Arten von DNA-Lampen und ihre technischen Eigenschaften. Was ist eine Natriumlampe? Effizienz der Dnat-Lampe

Natriumhochdrucklampen (HPS) gehören zu den effizientesten Lichtquellen und haben bereits heute eine Lichtausbeute von bis zu 160 lm/W bei Leistungen von 30 – 1000 W, ihre Lebensdauer kann über 25.000 Stunden betragen. Die geringe Größe von Der Leuchtkörper und die hohe Helligkeit von Natriumdampf-Hochdrucklampen erweitern die Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Beleuchtungsgeräten mit konzentrierter Lichtverteilung erheblich.

In der Regel werden Natriumdampf-Hochdrucklampen in Verbindung mit einem induktiven oder elektronischen Vorschaltgerät betrieben. Die Zündung von Natriumdampf-Hochdrucklampen erfolgt über spezielle Zündgeräte, die Impulse bis zu 6 kV erzeugen. Die Brenndauer der Lampen beträgt in der Regel 3 – 5 Minuten.

Zu den Vorteilen moderner Natriumdampf-Hochdrucklampen gehört ein relativ geringer Lichtstromrückgang während ihrer Lebensdauer, der beispielsweise bei 400-W-Lampen 10 - 20 % pro 15.000 Stunden bei einem 10-stündigen Brennzyklus beträgt. Bei Lampen, die häufiger schalten, nimmt der Lichtstromrückgang mit jeder Zyklushalbierung um ca. 25 % zu. Das gleiche Verhältnis gilt für die Berechnung der Lebensdauerverkürzung.

Es ist allgemein anerkannt, dass diese Lampen dort eingesetzt werden, wo Wirtschaftlichkeit wichtiger ist als eine genaue Farbwiedergabe. Ihr warmgelbes Licht eignet sich gut zur Beleuchtung von Parks, Einkaufszentren, Straßen und in manchen Fällen auch zur dekorativen Architekturbeleuchtung (Moskau ist ein Paradebeispiel dafür). Die Entwicklung dieser Lichtquellen im letzten Jahrzehnt hat jedoch zu einer starken Erweiterung ihrer Einsatzmöglichkeiten durch das Aufkommen neuer Typen sowie Lampen mit geringer Leistung und Lampen mit verbesserter Farbwiedergabe geführt.

1. Natriumhochdrucklampen mit verbesserter Farbwiedergabe

Derzeit stellen Natriumhochdrucklampen nahezu die effizienteste Gruppe von Entladungslichtquellen dar. Standard-Natriumdampf-Hochdrucklampen weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, von denen zunächst die deutlich verschlechterten Farbwiedergabeeigenschaften hervorzuheben sind, die durch einen niedrigen Farbwiedergabeindex (Ra = 25 - 28) und eine niedrige Farbe gekennzeichnet sind Temperatur (Tcv = 2000 - 2200 K).

Durch die verbreiterten Resonanzlinien des Natriums entsteht die goldgelbe Farbe der Strahlung. Die Farbwiedergabe von Natriumdampf-Hochdrucklampen gilt für die Außenbeleuchtung als zufriedenstellend, für die Innenbeleuchtung jedoch als unzureichend.

Die Verbesserung der Farbeigenschaften von Natriumdampf-Hochdrucklampen ist hauptsächlich auf einen Anstieg des Natriumdampfdrucks im Brenner mit einer Erhöhung der Temperatur der Kaltzone oder des Natriumgehalts im Amalgam zurückzuführen(Amalgam – flüssige, halbflüssige oder feste Metalllegierung mit Quecksilber), Vergrößerung des Durchmessers der Entladungsröhre, Einführung emittierender Zusatzstoffe, Aufbringen von Leuchtstoffen und Interferenzbeschichtungen auf den Außenkolben und Betreiben der Lampen mit hochfrequentem Impulsstrom. Der Rückgang der Lichtausbeute wird durch einen Anstieg des Xenondrucks (d. h. eine Abnahme der Plasmaleitfähigkeit) ausgeglichen.

Viele Spezialisten beschäftigen sich mit dem Problem, die spektrale Zusammensetzung der Strahlung von Natriumdampf-Hochdrucklampen zu verbessern, und eine Reihe ausländischer Unternehmen produzieren bereits hochwertige Lampen mit verbesserten Farbparametern. So umfasst die Produktpalette führender Unternehmen wie General Electric, Osram, Philips eine breite Gruppe von Natriumdampflampen mit verbesserten Farbwiedergabeeigenschaften.

Solche Lampen mit einem allgemeinen Farbwiedergabeindex Ra = 50 - 70 haben eine um 25 % geringere Lichtausbeute und eine halbe Lebensdauer im Vergleich zu Standardoptionen. Es ist auch erwähnenswert, dass die grundlegenden Parameter von Natriumdampf-Hochdrucklampen für Änderungen der Versorgungsspannung von entscheidender Bedeutung sind. Wenn also die Versorgungsspannung um 5 - 10 % sinkt, verlieren Leistung, Lichtstrom, Ra 5 bis 30 % ihrer Nennwerte, und wenn die Spannung ansteigt, sinkt die Lebensdauer stark.

Versuche, ein wirtschaftliches Analogon zur Glühlampe zu finden, führten zur Entwicklung einer neuen Generation von Natriumdampflampen. Vor relativ kurzer Zeit ist eine Familie von Natriumdampflampen mit geringer Leistung und verbesserter Farbwiedergabe erschienen. Philips stellte eine Reihe von SDW-Lampen mit einer Leistung von 35 - 100 W mit R a = 80 und einer Emissionsfarbe nahe der von Glühlampen vor. Die Lichtausbeute der Lampe beträgt 39 - 49 lm/W, die des Lampensystems - Vorschaltgerät 32 - 41 lm/W. Mit einer solchen Lampe lassen sich erfolgreich dekorative Lichtakzente an öffentlichen Orten setzen.

Die OSRAM COLORSTAR DSX-Lampenserie ist zusammen mit dem elektronischen Vorschaltgerät POWERTRONIC PT DSX ein völlig neues Beleuchtungssystem, das es ermöglicht, die Farbtemperatur mit derselben Lampe zu ändern. Die Änderung der Farbtemperatur von 2600 auf 3000 K und zurück erfolgt über ein elektronisches Vorschaltgerät mit speziellem Schalter. Dadurch können Sie für die in den Schaufenstern ausgestellten Exponate einen hellen Innenraum schaffen, der der Tages- bzw. Jahreszeit entspricht. Lampen dieser Serie sind umweltfreundlich, da sie kein Quecksilber enthalten. Die Kosten für eine Beleuchtungsanlage aus solchen Bausätzen sind 5- bis 6-mal höher als für eine ähnliche Anlage bestehend aus Lampen mit Halogenglühlampen.

Für die Außenbeleuchtung wurde eine modifizierte Version des COLORSTAR DSX-Systems entwickelt – COLORSTAR DSX2. Zusammen mit einem speziellen Vorschaltgerät kann der Lichtstrom der Anlage auf 50 % des Nennwertes reduziert werden. Diese Lampenserie enthält außerdem kein Quecksilber.

