Натриеви лампи: разновидности, технически параметри, сфера на приложение + правила за избор

Икономични натриеви лампи – практичен източник на светлина за големи пространства, където основната задача не е точността на цветопредаване, а икономично, наситено, високоефективно и ярко пълноценно излъчване.

Модулите са надеждни, не са прекалено взискателни към околните условия и са експлоатационно устойчиви. С тяхна помощ може да се намалят разходите за енергийни ресурси, без да се жертва качеството и плътността на изходящия светлинен поток.

Въпреки това, за да се справят максимално ефективно със задачата си, е необходимо те да бъдат правилно подбрани в съответствие с предвидените условия на употреба. За да не се объркате в многообразието, предлагаме да се запознаете с класификацията на натриевите агрегати, да научите техните плюсове и минуси, сферата на приложение и правилата за избор.

Общо описание на осветителните уреди

Натриевите изделия спадат към прогресивното, модерно и икономично оборудване. Основният работен елемент в тях са парите на натрий.

Конструкционни особености на модулите

Целият процес протича в специална тръба-горелка с цилиндрична форма, състояща се от алуминиев оксид.

Елементите, които осъществяват излъчването, се разполагат в балон от здраво стъкло, комплектуван с най-популярните резбови цоколи E27 или E40.

Във вътрешни производствени помещения с голяма площ лампите на натриева основа се използват само в случай, когато трябва да се организира икономична система за осветление, която не поставя високи изисквания към индекса на цветопредаване на източника на излъчване.

Образуващото се по време на процеса резонансно излъчване има специфичен жълто-оранжев цвят, наричан монохроматичен.

Това означава, че, въпреки яркостта, плътността и наситеността, светлинният поток не осъществява добро цветопредаване.

Освен това, когато се намират на удвоена честота на захранващата мрежа, модулите трептят значително, което ги прави абсолютно неподходящи за осветление на жилищни помещения.

Притежавайки топъл спектър на излъчване, натриевите изделия се представят отлично в системите за утилитарно, декоративно и архитектурно улично осветление. Те показват висока резултативност при условия на мъгла по магистрални трасета, шосета и пътища.

Натриевите източници на светлина се състоят от термоустойчива стъклена колба с елиптична или цилиндрична форма. Вътре се намира работна алуминиева горелка, оборудвана от двете страни с електроди.

В газовия състав на пълнежа за натриеви крушки често включват ксенон. Той спомага за подобряване на оттеночния спектър на излъчване.

Този материал притежава високи физически характеристики, отличава се с добра експлоатационна издръжливост.

Взаимодейства коректно с натриевите пари и притежава уникална способност да пропуска около 90% от произведената светлинна енергия, без да се разрушава.

Освен натриевите съединения, вътре в разрядната тръба се намират живак и аргон.

С цел повишаване на нивото на екологичност, по-прогресивните търговски марки при производството на натриеви изделия се отказват от живак.

Колбата се комплектова със специални уплътнения. Те се грижат за запазване на вакуума във вътрешното пространство на крушката и не позволяват на кислорода да проникне в горелката.

Това повишава нивото на експлоатационна безопасност на уредите, тъй като в процеса на работа разрядната тръба се нагрява силно и достига почти фантастични стойности от 1300°C.

В такъв случай дори много малко количество въздух може да разруши целостта на модула и да провокира опасна за намиращите се наблизо хора ситуация.

Принцип на работа на изделията

В основата на принципа на работа на натриевото устройство стоят дъгови разряди. В резултат на импулсно напрежение, образуващо се във вътрешната тръба, те създават наситено видимо излъчване.

В процеса на работа външната обвивка на колбата на натриевата крушка се нагрява до температура не повече от 100 °C.

В натриевите пари, отговорни за формирането на газоразрядна среда вътре в колбата, преобладава червено спектрално излъчване.

Благодарение на тази особеност, ламповите агрегати създават изходяща светлина с нюанси като:

• жълт;
• оранжев;
• червен в най-разнообразни нюанси.

Веднага след активация натриевите уреди горят слабо и мътно, защото основният обем енергийни ресурси се изразходва за качествено загряване на работната горелка.

Светлинният поток придобива необходимата яркост, наситеност и сила едва след 5-10 минути, когато температурата на вътрешната горелка достигне необходимото за коректна работа ниво.

Нюанси на системата за пускане на устройствата

Всички изделия от натриев тип се нуждаят от система за пускане. Тя е предназначена за осъществяване на оптимално запалване и удобно регулиране на токовия поток. В момента на пазара са представени пускорегулиращи елементи от два вида.

Производителите на спомагателното осветително оборудване произвеждат пускорегулатори под формата на един цялостен агрегат или няколко отделни модула

Вариант №1. Това е агрегат ПРА, проектиран за функциониране при ниво на мрежово напрежение от 220 V. Има опростена конструкция, продава се на разумна цена и принадлежи към бюджетните варианти на спомагателното оборудване.

