5 ошибок при подключении лампы ДНаТ

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. Кроме того, горелки наполняются смесью Пеннинга (в качестве буферного газа, вместо ксенона), для облегчения зажигания;
  • ДНаМТ (Дуговые Натриевые Матированные) — выпускаются производственным объединением «Лисма» (г. Саранск);
  • 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.

Особенности натриевых ламп

До настоящего времени не изобретено ни одной лампы, полностью имитирующей солнечный свет. Причина заключается в отсутствии сбалансированности разных спектров излучения. Все растения нуждаются в период роста и развития в преобладании определенного спектра. Так, для роста и развития культуры необходим синий спектр, тогда как для цветения и плодоношения – красный. При этом особенность заключается в том, что солнечный свет передает оба спектра с разной интенсивностью, тогда как все виды ламп используют лишь один.

Натриевые лампы высокого давления (НДВЛ) характеризуются преобладанием красного спектра, что обуславливает их использование в период формирования растения и плодоношения.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТ

Фото 1 Натриевые лампы в теплице

Плюсы и минусы

Установка НЛВД, безусловно, не является панацеей для исключительного урожая, и ее нельзя использовать весь период роста и цветения растения.

Для того, чтобы понимать, почему именно натриевые лампы целесообразно устанавливать в теплицах, необходимо изучить их характеристики и плюсы по сравнению с аналогами.

Видео: Тестирование и выбор ламп для растений

Плюсы натриевых ламп для теплицы:

  • экономный расход электроэнергии, что позволяет минимизировать себестоимость продукта;
  • длительный срок эксплуатации – при соблюдении рекомендации такие лампы нарабатывают не менее 16000 часов, что в реальных условиях соответствует 5-6 годам;
  • высокая светоотдача при отсутствии потерь;
  • комбинирование с солнечным светом (синий спектр), благодаря чему ускоряется образования цветов и появление завязей;

Высокий коэффициент теплового излучения, что позволяет сокращать расходы на обогрев теплиц.

Минусы натриевых ламп для теплицы:

Как известно, часто положительные стороны являются продолжением отрицательных, и наоборот.

  • интенсивный нагрев, который подогревает воздух и провоцирует появление завязей, при нерациональном использовании может причинить существенный вред растениям.
  • ущерб от повреждения лампы – в качестве наполнителя лампы используется оксид ртути и натрия, соответственно, при попадании этой смеси на урожай придется уничтожить его весь;
  • необходимость установки стабилизатора напряжения – любое колебание до 5% способно привести лампы в негодность;
  • зависимость от температуры окружающей среды – чем холоднее вокруг, тем менее интенсивным будет свечение и меньше пользыа для урожая.

Конструкция

По конструктивному строению газоразрядная лампа представляет собой источник света, где свет генерируется путем проведения электрического разряда через ионизированную среду. В НЛВД в качестве такой ионизированной среды используется ртутно-натриевая смесь.

Принцип работы заключается в создании электрического поля внутри лампы в тот момент, когда подается напряжение. Электроны начинают сталкиваться с частицами ртути и натрия, переходя в максимальное энергетическое состояние, когда создается энергия фотонов. Без люминисцентного покрытия газоразрядные лампы излучают весь спектр инфракрасного излучения, тогда как с использованием последнего происходит преобразование в видимый спектр света.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТ

Фото 2 Конструкция натриевой лампы

Виды

Все НЛВД условно можно разделить на 2 большие группы:

  • лампы низкого давления;
  • лампы высокого давления.

Именно последний вариант и используется для работы в теплицах, когда необходимо досвечивать растениям в период активного цветения и образования завязей.

Эта группа подразделяется еще на 2 категории:

  • ДНаТ – стандартные дуговые лампы, работу которых провоцирует электрическое поле;
  • ДНаЗ – отличие заключается в конструкции, когда колба изнутри покрывается слоем отражающего материала, увеличивающего КПД последней.

