Лампа ДНАТ: технические характеристики, натриевая, расшифровка, срок службы

Конструкции первых световых приборов были довольно примитивными. Они состояли из двух электродов, между которыми горел дуговой разряд. В этих конструкциях было два существенных недостатка: из-за выгорания электроды нуждались в постоянной регулировке, а спектр излучения захватывал значительную долю ультрафиолета. Поэтому лампы накаливания, а позже натриевые лампы очень быстро заняли свои ниши в освещении помещений и улиц.

Справедливости ради надо сказать, что и эти осветительные приборы и сегодня ещё конкурируют с марками более экономичных светодиодных светильников.

Но есть сферы, где применение натриевых лампочек ещё долго будет в приоритете. Оптимизма прибавляет высокий поток излучения в газоразрядных лампах, продолжительность срока эксплуатации и высокие показатели экономичности этих приборов.

Что это такое

Одним из типов освещения является натриевая газоразрядная лампа (НЛ). Это электрическая лампочка, светящимися элементами в которой служат газовый разряд в парах натрия. Это позволяет получить яркий желто-оранжевый свет: он плохо передает цвета, но отлично справляется с уличным освещением в условиях тумана.

Лампочка ДНаТ — натриевая газоразрядная лампа высокого давления

Важно! Внутри помещения натриевые лампы применяются редко, в основном там, где нет требований к хорошей цветопередаче.

Все натриевые лампы делятся на:

Источники низкого давления (НЛНД): из всех НЛ они были созданы первыми. Они были распространены в Европе, где до сих пор применяются для освещения загородных трасс. Главными отличиями ламп низкого давления являются сильная зависимость эффективности от температуры окружающей среды и производство внутренней колбы из боросиликатного стекла из-за высокой агрессивности натрия;

Лампочки делятся в зависимости от мощности и размеров

Светильники высокого давления (НЛВД): их применяют для дополнительного освещения растений в промышленности. При ее создании потребовалось решить уже 2 проблемы: как нейтрализовать агрессивное воздействие натрия на стекло и что делать с высокой температурой электронной дуги. Трубки были изготовлены из оксида алюминия, внешняя колба — из термостойкого стекла. Горелка наполняется газовыми смесями и сплавом натрия с ртутью. Существуют и модели без ртути.

Лампы высокого давления также бывают нескольких типов:

ДНаТ: аббревиатура расшифровывается как Дуговая Натриевая Трубчатая лампа;
ДНаЗ: Дуговые Натриевые Зеркальные;
ДНаС: Дуговые Натриевые в Светорассеивающей колбе;
ДНаМТ: Дуговые натриевые Матированные.

Светильник ДНаЗ отличается зеркальной поверхностью
Важно отметить следующее: в Европе и Америке лампы ДНаТ называются «High-Pressure Sodium Lamp» или «HPSL», в переводе «Натриевые лампы высокого давления». Когда эти лампы появились в СССР, их производством занялись различные заводы: они разделились по мощности, прозрачности стекла, форме и другим параметрам. Самыми популярными стали модели ДНаТ различных мощностей.

Иными словами, ДНаТ — это обычная НЛВД лампа цилиндрической формы, а ДНаЗ — лампочка с зеркальным напылением.

Особенности НЛВД

От мощности НЛВД зависит световой поток, светоотдача и продолжительность горения. Цветопередача улучшается посредством использования люминесцирующих материалов вкупе с газовыми смесями.

Что касается мощности, то она должна соответствовать области применения. Для освещения рассады подбираются приспособления параметрами 70-400 Вт, которые могут служить в парниках в любой сезон года.

Лампочки с более высокими показателями попросту сожгут овощи. Поэтому перед их покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом.

Плюсы и минусы

Лампы ДНаТ имеют большое количество плюсов, благодаря которым они остаются востребованными и в наши дни. Среди ее достоинств:

Высокий уровень светоотдачи по сравнению с другими моделями лампочек. Светильники высокого давления дают до 150-160 лм/Вт, низкого давления — до 200 лм/Вт;
КПД достигает 30%;

Вам это будет интересно Особенности точечного освещения

Светильник дает сильный желтый свет

Широкий спектр температур, при которых лампочки работают: от −60 до +40 градусов. При этом светильник зажигается даже при низких температурах;
Длительный период эксплуатации: минимальный срок — 10-12 тысяч часов, максимальный — до 30-32 тысяч;
Экономичность: ДНаТ расходуют в 1,5-2 раза меньше электричества. Производство светильников также недорого: оно давно отлажено и хорошо работает, дорогостоящие материалы не требуются;
Противотуманный эффект: желтый и оранжевый цвета плохо поглощаются водой, а потому лампы с таким освещением лучше видны в дождь и туман.