Natriumdampf-Hochdrucklampen mit geringer Leistung

Unter den derzeit produzierten Natriumdampf-Hochdrucklampen entfällt der größte Anteil auf Lampen mit einer Leistung von 250 und 400 W. Bei diesen Leistungen gilt die Effizienz der Lampen als maximal. In jüngster Zeit ist jedoch das Interesse an Natriumdampf-Hochdrucklampen mit geringer Leistung aufgrund des Wunsches, Energie zu sparen, wenn Glühlampen durch Entladungslampen mit geringer Leistung in der Innenbeleuchtung ersetzt werden, deutlich gestiegen.

Die von ausländischen Unternehmen erreichte Mindestleistung von Natriumdampf-Hochdrucklampen liegt bei 30 – 35 W. Das Gasentladungslampenwerk Poltawa beherrscht die Produktion von Hochdruck-Natriumdampflampen mit geringer Leistung und einer Leistung von 70, 100 und 150 W.

Schwierigkeiten bei der Herstellung von Hochdruck-Natriumdampflampen mit geringer Leistung sind mit dem Übergang zu niedrigen Strömen und Durchmessern von Entladungsröhren sowie mit einer Vergrößerung der relativen Länge der Elektrodenbereiche im Vergleich zum Abstand zwischen den Elektroden verbunden, was zu einem sehr starken Anstieg führt hohe Reaktionsfähigkeit der Lampe auf den Stromversorgungsmodus und auf Abweichungen in den Designabmessungen der Entladungsröhren und der Materialqualität. Daher steigen bei der Herstellung von Natriumdampf-Hochdrucklampen geringer Leistung die Anforderungen an die Einhaltung von Toleranzen bei den geometrischen Abmessungen von Entladungsröhrenbaugruppen, an die Reinheit der Materialien und an die Genauigkeit der Dosierung von Füllelementen. Es gibt bereits grundlegende Technologien, die es ermöglichen, die Massenproduktion dieser wirtschaftlichen und langlebigen Lichtquellen zu beherrschen.

OSRAM bietet auch eine Reihe von Low-Power-Lampen an, die keinen Zünder benötigen (die Brenner enthalten eine Penning-Mischung). Allerdings ist ihre Lichtausbeute 14 – 15 % geringer als die von Standardlampen.

Einer der Vorteile von Lampen, die kein Impulszündgerät benötigen, ist die Möglichkeit, sie in Lampen für Quecksilberlampen einzubauen (vorbehaltlich anderer notwendiger Bedingungen). Beispielsweise ist eine NAV E 110-Lampe mit einem Lichtstrom von 8000 lm vollständig mit einer Quecksilberlampe vom Typ DRL-125 mit einem Nennlichtstrom von 6000 - 6500 lm austauschbar. Ähnliche inländische Entwicklungen werden in unserem Land seit langem genutzt. Derzeit produziert JSC LISMA beispielsweise die Lampen DNaT 210 und DNaT 360, die DRL 250 bzw. DRL 400 direkt ersetzen sollen.

Quecksilberfreies NLVD

In den letzten Jahren wurden in vielen Ländern erhebliche Anstrengungen im Umweltschutz unternommen. Ein Bereich dieser Bemühungen besteht darin, das Vorhandensein giftiger Schwermetallverbindungen (z. B. Quecksilber) in fertigen Industrieprodukten zu reduzieren oder zu vermeiden. So werden quecksilberhaltige medizinische Thermometer nach und nach durch quecksilberfreie ersetzt.

Der gleiche Trend breitet sich im Bereich der Lichtquellentechnologie stark aus. Der Quecksilbergehalt in einer 40-Watt-Leuchtstofflampe sank von 30 auf 3 mg. Bei Natriumdampf-Hochdrucklampen verläuft dieser Prozess nicht so schnell, auch weil Quecksilber die Effizienz dieser Lichtquellen, die heute als die wirtschaftlichsten gelten, deutlich steigert.

Bestehende und in der Entwicklung befindliche quecksilberfreie Lampen scheinen eine glänzende Zukunft zu haben. Die bereits erwähnte Serie der Osram COLORSTAR DSX-Lampen enthält kein Quecksilber, was eine ernsthafte Errungenschaft des Unternehmens darstellt. Allerdings handelt es sich bei diesen Lampen zusammen mit speziellen elektronischen Vorschaltgeräten um Spezialsysteme, bei denen ihre Effizienz und Einfachheit nicht im Vordergrund stehen.

Die Mercury Free-Serie quecksilberfreier Lampen von Sylvania ist seit langem bekannt. Besonderes Augenmerk legt der Hersteller auf verbesserte Farbwiedergabeeigenschaften und vergleicht diese mit Standardanaloga aus eigener Produktion.

Vor nicht allzu langer Zeit wurde eine Entwicklung von Ingenieuren von Matsushita Electric (Japan) veröffentlicht, bei der es sich um eine quecksilberfreie Niederdruck-Flüssigkeitspumpe mit hoher Farbwiedergabe handelt, die keine speziellen gepulsten Vorschaltgeräte erfordert.

Am Ende der Lebensdauer einer herkömmlichen Lampe nimmt die Farbe der Strahlung aufgrund einer Änderung des Verhältnisses von Natrium- und Quecksilbergehalt im Amalgam einen rosafarbenen Farbton an. Dieser Schirm macht im Gegensatz zur gelblichen Farbe der Versuchslampe unter gleichen Bedingungen keinen sehr angenehmen Eindruck. Mit steigender Farbtemperatur steigt Ra zunächst auf einen Maximalwert (bei Г = 2500 K) und nimmt dann ab.

Um die Abweichung zu verringern, veränderten die Entwickler den Xenondruck und den Innendurchmesser des Brenners. Daraus wurde geschlossen, dass die Abweichung von der Schwarzkörperlinie mit zunehmendem Xenondruck abnimmt, gleichzeitig aber die Zündspannung zunimmt. Bei einem Druck von 40 kPa beträgt die Zündspannung etwa 2000 V, auch wenn ein Stromkreis zu ihrer Erleichterung vorhanden ist. Bei einer Änderung des Innendurchmessers von 6 auf 6,8 mm nimmt die Abweichung von der Schwarzkörperlinie ab, die Lichtausbeute nimmt jedoch ab, was für die vorliegende Aufgabe nicht akzeptabel ist.

Eine quecksilberfreie Natriumlampe mit hohem Ra weist fast die gleichen Eigenschaften auf wie ihr quecksilberhaltiges Gegenstück. Eine quecksilberfreie Lampe hat eine 1,3-mal längere Lebensdauer.