Вариант №2. Това е по-модерен, прогресивен електронен агрегат ЕПРА, който в конструкцията си няма запалително устройство.

Стабилизира мощността, значително увеличава ефективността на светлинната отдава, премахва неприятното за очите трептене и удължава експлоатационния срок на натриевия уред.

Електронните пускорегулатори дават възможност да се намали потреблението на енергийни ресурси в системата с почти 30%

Единственият минус на изделието е по-високата цена, отколкото при ПРА. Въпреки това, специалистите твърдят, че електронното устройство бързо се изплаща и значително повишава комфорта на управлението на осветителната система.

Класификация на натриевите агрегати

Според основната класификация, лампите се различават помежду си по нивото на вътрешното парциално налягане на парите на натрия.

Изделията с малки показатели се наричат модули с ниско налягане (НЛНД). Приборите, които демонстрират големи цифри, се отнасят към устройства с високо налягане.

Всяка категория има своите плюсове и минуси. Ориентирайки се по тях, потребителят без труд може да избере за себе си най-сполучливия и оптимален по параметри осветителен уред.

Отличителни черти на модулите с ниско налягане

Изделията с ниско налягане (НЛНД) имат няколко специфични особености, които ги отличават от асортиментната линия на аналогичните уреди.

Комплектоват се не с обикновена стъклена колба, а с високоякостна боросиликатна. Това се дължи на агресивното въздействие на натриевите пари върху стъклените повърхности.

Във всички натриеви източници на светлина цветовият показател е еднакъв. Само в края на експлоатационния период, заявен от производителя, излъчването напълно преминава в червени спектрални нюанси.

Ефективната работа на НЛНД зависи пряко от температурата на околната среда. Затова, за да се осигурят оптимални условия на работа, крушката се поставя във външна стъклена колба, която служи като термос и предпазва източника на светлина от отрицателно въздействие.

С какво са интересни лампите с високо налягане

Натриевите модули с високо налягане (НЛВД) се славят с по-качествено предаване на цветовете и феноменална ефективност. Тяхната светлинна ефективност при мощност от 30–1000 W достига до 160 lm/W, а експлоатационният живот често надвишава 25 000 часа.

Благодарение на компактните размери на светещото тяло и безпрецедентната яркост на излъчвания светлинен поток, областта на приложение на изделията е много широка.

При НЛВД за целия експлоатационен период спадът на интензивността на светлинния поток за модули от 400 W не надвишава 20% при условие на ежедневен 10-часов цикъл на горене при различни метеорологични условия.

Изделията се експлоатират задължително с баласт от индуктивен или електронен тип. Запалването се осъществява с помощта на специално устройство (ИЗУ), което осигурява подаването на импулси до 6 kW.

От момента на активиране до появата на пълноценна светлина с необходимата яркост минават от 3 до 5 минути.

Номенклатурно разделение на устройствата

Общоприетата местна номенклатура на източниците на осветление отделя четири типа натриеви прибора. Те се произвеждат в различни модификации и са предназначени за определени задачи. За да се разбере къде да се използва този или онзи вид лампи, е необходимо да се знаят техните отличителни черти.

Какво представляват ДНаТ

ДНаТ – това са дъгови тръбовидни модули с винтов цокъл и колба от прозрачно кварцово стъкло. Имат цилиндрична форма и се различават от аналозите по широк диапазон на мощности.

Демонстрират добро ниво на КПД и влизат в категорията на икономичните източници на светлина.

Натриевите агрегати се произвеждат с цоколи с различни размери и това зависи пряко от мощността на източника на светлина. Със стандарта E27 се оборудват изделия до 70 W, а по-мощните прибори от 100 W и нагоре се комплектуват с цоколен елемент E40.

Изделията осигуряват качествено улично осветление с изразена контрастна видимост при различни метеорологични условия.

Подходящи са за разполагане на междуградски магистрални трасета, в тунели, на летища и др. Показват отлични резултати при използване в оранжерии, парници и зимни градини.

Световният поток от ДНаТ оказва благоприятно въздействие върху растенията, като почти напълно покрива липсата на слънце и естествено осветление.

ДНаМТ имат същите параметри, но се произвеждат в елипсовидна форма и се оборудват с колба от матово стъкло за създаване на по-меко разсеяно осветление.

Как функционират ДНаЗ

ДНаЗ представляват източник на светлина, оборудван с колба с вграден рефлектор от огледална алуминиева фолия, херметично разположена по вътрешните стени на уреда. Изработват се във форма на елипса и се оборудват с класически винтов цокъл.