Однако недостатки ДНаТ не менее существенны:

Слабая цветопередача: все лампы имеют ярко выраженный желтый или оранжевый цвет. Использовать светильники в жилых помещениях нельзя;
Долгое разгорание: первые 5-10 минут лампа горит слабо, пока прогревается;

В лампочке есть ртуть, что делает ее опасной

Определенные требования к электросети. Применять лампы можно только в сетях с достаточно стабильным напряжением;

Важно! Второй вариант — использовать качественные дроссели.

Наличие ртути: для утилизации светильники необходимо отнести в специальный пункт приема. Разбитая лампа может быть опасна, если неправильно или недостаточно тщательно убрать все;
Температура: несмотря на то, что светильники ДНаТ могут работать при −60 градусах, оптимальная температура для них от −20 до +30 градусов. При более высоких или низких температурах светоотдача будет ниже, а срок службы уменьшится;
Наличие довольно сильных пульсаций, они могут достигать 50 Гц. Это выражается в постоянном мерцании, утомительном для глаз.

Правила безопасности

Поскольку при работе натриевый источник сильно греется, необходимо соблюдение некоторых правил. Так, не рекомендуется прикасаться к светоисточнику на протяжении 10 минут, после того как был отключен светильник. Также нельзя трогать лампочку голыми руками, поскольку из-за этого останется жир. При нагреве он превратится в темное пятно и будет поврежден корпус.

Предпоследнее правило касается необходимости обеспечить источник света вентиляцией, поскольку он нуждается в охлаждении. Также стоит ставить светильник на большом расстоянии от пожароопасных объектов. Последнее правило заключается в том, что обязательно необходимо беречь светоисточник от ударов, поскольку из-за его взрыва осколки будут отлетать на большой промежуток.

Обратите внимание! Если при этом будет повреждена горелка, то помещение будет заполнено ртутью, и его нужно будет обеззараживать.

Стоит указать, что иногда лампа гаснет из-за того, что в ней имеется плохой контакт или происходит скачок напряжения с межвитковым замыканием и нарушением изоляции катушки. Для исправления проблемы необходима замена балласта. Если начала мигать новая лампочка, тогда проблема в отсутствии достаточного разогрева устройства. Иногда бывает появляется треск и источник перестает зажигаться. В таком случае обрывается провод, который идет от источника к зажигающему устройству, и необходима проверка проводки с зачищением контактов. В момент совершения всех указанных действий, необходимо соблюдать простые правила безопасности.

Вам это будет интересно Особенности лампы дневного света

Проведение работ в резиновых перчаток как залог безопасности во время подключения осветительного оборудования

Типы ламп

Лампы ДНаТ бывают 2 видов — низкого и высокого давления. Они различаются друг от друга в некоторых характеристиках.

Натриевой лампочке требуется несколько минут на «разогрев»

Высокого давления

Эти лампы подходят для освещения производственных комплексов, спортзалов и коммерческих объектов. Они отличаются лучшей цветопередачей, но некоторые цвета могут показаться более тусклыми, чем обычно.

Низкого давления

Они надежны в эксплуатации, потребляют мало энергии и отличаются высокой светоотдачей в течение длительного времени. Они хорошо подходят для освещения улиц, поскольку в закрытых пространствах искажают цвета.

Недостатки

Недостатки в таких лампах, безусловно имеются.

световой поток несколько падает после 15 000 часов непрерывной работы

громоздкая схема управления

в конце срока своей эксплуатации, начинает меняться цвет свечения

Изменение идет с желтого в сторону оранжевого с краснотой или даже полностью красного.