Natriumdampf-Hochdrucklampen mit zwei Brennern

Das jüngste Erscheinen von Serienmustern von Natriumdampf-Hochdrucklampen mit parallel geschalteten Brennern mehrerer führender Hersteller gibt Anlass zu der Annahme, dass diese Richtung vielversprechend ist, da eine solche Lösung nicht nur zu einer deutlichen Erhöhung der Lebensdauer der Lampen beiträgt Lampen, sondern beseitigt auch die Schwierigkeiten einer sofortigen Wiederzündung und erweitert die potenziellen Möglichkeiten der Kombination von Brennern mit unterschiedlichen Leistungen, Spektralzusammensetzungen usw.

Trotz der angegebenen soliden Lebensdauer ist die Frage nach der Haltbarkeit dieser Lampen mit Vorsicht zu genießen. Tatsächlich verdoppelt sich die Lebensdauer einer solchen Lampe nur, wenn die Brennerlampen während ihrer gesamten Lebensdauer abwechselnd gezündet werden. Andernfalls beginnt der häufiger arbeitende Brenner am Ende seiner Lebensdauer, den zweiten Brenner teilweise zu umgehen (dieses Phänomen wird manchmal als elektrisches „Leck“ bezeichnet; in diesem Fall wird das verdünnte Gas im Außenkolben durch die Spannung durchbrochen). der Zündimpulse) und daher kann es zu Schwierigkeiten bei der Zündung kommen.

Japanische Ingenieure (Toshiba Lighting & Technology) bieten aus ihrer Sicht eine optimale Lösung, die es uns ermöglicht, die genannten Phänomene bei einer Zweibrennerlampe zu beseitigen. Das Design der Lampe enthält zwei Zündsonden, die die Zündung des einen oder anderen sicherstellen Brenner, wenn positive oder negative Impulse angelegt werden. Vorschaltgeräte für solche Lampen enthalten zwei Spulen, die auf einen Kern gewickelt sind. Die Schaltung ist recht einfach und kostengünstig. Durch diese Konstruktion werden die Brennerlampen abwechselnd gezündet. Die abwechselnde Zündung der Brenner sorgt für weniger „ „Alterung“ der Brenner und erhöht ihre Gesamtbetriebszeit erheblich. Ingenieure des gleichen Unternehmens bieten eine Lampe mit eingebautem Zünder an, die kein komplexes Steuerungssystem erfordert.

Einige Trends zur Verbesserung von Natriumdampf-Hochdrucklampen

In welche Richtung suchen Designer und Forscher nach effektiven Lösungen für Natriumdampf-Hochdrucklampen? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir zunächst die offensichtlichen Nachteile dieser Lampen hinsichtlich Sehkomfort, Einfachheit und der notwendigen elektrischen Sicherheit des Designs ansprechen. Darunter sind einige grundlegende Ursachen: schlechte Farbwiedergabeeigenschaften, erhöhte Pulsation des Lichtstroms, hohe Zündspannung und noch höhere Wiederzündspannung.

Gemessen an den Eigenschaften von Lampen mit hohen Farbwiedergabeeigenschaften ist es den Entwicklern gelungen, dem Optimum für diese Gruppe von Lichtquellen näher zu kommen. Der Kampf gegen die Strahlungspulsation, die bei Natriumdampf-Hochdrucklampen 70 - 80 % erreicht, erfolgt in der Regel mit gängigen Methoden, wie dem Einschalten der Lampen in verschiedenen Phasen des Netzwerks (bei Mehrlampeninstallationen) und der Stromversorgung mit hoher Leistung -Frequenzstrom. Durch den Einsatz spezieller elektronischer Vorschaltgeräte wird dieses Problem nahezu beseitigt.

Impulszündgeräte (IZD), die derzeit in den meisten Niederdruck-Zünd-Vorschaltgerät-Sets verwendet werden, erschweren den Betrieb von Lampen und erhöhen die Kosten des Lampen-Vorschaltgerät-Sets. IZU-Zündimpulse wirken sich negativ auf das Vorschaltgerät und die Lampe aus und es kommt zu vorzeitigen Ausfällen dieser Geräte. Daher suchen Entwickler nach Möglichkeiten, die Zündspannung zu reduzieren und so auf die IZU zu verzichten.

Das Problem, eine sofortige Wiederzündung sicherzustellen, wird normalerweise auf zwei Arten gelöst. Sie können Zündgeräte verwenden, die Impulse mit erhöhter Amplitude erzeugen, oder die erwähnte Lampe mit zwei Brennern verwenden, für die solche Geräte nicht erforderlich sind.

Die Lebensdauer von Natriumdampflampen gilt als die längste unter den Hochleistungsentladungslichtquellen. Aber auch in diesem Bereich wollen Designer das Beste erreichen. Es ist bekannt, dass die Lebensdauer und der Lichtstromabfall im Betrieb von der Geschwindigkeit abhängt, mit der Natrium den Brenner verlässt. Der Austritt von Natrium aus der Entladung führt zur Anreicherung der Amalgamzusammensetzung mit Quecksilber und einem Anstieg der Spannung an der Lampe, bis diese erlischt (150 - 160 V). Zahlreiche Studien, Entwicklungen und Patente widmen sich diesem Problem. Zu den erfolgreichsten Lösungen gehört der GE-Amalgamspender, der in Serienlampen verwendet wird. Die Konstruktion des Spenders gewährleistet während der gesamten Lebensdauer der Lampe einen streng begrenzten Natriumamalgamfluss in die Entladungsröhre. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer, die Verdunkelung der Rohrenden wird reduziert und der Lichtstrom bleibt nahezu konstant (bis zu 90 % des Ausgangswerts).

Natürlich ist die Forschung und Verbesserung von Natriumdampf-Hochdrucklampen noch nicht abgeschlossen, und daher sind in der großen Familie dieser vielversprechenden Lichtquellen neue, möglicherweise außergewöhnliche Lösungen zu erwarten.

Es wurden Materialien aus dem Buch „Energy Saving in Lighting“ verwendet. Ed. Prof. Yu. B. Eisenberg.

Eine Natriumgasentladungslampe (SL) ist eine elektrische Lichtquelle, deren Leuchtkörper eine Gasentladung in Natriumdampf ist. Daher überwiegt im Spektrum solcher Lampen die Natriumresonanzstrahlung; Die Lampen geben ein helles orange-gelbes Licht ab. Diese Besonderheit der NL (monochromatische Strahlung) führt bei deren Beleuchtung zu einer unbefriedigenden Farbwiedergabequalität. Aufgrund der Eigenschaften des Spektrums und des erheblichen Flimmerns bei der doppelten Frequenz des Stromversorgungsnetzes werden NLs hauptsächlich für Straßenbeleuchtung sowie für Zweck-, Architektur- und Dekorationszwecke verwendet. Es wird zur Innenbeleuchtung von Produktionsbereichen eingesetzt, wenn keine Anforderungen an einen hohen Farbwiedergabeindex der Lichtquelle gestellt werden.

Abhängig vom Wert des Natriumdampfpartialdrucks werden Lampen in Niederdruck-LP (LPND) und Hochdruck-LP (NLHP) unterteilt.