Благодарение на наличието на рефлектор, ДНаЗ осигуряват високо ниво на осветеност и издържат по-дълго. Огледалното покритие не позволява на светлината да попада върху горелката, лесно издържа на нагряване до високи температури, не се разваля и не се разрушава по време на експлоатация.

Използват се изключително широко в агропромишлеността. Успешно имитират естествената светлина и осигуряват активен растеж и развитие на зеленчукови и декоративни култури, които растат в оранжерии.

В какво се състои разликата на ДНаС

ДНаС се различават от всички останали лампи по наличието на покритие от светоразпръскващо вещество по вътрешната повърхност на колбата. Такова техническо решение позволява използването на модула за директна замяна на остарели и екологично опасни газоразрядни живачни лампи.

Модулите ДНаС са най-широко използвани в изследователски лаборатории, в областта на медицината, химическата промишленост и други сродни отрасли.

Основни предимства на натриевите агрегати

При източниците на светлина от натриев тип най-интересните, важните и заслужаващите внимание характеристики са следните:

• безпрецедентно високо ниво на светлинна ефективност – до 150 лм/Вт при модули с високо налягане и около 200 лм/Вт при лампи с ниско налягане;
• продължителен експлоатационен период – от 12 000 до 32 000 часа без загуба на качество и наситеност на светлинния поток;
• икономичност на работа – намаляване на базовото потребление на енергия и съкращаване 1,5-2 пъти на разходите за обслужване на осветителната инсталация;
• широк диапазон на работни температури – изделията функционират абсолютно коректно в интервала от -60°С до +40°C.

Натриевите източници на светлина по ефективност надвишават два пъти показателите на обикновените дневни лампи с аналогична мощност.

НЛ са способни да осигурят отлична осветеност на пространството при минимално потребление на електрическа енергия, генерирайки мек и приятен светлинен поток.

Това се дължи на конструкционните особености на изделията и на компактния излъчвател с малък размер, способен много леко и без закъснение да насочва светлинните лъчи в необходимите посоки.

Главни недостатъци на продукцията

Освен впечатляващия списък от предимства и положителни качества, натриевите източници на светлина имат няколко специфични черти със знак «минус».

Сред тях се открояват следните позиции, като:

• специфичен цветови диапазон, който се променя в процеса на продължителна работа – не позволява да се използват модули в помещения, където са поставени високи изисквания относно цветопредаването;
• зависимост от метеорологичните условия на качеството и наситеността на светлинния поток – при студен температурен режим излъчването значително се влошава и губи интензивност;
• високо ниво на чувствителност към параметрите на електрическата мрежа – при сериозни системни колебания не е желателно да се използват уредите; експлоатацията е допустима само в мрежи с равномерно напрежение, където само рядко се наблюдават незначителни колебания;
• необходимост от допълнителни елементи за безопасност – в процеса на горене се образува изтичане на натриеви атоми, а за да се избегне това, заедно с лампата се използва разрядна монокристална тръба;
• продължителност на първоначалното запалване – при активиране лампата не светва веднага и дава стабилен светлинен поток едва след 6-10 минути;
• проблематично свързване и последващо обслужване на ПРА, който има внушителни размери и е податлив на загуба до 60% от мощността;
• пулсация на светлинния поток с честота на мрежата 50 Hz;
• стабилен ръст на консумираната мощност през целия срок на експлоатация – понякога показателите надвишават първоначалните стойности с 35-40%.

Като се вземат предвид всички тези моменти, специалистите не препоръчват да се използват лампи за битови осветителни системи. В домашни условия натриевите източници на светлина просто не могат да се проявят по подходящ начин.

Лампите от натриев тип са отлично подходящи за осветяване на магистрали, шосета и пътища. Те дават качествен светлинен поток с добро ниво на разсейване и позволяват да се намали консумацията на енергия с почти 50%.

За сметка на това, там където се изисква икономична, мощна, наситена светлина без претенции за ясно и правилно цветопредаване, модулите ще работят отлично и ще се справят с поставените задачи.

Опасност за човека и атмосферата

Тъй като натриевите източници на светлина поради ниското цветопредаване не се използват в помещения, където хората прекарват много време, те не оказват твърде голямо негативно въздействие върху човешкото здраве.

Въпреки това, не могат да бъдат наречени напълно безопасни и екологични поради включената в състава токсична живак.

Унищожаването на стари неработещи натриеви модули и други опасни светлинни елементи се извършва от специализирани организации. Те приемат модулите от населението и предприятията, а след това ги обезвреждат по един от начините, предвидени в закона.

Изхвърлянето на отработените изделия в контейнерите за отпадъци е строго забранено. При нарушаване на целостта на колбата, живакът излиза в околното пространство, създавайки токсични изпарения около него, които надвишават 20 пъти допустимите безопасни норми.

Правилата за обезвреждане на натриевите лампи са същите, както и за луминисцентните осветителни тела, подробности – в тази статия.

