Co oznacza skrót DNAT
Żarówki sodowe to rodzaj energooszczędnych opraw oświetleniowych, które zawierają sód wewnątrz bańki. Konstrukcja ta jest przestarzała i jest zastępowana przez bardziej zaawansowane technologicznie źródła światła. Jednak nadal jest na nią zapotrzebowanie, dlatego warto przyjrzeć się jej szczegółowo.
Co to jest lampa sodowa?
Za lampę sodową uważa się oprawę oświetleniową o oznaczeniu DNaT i skrócie "łukowa lampa sodowa rurowa". Element ten charakteryzuje się niezawodnością, prostotą i przystępną ceną. Wiele firm nadal je produkuje, co świadczy o tym, że jest na nie popyt.
Urządzenia te pojawiły się po raz pierwszy w latach trzydziestych, ale szybko zostały wyparte przez źródła metalohalogenkowe. Elementy są wykorzystywane do oświetlania ulic, podświetlania upraw, hal sportowych i metra.
Elementy sodowe były przez długi czas instalowane w latarniach ulicznych i systemach oświetlenia torowego. Urządzenia te są obecnie zastępowane przez diody LED. Mimo to wielu projektantów preferuje źródła sodowe ze względu na ich dostępność, długą trwałość, wysoką wydajność i skuteczność świetlną.
Nierzadko DNaT są instalowane w fabrykach razem z lampami metalohalogenkowymi. Oświetlenie sodowe daje cieplejsze kolory i jest wygodniejsze do pracy.
Różnorodność
Wszystkie lampy sodowe dzielą się na elementy wysokociśnieniowe i niskociśnieniowe. Główną różnicą jest poziom ciśnienia w bańce i różnica w stosunku do ciśnienia atmosferycznego. Określa to specyfikę sprzętu i jego zastosowanie w określonych sytuacjach.
Elementy wysokociśnieniowe
Istnieją trzy rodzaje elementów wysokociśnieniowych:
- DNaT - najbardziej rozpowszechniona wysokoprężna łukowa lampa sodowa, którą można znaleźć w lampach ulicznych.
- DNaZ jest odmianą DNaT, która posiada lustrzaną powłokę na wewnętrznej ściance bańki. Element ten charakteryzuje się niższą mocą, ale wyższą skutecznością świetlną.
- DRI (DRIZ) to urządzenie z dodatkami emitującymi światło. Może mieć lustrzaną powłokę na bańce. Stosunkowo dobre odwzorowanie kolorów, ale niektóre kolory są niewyraźne.
Niska
Sód . Lampy niskociśnieniowe od początku nie cieszyły się popularnością wśród użytkowników i nie są już stosowane. Nawet zwiększona efektywność energetyczna nie stała się powodem do jej stosowania. Przyczyną jest słabe odwzorowanie kolorów, które utrudnia identyfikację koloru, a czasem także kształtu obiektu.
Jednocześnie są one niezawodne, zużywają mało energii i dają doskonałe światło. Bardzo dobrze nadaje się do oświetlenia ulicznego, tylko w rzadkich przypadkach.
Charakterystyka techniczna
Strumień świetlny, wydajność świetlna i trwałość są uważane za podstawowe. Istnieje bezpośrednia zależność między mocą elementu a okresem eksploatacji - modele o większej mocy działają dłużej.
Poniżej przedstawiamy specyfikację techniczną najpopularniejszych źródeł DNAT o mocy 150, 250 i 400W. Wszystkie są podłączone do oprawy za pomocą trzonka typu E40 pod napięciem 120 V.
DNAT 150
Charakterystyka techniczna lampy DNAT 150
| Moc, W | Strumień świetlny, lm | Skuteczność świetlna, lm/W | Długość, mm | Średnica, mm | Czas trwania zasilania, h |
| 150 | 14 500 | 100 | 211 | 48 | 6 000 |
DNAT 250
Charakterystyka techniczna lampy DNAT 250
| Moc, W | Strumień świetlny, lm | Skuteczność świetlna, lm/W | Długość, mm | Średnica, mm | Czas trwania zasilania, h |
| 250 | 25 000 | 100 | 250 | 48 | 10 000 |
DNAT 400
Charakterystyka techniczna lampy DNAT 400
| Moc, W | Strumień świetlny, lm | Skuteczność świetlna, lm/W | Długość, mm | Średnica, mm | Czas trwania mocy, h |
| 400 | 47 000 | 125 | 278 | 48 | 15 000 |
Cechy konstrukcyjne
Wszystkie lampy sodowe składają się z bardzo wytrzymałej bańki z tlenku glinu połączonej z dwiema elektrodami. Materiał, z którego wykonane są ogniwa, jest odporny na wysokie temperatury i pary sodu. Bańka jest wypełniona mieszaniną gazów obojętnych: rtęci, sodu i ksenonu. Obecność argonu w mieszaninie gazów ułatwia formowanie ładunku, a rtęć i ksenon zwiększają strumień świetlny.