Trotz ihrer Nachteile gehören Natriumdampflampen zu den effizientesten elektrischen Lichtquellen. Die Lichtleistung von Natriumdampf-Hochdrucklampen erreicht 150 Lumen/Watt, die von Natriumdampf-Niederdrucklampen 200 Lumen/Watt. Die Lebensdauer einer Natriumlampe beträgt bis zu 28,5 Tausend Stunden.

Historisch gesehen waren die ersten IPs, die erstellt wurden, die NLNDs. In den 1930ern Diese Art von Lichtquelle verbreitete sich in Europa. In der UdSSR wurden Experimente durchgeführt, um die Produktion von NLLDs zu beherrschen, es gab sogar Modelle, die in Massenproduktion hergestellt wurden, aber ihre Einführung in die Praxis der Allgemeinbeleuchtung wurde aufgrund der Entwicklung technologisch fortschrittlicherer Quecksilbergasentladungslampen unterbrochen , wurden wiederum durch NLLDs ersetzt. Ein ähnliches Bild ist in den USA zu beobachten, wo in den 1960er Jahren NLND herrschte. wurden vollständig durch Halogen-Metalldampflampen ersetzt. Allerdings ist NLND in Europa immer noch recht weit verbreitet. Eine ihrer Anwendungen ist die Beleuchtung von Vorortautobahnen.

Niederdrucklampen verfügen über eine Reihe von Eigenschaften. Erstens ist Natriumdampf gegenüber gewöhnlichem Glas sehr aggressiv. Aus diesem Grund besteht der Innenkolben meist aus Borosilikatglas. Zweitens hängt die Wirksamkeit von NLND stark von der Umgebungstemperatur ab. Um ein akzeptables Temperaturregime für den Kolben zu gewährleisten, wird dieser in einen äußeren Glaskolben gestellt, der die Funktion einer „Thermoskanne“ übernimmt.

Die Entwicklung von Hochdrucklampen erforderte eine andere Lösung des Problems, das Kolbenmaterial nicht nur vor den Auswirkungen von Natriumdampf, sondern auch vor der hohen Temperatur des Lichtbogens zu schützen. Es wurde eine Technologie zur Herstellung von Rohren aus Aluminiumoxid Al2O3 entwickelt. Ein solches transparentes und chemisch beständiges Rohr mit Stromzuführungen wird in einen Außenkolben aus hitzebeständigem Glas gelegt. Der Hohlraum des Außenkolbens wird evakuiert und gründlich entgast. Letzteres ist notwendig, um normale Temperaturbedingungen des Brenners aufrechtzuerhalten und die Niobstromeingänge vor den Auswirkungen atmosphärischer Gase zu schützen.

Der NLVD-Brenner ist mit einem Puffergas gefüllt, das als Gasgemisch unterschiedlicher Zusammensetzung dient, und in das Natriumamalgam (eine Legierung mit Quecksilber) dosiert wird. Es gibt NLVDs „mit verbesserten Umwelteigenschaften“ – quecksilberfrei.

Die Lampen emittieren gelbes oder orangefarbenes Licht (am Ende der Lampenlebensdauer ändert sich das Emissionsspektrum und reicht von dunkelorange bis rot). Der hohe Natriumdampfdruck in einer brennenden Lampe führt zu einer deutlichen Verbreiterung der emittierten Spektrallinien. Daher weisen NLVDs ein quasikontinuierliches Spektrum in einem begrenzten Bereich im gelben Bereich auf. Die Farbwiedergabe bei Beleuchtung mit solchen Lampen ist im Vergleich zu NLND leicht verbessert, die Lichtausbeute der Lampe nimmt jedoch ab (auf ca. 150 lm/W).

Natriumdampf-Hochdrucklampen werden im industriellen Pflanzenbau zur zusätzlichen Beleuchtung von Pflanzen eingesetzt, wodurch diese das ganze Jahr über intensiv wachsen können.

Nomenklatur

In der heimischen Nomenklatur der Lichtquellen gibt es eine Reihe von NLVD-Typen:

• HPS (Arc Sodium Tubular) – in einem zylindrischen Kolben;
• DNaS (Arc Sodium in a Light-Diffusing Flask) – wurden im Poltawaer Gasentladungslampenwerk hergestellt und sollen Quecksilbergasentladungslampen (DRL) direkt ersetzen. Der Brenner solcher Lampen befindet sich in einem elliptischen Außenkolben, ähnlich wie bei DRL-Lampen, ist jedoch anstelle von Leuchtstoff innen mit einer dünnen Schicht lichtstreuenden Pigments beschichtet, was den Einsatz dieser Lampen in Lampen oder anderen Lampen ermöglicht Beleuchtungsanlagen, die für DRL-Lampen ausgelegt sind, ohne deren optische Eigenschaften zu beeinträchtigen;
• DNaMT (Arc Sodium Frosted) – hergestellt vom Produktionsverband Lisma (Saransk), völlig ähnlich wie DNaS-Lampen;
• DNaZ (Arc Sodium Mirror) – hergestellt in verschiedenen Modifikationen. Lampen werden in kleinen Mengen in einer DRIZ-ähnlichen Glühbirne hergestellt, bei der der Brenner axial (auf der geometrischen Achse des Reflektors) platziert ist. Weiter verbreitet sind unter dem Markennamen „Reflux“ bekannte Lampen mit einem speziell geformten verspiegelten Kolben. Scheinwerferlampen mit HPS-Brenner wurden in kleinen Stückzahlen hergestellt.

Am häufigsten werden Natriumlampen in Gewächshäusern verwendet, um Pflanzen zu züchten und Setzlinge zu beleuchten. Natriumlampen strahlen helles orange-gelbes Licht aus und werden daher nicht oder nur sehr selten zur Beleuchtung von Wohngebäuden oder Straßen verwendet.

Heute werden wir gemeinsam mit Experten herausfinden, wie man die richtige Phytolampe für den Pflanzenanbau auswählt, ohne sich über ihre Eigenschaften zu verwirren.

Natriumlampen: Wie wählt man eine Phytolampe aus?

Aufgrund des Flackerns werden Natriumdampflampen nicht für Haushaltszwecke verwendet. Aufgrund ihres Spektrums eignen sie sich hervorragend für den Anbau fruchttragender Pflanzen.

Sylvania E40 400W Natriumdampflampe, Lebensdauer 20.000 Stunden

Neben Gewächshäusern und Pflanzenbeleuchtung können Natriumdampflampen auch zur Innenbeleuchtung von Produktionsbereichen eingesetzt werden, wenn keine Anforderungen an einen hohen Farbwiedergabeindex der Lichtquelle gestellt werden.

Natriumdampflampe (Phytolampe) Osram E27 50W, Lebensdauer mindestens 50.000 Stunden

Abhängig vom Partialdruck des Natriumdampfes sind Natriumlampen:

1. Hochdruck (HLBP);
2. Niederdruck (LPND).

Phytolampe, maximale Lebensdauer - 28.000 Stunden

Die Vorteile von Natriumdampflampen liegen auf der Hand – auch heute noch sind sie eine wirksame elektrische Lichtquelle für Pflanzen. Die Besonderheit von Natriumdampflampen ist ihre Lichtleistung, die in lm/W gemessen wird:

1. 150 - NLVD;
2. 200 – NLND.