многих также не устраивает долгий процесс запуска – до 10 минут

сам дроссель после длительной работы издает постоянный гул

Технические параметры

Выпускается несколько типов ДНаТ ламп разных мощностей: 70 Вт, 100, 150, 250 и 400. Ниже даны характеристики для лампочек на 70 Вт и на 400 Вт:

Длина лампы: 16,5 см и 27,8 см;
Диаметр: 4,2 см и 4,8 см;
Мощность: 70 Вт и 400 Вт;
Световой поток: 6 тысяч Лм и 45 тысяч Лм;
Световая отдача: 66 лм/Вт и88 лм/Вт;
Потребляемая мощность: 90 Вт и 510 Вт;
Напряжение на лампе: 90 В и 100 В;
Срок службы: 14 тысяч часов и 18 тысяч часов.

Вам это будет интересно Как определить освещение в квартире

Принцип действия

Для возникновения электрического заряда в газовой среде необходим импульс высокого напряжения. Поскольку натрий плавится при достаточно высокой температуре, электрический заряд загорается медленно: маломощные ДНаТ выдают полный световой поток через 5–6 минут, а большой мощности – через 10–15 минут.

В момент запуска среда холодная, ее электрическое сопротивление мало, поэтому процесс сопровождается лавинообразным нарастанием тока в цепи, что может вызвать перегрев и разрушение электродов лампы. Поэтому в состав пускорегулирующей аппаратуры ДНаТ включается электронный балласт (дроссель) – катушка индуктивности без сердечника. Компенсация происходит за счет возникновения магнитного потока, направленного противоположно породившему его току.

Принцип работы

Колба изнутри заполнена смесью газов, в ней размещена горелка из оксида алюминия. Тут протекает вся работа лампы.

Принцип подключения показан на схеме

Натриевая лампа имеет простую конструкцию и несложный принцип.

После включения встроенное зажигающее устройство начинает генерировать импульсы;
В парах натрия образуется дуговой электронный заряд, из-за которого пары начинают светиться. Загорается свет;
Горелка постепенно разогревается, и свет становится ярче;
В современных лампах в конструкцию встроен дроссель, который ограничивает силу тока дуги и обеспечивает бесперебойную подачу тока.

Утилизация

Утилизация устройств

Натрий – летучее вещество, которое легко воспламеняется при контакте с воздухом. К тому же в элементах присутствует ртуть – опасный радиоактивный элемент, способный вызывать тяжелые отравления. По этой причине просто выбрасывать натриевые источники освещения недопустимо. Их нужно утилизировать как потенциально опасные отходы вместе с другими энергосберегающими лампами.

В крупных городах для утилизации предусмотрены баки. Если это невозможно, обратитесь в ближайшую светотехническую мастерскую, производственное предприятие или вызовите службу сбора опасных отходов.

Из чего состоит

Прибор представляет собой колбу, сделанную из специального высокопрочного оксида алюминия, который выдерживает и высокие температуры, и действие паров натрия. На края колбы присоединяются 2 электрода, саму колбу заполняют смесью инертных газов, сплава ртути и натрия и ксенона.

ДНаТ имеет несложное устройство

Горелка располагается в колбу меньшего размера из термостойкого стекла, обычно из боросиликатного стекла. В колбе создают вакуум и снабжают цоколем, через который будет осуществляться подключение к электричеству.

Иными словами, получается колба в колбе: в центре большой внешней располагается небольшая цилиндрическая колба с горелкой внутри. Внешняя колба выполняет роль термоса, оберегая горелки от низких температур, увеличивает КПД и уменьшает потери тепла.

Цоколь

Через него светильник подключается к электросети. Чаще всего используют винтовое соединение типа Е (Эдисона) — Е27 для ДНаТ 70 и 100, и Е40 для ДНаТ 150, 250 и 400. Цифры на маркировке означают диаметр в миллиметрах: например, Е40 — это цоколь с диаметром в 40 мм.

Горелка

Это важная часть любой лампочки ДНаТ. Это тонкий стеклянный цилиндр, устойчивый к высоким температурам и химическим реакциям. По двум сторонам у него вставлены вольфрамовые электроды.

Лампочка состоит из 2 колб — одна помещена в другую

При ее изготовлении проводят глубокую вакуумизацию, то есть откачивают абсолютно весь воздух с кислородом. Это важное требование безопасности: цоколь разогревается до 1300 градусов, при попадании кислорода лампа может взорваться.

Устройство

Конструктивно лампа натриевая ДНаТ очень похожа на другие устройства газоразрядного типа. На вид это стеклянная колба в форме цилиндра с цоколем.

