Фитолампы натриевые лампы и светодиодные лампы для растений, лампы ДНАТ

Что собой представляет натриевый источник света

Электрические натриевые лампы относятся к категории газоразрядных и подразделяются на два типа – низкого и высокого давления. В тепличном растениеводстве используют натриевые лампы высокого давления (НЛВД).

НЛВД являются неотъемлемой частью оснащения современных тепличных овощеводческих комплексов

История создания и применения НЛВД

Первые газоразрядные натриевые лампы начали выпускаться европейскими производителями в 1931 году. Они относились к группе ламп низкого давления и имели ограниченную область применения. С развитием технологий были созданы материалы, позволившие разработать новый тип приборов – натриевые ламп высокого давления. Началом их серийного выпуска стал 1961 год.

Практически сразу же светотехнические свойства НЛВД по достоинству оценили биологи и агрономы. Оснащение экспериментальных теплиц дало великолепные результаты и открыло эру массового использования в тепличном растениеводстве, в том числе и в Советском Союзе.

Инновации 21 века позволили усовершенствовать НЛВД и вывести их в лидеры среди источников искусственного света, предназначенных для оснащения теплиц.

Устройство натриевой лампы

Конструктивные особенности и классификация

В стандартном исполнении в конструкцию НЛВД входит горелка из высокопрочного керамического материала. Под давлением около 20 мм. рт. ст. горелка заполнятся инертным газом (чаще всего это ксенон) с добавлением амальгамы – сплава ртути и натрия в форме шарика определенного размера.

Горелка лампы помещается во внешнюю колбу, к которой прикреплен цоколь. Материалом для изготовления колбы служит тугоплавкое стекло. Внутри колбы создается вакуум, который препятствует перегреву и предотвращает окисление металлических компонентов.

Плодоношение томатов с натриевыми лампами

Исходя из особенностей внешней колбы, натриевые лампы высокого давления классифицируют на три основные группы: ДНаТ, ДНаС и ДНаЗ. В растениеводстве обычно используются лампы из группы ДНаЗ с отражающим зеркальным покрытием.

Основные технические параметры

По своим характеристикам натриевые лампы высокого давления входят в группу наиболее эффективных искусственных источников света. Для оптимального решения сельскохозяйственных задач производители выпускают НЛВД в различном исполнении. Существуют модели, светоотдача которых превышает 150 лм/Ватт. Мощность находится в широком диапазоне: от 30W до 1000W.

Натриевые лампы в теплице комфортные для всех растений

В зависимости от модификации, натриевая лампа для растений питается от сети переменного тока 220V или 380V, то есть возможно применение в тепличных комплексах и фермерских хозяйствах с трехфазным подключением. Средний срок службы составляет 28 тысяч часов, но современные приборы работают 35 тысяч часов и более, а их КПД достигает 95%.

Экономические выгоды применения натриевых светильников

Сельхозкультуры, выращиваемые в теплицах и оранжереях, требуют хорошей освещенности в течение длительного времени и многократных циклов досвечивания. Поэтому затраты на электрическую энергию составляют значительную долю ежемесячных расходов тепличного хозяйства. Применение натриевых ламп для теплиц существенно экономит расходную часть бюджета и повышает урожайность.

Натриевые лампы конкурируют с солнечным светом

Применение НЛВД в теплицах существенно уменьшает себестоимость выращенных овощей, фруктов и ягод и повышает чистую прибыль предприятий, фермерских и приусадебных хозяйств, занимающихся выращиванием овощных, плодово-ягодных и цветочных культур.

Сочетание уникальных светотехнических свойств, экономичности, способности стабильно работать в сложных условиях, компактности, широкого диапазона мощностей, делает НЛВД высоко востребованными в сельском хозяйстве.

НАТРИЕВЫЕ ЗЕРКАЛЬНЫЕ ЛАМПЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДНаЗ

Зеркальные лампы ДНаЗ представляют собой натриевые лампы, колбы которых имеют внутреннее боковое зеркальное напыление. Зеркальные лампы ДНаЗ «ЭКОЛЮМ» представляют отличную комбинацию источника света с высокоэффективным спектральным диапазоном, большим сроком службы и оптической системы с требуемым светораспределением, высокой стабильностью светового потока на протяжении всего срока службы. КПД оптической системы зеркальной лампы «ЭКОЛЮМ» превышает 95%. За счет герметичного изолирования от окружающей среды, отсутствия многократных отражений, оптическая система ламп ДНаЗ не теряет отражающих свойств и не требует дополнительной чистки в процессе эксплуатации.

Область применения ламп ДНаЗ:

• освещение в теплицах, оранжереях и зимних садах для фотосинтеза растений;
• освещение дорог, автострад, мостов, туннелей, подземных переходов, городских улиц, парковых зон, освещение гаражных массивов и автостоянок;
• освещение аэропортов, вокзалов и стадионов;
• освещение производственных и складских помещений;
• освещение помещений и открытых пространств с повышенно загрязненной средой, (литейных цехов, карьеров и т.д.);
• подсветка рекламных щитов, архитектурных зданий и т.д.