Phytolampe General Electric E40 1000W, Lebensdauer - 24.000 Stunden

Technische Eigenschaften von Natriumlampen (Phytolampen):

1. Leistung;
2. Stromspannung;
3. leichter Fluss;
4. Basistyp;
5. Länge und Durchmesser.

Aufbau der Natriumlampe: An beiden Enden eines U-förmigen Rohrs aus speziellem Borosilikatglas sind Oxidelektroden angelötet.

WICHTIG! Dieses Glas ist beständig gegen Natriumdampf.

Welche Arten von Natriumlampen (Phytolampen) gibt es? DNAT- und ДНЗЛ-Lampen

Phytolampe Osram E40 400W, Lebensdauer - 26.000 Stunden

Untertypen von Natriumlampen sind: DNZL (Natriumbogenspiegellampe) und DNAT (Natriumbogenröhrenlampe).

Spiegellampen (DNZL) haben eine axiale Anordnung des Brenners; sie werden in einem Spiegelkolben hergestellt.

• HPS-Lampen zeichnen sich durch einen zylindrischen Kolben aus – dabei handelt es sich um lichtstreuende Lampen, bei denen die Innenseite des Kolbens mit einem speziellen Pigment beschichtet ist, was sich positiv auf die optischen Eigenschaften auswirkt.
• Lichtstreuende Lampen (DNaS) haben eine praktische elliptische Form.

Phytolampen zeichnen sich durch eine gute Funktionalität aus und werden in verschiedenen Lampentypen eingesetzt.

• Bewährt hat sich die heimische Spiegel-Phytolampe NLVD der Reflax-Serie mit eingebautem Spiegelreflektor, dessen gesamtes Licht auf die Pflanzen gerichtet ist. Die Phytolampe zeichnet sich durch einen hohen Reflexionskoeffizienten (95 %) aus und behält diesen über die gesamte Betriebsdauer bei.

Philips E27 Pflanzenlampe, Lebensdauer - 28.000 Stunden

Die Besonderheit einer solchen Phytolampe besteht darin, dass die Richtung des Lichtflusses nicht nur nach unten, sondern in der Längsverteilung des Lichts verläuft. Reflex wird in der Mitte eines Regals, einer Fensterbank oder eines Tisches montiert. Dadurch kann das Licht längs und in beide Richtungen gestreut werden.

Lassen Sie uns herausfinden, wie DNAT funktioniert. Sowohl das Design selbst als auch das Funktionsprinzip der HPS-Lampe unterscheiden sich nicht in ihrer Komplexität. Der „Brenner“ stellt eine zylindrische Entladungsröhre aus reinem Aluminiumoxid dar, die in einem transparenten Glasbehälter untergebracht ist.

Im Innenraum des Brenners befindet sich eine Mischung aus Natrium- und Quecksilberdampf mit einem geringen Anteil an Xenon (Zündgas). HPS-Natriumlampen erfordern wie andere Arten von Natriumgasentladungslampen die Verwendung einer IZU (spezielles Auslösegerät) und eines Vorschaltgeräts (Drossel).

Phytolampe für Pflanzen Lisma E27, Lebensdauer - 20.000 Stunden

Ein vereinfachtes Funktionsprinzip einer HPS-Lampe: Nach dem Einschalten liefert die IZU elektrische Impulse mit einer Spannung von mehreren Kilovolt, die zu einer Entladung in der Gasentladungsröhre und der Entstehung eines Lichtbogens führen. Die im Stromkreis enthaltene Induktivität sorgt für die Spannungsstabilisierung und hält sie auf dem für den normalen Betrieb erforderlichen Niveau.

Osram-Natriumlampe

Philips Natriumdampflampe

Sylvania-Natriumlampe

Es gibt auch Phytolampen für Pflanzen mit IZU im Körperdesign – DNAS – zum Verkauf. Sie werden von Osram und Philips (Philips) hergestellt.

Natriumbogenlampen werden häufig in Gewächshäusern an Orten mit wenig Sonne eingesetzt. Pflanzen benötigen das rote und blaue Spektrum. Blaues Licht für Pflanzen – für Wachstum und Entwicklung. Rotes Licht für Pflanzen regt die Fruchtbildung und Blüte an.

WICHTIG! Ein Phytolight mit einer Natriumlampe in einem Gewächshaus kann das ganze Jahr über verwendet werden.

• Metallhalogenidlampen (MHL) sind eine Art Gasentladungslampen. Das Funktionsprinzip ist der Durchgang einer Lichtbogenentladung in einer gasförmigen Umgebung. Das verwendete Gas ist inertes Argon und Quecksilber.

Quecksilberlampen haben ein ähnliches Funktionsprinzip. Halogenmetallverbindungen – Natrium- und Scandiumjodide – sorgen für den Durchgang einer Bogenentladung.

Warum Jodid? Denn diese Stoffe reagieren nicht mit dem Material (Quarzglas) des Lampenkolbens. Während keine Entladung erfolgt, bedecken Halogenide die Wände des Produkts mit einem Film.

Osram E40 250W HPS-Lampe mit einer Lebensdauer von 26.000 Stunden. Das Lampenspektrum ist für die Blütephase von Pflanzen im Innenbereich geeignet

Beim Schließen des Kontakts steigt die Temperatur und es kommt zu einer Lichtbogenentladung, die die Verdampfung von Halogeniden und deren weitere Zersetzung in in der Verbindung enthaltene Jod- und Metallionen fördert.

In diesem Fall verursacht ein für das Auge sichtbares Leuchten Ionen im Gas und es wird die Bewegung von Ionen von der heißen Zone zu den kälteren Wänden beobachtet. Dabei werden Verbindungen wiederhergestellt und es bildet sich an den Wänden Kondenswasser in Form eines Films, der den Kreislauf schließt. Die Lampe arbeitet nach einem geschlossenen Kreislaufprinzip.

Die Farbe des Glühens hängt von der Art des verwendeten Metalls ab: Gelbes Glühen wird durch Natriumverbindungen erzeugt; grün – Thallium; Blau – Indiumionen.

Anwendungsbereich von Natriumlampen: als Straßenaußenbeleuchtung (selten), Büroräume, Gewerbeimmobilien.

• Die drossellose Quecksilber-Wolfram-Lampe DRV ist eine Art direkt angeschlossene Mischlichtdiode. Der darin verwendete Leuchtstoff basiert auf Yttriumvanadat. Weit verbreitet zur Beleuchtung von Räumen mit wertvoller Ausstattung, zum Nachrüsten von Lampen mit Hochleistungsglühlampen.

Merkmale von Quecksilber-Wolfram-Lampen DRV:

1. oft anstelle von Glühlampen verwendet;
2. es ist weder eine Zündvorrichtung noch ein Vorschaltgerät erforderlich;
3. lange Lebensdauer im Vergleich zu Glühlampen.

