Для подключения любых газоразрядных ламп необходим балласт. Не являются исключением, в этом смысле и натриевые лампы; для «разогрева» ламп при включении и нормальной их работы обязательно потребуется балласт. Балласт для натриевых ламп – это ПРА (пускорегулирующий аппарат) или ЭПРА (электронный ПРА) и ИЗУ (импульсное зажигающее устройство).
Наиболее распространенными ПРА для натриевых ламп являются балластные индуктивные дроссели, необходимые для стабилизации и ограничения тока. ИЗУ необходимо, как написано выше для «разогрева» – зажигания лампы. При включении натриевой лампы это устройство, представляющее собой небольшой блок, подает на ее электроды мощный импульс высокого напряжения, обеспечивающий пробой в газовой смеси колбы.
Cхемы подключения . Хотя, натриевые лампы сегодня получили довольно широкое применение в самых разных отраслях хозяйства, из-за недостаточной передачи цветового спектра, чаще всего используются в качестве уличного освещения.
Это «уличные» лампы, приходящие на смену ДРЛ
, для которых выпускаются консольные светильники марки ЖКУ
. Необходимый балласт, скоммутированный нужным образом с лампой в них уже имеется, поэтому, при использовании таких светильников, подключение сводится к лишь подаче питающего напряжения на клеммы светильника.
Чтобы самостоятельно собрать схему подключения натриевых ламп, потребуется, как написано выше балласт – дроссель и ИЗУ. Двухобмотчные дроссели, на сегодняшний день считаются устаревшими, поэтому, при выборе предпочтение стоит отдать однообмоточным.
Производителями ИЗУ выпускаются устройства с двумя и тремя выводами, поэтому, схема подключения может несколько отличаться – она, собственно, бывает изображена практически на каждом корпусе ИЗУ.
Натриевые лампы – потребители реактивной мощности, поэтому, в некоторых случаях, есть смысл при отсутствии фазокомпенсации в схему включить помехоподавляющий конденсатор С, существенно снижающий пусковой ток (см. фото выше).
Для дросселя ДНаТ-250 (3А) оптимальная емкость конденсатора – 35 мкф, для ДНаТ-400 (4.4А) – 45 мкф. Использовать следует конденсаторы сухого типа, с номинальное напряжением от 250 В. В этом случае схема подключения будет иметь следующий вид:
При самостоятельном подключении ламп, стоит учесть рекомендацию не допускать превышение длины проводов, соединяющих балласт с лампой более одного метра.
Напоследок, по поводу балласта. Несомненно, лучшими ПРА по праву считаются электронные, имеющие ряд преимуществ перед индуктивными ПРА, проигрывая, однако, последним по цене; их стоимость, в настоящее время достаточно высока.
Натриевые лампы по сравнению с прочими источниками искусственного освещения, демонстрируют самый высокий КПД - близко 30%. Для экономии денежных средств рекомендуется покупать лампочки высокого давления. Свет, излучаемый натриевыми лампами высокого давления, позволяет практически во всем диапазоне различать цвета, исключая только коротковолновый, цвет в котором несколько тускнеет. Поговорим сегодня о возникновении, применении и подключении натриевых ламп своими руками.
Историческая справка
Самый большой вклад внесли в уличное освещение натриевые разрядные лампы высокого давления, которые являются основной помехой для астрономических наблюдений. Давайте углубимся в историю, чтобы понять, что они собой представляют. Трубчатые лампы, которые демонстрируют низкое давление ртути, были изобретены еще в предвоенный период.
Подобные люминесцентные лампы широкое распространение получили быстро. Но в парах натрия получить разряд не удавалось долгое время, это объяснялось низким парциальным давлением натрия при небольшой температуре. После комплекса технологических ухищрений были созданы натриевые лампы, которые работали при низком давлении. Но из-за сложной конструкции они не получили широкого распространения.
А вот судьба натриевых ламп, которые работают при высоком давлении, сложилась более удачно. Первоначальные заканчивались неудачей все попытки создания ламп в оболочке из кварцевого стекла. При высокой температуре повышается химическая активность натрия и как следствие - подвижность его атомов. Поэтому натрий в кварцевых горелках через кварц проникал быстро, разрушая оболочку.
Возникновение натриевых ламп
Ситуация кардинально измелилась в начале шестидесятых годов, когда компания “General Electric” запатентовала ранее не известный керамический материал, что способен работать в парах натрия при высокой температуре. Он получил наименование “лукалос”. В нашей стране эта керамика известна обитателям как “поликор”.