Област на приложение на устройствата

Слабата точност на цветопредаване не позволява да се използват натриевите модули в жилищни помещения, но за улицата този параметър практически няма значение, затова НЛ се прилагат там най-често.

Натриевите модули се използват широко в автомобилната индустрия за създаване на особено ярки фарове, които повишават видимостта на пътя при гъсти мъгли и снеговалежи.

С помощта на НЛ се създават икономични и високоефективни системи за осветление на големи територии, проспекти, шосета и извънградски магистрали.

НЛ се поставят в уреди, предназначени за фоново осветление и подсветка:

• тунели, спортни съоръжения и контейнерни площадки;
• исторически паметници и архитектурни съоръжения;
• летища, гари и други места, където хората не прекарват много време;
• цехове, производствени и складски помещения, където към качеството на цветопредаване не се предявяват никакви претенции;
• в оранжерии, зимни градини и парници за повишаване на темповете на растеж и базовата доходност на растенията, декоративни цветя, зеленчукови култури и ягодоплодни.

Във всички горепосочени електросистеми НЛ работят качествено и осигуряват нужното ниво на осветеност, при минимално потребление на енергия.

Как правилно да изберете източник на светлина

Ниското качество на цветопредаване и силното трептене правят натриевите модули непригодни за битова употреба и постоянно осветление на жилищни помещения.

Но това не е повод да се отказваме от прилагането на такива икономични и ефективни източници на светлина в други области.

Лампите от тип ДНаЗ, снабдени с огледален отражател, равномерно разпръскват светлинния поток над растенията, способстват за ускоряване на растежа и стимулират бързо плодоношение. При такъв подход добивът в оранжериите се повишава няколко пъти.

Просто трябва ясно да определите задачите, които трябва да се решат, и конкретно според тях да подберете най-подходящия източник на светлина.

Ако е необходимо да се създаде система за осветление в оранжерия или парник, където се отглеждат различни зеленчукови култури, зеленолистни, ягодоплодни, декоративни растения и цветя, трябва да се даде предпочитание на изделията с високо налягане с маркировка ДНаЗ.

Те имат 95-процентен отражателен коефициент и запазват тези параметри на нужното ниво през целия експлоатационен период.

Светлинният поток на лампите се насочва не само надолу, както например при ДНаТ-модулите, а се разпределя надлъжно.

Това дава възможност да се вграждат натриевите изделия директно в центъра на стелажа, перваза на прозореца или масата, откъдето те ще могат да разпръскват светлина и по протежение на редицата, и в двете страни наоколо.

Препоръчително е да се закупуват агрегати от натриев тип в специализирани магазини. Не бива да се гони евтинията. По-добре е да се купи веднъж висококачествен брандов модул и за дълго време да се забрави за смяната на крушките.

Простите ДНЛ се представят отлично в оранжерии с минимален достъп на слънчева светлина. Те осигуряват жизненоважното за растенията синьо и червено спектрално излъчване, което ускорява растежа, развитието, плододаването и цъфтежа.

Когато е необходимо качествено да се осветят пътните магистрали и да се повиши тяхната безопасност по време на сложни метеорологични условия като гъста мъгла или снеговалеж, струва си да се обърне внимание на класическите ДНаТ с ниско налягане.

Те икономично консумират ресурс, имат продължителен експлоатационен срок до 32 000 ч и дават наситен и ярък светлинен поток до 200 лм/Вт.

Информация за нюансите на избора, най-добрите производители на лампи за използване в жилищни помещения е предоставена в статиите:

1. Кои крушки са най-добри за дома: какви биват + правила за избор на най-добрата крушка
2. Избираме енергоспестяващи лампи: сравнителен преглед на 3 вида енергоефективни крушки
3. Крушки за опънати тавани: правила за избор и свързване + схеми за разположение на лампите на тавана
4. Кои светодиодни лампи да изберете: видове, характеристики, избор + най-добри модели

Изводи и полезно видео по темата

Какво представлява лампата от натриев тип, как работи в различни условия и с какво се различава от останалите източници на светлина:

Подробен преглед на натриев модул от немската компания Osram:

Как ефективно да се осветяват растенията в оранжерия с помощта на натриеви осветителни изделия:

Необходимо е да се избират натриевите уреди в строго съответствие с областта на използване. По-добре е да се придобива продукция на известни марки в магазин, където стоките се съхраняват в подходящи условия и не са подложени на агресивно въздействие на околната среда.

Такава лампа ще изслужи целия си срок, няма да изисква сложни процедури по поддръжка и ще осигури плътен, наситен светлинен поток на всяко удобно за потребителя място.

Имате ли опит с използването на натриеви лампи? Или искате да зададете въпроси по темата? Моля, коментирайте публикацията и участвайте в обсъжданията. Блокът за обратна връзка е разположен по-долу.