Eigenschaften von DNAT

	niedriger Druck - einfarbiges Gelb; Hochdruck – ermöglicht die Unterscheidung von Farben in fast dem gesamten Bereich, mit Ausnahme kurzer Wellenlängen, bei denen die Farbe verblasst.
Lebensdauer	Von 12.000 bis 25.000 Stunden.
Mängel	bei kaltem Wetter leuchten sie schlechter; lange Einschalt- und Aufwärmzeit – > 10 min; explosiv; Betriebsparameter ändern sich, wenn sich die Versorgungsspannung der Lampen ändert; weniger umweltfreundlich im Vergleich zu DNaZ.
Bunte Temperatur	Edelstahl – 2500 K; Niederdrucklampen – 1800.
Verbrauch	Der auf der Drossel angezeigte Strom (Lampenstrom) wird mit der Netzspannung und mit cos φ (an der Drossel verfügbar) = der Leistung, die das Messgerät zählt, multipliziert.
Entsorgung	Vorbehaltlich besonderer Entsorgung.
	Hohe Lichtausbeute bis zu 130 lm/W.

Die DNAT 250 Lampe ist sehr sparsam. Die folgenden Tabellen zeigen die Eigenschaften verschiedener DNAT-Typen und wo sie am besten eingesetzt werden.

Um zu verstehen, auf welche Eigenschaften Sie bei der Auswahl einer Phytolampe achten sollten, betrachten Sie die typischen Lampenmarkierungen. Es besteht aus 7 Punkten: Leistung, Lichtstrom, Energieeffizienz, Farbtemperatur, Farbwiedergabe, Lichtstromstabilität, Lebensdauer.

Von allen Parametern ist für uns der Lichtstrom der wichtigste. Sie können es anhand der Lumenzahl (Lm) neben der Zahl ermitteln. Und um zu verstehen, wie viele Phytolampen für die normale Entwicklung von Pflanzen in Gewächshäusern benötigt werden, reicht es aus, die Formel zu verwenden: Die Beleuchtung ist gleich dem Lichtstrom geteilt durch die Oberfläche des Gewächshauses.

DNAT-Lampen: Eigenschaften einer Lampe für Blumen

Wichtigste technische Merkmale

t Betrieb	Von -30 °C bis +40 °C
Basistyp	Gewinde E27 oder E40
Farbe t
Lichtleistung	Von 80 bis 130 lm/W
Lichtfluss	Von 3700 bis 130000 lm
Du auf der Lampe	100 bis 120 W
Wellenlänge	Von 550-640 nm
Leichtes Pulsieren
Farbwiedergabe
Leistung	Von 70 bis 1000 W
Pünktlich	Von 6 bis 10 Min
Lebensdauer	Von 6 bis 25.000 Stunden

HPS-Lampendesign

Zum Zünden und Brennen des Lichtbogens werden zusätzliche Geräte eingesetzt. HPS-Lampen können nicht direkt an das heimische Stromnetz angeschlossen werden, da die Netzspannung nicht ausreicht, um eine kalte Lampe zu zünden.

Natriumdampflampe für Pflanzen, Natrium, 100 W, 2500 K, E40 Delux, ausgelegt für 1000 Stunden

Es ist besser, den Lichtbogenstrom zu begrenzen; verwenden Sie eine HPS-Lampe in Verbindung mit Vorschaltgeräten (Vorschaltgeräten), um den Stromverbrauch zu stabilisieren und die Lebensdauer zu verlängern:

• Elektronische Vorschaltgeräte (elektronisch) erhöhen die Stromfrequenz, wodurch der Flackereffekt von 50 Hz beseitigt wird.
• EmpPRA (elektromagnetisch).

Wenn HPS-Lampen funktionieren, leuchten sie leuchtend orange, weil sie Natriumdampf enthalten. Es kann bis zu 300 °C erhitzt werden, daher werden ausschließlich Keramikkartuschen verwendet. HPS-Lampen werden für verschiedene Zwecke in Lampen eingebaut und mit einer Wechselspannung von 220 V betrieben.

Im Vorschaltkreis für HPS ist ein Phasenausgleichskondensator erforderlich. Seine Verwendung reduziert die Belastung der elektrischen Leitungen zu Hause und des Beleuchtungskreises.

Wie verbinde ich mich?	Verwendung von Vorschaltgeräten – elektronischen Vorschaltgeräten oder elektronischen Vorschaltgeräten; in einigen Fällen wird ein gepulstes Zündgerät oder IZU verwendet.
	nicht immer vom Hersteller angegeben; Das Gewicht der HPS 250-Lampe beträgt 0,23 kg, das Modell mit einer Leistung von 400 W wiegt 0,4 kg.
Wie zu überprüfen?	Durch eine Drossel, einen Kondensator und ein Feuerzeug
Welche Ladung verbraucht es?	Wenn die Lebensressource verbraucht wird, erhöht sich der Stromverbrauch der NL allmählich und erhöht sich um 40 % im Vergleich zum Original
Lichtfluss	HPS (70, 150, 250 oder 400 W) zeichnen sich durch eine spezifische Strahlungsfarbe mit orange-gelber oder goldweißer Tönung aus
Lebensdauer	Von 12000 Stunden bis 20000
Wo wird es verwendet?	Innenbeleuchtung großer Flächen, Gewächshäuser, Turnhallen, Außenbeleuchtung von Straßen, Wohngebieten, Straßen; in Blumenbeeten, Gewächshäusern, Baumschulen.
	Kann bei längerem Kontakt gesundheitsschädlich sein, die Lampe enthält Quecksilber
Heiztemperaturen	starke Erwärmung während des Betriebs; Farbtemperatur SST-2500K; erzeugt ca. 96-150 lm/W; der Goldstandard beim Pflanzenanbau.
Wie viel sparsamer sind Eislampen als HPS-Lampen?	LED ist wirtschaftlicher als HPS, aber es ist unmöglich, LED als einzige Lichtquelle zu verwenden, da die Pflanze das gesamte Spektrum benötigt und LED nur Blau und Rot liefert; es ist besser, LED und DNAT in Kombination zu verwenden; Im Sämlings- und Wachstumsstadium ist das volle Spektrum erforderlich. In der Farbphase reicht ein Eis.
Was kann eine Natriumlampe ersetzen?	Zu LED, basierend auf Zielen, Einsparungen und Notwendigkeit

Welche Lampen eignen sich am besten für den Pflanzenanbau?

Natriumlampen für Pflanzen sind recht teuer, werden sehr heiß und können explodieren, wenn Wasser auf das Glas gelangt. Neben Natriumdampflampen werden auch verwendet:

• Energiesparlampen (Haushälterinnen);
• Induktions-Phytolampen;
• LED-Lampen für Pflanzen (LED-Phytolampen).

WICHTIG! LED-Phytolampen flackern im Gegensatz zu Natriumlampen nicht, sind nicht explosiv und geben keine schädliche UV-Strahlung ab.