Konstrukcja wygląda jak żarówka w żarówce. Palnik jest umieszczony w mniejszej bańce i wytwarza się w niej podciśnienie. Podłącza się go do sieci elektrycznej za pośrednictwem płyty bazowej. Element zewnętrzny działa jak termos i chroni części wewnętrzne przed niekorzystnym wpływem niskich temperatur otoczenia oraz ogranicza straty ciepła.
Palnik
Palnik jest najważniejszym elementem każdej lampy DNAT. Składa się on z wąskiego szklanego cylindra, który jest możliwie jak najbardziej odporny na zmiany temperatury i wpływy chemiczne. Elektrody umieszcza się po obu stronach żarówki.
Szczególną uwagę zwraca się na całkowite odkurzenie palnika podczas produkcji. Podczas pracy podstawa nagrzewa się do temperatury 1300 stopni Celsjusza i nawet niewielkie ilości tlenu w tym obszarze mogą spowodować wybuch.
Film: Lampa DNAT 250 z żarówką bezciśnieniową.
Palnik jest wykonany z polikrystalicznego tlenku glinu (polikor). Materiał ten charakteryzuje się dużą gęstością, jest odporny na działanie par sodu i przepuszcza około 90% promieniowania widzialnego. Elektrody są wykonane z molibdenu. Zwiększenie mocy elementu wymaga zwiększenia wielkości palnika.
Próżnia w bańce jest trudna do utrzymania, ponieważ rozszerzalność cieplna nieuchronnie prowadzi do powstawania mikroskopijnych szczelin, przez które przedostaje się powietrze. Aby temu zapobiec, stosuje się podkładki dystansowe.
Baza
Oprawa jest podłączona do sieci elektrycznej za pośrednictwem cokołu. Najczęściej stosowanym połączeniem jest złącze śrubowe Edisona oznaczone literą E. Trzonki E27 dla DNAT 70 i 100 W, E40 dla 150, 250 i 400 W. Liczba obok oznaczenia literowego wskazuje średnicę przyłącza.
Przez długi czas lampy sodowe miały tylko trzonki gwintowe, ale pojawiło się nowe połączenie, Double Ended, ze stykami po obu stronach cylindrycznej bańki.
Zasada działania
Wewnątrz bańki lampy sodowej musi być utrzymywane wyładowanie łukowe. Do wytwarzania energii stosuje się urządzenie do zapłonu impulsowego (PED). Podczas włączania impuls może osiągnąć moc 2-5 kW.
Pod wpływem napięcia następuje awaria z wytworzeniem wyładowania. Rozgrzanie palnika i osiągnięcie przez urządzenie mocy znamionowej trwa około dziesięciu minut. W tym czasie jasność wzrasta i normalizuje się.
W nowoczesnych urządzeniach wbudowany jest dławik, który ogranicza prąd łuku i gwarantuje stabilne zasilanie, bez pulsacji i innych niepożądanych zjawisk.
Aplikacje
Lampy sodowe są stosowane tam, gdzie względy ekonomiczne są ważniejsze od oddawania barw. Nie nadają się do użytku domowego, w budynkach użyteczności publicznej i halach produkcyjnych.. Oprócz słabego odwzorowania kolorów, lampa jest niebezpieczna w przypadku awarii.
Lampy DNaT są używane do Na zewnątrz lub oświetlenie szklarni, podświetlanie zabytków architektury i budynków. Występują one szczególnie często w dużych miastach. Można je rozpoznać po żółtawo-złotym odcieniu. Najczęściej spotykane moce to 250 i 400 W.
Stosunkowo niedawno na rynku pojawiły się lampy sodowe małej mocy o współczynniku oddawania barw 80. Jest to wartość znacznie wyższa niż w przypadku innych porównywalnych modeli. Lampy te są zatem skuteczne w dekoracji oświetlenia publicznego.
Sodowe źródła światła są stosowane w końcowych fazach wzrostu siewek w szklarniegdzie często występują odcienie niebieskiego. Promieniowanie znacznej części widma ultrafioletowego wspomaga wzrost roślin. Ważne jest, aby ostrożnie obchodzić się z tymi elementami, ponieważ zniszczenie cebulki może zniszczyć całą uprawę i zepsuć glebę.