Как рассчитать необходимое количество светильников

Недостаток освещения в теплицах приводит к замедлению роста и развития сельхозкультур. При избыточном освещении имеется большая вероятность повреждения растений. Чтобы использовать натриевые лампы для теплиц с наибольшей эффективностью и пользой для урожая, необходимо правильно рассчитывать их оптимальное количество.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТВысота подвеса обычно не превышает 1 метра

Основные принципы расчета

Специалисты предлагают воспользоваться онлайн калькулятором и определить сколько ламп потребуется для освещения помещения с конкретными параметрами. При самостоятельных расчетах, учитываются следующие факторы:

  • геометрический размер помещения и рабочих поверхностей (кв. м);
  • высота подвеса – рассчитывается исходя из высоты помещения и высоты рабочих поверхностей над полом (м);
  • необходимый уровень освещенности на уровне рабочих поверхностей (лк);
  • технические характеристики НЛВД.

Для получения максимально точных данных учитывается целый ряд дополнительных аспектов, таких как запыленность помещения, отражающая способность поверхностей. Имеются и типовые усредненные показатели, на которые можно ориентироваться.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТЭкономичность НЛВД позволяет применять их на огромных площадях

Расход электроэнергии в зависимости от площади

Для теплицы общей и полезной площадью соответственно 120 и 80 кв. м потребуется 80 ламп каждая мощностью 400 Ватт, из расчета одна лампа на один квадратный метр. Их суммарная мощность будет равна 32 кВт в час. Время совместной непрерывной работы составит 10 часов в день, то есть 300 часов в месяц.

Количество затраченной электроэнергии при этом будет равно 9600 кВт в месяц. Даже при самых жестких тарифах это составит всего около 10% от среднесезонной рыночной стоимости урожая, собранного в теплице с такими габаритами.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТНЛВД помогают увеличить световой день для круглогодичного выращивания растений

Не обладая знаниями в сфере светотехники, сложно сориентироваться в разнообразии электрических приборов. Поэтому, выбирая натриевые лампы для теплиц, лучше обратиться к квалифицированным специалистам. Они проработают предоставленную информацию, после чего предложат оптимальное техническо-экономическое решение для конкретного объекта и тем самым помогут сберечь силы и время, столь необходимые для успешной реализации ваших проектов.

Технические характеристики некоторых моделей

Модель Р, Вт U на лампе, В Световой поток, лм Цоколь Длина Диаметр Изготовитель
ДНаТ-50ц 50 100 3700 Е27 165 42 Россия
ДНаТ-70ц 70 100 6000 Е27 165 42 Россия
ДНаТ-100эл 100 120 8000 Е27 175 76 Россия
ДНаТ-100ц 100 120 9800 Е27 165 42 Россия
ДНаТ-100ц 100 120 9000 Е40 211 42 Россия
ДНаТ-150 150 120 15000 Е40 211 48 Россия
ДНаТ-250 250 120 26000 Е40 250 48 Россия
ДНаТ-400 400 120 45000 Е40 278 48 Россия
ДНаТ-1000 1000 120 130000 Е40 390 66 Россия
NAV -Т 100W 100 120 9000 Е40 211 46 Osram
NAV-Т 70W 70 100 5900 Е27 156 37 Osram
NAV -Т 150W 150 120 14500 Е40 211 46 Osram
NAV-Т 250W 250 120 27000 Е40 257 46 Osram
NAV -Т 400W 400 120 48000 Е40 258 46 Osram
LU70W/90/T12/E27 70 100 6000 Е27 156 37
LU150W/100/E40 150 120 15000 Е40 211 46
LU250W/T/E40 250 120 27500 Е40 260 46
LU400W/T/E40 400 120 50000 Е40 283 46
SON-T Pro 70W 70 90 6000 Е27 156 38 Philips
SON-T Pro 100W 100 100 10500 Е40 211 47 Philips
SON-T Pro 150W 150 100 15000 Е40 211 47 Philips
SON-T Pro 250W 250 100 28000 Е40 257 47 Philips
SON-H Pro 220W 250 100 20000 Е40 257 47 Philips
SON-H Pro 350W 400 117 34000 Е40 290 122 Philips
SON-Т Pro 400W 400 100 48000 Е40 283 47 Philips
SON-T PIA Plus 50W 50 88 4400 Е27 156 32 Philips

Пускорегулирующая аппаратура ПРА для НЛВД

Для запуска натриевых ламп применяются специальные ПРА, позволяющие зажечь разряд (дугу) в лампе и ограничить лавинообразное нарастание тока, которое может привести к выходу работающей лампы из строя. По аналогии с люминесцентными лампами применяются ПРА двух видов: электромагнитные (ЭмПРА) и электронные (ЭПРА). Кроме этого иногда требуется применение импульсного зажигающего устройства (ИЗУ). Время запуска составляет 3–5 минут, а выход на полную мощность достигается в течение 10 минут. ПРА состоит из:

  • индуктивного дросселя, который служит для ограничения тока электрической дуги;
  • ИЗУ, необходимость которого обусловлена созданием в момент включения напряжения в несколько киловольт для поджига. Это устройство аналогично стартеру в люминесцентных лампах;
  • фазокомпенсирующего конденсатора, позволяющего снизить нагрузку и уменьшить риски перегорания проводки.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТПодключение натриевой лампы

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).

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.

5 ошибок при подключении лампы ДНаТ

Лампа низкого давления

Подключение

ИЗУ

Принципиальная схема ИЗУ

Электрические параметры НЛВД и ДРЛ одинаковой мощности заметно отличаются друг от друга, поэтому работа этих источников света с одинаковыми пускорегулирующими аппаратами (ПРА) невозможна. Конструкция горелки НЛВД исключает возможность встраивания в них зажигающих электродов, подобно лампам ДРЛ. Из-за этого для зажигания НЛВД необходим пробой межэлектродного пространства импульсом высокого напряжения. Для этого в состав ПРА включается специальное импульсное зажигающее устройство — ИЗУ, конструктивно оформленное в виде отдельного блока. В мировой практике НЛВД, требующие использования ИЗУ, маркируются буквой «Е» в треугольной рамке.

Для обеспечения возможности прямой замены ДРЛ на НЛВД выпускаются лампы уменьшенной мощности с электрическими параметрами, соответствующими серийным ДРЛ. Так, для замены лампы ДРЛ 250 используется лампа ДНаС 210, которая, несмотря на меньшую мощность (210 Вт вместо 250) имеет значительно более высокую световую отдачу. Для обеспечения зажигания таких ламп в обычной схеме включения ДРЛ, для наполнения горелок в качестве зажигающего газа применяется специальная неоно-аргоновая смесь (известная, как «Смесь Пеннинга»), которая, впрочем, несколько снижает световую отдачу и срок службы, по сравнению с обычными лампами ДНаТ, в которых в качестве буферного зажигающего газа используется ксенон. Помимо этого, в конструкции лампы предусматривается так называемая «пусковая антенна». Она представляет собой металлическую ленту или проволоку, обвитую вокруг горелки вплотную с её стенками и соединённую с одним из электродов. Такое устройство увеличивает электрическую ёмкость межэлектродного промежутка, тем самым снижая напряжение его пробоя. Лампы, не требующие использования внешних зажигающих устройств, маркируются на колбе буквой «I».

Некоторые зарубежные производители НЛВД предусматривают установку зажигающих устройств в колбе лампы.

Преимущества и недостатки натриевых газоразрядных ламп

Преимущества:

  • высокая светоотдача: для НЛВД – 150 лм/Вт, для НЛНД – 200 лм/Вт. Такие значения позволяют этим лампам оставаться лидером по показателю эффективности среди электрических источников света;
  • большой срок службы – до 28 000 часов;
  • устойчивость параметров эффективности во время всего срока эксплуатации;
  • комфортный для человеческих глаз цвет излучения;
  • широкий диапазон рабочих температур – от –60 °С до +40 °С.

Недостатки:

  • инерционность при включении может достигать 10 мин;
  • наличие ртути;
  • взрывоопасность, т. к. при контакте натрия с воздухом возможно возгорание;
  • сложность подключения и обслуживания ПРА, который характеризуется большими габаритами и потерями (до 60% от потребляемой мощности);
  • плохие цветопередающие свойства (коэффициент порядка 25);
  • повышенная пульсация светового потока с частотой сети 50 Гц;
  • большое напряжение зажигания и еще большее – при перезапуске;
  • постепенный рост потребляемой мощности в течение эксплуатации – до 40% относительно первоначального значения.

Список источников

  • LampaGid.ru
  • VashTehnik.ru
  • teplicno.ru
  • wiki.sc
  • www.PortalTeplic.ru
  • wikiredia.ru
Читайте так же:  Схема подключения двух выключателей на одну лампочку
Ссылка на основную публикацию