Данная керамика производится посредством высокотемпературного спекания окиси алюминия. Для светотехнических целей пригодной считается только одна модификация его кристаллической решетки - альфа-форма окиси, которая имеет в кристалле самую плотную упаковку атомов.
Процесс спекания такой керамики очень капризный, потому что она должна быть химически стойкой к парам натрия и должна иметь высокую прозрачность, чтобы в стенках разрядной трубки не терялась большая часть света. Пары натрия, которые служат газоразрядной средой в натриевых лампах, дают при свечении ярко-оранжевый свет. От присутствия в лампе натрия в обиход вошла аббревиатура ДНАТ, что означает дуговые натриевые лампы.
Достоинства и недостатки натриевых ламп
Натриевые лампы в два раза эффективнее светят, чем обыкновенные лампы дневного света аналогичной мощности - это можно объяснить маленькими размерами излучателя, световые лучи от которого намного легче направляются в нужную сторону и другими особенностями конструкции.
Кроме того с помощью натриевых дуговых ламп вы сможете воссоздать намного большую освещенность. Её потолок для приборов дневного света достигает 50 ватт на квадратный фут, а при помощи натриевых лам можно добиться без особых проблем в 3 раза большей!
С экономической точки зрения натриевые лампы выгоднее - менять их нужно только раз в полгода, а 1 лампа ДНаТ-400 сможет успешно заменить 20 ЛДС по 40 В. Также гораздо удобнее работать со средним балластом, чем с 15 маленькими. Так как электроэнергия используется натриевыми лампами вдвое эффективнее, то при их применении определенный результат достигается при вдвое меньших ее затратах.
Эффективность натриевых лампочек находится в прямой зависимости от температуры внешней среды, а это в свою очередь немного ограничивает их использование, потому что они хуже светят в холодную погоду. Также не совсем однозначен и тот факт, что они являются более экологичными, чем ртутные лампы, так как в большинстве натриевых светильников в качестве наполнителя применяется соединение натрия и ртути - амальгама натрия.
Использование натриевых ламп
Типичные объекты, где используются натриевые лампы: скоростные магистрали, улицы, площади, протяжные туннели, аэродромы, транспортные пересечения, спортивные сооружения, строительные площадки, аэропорты, вокзалы, архитектурные сооружения, складские и производственные помещения, пешеходные зоны и дороги, а также дополнительные источники освещения.
Если вы хотите свой приусадебный участок как-то украсить, то можно купить натриевые лампы, что нашли и в ландшафтном дизайне свое применение. Благодаря характеристикам натриевых ламп, теплому и яркому оранжевому свету их используют во вспомогательных целях для своеобразного декоративного эффекта, который имитирует открытое пламя или закат солнца.
Приобретение натриевых ламп нелишне, если хозяин выращивает рассаду, имеет зимний сад, теплицу или оранжерею. Безусловно, натриевые светильники естественного освещения и света солнца не заменят, но ваши растения никак от изменений погодных условий и пасмурных дней не будут зависеть при условии освещения цветов такими лампами.
Принцип работы натриевой лампы
Внутри внешнего баллона ДНаТ"а расположена «горелка» - трубка, что выполнена из алюминиевой керамики и заполнена разреженным газом, в котором создается между двух электродов электрическая дуга. В горелку вводится натрий и ртуть, а с целью ограничения тока используется индуктивный балласт или балласт электронный.
Для зажигания холодной натриевой лампы недостаточно напряжения сети, поэтому принцип работы натриевой лампы состоит в использовании специального ИЗУ - импульсного зажигающего устройства. Оно непосредственно после включения генерирует импульсы напряжением, которое составляет несколько тысяч вольт, что гарантированно создают дугу. Основной поток излучения генерируют ионы натрия, поэтому их свет отличается характерной желтой окраской.
Горелка разогревается при работе до 1300 градусов по Цельсию, поэтому откачан воздух из внешнего баллона для содержания ее в целости. У всех без исключения натриевых ламп при функционировании температура баллона превышает 100 градусов по Цельсию. Лампа светит слабо после возникновения дуги, вся энергия расходуется на нагрев горелки. Яркость растет по мере прогрева и через десять минут достигает нормального уровня.