Elementy sodowe są często wykorzystywane przez projektantów do symulowania ognia lub światła słonecznego.
Schematy połączeń
W zależności od DUT schematy połączeń są różne. Zasilacz może być dwupinowy lub trójpinowy. Schematy połączeń dla obu przypadków przedstawiono poniżej.
W schematach połączeń lamp sodowych dławik jest zawsze połączony szeregowo, a aparat zapłonowy równolegle.
Reaktywność zasilania podczas rozruchu wymaga włączenia do obwodu kondensatora, który zmniejsza zakłócenia i prąd rozruchowy. Zazwyczaj stosuje się kondensator o pojemności 18-40 μF. Kondensator jest podłączony równolegle do źródła zasilania. Kondensator stabilizuje napięcie i spowalnia degradację elektrody.
Środki ostrożności
Stosując lampy sodowe wyładowcze, należy pamiętać, że
- Niedopuszczalne jest wyłączanie zasilacza bezpośrednio po jego włączeniu. Odczekaj co najmniej 1-2 minuty. Nieprzestrzeganie tego zalecenia może spowodować całkowity brak możliwości uruchomienia urządzenia.
- Pomieszczenie z elementem oświetleniowym musi być wyposażone w system wentylacyjny. Wynika to ze zwiększonej mocy cieplnej urządzenia oraz obecności w nim substancji niebezpiecznych.
- Podczas pracy nie należy dotykać lampy i reflektora gołymi rękami, gdyż grozi to poważnym poparzeniem.
- Podczas montażu żarówki zaleca się noszenie rękawic. Złogi tłuszczu po podgrzaniu mogą spowodować eksplozję bańki. Woda nie może mieć kontaktu z odsłoniętymi elementami.
- Statecznik używany w połączeniu z żarówką może być podgrzewany do temperatury około 150 stopni Celsjusza. Zaleca się umieszczenie go pod ognioodporną pokrywą, aby chronić go przed wilgocią i zanieczyszczeniami.
- Nie należy dotykać części przewodzących gołymi rękami ani dopuszczać do ich zamoczenia. Zaleca się również okresowe sprawdzanie okablowania pod kątem uszkodzeń, oparzeń lub zwarć. W tym przypadku przewody muszą być specjalne, zaprojektowane tak, aby wytrzymywały bardzo wysokie napięcia.
Usuwanie
Sód jest substancją lotną i łatwo ulega zapłonowi w przypadku wystawienia na działanie powietrza. Zawiera również rtęć, niebezpieczny pierwiastek radioaktywny, który może powodować poważne zatrucia. Z tego powodu sodowe źródła światła nie powinny być po prostu wyrzucane. Należy je usuwać jako odpady potencjalnie niebezpieczne wraz z innymi żarówkami energooszczędnymi.
W dużych miastach znajdują się pojemniki na odpady. Jeśli nie jest to możliwe, należy skontaktować się z najbliższym zakładem produkującym oprawy oświetleniowe, firmą zajmującą się gospodarką odpadami lub firmą zbierającą odpady niebezpieczne.
Zalety i wady
Lampa sodowa ma wady i zalety. Pamiętanie o nich pomoże uniknąć nieprzyjemnych niespodzianek.
Zalety:
- Wysoki strumień świetlny w porównaniu z innymi oprawami oświetleniowymi. W przypadku HLVD może to być do 150 lm/W, a w przypadku HLND nawet do 200 lm/W.
- Większość z przedstawionych modeli charakteryzuje się bardzo długim okresem eksploatacji, a ich maksymalny czas pracy wynosi 28 000 godzin.
- Parametry sprawnościowe pozostają na tym samym poziomie podczas pracy.
- Urządzenia te emitują bardzo przyjemne dla oka światło.
- Lampy sodowe mogą stabilnie pracować w temperaturach od -60 °C do +40 °C.
Wady są następujące:
- Od momentu uruchomienia do osiągnięcia mocy znamionowej może upłynąć około 10 minut.
- Wiele elementów wewnątrz żarówki zawiera szkodliwą rtęć.
- Zagrożenie wybuchem ze względu na możliwość kontaktu sodu z powietrzem i gwałtownego zapłonu.
- Czasami trudno jest podłączyć urządzenia sterujące.
- Duże straty mocy podczas pracy (do 60%).
- Odwzorowanie kolorów jest słabe.
- W sieci o częstotliwości 50 Hz mogą występować znaczne tętnienia.
- Do zapłonu wymagane jest wysokie napięcie.
Wady są znaczne, ale w przypadku oświetlenia ulicznego o dużej mocy źródła sodowe wydają się być wygodną opcją.
