работы лампа сильно нагревается, необходимо соблюдать осторожность при ее использовании:

После выключения источника света не прикасайтесь к колбе лампы в течение 10-15 минут.
Не прикасайтесь к лампе без перчаток. Отпечатки пальцев могут вызвать неравномерный нагрев лампы, а в некоторых случаях лампа может взорваться.
Во время работы источника света необходимо обеспечить достаточную вентиляцию. Рекомендуется хранить лампу вдали от легковоспламеняющихся конструкций. Это относится и к дроссельному балласту, так как он нагревается до 150 градусов.

Читайте далее: