Натриевая газоразрядная лампа (НЛ) - электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в пара́х натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия; лампы дают яркий оранжево-жёлтый свет. Эта специфическая особенность НЛ (монохроматичность излучения) вызывает при освещении ими неудовлетворительное качество цветопередачи. Из-за особенностей спектра и существенного мерцания на удвоенной частоте питающей сети НЛ применяются в основном для уличного освещения, утилитарного, архитектурного и декоративного. Для внутреннего освещения производственных площадей используется в случае если нет требований к высокому значению индекса цветопередачи источника света.

В зависимости от величины парциального давления паров натрия лампы подразделяют на НЛ низкого давления (НЛНД) и высокого давления (НЛВД).

Несмотря на свои недостатки, натриевые лампы являются одним из самых эффективных электрических источников света. Светоотдача натриевых ламп высокого давления достигает 150 люмен/Ватт, низкого давления - 200 люмен/Ватт. Срок службы натриевой лампы до 28,5 тыс. часов.

Исторически первыми из НЛ были созданы НЛНД. В 1930-х гг. этот вид источников света стал широко распространяться в Европе. В СССР велись эксперименты по освоению производства НЛНД, существовали даже модели, выпускавшиеся серийно, однако внедрение их в практику общего освещения прервалось из-за освоения более технологичных ртутных газоразрядных ламп, которые, в свою очередь, стали вытесняться НЛВД. Схожая картина наблюдается в США, где НЛНД в 1960-х гг. были полностью вытеснены металлогалогенными лампами. Однако в Европе НЛНД по сей день распространены достаточно широко. Одним из их применений является освещение загородных автострад.

Лампы низкого давления отличаются рядом особенностей. Во-первых, пары натрия весьма агрессивны по отношению к обычному стеклу. Из-за этого внутренняя колба обычно выполняются из боросиликатных стёкол. Во-вторых, эффективность НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Для обеспечения приемлемого температурного режима колбы последняя помещается во внешнюю стеклянную колбу, играющую роль «термоса».

Создание ламп высокого давления потребовало иного решения проблемы защиты материала колбы от воздействия не только паров натрия, но и высокой температуры электрической дуги. Разработана технология изготовления трубок из оксида алюминия Al2O3. Такая прозрачная и химически устойчивая трубка с токовводами помещается во внешнюю колбу из термостойкого стекла. Полость внешней колбы вакуумируется и тщательно дегазируется. Последнее необходимо для поддержания нормального температурного режима работы горелки и защиты ниобиевых токовых вводов от воздействия атмосферных газов.

Горелка НЛВД наполняется буферным газом, в качестве которого служат газовые смеси различного состава, а также в них дозируется амальгама натрия (сплав с ртутью). Существуют НЛВД «с улучшенными экологическими свойствами» - безртутные.

Лампы светят жёлтым или оранжевым светом (в конце срока службы лампы спектр излучения изменяется и варьируется от тёмно-оранжевого до красного). Высокое давление паров натрия в горящей лампе вызывает значительное уширение излучаемых спектральных линий. Поэтому НЛВД имеют квазинепрерывный спектр в ограниченном диапазоне в жёлтой области. Цветопередача при освещении такими лампами несколько улучшается по сравнению с НЛНД, однако падает световая отдача лампы (примерно до 150 лм/Вт).

Натриевые лампы высокого давления используют в промышленном растениеводстве для дополнительного освещения растений, что дает возможность их интенсивного роста круглый год.

Номенклатура

В отечественной номенклатуре источников света существует ряд типов НЛВД:

• ДНаТ (Дуговые Натриевые Трубчатые) - в цилиндрической колбе;
• ДНаС (Дуговые Натриевые в Светорассеивающей колбе) - выпускались Полтавским Заводом Газоразрядных Ламп и предназначены для прямой замены ртутных газоразрядных ламп (ДРЛ). Горелка таких ламп помещена в эллиптическую внешнюю колбу, аналогичную лампам ДРЛ, но вместо люминофора изнутри покрытую тонким слоем светорассеивающего пигмента, что позволяет использовать эти лампы в светильниках или других осветительных установках, предназначенных для ламп ДРЛ, без ухудшения их оптических характеристик;
• ДНаМТ (Дуговые Натриевые Матированные) - выпускаются производственным объединением «Лисма» (г. Саранск), полностью аналогичны лампам ДНаС;
• ДНаЗ (Дуговые Натриевые Зеркальные) - производятся в различных модификациях. Мелкими партиями выпускаются лампы в колбе, аналогичной ДРИЗ, где горелка размещается аксиально (на геометрической оси отражателя). Более широкое распространение получили лампы, известные под торговой маркой «Reflux» («Рефлакс») с зеркализованной колбой специальной формы. В небольшом количестве изготавливались лампы-фары с горелкой ДНаТ.

Добавить сайт в закладки

Общая информация о натриевых лампах

Разряд в парах натрия в зависимости от их давления при работе лампы может излучать либо монохроматиче­ский, т. е. одноцветный, желтый свет, либо свет, содер­жащий лучи разных цветов и создающий вполне удов­летворительную цветопередачу. Различают натриевые лампы низкого и высокого давления.

Натриевые лампы низкого давле­ния

Конструкция натрие­вой лампы: к обоим концам U-образной трубки выполненной из специального боросиликатного стекла, устойчивого к воздействию паров натрия,впаяны оксидные электроды.

Трубка наполняется соответст­вующим количеством металлическо­го натрия и инертными газами - не­оном и аргоном. Разрядная трубка помещается в защитную рубашку из прозрачного стекла, обеспечиваю­щую тепловую изоляцию разрядной трубки от наружного воздуха и под­держание оптимальной температу­ры, при которой тепловые потери незначительны. В защитной рубаш­ке должен быть создан высокий ва­куум, так как от величины и под­держания в период работы лампы вакуума зависит КПД лампы. На конце наружной трубки укреплен цоколь, обычно штиф­товой, для присоединения к сети.

Сначала при зажигании натриевой лампы возникает разряд в неоне, и лампа начинает светиться красным светом. Под влиянием разряда в неоне разрядная трубка нагревается и натрий начинает плавиться (темпера­тура плавления натрия 98°С). Часть расплавленного натрия испаряется, и по мере повышения давления па­ров натрия в разрядной трубке лампа начинает светить­ся желтым светом. Процесс разгорания лампы продол­жается 10-15 мин.

Натриевые лампы относятся к наиболее экономич­ным из существующих источников света. На КПД лампы оказывает влияние ряд факторов: температура разрядной трубки, теплоизоляционные свойства защит­ной рубашки, давление газов-наполнителей и др. Для получения наибольшего КПД лампы температура раз­рядной трубки должна поддерживаться в пределах 270-280° С. При этом давление паров натрия составляет 4*10-3 мм рт. ст. Повышение и понижение температуры против оптимальной приводит к снижению КПД лам­пы.

Для сохранения температуры разрядной трубки на оптимальном уровне необходимо лучше изо­лировать разрядную трубку от окружающей атмосферы. Применяемые в отечественных лампах съемные защит­ные трубки не обеспечивают достаточной теплоизоляции, поэтому изготавливаемая нашей промышленностью лампа типа ДНА-140, мощностью 140 вт, имеет световую отдачу 80-85 лм/вт. Сейчас разрабатываются натриевые лам­пы, у которых защитная трубка представляет собой одно целое с разрядной трубкой.Такая кон­струкция лампы обеспечивает хорошую теплоизоляцию и вместе с усовершенствованием разрядной трубки пу­тем устройства на ней вмятин дает возможность поднять световую отдачу ламп до 110-130 лм/вт.

Давление неона или аргона должно быть не более 10 мм рт. ст., так как при более высоком их давлении может наблюдаться перемещение паров натрия в одну из сторон трубки. Это приводит к снижению КПД лампы. Для предотвращения перемещения натрия в лампе на трубке предусматриваются вмятины.
Срок службы лампы определяется качеством стекла, давлением наполняющих газов, конструкцией и мате­риалами электродов и др. Под воздействием горячего на­трия, особенно его паров, стекло подвергается сильной эрозии.

Натрий - сильный химический восстановитель, поэтому, соединяясь с составляющей основой стекла, кремниевой кислотой, он ее восстанавливает до кремния, и стекло чернеет. Кроме того, стекло поглощает аргон. В конце концов в разрядной трубке остается один неон, и лампа перестает зажигаться. Средний срок службы лампы составляет от 2 до 5 тыс. ч.

Лампа включается в сеть с помощью автотрансфор­матора с большим рассеянием, который обеспечивает получение необходимого для зажигания лампы высокого напряжения холостого хода и стабилизацию разряда.

Основной недостаток натриевых ламп низкого давления - одноцветность излучения, что не позволяет
использовать их для целей общего овещения в производственных условиях, из-за значительного искажения цвета предметов. Весьма эффективно приме­нение натриевых ламп для освещения, транспортных подъездных путей, автострад и в ряде случаев наружного ар­хитектурного освещения в городах. Отечественная промышленность выпускает натриевые лампы в ограни­ченном количестве.

Натриевые лампы высокого давле­ния

По внешнему виду они напомина­ют лампы типа ДРЛ. Внутри стеклян­ной колбы, имеющей эллиптическую или цилиндриче­скую форму, размещена разрядная трубка с двумя электродами и выводами, присоединенными к резьбо­вому цоколю. В отличие от натриевых ламп низкого давления эти лампы излучают приятный золотисто-бе­лый свет. Стекло не может быть использовано для изго­товления трубки натриевых ламп высокого давления вследствие очень сильного действия на него паров на­трия. В качестве материала для изготовления разряд­ной трубки применяется поликристаллическая окись алюминия (поликор).

Очень чистый порошок окиси алю­миния формуется в виде трубки и спекается при высо­кой температуре. Трубка из поликора пропускает до 90% видимого излучения и является весьма устойчивой к воздействию паров натрия. Для лампы мощностью 400 вт трубка имеет внутренний диаметр 7,5 мм и длину 80 мм. Вводы в разрядную трубку выполняются из мо­либдена. Электроды на концах этих трубок представ­ляют собой молибденовый керн с навитой на него спи­ралью из вольфрама.

Наряду с натрием в разрядную трубку вводятся аргон для облегчения зажигания разряда и ртуть для повышения световой отдачи лампы. В рабочем состоя­нии давление паров ртути составляет от 2 до 20 ат. В не­которых образцах ламп в трубку вводился ксенон при давлении 20 мм рт. ст., что увеличивает ее световую отдачу.

В отличие от натриевых ламп низкого давления в лампах высокого давления максимум световой отдачи имеет место при давлении паров натрия 200 мм рт. ст. Световая отдача составляет от 90 до 110 лм/вт, а срок службы 3-6 тыс. ч.

Для получения высоких световых параметров на­триевых ламп необходимо очень тщательно поддержи­вать тепловой режим. Поэтому воздух из наружной кол­бы удаляется, и там создается высокий вакуум. Лампа включается в сеть с последовательным индуктивным бал­ластом. Напряжение сети питания 240 в. Напряжение зажигания 1 800 в. Пускорегулирующий аппарат обеспе­чивает пик напряжения 2,5 кв при рабочем токе порядка 3 а. Время разгорания лампы не превышает 2-3 мин. Время охлаждения для повторного зажигания - 3 мин.

На световые и электрические параметры лампы практи­чески не оказывают влияния колебания температуры окружающей среды. Лампы могут эксплуатироваться в вертикальном и горизонтальном положениях.

Лампа натриевая. Многие из вас уже слышали про натриевые лампы высокого давления. Они пришли на смену небезопасным ртутным лампам. В настоящее время в качестве уличного освещения используются три типа ламп: дуговые ртутные лампы, дуговые натриевые лампы и светодиодные прожектора. Эти виды прожекторов отличаются по спектру светового излучения.

Так, например, лампы ДРЛ светят только белым светом. Светодиодные прожектора также работают только в «холодном белом» оттенке. В отличие от них, натриевые лампы излучают желтое свечение.

Первоначально, натриевые лампы производились низкого давления. Но определенные сложности в производстве и низкая цветопередача привели к тому, что этот вид ламп не нашел широкого применения. После продолжительного существования ДРЛ, появились натриевые лампы высокого давления.

Главным преимуществом данного типа ламп является их длительный срок эксплуатации, который значительно превышает срок службы других видов ламп накаливания, кроме светодиодных. К преимуществам натриевых ламп можно отнести минимальную потерю светоотдачи, высокий КПД, значительно большая светоотдача и др.

Использование ламп для тепла.

Естественно, теплое и ласковое солнышко, нам ничего не сможет заменить. Но если только рассматривать вариант в качестве подсветки, и учитывая оптимальное соотношение цены и качества данной продукции, то натриевые лампы высокого давления являются самым оптимальным вариантом. Конкурентов такого уровня найдется не так уж и много.

Однако и натриевые лампы имеют некоторые недостатки. Так, например, для роста комнатных и парниковых растений наиболее востребованными являются два цветовых спектра.

Каждый из них необходимым в определенный период вегетации. Во время интенсивного роста растениям нужен синий спектр цвета, а для плодов – требуется красный спектр.

Натриевые лампы как раз излучают красный спектр цвета. Исходя из этого общеизвестного факта, мы понимаем, что в начальной фазе развития растения натриевые лампы не рекомендуется использовать, так как неокрепшее растение будет сильно вытягиваться, и в результате мы получим хилое и слабое растение.

Натриевые лампы принесут большую пользу, когда растение будет полностью подготовлено к цветению и плодоношению. Но, как правило, садоводы по этому поводу сильно не задумываются, и размещают в теплицах или натриевые лампы, или лампы с зеркальным слоем.

Натриевые лампы с зеркальным слоем отличаются более долгим сроком эксплуатации и высоким коэффициентом полезного действия. Эти лампы в основном применяются для выращивания растений и имеют соответствующую маркировку. По своим характеристикам они не сильно отличаются от обычных натриевых ламп высокого давления, но ценовая категория этого вида товара значительно выше. Приобретая данную продукцию, будьте особо внимательны, так как очень часты случаи подмены дорогого товара более дешевым.

Мощность и другие характеристики натриевых ламп.

Значение данного показателя находится в пределах от 50 ватт до 1000 ватт. Но это не является основным показателем. Не меньшая по значимости величина – это световой поток. Некоторые производители выпускают натриевые лампы, которые характеризуются световым потоком 3700 люменов, а компания Philips производит лампы 4400 люменов. Такие показатели говорят о значительном КПД лампы. Соответственно, подбирая необходимые показатели лампы, обращайте свое внимание и на величину светового потока.
Не менее важными характеристиками являются напряжение. В промышленности натриевые лампы выпускаются с напряжением 220 вольт.

Виды натриевых ламп.

Натриевые лампы подразделяются на трубчатые, лампы в светорассеивающей колбе, натриевые матированные лампы и зеркальные лампы. Необходимо заметить, что натриевые трубчатые лампы можно зажечь только высоким напряжением, находящимся в пределах 6000 вольт.

А вот лампы ДРЛ зажигаются от привычного нам сетевого напряжения. Вот почему для ДНаТ применяют ИЗУ. Кроме этого, необходимо, чтобы был балласт с отметкой, разрешающий использование, для натриевых ламп. Аналогичные балласты используют и для других видов ламп: ртутных, ртутных и натриевых и др.

Некоторые из них являются совместимыми с другими видами ламп, другие – нет. Собирая схему самостоятельно, необходимо проявлять осторожность, так как существует вероятность поражения высоким напряжением, исходящим от ИЗУ. Длина проводов от балласта до лампы должна быть не менее 10 метров.

Длина питающего провода должна составлять 1 метр. До того, как натриевая лампа выйдет в рабочий режим, пройдет около 10 минут. В связи с такой особенностью процесса запуска, натриевые лампы нельзя часто включать и выключать. Особенностью натриевых ламп является их повышенная чувствительность к напряжению сети. Если напряжение в сети ниже нормы, то лампа может погаснуть. Повышенное напряжение в сети существенно сокращается срок службы.

Лампы ДНаТ – это натриевые лампы в виде трубок, внутри которых находится газовый разряд. Источником света в газоразрядных лампах является испарение натрия. Эти лампы излучают яркий оранжевый цвет, что расценивается как минус, потому что качество цветопередачи неприемлемое. Натриевые лампы (НЛ) используются для освещения дорог, мостов или площадей на производстве, но только при условии, что нет жестких требований к нормам освещения и его индексу. Лампы такого типа освещают в основном туннели, пешеходные переходы, т.е. те места, где всегда необходима контрастная видимость.

Как выглядит лампа ДНаТ

Применение

Эти лампы значительно превосходят обычные светильники и типовые газоразрядные лампы. Натриевые лампы ДНаТ в современном мире являются самыми экономичными и эффективными лампами. Есть широкий выбор мощностей (от 70 до 400 Вт), а это дает возможность потребителю выбрать требуемую лампу для конкретных целей.

Ярко-оранжевый свет лампы ДНаТ

Лампы ДНаТ имеют разделение на натриевые лампы низкого давления (НЛНД) и лампы высокого давления (НЛВД). Их разность предполагает применение этих ламп в различных узкоспециальных областях.

НЛНД

Первые НЛНД начали применять около 80 лет назад. В Советском Союзе эти лампы в серию вошли не сразу, т.к. были ртутные газоразрядные, и нужды в НЛНД не было.

К минусам этих ламп можно отнести то, что испарения натрия не могут долго контактировать с простым стеклом, поэтому в колбах ламп используется специальное боросиликатное стекло.

Наружная стеклянная колба создает вакуум, который играет роль термоса. Это необходимо для независимости натриевых ламп от внешней температуры. В современном мире эти лампы значительно уступают по популярности лампам НЛВД в силу того, что они обладают большей функциональностью и разновидностью характеристик.

НЛВД

Электрическая дуга в лампах высокого давления имеет слишком высокую температуру, поэтому для этих ламп используются трубки из алюминия, а точнее – его оксида. Эти трубки гарантируют защиту не только от испарения натрия, но и от повышенной температуры.

Лампы ДНаТ различной мощности

Такая прозрачная и химически устойчивая трубка вставляется во внешнюю колбу, которая изготовлена из специального стекла. В полости внешней колбы искусственно создается вакуум, и появляется эффект термоса.

Разжигатель лампы высокого давления заполняют газовой смесью (буфером) разного состава, в который добавляется амальгам натрия. Так же есть особый вид НЛВД, заточенный под экологические нормы, в них отсутствует ртуть.

Когда срок службы такой лампы высокого давления подходит к концу, в лампе самопроизвольно варьируется спектр видимого излучения от светло-красного до темно-красного.

Если лампа начала светить нестандартным светом (обычно красный свет), значит ее пора менять.

В сравнении с лампами НЛНД цветопередача улучшена. Это происходит из-за того, что светоотдача лампы высокого давления 150 лм/Вт, а низкого давления – 200 лм/Вт.

Лампы НЛВД часто используют в промышленных цехах или теплицах для освещения и прогрессивного роста растений. Такое освещение позволяет растениям увеличивать приплод и расти почти весь год.

Такие лампы получили широкую известность не только благодаря растениеводству и промышленности. За счет широкого набора характеристик вполне реально подобрать необходимый светильник и для личных нужд. Например, из некоторых ламп делают настольные светильники. Их плюсы - это долговечность и хорошее освещение.

Устройство

Внешне лампа выглядит как самая обычная электрическая лампа. Отличие от других ламп заключается в том, что в стеклянном баллоне натриевой лампы присутствует разжигатель, который выглядит как трубка, выполненная в форме цилиндра из окиси алюминия – материал полностью чистый. Внутри трубка заполнена парами натрия, смешанного со ртутью. Тут же и зажигательный газ – ксенон. Дуга (электрический разряд) появляется в испарениях натрия высокого давления.

Эти лампы имеют в себе некоторое количество ртути, поэтому утилизировать такие лампы необходимо не в мусорный контейнер, а в специально обозначенное место.

Принцип работы

Тип работы и требование к источникам тока у НЛВД и типовых ДРЛ даже одинаковой мощности разные. Поэтому запитывание и работа от одних источников тока с одинаковыми ПРА (пускорегулирующими аппаратами) не допускается.

Разжигатель НЛВД не позволяет установку зажигающих электродов от ламп ДРЛ . Поэтому для розжига натриевой лампы обязательно нужен пробой межэлектродного пространства. Именно поэтому в состав пускорегулирующего аппарата включен ИЗУ (импульсно зажигающее устройство), выполненное в виде одного отдельного блока.

Импульсно зажигающее устройство

НЛВД, для работы которого требуется ИЗУ, имеет маркировку в виде латинской буквы «Е» в треугольнике.

Если замена ламп высокого давления на ДРЛ и наоборот необходима, то можно произвести замену, но на более маленькую мощность. Если необходимо заменить лампу ДРЛ мощностью 250 Вт, то вместо нее ставят ДНаС мощностью 210 Вт. Меньшая мощность лампы ДНаС 210 имеет в разы большую световую отдачу.

Для включения такой лампы в стандартной схеме включения ламп ДРЛ горелки наполняют специальной аргоновой (с элементами неона) смесью. Разница будет заметна лишь на фоне стандартных ламп ДНаТ, заполненных ксеноном.

Для улучшения конструкции используется металлическая проволока, которую накручивают на разжигатель (горелку) вплотную к стенкам. Это устройство называется «пусковой антенной» и увеличивает электрическую емкость, то есть снижает напряжение до пробоя.

Такие лампы имеют специальную маркировку на колбе в виде буквы «l».

Лампа содержит в себе ртуть, а это значит, что если она разбилась, необходимо срочно эвакуировать людей из помещения, где это произошло. Далее собрать осколки лампы, вымыть место удара, утилизировать тряпку, которой вытирали место удара, и проветрить помещение.

Цена

Лампы ДНаТ по цене превосходят своих конкурентов в несколько раз. Это обусловлено тем, что натриевые лампы имеет узкую специализацию по выбору мощности, цветовой отдаче и температуре. Например, лампа НЛВД, номинальная мощность которой 400 Вт, не заменима при освещении теплиц, хотя она сразу же вносит ограничения по удаленности от растения (лампа мощностью 400 Вт должна быть не ближе полуметра от живого растения). В отличие от светильников и других газоразрядных ламп выбор мощности является основным критерием при покупке лампы НЛВД.

Цена такой лампы (в сборе в отдельном корпусе) начинается от 2 тысяч рублей. Цена на светильники другого типа ниже минимум в два с половиной раза. Несмотря на высокую цену такой лампы, ее основной плюс – длительный срок службы, до 25 тысяч часов, покрывает остальные минусы.

Лампа в корпусе прожектора

Где купить

Найти в продаже натриевую лампу довольно просто. Почти любой большой магазин, торгующий светотехникой, имеет на складе несколько видов разных ламп НЛВД и НЛНД. Если покупатель не нашел подходящую по характеристикам лампу, всегда можно оформить заказ на покупку. Не стоит покупать лампы в магазинах, не дающих длительную гарантию, потому что такие лампы рассчитаны на длительный срок работы, и в случае заводского брака деньги за товар вернуть не получится.

Одними из лучших производителей, хорошо себя зарекомендовавшими, являются российская фирма «Рефлакс» и компания «SYLWANIA».

Лампа ДНаТ производства компании SYLWANIA

Как подключить

Подключение таких ламп требует специальных знаний (особенно при подключении промышленных ламп), поэтому лучше и надежнее обратиться к специалисту или в специализированную фирму.

Важной особенностью подключения лампы ДНаТ является то, что ее функциональность напрямую зависит от техники подключения и установки. Считается, что лампа должна быть установлена в горизонтальном положении, так как световой поток излучается в разные стороны. Горизонтальная установка дает гарантию правильного освещения, потому что с крытой стороны светильника установлен отражатель.

Для монтажа лампы в систему освещения нужен электромагнитный балласт для прогрева системы и нормального введения в работу. При введении системы в работу фаза идет на электромагнитный балласт, затем на ИЗУ, который кроме фазы имеет ноль. Только после этого подключается сама лампа. Вся эта система вмонтирована в систему освещения для того, чтобы не возникало стробоскопического эффекта, то есть чтобы лампа не моргала. Это не только защищает саму систему освещения, но и сохраняет ресурс работы лампы.

Сравнение ламп ДНаТ со светодиодными

Светодиодные лампы используются довольно давно и хорошо зарекомендовали себя на рынке. Поэтому при выборе лампы покупатель сравнивает ее с конкурентами.

В области светодиодных ламп совершенно недавно был совершен прорыв из-за получения некоторых новых свойств и характеристик светодиодов. Поэтому необходимо разобраться, в чем лучше, а в чем хуже основной конкурент натриевых ламп.

Современные технологии применения новейших материалов позволили повысить яркость простых светодиодов более чем в 22 раза. Поэтому при сравнении ламп ДНаТ и светодиодов в самом начале перевес идет в сторону светодиодов. У них большой коэффициент полезного действия (КПД), поэтому при подсчете затрат электроэнергии плюсы набирает светодиод. Также к плюсам светодиодов можно отнести устойчивость к перепадам температур и напряжения в разные стороны.

Однако при сравнении таких мощных светодиодов и обычных ламп ДНаТ, светодиоды проигрывают, как только увеличивается высота подвеса светильника. Это обусловлено тем, что светодиод в основном не освещает, а светится. Это исправляется в специальных лампах и в автомобильных фарах за счет направления светодиодов, но стоимость такой лампы сразу же уходит далеко за разумные пределы.

Еще один важный минус светодиодов по сравнению с газоразрядными лампами – это холодный свет. Именно поэтому светодиодными лампами нет смысла освещать теплицы. Именно из-за этих минусов, светодиоды не могут составить конкуренцию лампам ДНаТ.

Подключение. Видео

Представленное ниже видео рассказывает о том, как подключить лампу ДНАТ к сети с током.

Подводя итоги, можно сказать, что в современном мире нет конкурентов таким узкоспециализированным лампам. В ее активе такие плюсы, которые невозможно побить многим конкурентам.

Натриевые лампы – осветительные устройства, использующие в качестве рабочего вещества металлические пары. В отличие от двух прочих классов разрядных приборов. К примеру, ртутные лампы используют разряд в газах, выделяют семейство осветительных приспособлений, где рабочим веществом становятся соединения металлов.

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:

1. 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.
2. 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).
3. По мере расходования ресурса жизни потребляемая мощность натриевой лампы постепенно растёт и повышается на 40% относительно первоначальной.
4. Пускорегулирующий аппарат натриевых ламп громоздкий (занимает много места) и характеризуется большими потерями (до 60% от полной расходуемой энергии).
5. Наличие пускового дросселя предопределяет низкий коэффициент передачи мощности (до 0,35). Что требует наличия солидного блока компенсирующих конденсаторов для устранения реактивной части.

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 . 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.

Принцип действия натриевых ламп

В герметичной колбе создаются условия для испарения натрия. Для получения света используют D-линии на волнах 589 и 589,6 нм. Натриевые лампы бывают высокого и низкого давления. Согласно общепринятой классификации это, соответственно, от 30000 до 1 млн. Па и от 0,1 до 10000 Па. Такое положение дело возникло на основе долгих исследований специфики разряда.

Установлено, что максимум светоотдачи отмечается при давлениях 0,2 и 10000 Па. Первые натриевые лампы, созданные в 1931 году Марселло Пирани, функционируют на первом экстремуме функции в пределах указанного интервала при плотности тока 0,1 — 0,5 А на квадратный сантиметр. Наиболее благоприятные условия для излучения света достигаются при температурах жидкой фазы в интервале 270 — 300 градусов Цельсия (температура цоколя, по крайней мере, вдвое ниже). Лампы, работающие при давлении 0,2 Па, эффективнее.

Натриевые лампы низкого давления

Лампы низкого давления чрезвычайно эффективны. Указанные выше длины волн становятся доминирующими, но далеко не единственными в спектре свечения. У ламп низкого давления большинство линий лежит в области чувствительности глаза. Это значит, свет максимально ярок. Иными словами лампы низкого давления обладают привлекательным КПД.

У лабораторных моделей коэффициент полезного действия достигает 50-60%. В результате световая отдача поднимается до 400 лм/Вт (теоретический предел для современного уровня технологии составляет 500 лм/Вт).

Для сравнения. Светодиодная лампочка EKF мощностью 9 Вт (аналог нити накала мощностью 75 Вт) отдаёт поток 830 лм. Цифра считается хорошим показателем энергосбережения. Хотя световая отдача, нетрудно догадаться, составляет «лишь» 92 лм/Вт. Становится понятно, сколь эффективны натриевые лампы низкого давления, изобретённые давно, в 1931 году.

На практике приходится идти на жертвы (на лампочки Philips по-прежнему хороши и достигают световой отдачи в 133-178 лм/Вт). Температура колбы поднимается до необходимых 270-300 градусов Цельсия за счёт специальных мер по теплоизоляции (превышением радиуса колбы над максимально эффективным) и некоторого увеличения рабочего тока до оптимального. Как результат, КПД реальных изделий, выпущенных для массовой продажи, не достигает указанных выше границ. Но остаётся повышенным, чтобы натриевые лампочки назвали энергосберегающими.

Теплоизоляцию иногда дополняют и иными мерами. Отражающая рубашка из полупроводниковых материалов пропускает наружу полезное излучение жёлтого цвета, но отражает внутрь инфракрасное. Температура внутри дополнительно повышается. Но конструкция натриевой лампы сложнее.

Розжиг дуги облегчается добавлением некоторого количества неона и аргона. Этим сильно снижается напряжение, развиваемое драйвером. По причине наличия примесей стекло колбы не поглощает аргон. Радиус лампы берётся чуть больше оптимального и составляет 15-25 мм. Оксидный катод обычно бифилярный или сиптерированный (спечённый из порошка). В качестве материала используется вольфрам, активированный щелочными (щёлочноземельными) металлами.

Натриевые лампы высокого давления

В газовую смесь, помимо натриевых, добавляют пары ртути и снижающего напряжение розжига (до 2-4 кВ) ксенона. Давление в колбе находится в пределах от 4 до 14 кПа. Несложно заметить, что, согласно общей классификации разрядных ламп, указанный диапазон относится к низкому давлению.Для натриевых ламп выше 14 кПа указанный параметр не поднимается. Диапазон 4 — 14 кПа выносится в разряд сильного давления.

Максимум эффективности лежит в районе 10 кПа. Парциальное давление натриевых паров составляет десятую или двадцатую долю от общего. Прочее приходится на ртуть и ксенон. Давление последнего (в холодном виде) составляет 2,6 кПа. Если для снижения напряжения розжига применять смесь неона и аргона, световая отдача натриевой лампы снижается на четверть.

В спектре натриевых ламп повышенного давления, помимо D линий, отмечается активность в сине-зелёной части спектра. За счёт чего даваемый оттенок не жёлтый, а золотисто-белый (цветовая температура в теплом промежутке – 2000 К). Индекс цветопередачи (максимален при 2500 К) возможно повысить увеличением парциального давления паров натрия и диаметра колбы. Одновременно почти вдвое снижается световая отдача, уменьшается срок службы. Происходит повышение цветовой температуры. Ввиду описанных выше негативных результатов на такие меры идут редко.

В качестве материала колбы используется алюминиевая керамика. Обычное силикатное стекло непригодно, пары натрия под действием немалой температуры вступают тогда в химическую реакцию. Образуемые соединения устойчивы, и колба ощутимо чернеет уже через несколько минут после начала работы изделия. Изменения необратимы, под действием сильного давления присутствует вероятность полного разрушения стекла.

Поликристаллическая керамика и трубчатый монокристалл при толщинах стенки от 0,5 до 1 мм одинаково устойчивы к действию агрессивной среды до температуры 1600 К, с некоторым запасом относительно оптимальной точки. Керамика обнаруживает достойный коэффициент пропускания излучения в видимом диапазоне, занимающий 30% потребляемой натриевой лампой энергии.

Запредельные температуры требуют специальной конструкции вводов. Изготавливаемые из ниобия с малой (1%) примесью циркония они герметизируются на входе в колбу особым стеклоцементом (способным выдержать указанные агрессивные условия). Столь изощрённый по составу сплав выбран неспроста. Конструкторы изыскали материал, коэффициент теплового расширения которого близок к керамике. В результате удаётся избежать деформаций на стыках и швах. Та же идея используется в металлических оконных рамах. Известно, что коэффициент теплового расширения алюминия близок к значениям стекла.

Натриевым лампам повышенного давления присуща инерционность. При первом зажигании свет жёлтый и монохроматический. Постепенно изделие выходит на режим с одновременным расширением излучаемого спектра. Для повторного розжига дуги газ остывает, отнимая 2-3 мин. Чтобы не превысить рабочих температур, требуется исключить отражение излучения на колбу. В противном случае натриевая лампа выходит из строя от перегрева.