Виды натриевых ламп
Если для вас более важной является экономичная работа света на протяжении долгого времени, то лучше всего приобрести натриевые светильники низкого давления, которые отличаются высокими показателями надежности в эксплуатации, светоотдачи в течение долгого времени и эффективности потребления энергии.
Натриевые лампы идеально подходят для организации освещения улиц, потому что способны излучать привычный для людей монохромный желтый цвет, но при этом не обладают достаточной передачей спектра света.
Для прочих целей использование лампочек низкого давления считается затруднительным, потому что цвета предметов, которые освещены такой лампой, невозможно различать. Цветовосприятие предметов в закрытом помещении искажается (к примеру, зеленый цвет преобразуется в темно-синий или черный), и теряется дизайнерский облик помещений.
Для экономии денежных средств рекомендуется покупать натриевые светильники высокого давления. Подключение натриевых ламп высокого давления подходит больше всего для спортивных залов, производственных и коммерческих комплексов. Свет, излучаемый натриевыми лампами высокого давления, позволяет цвета различать практически во всем диапазоне, кроме коротковолнового, в котором цвета могут несколько тускнеть.
Установка натриевых ламп
Натриевые лампы получили сегодня достаточно широкое применение в различных отраслях хозяйства, однако из-за недостаточной передачи спектра цвета, используются чаще всего в качестве уличного освещения. Натриевым лампочкам, в отличие от металл-галидных, без разницы, в каком положении функционировать.
Однако на основании многолетней практики считается, что более эффективно горизонтальное положение лампы, потому что она основной поток света излучает в стороны. Чтобы подключить любую газоразрядную лампу, требуется балласт. Натриевые лампы в этом смысле не являются исключением, балласт требуется для их «разогрева» и нормальной работы.
Пускорегулирующий аппарат
Для натриевых ламп балласт - это пускорегулирующий аппарат, электронный ПРА и импульсное зажигающее устройство. Несомненно, самыми лучшими ПРА считаются по праву электронные, которые имеют ряд преимуществ перед ПРА индуктивными, проигрывая последним по стоимости: в настоящее время их цена достаточно высока.
Самыми распространенными ПРА выступают балластные индуктивные дроссели, которые необходимы для ограничения и стабилизации тока. Необходимый балласт, который скоммутирован с лампой нужным образом, уже имеется в них, поэтому схема подключения натриевых ламп сводится исключительно к подаче на клеммы светильника питающего напряжения.
На сегодняшний день двухобмотчные дроссели являются устаревшими, поэтому стоит отдать предпочтение однообмоточным. Обычный дроссель отечественного производства можно купить на фирме приблизительно за 10 долларов, а на рынке - вдвое дешевле.
Он обязательно должен предназначаться именно для ДНаТ и иметь такую же мощность, как и лампа. Ставить необходимо «родной» дроссель, иначе у лампы может сократиться в несколько раз срок службы, или светоотдача катастрофически упадет. Также возможно «мигание», когда натриевая лампа гаснет непосредственно после прогрева, затем остывает, и все происходит сначала.
Импульсное зажигающее устройство
ИЗУ требуются, как было написано выше, для зажигания лампы. Производители ИЗУ выпускают устройства с 2 и 3 выводами, поэтому может несколько отличаться схема включения натриевой лампы. Но обычно она изображается на каждом корпусе ИЗУ. Из отечественных ИЗУ самым удобным является «УИЗУ», оно подходит для лампы любой мощности и способно работать со всеми балластами.
При этом можно расположить УИЗУ рядом с балластом и возле лампочки, подключив к ее контактам. Полярность при подключении УИЗУ не играет особой роли, но рекомендуется, чтобы «горячий» красный провод соединялся с балластом.
Помехоподавляющий конденсатор
Дуговые натриевые лампы являются потребителями реактивной мощности, поэтому есть смысл в некоторых случаях (при отсутствии фазокомпенсации) включить в схему натриевой лампы помехоподавляющий конденсатор С, который существенно снижает пусковой ток и предотвращает неприятные ситуации. Для дросселей ДНаТ-250 (3А) емкость конденсатора должна составлять 35 мкф, для дросселей ДНаТ-400 (4.4А) - достигать 45 мкф. Следует использовать конденсаторы сухого типа, номинальное напряжение которых 250 В.
Соединения принято выполнять толстым многожильным проводом большого сечения, сетевой кабель также должен рассчитывать на большой ток. Пайки делайте надежными. Винты затягивайте плотно, но без чрезмерного усилия - чтобы колодку не сломать.
При самостоятельном подключении натриевых ламп стоит учитывать такую рекомендацию - нельзя допускать превышения длины проводов, которые соединяют балласт с натриевой лампой больше одного метра.
Вопросы безопасности
Если вы светильник собирали сами - убедитесь, что схема его подключения абсолютна правильна. Если схема подключения не нарисована на вашем балласте, или у балласта/ИЗУ количество ножек не совпадает со схемой - стоит проконсультироваться с продавцом этих деталей или опытным электриком. Последствия такой ошибки - катастрофические: выгорание одного из 3 элементов схемы, выбивание пробок, взрыв лампы и пожар.
Если на баллоне натриевой лампы имеется жир или грязь, то она может лопнуть из-за неравномерного нагрева сразу после прогрева. Поэтому не прикасайтесь к лампе руками и протирайте спиртом на всякий случай после установки в патрон. Если на включенную лампу попали капли воды или другие жидкости, то это провоцирует взрыв со 100% вероятностью!
Используя вентилятор, стоит проверить, что он дует и вращается, куда надо. Подвешивать светильник необходимо надежно с целью избегания падения - натриевая лампа тяжелая и может что-то сломать при падении. При ремонте лампы некоторые измерения следует проводить на включенном устройстве - не делайте этого самостоятельно, если вы не имеете достаточного опыта работы с аппаратами высокого напряжения.
В процессе работы натриевой лампы раз в месяц стирайте пыль со светильника и рефлектора и проверяйте состояние вентилятора. Натриевые лампы менять рекомендуется раз в 4-6 месяцев, так как к концу срока полезной службы у них значительно падает светоотдача.
Неисправности натриевых ламп
Натриевые лампы по мере старения приобретают привычку «мигать»: светильник включается, как обычно разогревается, потом гаснет неожиданно, и все повторяется через некоторое время. Если вы заметили за своей лампой такое поведение - стоит попробовать поменять лампочку. Если смена лампы не помогла - нужно измерить напряжение в сети, может, оно несколько ниже обычного.
Если мигание натриевой лампы происходит нерегулярно - причина кроется в плохом контакте или скачках напряжения в сети. Наиболее неприятной ситуацией является замыкание в балласте между витками обмотки, тогда его необходимо поменять. Иногда могут мигать и новые лампы, однако это проходит через несколько часов.
Зачастую слышно, как трещит ИЗУ после включения светильника (признак работы), но лампа зажечься даже не пытается. Это случается чаще всего из-за пробоев в проводе, который идет к лампе от ИЗУ, или говорит о выгоревшей лампе. Может быть виноватым обрыв провода между фонарем и балластом или подгоревшее ИЗУ.
Можете попробовать сменить провод между лампой и ИЗУ. Также стоит обратить внимание на контакты ИЗУ и их состояние. Если не поможет - поменяйте лампу. Если и это не поможет - отключите ИЗУ, потому что оно способно сжечь вольтметр своими импульсами, и померяйте на патроне лампы напряжение - оно должно у ДНаТ соответствовать сетевому. Если на патроне есть напряжение - меняйте ИЗУ.
Если же натриевая лампа признаков жизни вообще не подает: ИЗУ не жужжит, светильник не светится - скорее всего в сетевом шнуре нарушен контакт или выбило предохранитель. Может, сгорело ИЗУ, или произошел в балласте обрыв обмотки - проверьте балласт, если он целый - стоит поменять ИЗУ.
Балласт можно проверить обычным Ом-метром. У них нормальное сопротивление составляет 1-2 Ом. Если показатель значительно больше - значит, был обрыв в обмотке или нарушился контакт между соединительной колодкой и выводами обмотки (подтяните винты).
Все сложнее при межвитковом замыкании - оно влияет на сопротивление постоянному току очень мало, поэтому обнаруживается трудно, при этом на лампу поступает мощность больше, чем нужно. Когда на натриевой лампе передоз по мощности, то светильник перегревается быстро и гаснет, в итоге также может наблюдаться «мигание».
Теперь вы знаете, как подключить натриевую лампу! В заключение стоит отметить, что дуговые натриевые лампы представляют из себя одну из наиболее эффективных категорий источников видимого излучения, потому что характеризуются самой высокой отдачей света среди всех известных человечеству газоразрядных ламп и незначительным уменьшением светового потока при большом сроке полезной службы.
(322
votes, average: 4,83
out of 5)
Лампы ДНаТ: источник света, который слишком рано списали на пенсию.
Как мы и обещали, наконец созрела статья про лампы ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая высокого давления). Все, кто работал или работает в области светотехники, слышали об этом монстре. Но если кто не слышал, объясним на пальцах: лампы ДНаТ - это как автомат Калашникова для освещения улиц и досветки растений - проверенный временем и надежный, но не лишенный недостатков источник света.
Собственно, эта статья про лампы ДНаТ скорее для начинающих; материал, изложенный грамотно, но доступным языком: без принципиальных схем подключения и полной разблюдовки основ поддержания столба разряда в горелке лампы ДНаТ. Но и специалистам, мы уверены, набросок понравится.
Почти 100% автодорог мира (никто, конечно, не подсчитывал) до недавнего времени освещали лампы ДНаТ, пока их не начали выпиливать с опор в пользу светодиодных светильников. Однако, даже сейчас, бывалые проектировщики предпочитают от греха подальше впихнуть в проект натриевый светильник, ибо светодиодка 1. реально дороже, 2. не на столько уж энергоэффективней и 3. до сих пор непредсказуема, т.к. количество просто зашкаливает. Но об этом позже.
Лампы ДНаТ бывают разных мощностей - от 50 до 1000 Вт (редко, но встречаются мощностью 2000 и 4000 Вт), что как бы намекает на их «промышленное» применение, нежели «бытовое». В основном лампы ДНаТ используют в светильниках для освещения улиц и дорог, реже - на производствах в купе с источниками света белого света (например со светильниками на МГЛ для достижения более теплого света и большей энергоэффективности). В самых извращенных случаях их ставят на производство в чистом виде. И то - до первой травмы или звонка «куда следует».
Но самое незаменимое применение - освещение теплиц, или досветка растений (что, собственно, одно и то же, но второе - по-научному).
Терминология
Вот за что мы не любим Википедию, так за то, что там пишут либо поверхностно, и не понятно, либо занудно и со всеми подробностями - что для для непосвященных тоже не понятно. Самое обидное, что суть названия лампы ДНаТ в ней дают лишь в качестве расшифровки аббревиатуры, однако тут все намного интереснее.
Лампы ДНаТ во всем мире (кроме России) называют так, как они и должны называться - HPS Lamp (High-Pressure Sodium Lamp), то есть натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Они у нас тоже так называются, но этот термин никто не использует. В Советском Союзе, когда только появились НЛВД, их стали производить различные заводы. Модификации и мощности были разные и их нужно было как-то отличать.
Различий действительно было много: форма (эллипсоидные/трубчатые) и прозрачность (матовые/прозрачные) колбы, мощность лампы (75/150/250/400/600/1000), наличие или отсутствие зеркального напыления в одной из полусфер. Так что и названий у НЛВД советского производства было много. Самыми распространенными стали лампы ДНаТ с различными приставками в виде мощности (150, 250 и т.д.).
Это было что-то вроде брендирования. Например сейчас в России существуют лампы ДНаТ-250 (с припиской, «такого-то производства»), а в Германии (да и во всем мире благодаря экспорту, маркетингу и качеству) существует лампа, например, VIALOX NAV-T 250 W SUPER 4Y производства Osram.
Так что по большому счету, лампы ДНаТ- это всего лишь разновидности модели лампы, а не тип источника света . А вот тип источника света - НЛВД, к которому относятся и лампы ДНаТ, и ДНаЗ (с зеркальным напылением) и даже ДНаС (со светорассеивающей колбой, чтоб меньше слепила). И, кроме специалистов, это мало кто знает. Вот так-то.
Кстати, если кому интересно, можно заглянуть в музей ламп (сайт на английском, но с кучей картинок) - здесь собрано бесчисленное количество различных ламп, в т.ч. и натриевых , за всю историю эпохи электрического освещения. Очень познавательно.
Устройство лампы ДНаТ
В принципе, лампы ДНаТ устроены не сложнее, чем любая газоразрядная лампа. Снаружи колба из термостройкого стекла и цоколь, внутри держатель горелки и сама горелка. Все.
Подключение лампы ДНаТ
Подключение также примитивно до безобразия, как и устройство лампы. Так что мы не будем на этом долго останавливаться и лишь приведем одну из наиболее типовых схем подключения лампы ДНаТ.
Хотя тут стоит оговориться, что в действительности вариантов подключения лампы ДНаТ огромное множество. Обязательным компонентом подключения является также компенсирующий конденсатор. Как правило, схемы подключения указаны на блоках ИЗУ. Но на картинке выше приведен самый простой схематический вариант подключения.
Плюсы лампы ДНаТ
1. Энергоэффективность лампы ДНаТ
Этот источник света до сих пор считается одними из самых дешевых и энергоэффективных (2016 год). Да, да, не стоит делать такие глаза. Они вполне себе конкурируют со светодиодами, в т.ч. и по параметру лм/Вт. Так, с лучших представителей отрасли мощностью 250 Вт вполне можно снять до 130 лм/Вт (пруф). А со светильника - до 90…110 лм/Вт в зависимости от производителя, рассеивателя, отражателя, ПРА и качества питающей сети.
Интересно, что чем выше мощность и световой поток лампы ДНаТ, тем выше их светоотдача. К примеру, 50-ваттных ламп выше 80 лм/Вт почти не бывает. А вот с ДНаТ 1000 можно смело получить и 150 лм/Вт - жмяк . Еще раз - всего два года назад такие параметры светодиодам в массовом производстве и не снились.
Говорить просто о лампе без светильника не совсем корректно, т.к. только в нем можно увидеть все плюсы и минусы лампы ДНаТ. Энергоэффективность светильников с натриевыми лампами доходчиво иллюстрируют характеристики, заявленные производителями светильников на их же сайтах (редко когда врут). Но у нас есть и собственные, измеренные данные, полученные из лаборатории во время испытаний светильников для рейтинга:
— - 84 лм/Вт,
— с лампой GE - 81 лм/Вт,
— - 87 лм/Вт.
А вот теперь самое интересное. Если говорить о прямой замене, т.е. когда сняли старый натриевый светильник и на его место повесили новый светодиодный, - надо понимать, что светильник с лампой ДНаТ 150 Вт никогда не заменишь 50 или 70-ваттным светодиодным. То же самое касается 250 Вт натриевых светильников - их невозможно заменить светодиодкой 100 и даже 150 Вт (речь про рядовые светильники, а не про собранные на заказ с идеальными характеристикой и световой отдачей 150 лм/Вт со светового прибора)
.
2. Цена лампы ДНаТ
Стоимость лампы ДНаТ варьируется от 300 до 10 000 рублей в зависимости от мощности, производителя, продавца и некоторых других переменных. Среднестатистическая лампочка мощностью 250 Вт стоит в районе 1000 рублей (±700). Но о цене абстрактной лампы ДНаТ тоже не совсем интересно говорить. Интересно говорить о стоимости лампы в составе светильника с ПРА (пуско-регулирующей аппаратурой), цоколем, защитным стеклом и т.д.
Вообще, лампа ДНаЗ, вместе с ее изобретателем, заслуживают отдельной статьи. И мы ее обязательно напишем. Нет. Серьезно. Кроме собственного сайта компании, об этой лампе почти не найдешь информации. Так что будем это исправлять.
Фотосинтез - это краеугольный камень питания растений. И первая половина этого слова "фото" недвусмысленно говорит нам об участии в этом процессе света. Занимаясь выращиванием растений на гидропонике в домашних условиях, вы обязательно столкнётесь с необходимостью создания искусственного освещения для ваших зелёных насаждений. Не спорю, бывают условия естественного освещения, близкие к идеальным: большие окна, солнечная сторона, отсутствие домов напротив окон, южные широты, вечное лето... Но в большинстве случаев необходимость как-минимум досветки искусственным светом всё-же имеется.
И нам необходимо выбрать - какой же тип искусственного освещения использовать. Помимо бытовых критериев выбора типа ламп, таких как стоимость, КПД, удобство применения, для гровера существует ещё один важный критерий - спектр излучения лампы. Про спектры на нашем сайте уже есть , но, вкратце, суть в том, что растения нуждаются в свете определённых длин волн - в основном в районе красной и синей частях спектра. А лампы как-раз сильно отличаюся по этому показателю, и большая часть ламп, существующих на современном рынке, отсеивается именно в связи с несоответствием этому требованию. К ним относятся лампы накаливания, ультрафиолетовые, большинство галогенных ламп и некоторые другие.