1. im Budget-Segment OSRAM L 36 W /765 Daylight (T8-Leuchtstofflampe + 40-W-Glühlampe);
2. LED-Phytolampe für Pflanzen LED-Wachstumslicht von einem Hersteller, dem Sie vertrauen. Eine solche Phytolampe kostet mehr, wird Sie aber definitiv nicht im Stich lassen.

Heutzutage gibt es eine ganze Reihe verschiedener Hochdruckbogenlampen. Die höchste Effizienz unter ihnen zeichnet jedoch HPS, also eine Natriumbogen-Röhrenlampe, aus. Sein Design ähnelt fast dem DRL-Quecksilberbogen, nur ist das Leuchten viel heller, es ist wirtschaftlicher und langlebiger. Die Leistung von HPS kann je nach Einsatzgebiet zwischen 30 W und 1 kW liegen.

Die Lebensdauer beträgt etwa 25.000 Stunden – damit können sich nur wenige Beleuchtungsgeräte rühmen. Aber mehr zu den Vorteilen später. Nun ist es sinnvoll, über die Stromversorgungsschaltung für eine solche Gasentladungslampe nachzudenken. Denn obwohl eine solche Lichtquelle im Design dem DRL etwas ähnelt, hat ihre Verbindung dennoch ihre eigenen Eigenschaften.

Anschlussprinzip und Diagramm

Neben der induktiven Drossel, die den Lichtbogenstrom begrenzt, enthält die Vorschalt- oder EVG-Schaltung (elektronisches Vorschaltgerät) ein IZU – ein gepulstes Zündgerät. Es ist für die Erzeugung von Impulsen mit einer Spannung von mehreren tausend Volt verantwortlich.

Wenn Sie die Anschlusspläne einer Natriumdampflampe beachten, werden Sie feststellen, dass es zwei Möglichkeiten gibt, eine HPS-Lampe anzuschließen. Im zweiten Fall werden Beleuchtungsgeräte über ein 3-poliges Impulszündgerät angeschlossen, was allerdings keine große Rolle spielt. Aber das erste Diagramm zeigt die Einbeziehung von DNAT mit einem Kondensator. Dies geschieht, um die dem DNAT zugeführte Spannung zu glätten und dadurch seine Lebensdauer zu erhöhen. Der Anschluss von HPS-Lampen an die Drossel muss in Reihe erfolgen und die IZU mit dem Beleuchtungsgerät muss parallel geschaltet werden. In diesem Fall gelangt die Phase und nicht der Nullpunkt über die induktive Drossel zur Glühbirne.

Darüber hinaus muss die Nennleistung des an das Beleuchtungsgerät angeschlossenen Vorschaltgeräts (oder elektronischen Vorschaltgeräts) mit den gleichen Parametern wie die Natriumlampe übereinstimmen.

Der folgende Punkt ist bei der Installation der Schaltung sehr wichtig. Ignorieren Sie markierte Kontakte nicht. Wenn eine Nullstelle daran angeschlossen werden soll, ist es nicht erforderlich, dort eine Phase zu werfen, und umgekehrt. Natürlich leuchtet die Lampe, aber die Lebensdauer der Lampe und des Vorschaltgeräts wird dadurch deutlich verkürzt.

Vor- und Nachteile von HPS-Lampen

Solche Natriumlampen haben mehrere Hauptvorteile:

• Der Wirkungsgrad ist sehr hoch.
• Der Lichtstrom eines solchen Beleuchtungsgeräts ist recht stabil.
• Die Leistung dieses Stroms ist hoch und beträgt etwa 150 Lumen/Watt.
• Die Haltbarkeit ist eineinhalb Mal länger als bei anderen ähnlichen Lampen.
• optimal, Glanz in einem angenehmen Goldton.
• Funktioniert auch bei Nebel oder Schnee hervorragend.

• Als Phytolampe nahezu ideal, da die Strahlung von HPS das Pflanzenwachstum aktiv unterstützt.
• Diese Beleuchtungsgeräte funktionieren bei Temperaturen von -60 bis +40 Grad Celsius gut.

Aber natürlich ist kein Gerät ohne Nachteile – es gibt keine idealen Produkte. Es gibt 5 Hauptnachteile:

• Diese Lampen sind äußerst explosiv.
• Im Inneren befinden sich Schwermetalle.
• Die Zündung dauert lange (manchmal bis zu 10 Minuten).
• Als Phytolampe ist es nicht für den Anbau von Radieschen, Zwiebeln und Salat geeignet, da diese nicht blühen.
• Wenn es erforderlich ist, HPS mit höherer Leistung anzuschließen (z. B. HPS 250 oder HPS 400), ist eine zusätzliche Kühlung des Beleuchtungsgeräts erforderlich.

Arbeitsprinzip

Der Aufbau ist, wie bereits erwähnt, dem DRL bei Vorhandensein eines Glaskolbens, in dem sich eine Röhre oder ein Brenner befindet, sehr ähnlich. Aufgrund der sehr hohen Verbrennungstemperatur von Natrium kann Glas jedoch nicht zur Herstellung einer Röhre in HPS (wie in DRL) verwendet werden. Zu diesem Zweck wird ein spezielles Material verwendet – polykristallines Aluminiumoxid. Nur ein solches Material lässt 90 % des Glühens durch und ist gleichzeitig resistent gegen Natriumdampf.

Molybdän wird zur Herstellung von Elektroden verwendet. Die Lichtausbeute solcher Lampen wird mit Hilfe von Xenon oder Quecksilber erhöht, und um das Starten zu erleichtern, ist im Natrium-Beleuchtungsgerät Argon enthalten.

Im Inneren des Kolbens wird ein Vakuum erzeugt, um seine Integrität aufrechtzuerhalten, da sich die Natriumbogenröhrenlampe während des Betriebs auf bis zu 1.400 Grad Celsius erwärmt. Natürlich ist es im Betrieb der Lampe schwierig, das Eindringen von Luft durch die Löcher zu verhindern, für diesen Fall sind jedoch spezielle Dichtungen vorgesehen.

Nach der Zufuhr eines Hochspannungsimpulsstroms durch einen IZD entsteht im HPS ein Lichtbogen, der die Röhre erhitzt. Dies geschieht innerhalb von 6–9 Minuten, danach flammt die Natriumlampe mit voller Leistung auf. Die Funktionsprinzipien von DNAT und DRL sind also nahezu identisch.

Einige Fehlfunktionen

Wie alle Gasentladungslampen können auch Natriumlampen mit der Zeit zu flackern beginnen. Beispielsweise geht ein Lichtgerät nach dem Aufwärmen plötzlich aus und wiederholt diesen Vorgang regelmäßig. Es ist notwendig, die Lampe auszutauschen. Wenn dies nicht hilft, ist es sinnvoll, die Spannung im Netzwerk zu messen. Es ist durchaus möglich, dass er zu niedrig ist und nicht ausreicht, um eine normale Natriumverbrennung aufrechtzuerhalten.