Строение ДНаТ:

Наружный корпус из термостойкого прочного стекла.
Разрядная трубка, в которой образуется дуга.
Электроды.
Керамическая заглушка.
Штенгель из ниобия, который сообщается с внутренней полостью горелки.
Бариевый штенгель, который поглощает газ.
Винтовой цоколь.

Внутри колбы размещена горелка, по краям которой находятся электродные элементы. Окись алюминия, из которого выполнена разрядная трубка, делает ее устойчивой к парам натрия. Она пропускает около 90% света.

Внутри корпуса размещены прокладки, которые не пропускают воздух в нее. Температура в горелке может достигать около 1300°, если в нее попадет кислород, то лампочка может треснуть или взорваться. Именно от этого защищают ее прокладки, сохраняя вакуум внутри колбы.

Область использования

Источники света ДНаТ не применяются в жилых помещениях из-за чрезмерной мощности и искаженной цветопередачи: например, зеленый часто «превращается» в черный или темно-синий. Однако лампочки нашли применение в других сферах:

Освещения улиц и дорог. Особенно хорошо лампы проявили себя при работе в туманных областях;
Подземные переходы, железнодорожные вокзалы и аэропорты, автостоянки, туннели;

Светильники хорошо работают даже в туман и дождь

Промышленные помещения, склады, цеха, автостоянки, спортивные комплексы, для которых правильная передача света не важна;
Подсветка памятников и зданий;
Для теплиц, цветников и других комплексов, в которых выращивают растения. Это позволяет выращивать растения круглый год вне зависимости от сезона.

Вам это будет интересно Все о лампочке ДРЛ 125

В теплицах используют лампы мощностью 150-250 Вт, подойдет и лампа в 400 Вт, но ее необходимо будет поставить подальше. Для улицы необходимы лампы мощностью 70-150 Вт.

Важно! Для уличного освещения важно выбирать лампы с защитой от влаги и пыли.

Классификация уличных светильников в зависимости от конструкции

Методика расчёта освещения в бытовых и производственных помещениях

Уличные светильники конструктивно отличаются, что вызвано особенностями установки.

Уличные наземные светильники представлены тремя типами приборов.

Фонари с рефлектором: освещают магистрали и крупные шоссе. Световой поток от лампы мощностью 250-400 Вт фокусируется и преобразуется в направленный.
Фонари с рассеянным освещением: применяются для оборудования второстепенных автомобильных трасс. Мощность ламп выбирается в пределах 70-250 Вт.
Кованые уличные светильники с рассеянным освещением: плафон может быть цилиндрической или шарообразной формы. Мощность ламп – 40-125 Вт. Такими светильниками оборудуют пешеходные зоны (дорожки, тротуары, скверы). Их разновидностью могут быть подвесные уличные светильники. Фонарь сложной формы может иметь консольный крепеж.

Кроме наземных, существуют лампы уличного освещения других конструкций.

Фасадные светильники – это чаще всего прожекторы. Их крепят на стенах, устанавливают на парапетах и непосредственно на земле. Последние используют для оборудования лестниц и садовых дорожек.
Уличные потолочные светильники крепят над крыльцом подъездов, в холлах вокзалов открытого типа. Другой вариант — уличные встраиваемые светильники.
Уличный светильник подвес может украсить крыльцо парадной.
Встроенный влагозащищенный прибор используется для подсветки фонтанов.

Выбирая светильник наружного освещения, необходимо учитывать не только его основные характеристики. Прибор должен органично сочетаться с архитектурным стилем здания. И желательно, чтобы он был недорогой.

Как правильно подключить лампу

Подключить лампочку к обычной бытовой сети не получится, так как имеющегося напряжения на ее работу не хватит. Кроме того, требуется ограничить ток дуги, чтобы работа шла без перебоев.

Важно! У всех натриевых ламп, что у ДНаТ, что у ДНаЗ, подключение происходит по одной схеме.

Для подключения светильника необходимо следующие элементы:

ИЗУ — это Импульсное Зажигающее Устройство, которое помогает повысить напряжение в сети до момента образования дуги. ИЗУ могут быть 2-выводной и 3-выводной: первые более дешевы и просты, вторые лучше проявляют себя в работе. При подключении двухвыводной ИЗУ при включении разряд подается на лампу и балласт, при подключении трехвыводной — только на лампу;

Для подключения потребуется несколько дополнительных элементов

Пускорегулирующий аппарат — электронный или электромагнитный балласт, который занимается ограничением тока после запуска. Электронный балласт или ЭПРА — это электронная схема, электромагнитный — дроссель (катушка с незамкнутым магнитопроводом). При подключении дроссель необходимо включить последовательно с ДНаТ, ИЗУ — параллельно.