Типы ламп для растений
Но существуют лампы более-менее удовлетворяющие потребностям растений, и которые успешно используются в домашнем и промышленном растениеводстве. К ним относятся:
- Некоторые энергосберегающие лампы.
Они малоэффективны, но их можно использовать при близком расположении к растениям и большом количестве ламп. Разные "энергосберегайки" различаются по спектру, поэтому с ними надо экспериментировать, и выбирать те, на которые растения реагируют лучше всего. - Люминесцентные лампы.
Бывают различного спектра, подходящие и не очень. В растениеводстве рекомендуется использовать лампы T5 и T8. Также требуют близкого расположения к растениям, и большого количества ламп. Часто используются как дополнение к основному свету, либо как основное освещение для выращивания рассады. - Светодиоды, LED.
Недавно появились на рынке и весьма перспективны, но в настоящий момент их активное использование сдерживается высокой стоимостью светильников. - Ртутные лампы высокого давления, ДРЛ.
Могут использоваться как основной свет, но имеют свои недостатки: назкая светоотдача и высокая температура. - Металло-Галогенные лампы, МГЛ, ДРИ.
Активно используются как основное и дополнительное освещение. В своём спектре имеют много синего света, который используется растениями на вегетативной стадии роста. Поэтому эти лампы хороши при выращивания растений, в которых ценится зелёная часть. - Натриевые лампы высокого давления, ДНаТ.
Самые популярные и активно используемые лампы на настоящий момент. По спектру хорошо подходят для выращивания плодоносящих растений. Как и другие лампы, тоже имеет свои минусы: некоторый недостаток синей составляющей спектра (решается досветкой другими лампами), и сильное нагревание при работе.
Запуск ДНаТ
В силу своего устройства, лампу ДНаТ нельзя подключать напрямую к нашей домашней электрической сети - для зажигания холодной лампы напряжения сети недостаточно. К тому же, ток дуги лампы требуется ограничивать. Поэтому лампы ДНаТ используются совместно с Пуско-Регулирующими Аппаратами (ПРА) - электромагнитными (ЭмПРА) и электронными (ЭПРА) .
В западной терминологии эти устройства называются балластами - Magnetic Ballast и Digital Ballast, соответственно. Про электронные балласты зарубежного производства мы можете почитать в , а здесь мы рассмотрим устройство и процесс самостоятельной сборки электромагнитного балласта.
Устройство и сборка ПРА - пуско-регулирующего аппарата для лампы ДНаТ
Итак, в ПРА используется всего три составляющих:
- Индуктивный дроссель. Он как-раз ограничивает ток дуги. Стоимость от 600 руб , зависит от производителя, мощности. Мощность дросселя должна соответствовать мощности лампы. Т.е. для лампы ДНаТ 250 ищем в магазине дроссель мощностью 250 Вт.
- ИЗУ - импульсное зажигающее устройство. Сразу же после включения оно генерирует импульсы напряжением несколько тысяч вольт, которые и создают дугу. Стоимость от 300 руб . При покупке таже обращаем внимание на мощность. ИЗУ имеют диапазон мощностей, например 35-400 Вт. Смотрим, чтобы мощность нашей лампы попадала в этот диапазон.
- Фазокомпенсирующий конденсатор. Этот компонент может остутствовать, но его использование даёт дополнительнае преимущества. Стоимость от 150 руб . Про параметры конденсаторов будет сказано ниже.
При покупке дросселя и ИЗУ уточнайте у продавцов, подходят ли предлагаемые ими товары для использования с лампами ДНаТ. По некоторым сведениям, для ламп ДНаТ и ламп ДРИ используются разные компоненты. Буду рад компетентному мнению по этому вопросу в комментариях к этой статье .
Все компоненты можно найти в продаже на рынках электрики. Компоненты существуют как отечественного, так и зарубежного (Израиль, Германия) производства. В интернете, как водится, ругают отечественные, и хвалят импортные.
Схемы ПРА выглядят следующим образом:
Представлены варианты с двух- и трёхконтактными ИЗУ - и те и другие встречаются в продаже. На третьей схеме показан вариант с применением фазокомпенсирующего конденсатора (на схеме обозначен С ). В схему с трёхконтактным ИЗУ конденсатор подключается точно также, параллельно. На ИЗУ и на дросселе вы увидите похожие схемы, но более подробные, с обозначением маркировок контактов ваших конкретных устройств. Обязательно следуйте этим маркировкам! При достаточной внимательности проблем во время сборки возникнуть не должно.