Особенности ламп ДНаЗ:

• Форма колбы — эллипсоидная, внутренняя поверхность которой частично покрыта зеркальной пленкой из алюминия;
• Светильники с лампами не требуют применения защитных стекол, не боятся капель воды и успешно работают в условиях водяного тумана;
• Возможность получения нужного направления светового потока от зеркальной поверхности за счет специального вращающегося цоколя;
• Герметично изолированное от окружающей среды зеркальное покрытие на внутренней поверхности колбы обеспечивает КПД оптической системы не менее 95% и не теряет отражающих свойств со сроком службы, не требуя чистки;
• освещенность от светового прибора с зеркальной лампой в 3 раза выше в сравнении со световым прибором с лампой с чистой колбой (независимо от неизбежной потери начального светового потока зеркальной лампы при отражении от зеркальной поверхности на 5-6%). Повышенная освещенность от светового прибора с зеркальной лампой достигается за счет однократного прохождения света через стекло колбы без дополнительных многократных отражений от элементов светового прибора и исключения защитного стекла в световом приборе;
• форма колбы — эллипсоидная, внутренняя поверхность которой частично покрыта зеркальной пленкой из алюминия;
• замена традиционных натриевых или ртутных ламп зеркальными лампами приводит к снижению установленной мощности в 1.5 — 4 раза при сохранении освещенности.

Натриевые лампы ДНаЗ с улучшенной синей составляющей спектра значительно способствует росту растений в период цветения и плодоношения.

     Спектр лампы ДНаЗ 600/220                    Спектр лампы ДНаЗ 600/380

Натриевая лампа высокого давления

В люминесцентных лампах видимый свет создают пары ртути. Но известна способность и других металлов, разогретых до высокой температуры, создавать излучение в видимой части спектра. В отличие от ртути, для этого их нужно нагреть до высокой температуры, которую не выдерживают ни силикатные, ни кварцевые стекла. К тому же, пары металлов, попадая на стекло, разрушают его структуру.

Проблема создания таких ламп решилась с изобретением материалов, способных не только выдержать требуемую температуру и давление паров внутри, но и пропускать наружу видимый свет. Это – керамика, названная за границей «лукалос », а в России – «поликор ». Изготавливается она из порошковой окиси алюминия, сформированной и запеченной в виде трубки. Внутри нее находятся:

• пары натрия с давлением 4-14 кПа – металл, создающий свечение лампы;
• пары ртути, выполняющие роль буферного газа;
• инертный газ ксенон, участвующий в розжиге лампы и снижающий тепловые потери.

Натриевые лампы низкого давления

Исторически первыми из натриевых ламп 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 выполняется из боросиликатного стекла. 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».

Типы натриевых ламп

ДНаТ – дуговая натриевая лампа трубчатая. ДНаС – дуговые натриевые в светорассеивающей колбе. В настоящее время уже не выпускаются. Предназначались для замены ДРЛ. Имели почти похожее строение с лампами ДРЛ, но применялись другие материал. ДНаМТ – дуговые натриевые матированные. Если честно, не знаю, и не задумывался, кому может потребоваться матовое покрытие лампы (именно поэтому еще ни разу не встречал ее в продаже), но существуют и такие. ДНаЗ – зеркальные. О них уже была речь выше. Встречаются редко и в основном больше подходят для аграрной отрасли.

В заключение хочется отметить включение этих ламп. К сожалению, замена лампы ДРЛ на ДНаТ просто поменяв лампу, невозможна. У них разные технологии поджига. Лампу ДНаТ требуется зажигать высоким напряжением (около 6000 вольт), в отличие от ДРЛ, которой хватает обычного сетевого напряжения.

Поэтому для ДНаТ используются специальные импульсные зажигающие устройства (ИЗУ).

Более того, для них желательно иметь балласт с пометкой, что он может использоваться для натриевых ламп. Существуют балласты как для ртутных, ртутных и натриевых и только натриевых ламп. Последние два вида для натриевых ламп подходят, первый нет

Опять же, для ламп ДРЛ не сильно важно, если вы используете более мощный балласт, к примеру на 400 ватт для лампы ДРЛ-250, то для натриевых ламп подобное вызовет сокращение срока службы. Если вы решите собирать схему сами, то учтите, что существует возможность поражения высоким напряжением от ИЗУ

Все провода (в отличие от ДРЛ, где провода от балласта до лампы может достигать 10 метров, а в некоторых случаях и более), кроме питающего схему, не должны превышать одного метра. Натриевые лампы так же, как и ДРЛ, довольно долго выходят на рабочий режим (до 10 минут), хотя процесс запуска «горячей» лампы происходит более быстро, нежели ДРЛ, но натриевую лампу, так же, не рекомендуется часто включать и выключать. Натриевая лампа более чувствительна к напряжению сети. При пониженном напряжении она может выключаться (гаснуть), при повышенном – сокращается срок службы. Ну вот, пожалуй, и хватит для знакомства с очередным изобретением человечества. Удачных вам творений!

Неисправности натриевых ламп

Срок службы натриевых ламп ограничен, как и у любых других. Первым признаком, что лампу пора сменить, является ее мигание. Светильник внезапно гаснет, затем, после остывания, запускается вновь. И так происходит постоянно.

Следующий этап старения – лампа не разгорается. В некоторых случаях она даже светит ярко-белым светом, постоянно погасая и загораясь вновь.

Остальные неисправности связаны с выходом из строя пускорегулирующей аппаратуры. дросселя, ИЗУ, конденсатора фильтра, патрона или соединительных проводов. Порядок поиска неисправности следующий:

• замена лампы на заведомо исправную;
• если это не помогло – вскрытие светильника и осмотр его содержимого на предмет оплавленных элементов и соединительных проводов, проверка крепления проводов в контактах продергиванием, оценка состояния патрона;
• проверка наличия напряжения на входе ПРА и за дросселем. Проверяется не сразу после подачи напряжения, а с задержкой, необходимой для срабатывания ИЗУ (если оно работает), чтобы не спалить мультиметр;
• замена ИЗУ на исправное.