Схема подключения двухвыводной ИЗУ происходит в несколько шагов:

ИЗУ подключается параллельно лампе;
Провод «фаза» после дросселя нужно подключить к нужному клемму ИЗУ;
Вторая жала подключается в оставшиеся зажимы.

Трехвыводная ИЗУ требует более длительного подключения
Схема подключения натриевой лампы высокого давления и трехвыводной ИЗУ немного сложнее:

Один отрицательный провод необходимо подключить к лампочке, второй — к однотипному зажиму ИЗУ;
Далее нужно разомкнуть фазу и один кабель из щитка подключить к дросселю;
Средний проводник подключается к лампочке.

При подключении ДНаТ лампы необходимо пользоваться схемами. При возникновении сомнений лучше обратиться к специалисту, а не подключать самостоятельно.

Меры предосторожности

При использовании газоразрядных натриевых ламп важно помнить:

Недопустимо отключать питание элемента срезу же после его включения. Нужно подождать хотя бы 1-2 минуты. Пренебрежение рекомендацией может привести к полному отказу запуска.
В помещении с элементом освещения должна быть система вентиляции. Это обусловлено повышенной теплоотдачей прибора и наличием в нем вредных веществ.
Не трогать лампу и отражатель во время работы голыми руками, это гарантировано вызовет серьезный ожог.
Во время установки колбы желательно пользоваться перчатками. Жировой налет при нагревании может привести к взрыву колбы. Попадание воды на открытые элементы запрещено.
Используемый вместе с лампочкой балласт может разогреваться до температур около 150 градусов. Рекомендуется убирать его под огнеупорный кожух, чтобы защитить от попадания влаги и мусора.
Нельзя браться голыми руками за токопроводящие элементы или допускать попадание на них влаги. Также рекомендуется периодически проводить проверку проводки на наличие повреждений, прожогов или коротких замыканий. Провода в данном случае должны быть особые, рассчитанные на работу с экстремально высокими напряжениями.

Срок службы

Срок службы светильников ДНаТ довольно значительный: минимальный срок составляет 14 тысяч часов (это более 1,5 лет), максимальный — до 32 тысяч (более 3,5 лет). При этом длительность работы зависит от внешних условий (при слишком низкой температуре износ будет сильнее), напряжения в электросети и других нюансов.

Лампочки можно использовать как дополнительное освещение для теплиц

ДНаТ — это натриевые лампы высокого давления, которые не утратили популярности. Они отличаются длительный сроком службы, невысокой стоимостью и высокой светоотдачей. Несмотря на ряд недостатков (главный — плохая передача цвета), лампы такого типа все еще используют для уличного освещения.

Отечественная продукция

Большим спросом на рынке пользуются российские лампы Рефлакс, которые оснащаются встроенным отражателем. За счет этого свет направлен прямо на растения. Отражатель ламп Рефлакс обладает высоким КПД равным 95%, который сохраняется в течение всего периода эксплуатации. Что характерно, одна лампа Рефлакс, мощностью 70 Ватт, подвешенная на высоту полметра, способна осветить территорию площадью около 1,6 м2. А так как использование других источников света подразумевает большие затраты на электроэнергию, то использование ламп Рефлакс более рационально. Что касается габаритов, то Рефлакс имеет размеры 76×200 мм. Благодаря этому лампы Рефлакс лучше всего подходят владельцам теплиц.

Дроссель

По поводу качества дросселей и почему они выходят из строя в новых светильниках.

Современные компактные балластные дросселя, в большинстве своем изготовлены намоткой одной катушки, в навал, без межслойных изоляционных прокладок. Плюс, пропитаны кое-как лаком, без защиты обмотки защитным компаундом.

Стоит попасть сырости в корпус со схемой и жди беды. Советские большие дросселя мотались только двухстержневой двухкатушечной конструкции, каждая из которых имела межслойную картонную изоляцию.

Отсюда и практически их вечность. Но современные маркетологи и производители в этом, к сожалению не заинтересованы.

Какими бывают натриевые лампы и где они применяются?