При сборке и использовании этих цепей необходимо обратить внимание на то, по какому проводу подаётся фаза. Изучая материалы в интернете, я пришёл к выводу, что это важный момент (если я не прав, поправьте меня в комментариях). Решая этот вопрос, я пометил вилку и розетку, обозначив на них фазу.
Также при сборке схемы удобно пользоваться цветами проводов. Это ускоряет монтаж, и устраняет необходимость их прозванивать. Правила такие:
- Рабочий нуль (N) – синего цвета, иногда красный.
- Фаза (L) – может быть белой, черной, коричневой.
- Нулевой защитный проводник (PE) – желто-зеленого цвета.
Для соединения трёх проводов в одной точке (ноль от лампы, от ИЗУ и от вилки), удобно использовать трёхконтактный клеммник.
Все электрические соединения выполняются толстым многожильным проводом, пайки (если имеются) должны быть надежными. Винты в соединительных колодках должны затягиваться плотно, но без чрезмерных усилий - чтоб не сломать колодку.
Вот так выглядит собранный ПРА для ДНаТ 250 у меня:
Конденсатор в схеме ПРА
Вы вероятно заметили, что в своей цепи я не использовал конденсатор. К сожалению, я его просто не нашёл в продаже. Зачем нужен конденсатор в схеме ПРА для ДНаТ, ведь цепи работают и без него? Суть в том, что использование фазокомпенсирующего конденсатора позволяет уменьшить нагрузку на вашу домашнюю электропроводку и на цепь вашего осветительного устройства в частности. Более подробно и очень показательно о преимуществах использования фазокомпенсирующего конденсатора вам расскажут на этом видео .
Ёмкость конденсатора для нашей цепи подбираем по такой таблице:
Мощность лампы Конденсатор 220 В ~ 50 Гц 150 Вт20 мкФ250 Вт32 мкФ400 Вт45 мкФ600 Вт60 мкФ1000 Вт85 мкФ
Безопасность
В связи с конструктивными особенностями лампы ДНаТ, при экспериментах с ней и её дальнейшем использовании следует соблюдать меры предосторожности:
- Нельзя выключать лампу сразу после включения. Она должна погореть минуту-другую. После кратковременного отключения лампа "зависает", и уже не включается. Для включения требуется отключать лампу от сети и давать ей "отдохнуть".
- Обеспечьте лампе хорошую вентилляцию. Температура работающей лампы ДНаТ намного превышает 100 градусов С (по некоторым источникам, до 1000 градусов!). Поэтому хорошая вентилляция - это не только гарантия хорошего самочуствия ваших "растишек", но и вашей личной безопасности. Не касайтесь работающей лампы и её отражателя.
- Старайтесь не касаться лампы в принципе. Перед установкой протрите лампу чистой мягкой тканью, не беритесь за лампу голыми руками. Лучше всего использовать матерчатые перчатки. Дело в том, что из-за той же высокой температуры, любой посторонний налёт (жиры, вода) на колбе лампы может вызвать её взрыв. В сети много об этом пишут, но вот вам замечательное видео на эту тему.
- В зависимости от мощности, балласт также может сильно нагреваться - от 80 до 150 градусов. Поэтому вопрос защиты от высокой температуры балласта надо вам как-то решить. Скажем, изолировать ПРА в надёжном огнеустойчивом корпусе, предотвратить попадание на него бумаги, ткани, сухих листьев.
- Соблюдайте общую технику безопасности при работе с электричеством. Исключите возможность попадания на балласт воды, уберите его подальше и подвесьте повыше. Провода должны иметь целую изоляцию, лучше применить специальный провод для суровых условий. Помните, что в момент зажигания лампы ИЗУ вырабатывает импульсы очень высоко напряжения. Это кроме "обычных" 220 вольт, которые присутствуют по всей схеме.
GORSHKOFF.TV
В этой статье я несколько раз упоминал видео из замечательного канала на YouTube GORSHKOFF.TV . Пожалуй, это лучший научно-популярный (не побоюсь этого слова) канал, посвящённый гидропонике, из тех, которые я встречал! Я вам всем очень рекомендую пересмотреть все видео канала, а сам с нетерпением жду появления новых познавательных материалов, а также выражаю глубокую благодарность за эту активность лично