Es kommt vor, dass dies selten vorkommt – dann ist ein schlechter Kontakt oder ein Stromstoß möglich. Ein weiterer möglicher Grund ist ein Kurzschluss zwischen den Windungen. Dies kann nur durch einen Austausch der Drosselklappe behoben werden. Vorausgesetzt, die Lampe ist neu und das Vorschaltgerät in Ordnung, müssen Sie nur warten, bis sich die HPS entwickelt. Dies dauert in der Regel 2–3 Stunden.

Wenn Sie ein knisterndes Geräusch vom Impulszündgerät hören, das Beleuchtungsgerät aber überhaupt nicht aufleuchtet, liegt die Ursache höchstwahrscheinlich an einem Kabelbruch von der Lampe zur IZU oder zum HPS und den elektronischen Vorschaltgeräten.

Bei Natriumdampflampen ist es sinnvoll, die Anschlüsse des Vorschaltgeräts zu überprüfen. Dies geschieht, wenn diese durchbrennen. Daher sollten Sie die Kontakte reinigen, die Verkabelung überprüfen und erneut versuchen, sie anzuzünden.

Zusammenfassen

Die Natriumdampfröhrenlampe ist in ihrer Art einzigartig. Natürlich hat es seine Nachteile, und der Hauptgrund ist die Farbverzerrung. Und selbst das lässt sich beheben, indem man die Lampe einfach höher stellt. Dennoch machen ihn der minimale Stromverbrauch, die Helligkeit und die Wärme des Lichts sowie seine Langlebigkeit zu einem Spitzenreiter unter ähnlichen Beleuchtungsgeräten.

Natürlich kann sich jemand über die komplizierte Verbindung und die hohen Kosten beschweren, aber es lohnt sich. Und es gibt keine besonderen Schwierigkeiten bei der Installation des HPS-Lampen-Anschlusskreises; selbst eine Person mit den geringsten Kenntnissen in der Elektroinstallation kann eine Natriumlampe anschließen.

Nun, für die Straßenbeleuchtung ist ein solches Beleuchtungsgerät eindeutig konkurrenzlos, es sei denn, man berücksichtigt natürlich LED-Leuchten.

Eine der beliebtesten Optionen für die Straßenbeleuchtung ist die Verwendung von Natriumdampflampen. Es sind diese Lichtquellen, die heute einen wesentlichen Beitrag zur Straßenbeleuchtung leisten.

Natriumlampe zur Straßenbeleuchtung

Trotz der Tatsache, dass heutzutage viele Beleuchtungsbereiche aktiv von LED-Lampen übernommen werden, erfreuen sich Natriumlichtquellen im Außenbeleuchtungssystem immer noch großer Beliebtheit. In diesem Artikel erfahren Sie, was solche Glühbirnen sind, wie sie funktionieren und viele andere Nuancen ihrer Verwendung in einem Straßenbeleuchtungssystem.

Strukturelle Eigenschaften

Natriumgasentladungslampen, die häufig für die Außenbeleuchtung verwendet werden, sind eine moderne Lichtquelle, die aus dem Versuch entstand, Glühlampen zu modernisieren. Als Leuchtkörper wird hier Natriumdampf verwendet. Solche Lampen tragen auch die Abkürzung DNAT, die für „Arc Sodium Tubular Lamp“ steht.

Struktur von DNAT

Da Natriumgasentladungslampen Natriumdampf zur Erzeugung einer Gasentladung nutzen, leuchten die Lampen, in die sie eingeschraubt werden, in einem leuchtenden Orangeton. Diese Leuchte eignet sich hervorragend als Außenbeleuchtung. Daher werden solche Lampen zunehmend in Außenbeleuchtungskörpern für Straßen und Innenhöfe eingesetzt und ersetzen damit veraltete Quecksilbergasentladungs-Lichtquellen.
HPS ist ein effektiver Lichtquellentyp, da zu seinen Eigenschaften eine hohe Lichtausbeute gehört. Unter allen Gasentladungsmodellen zeichnen sich Natriumdampflampen durch eine maximale Lichtausbeute aus, wobei die Qualität des Lichtstroms mit der Zeit leicht abnimmt.
Natriumlampen funktionieren so:

• Im Inneren der Lampen befindet sich eine Röhre – ein „Brenner“. Es besteht aus Aluminiumkeramik. Dieses Rohr ist mit verdünntem Gas (Natriumdampf gemischt mit Quecksilber) gefüllt;

Beachten Sie! Die gesamte Luft wurde aus dem Brenner gepumpt, was die Unversehrtheit der Glühbirne während des Betriebs gewährleistet.

• dieser Stromkreis enthält Quecksilberdampf zur Strombegrenzung und dient als induktives Vorschaltgerät (elektronisches Vorschaltgerät);
• Wenn ein elektrischer Strom durch eine Glühbirne fließt, wird deren Stromkreis aktiviert und es entsteht ein Lichtbogen zwischen den beiden Elektroden. Zwischen diesen Elektroden befindet sich Natrium im Dampfzustand.

Die Netzspannung reicht nicht aus, um eine kalte HPS-Lampe zu zünden. In dieser Hinsicht verfügen Natriumdampflampen über eine bestimmte Anschlussmethode. Um sie heute zu verbinden, wird ein spezielles Impulszündgerät (IZU) verwendet. Das Anschlussdiagramm wird weiter unten besprochen. Nach dem Anschließen beginnt die IZU mit der Erzeugung von Spannungsimpulsen. Diese Impulse können mehrere tausend Volt erreichen. Bei dieser Spannung ist die Entstehung eines Lichtbogens garantiert.

Glanz von DNAT

Da der Hauptstrom der Lichtstrahlung von Natriumionen erzeugt wird, erzeugen Natriumlampen einen Lichtstrom von charakteristischer gelber Farbe. Dieses Licht gilt als das für den Menschen am akzeptabelsten, da es den Indikatoren des natürlichen Lichts nahe kommt.
Unmittelbar nachdem der Lichtbogen entstanden ist und sich stabilisiert hat, leuchten solche Lampen schwach, da Energie für die Erwärmung des Brenners aufgewendet wird. Aus diesem Grund erzeugen eingeschaltete Straßenlaternen zunächst ein schwaches Licht, dessen Helligkeit mit zunehmender Erwärmung des Brenners zunimmt. Etwa 10 Minuten nach Inbetriebnahme des Beleuchtungsgeräts erreicht die Helligkeit der Natriumlampe ihr normales Niveau.

Arten von DNAT

Heutzutage werden Natriumglühlampen in zwei grundsätzlich unterschiedliche Untertypen unterteilt:

• Niederdrucklampen oder NLND. Zu den Merkmalen dieses Produkttyps gehören Parameter wie hohe Zuverlässigkeit, hervorragende Lichtausbeute und Energieeffizienz. Daher sind Straßenlaternen sehr oft mit NLND ausgestattet;

Beachten Sie! Es wird nicht empfohlen, NLND-Lampen zur Beleuchtung von Räumen zu verwenden, da es aufgrund des von ihnen erzeugten Lichtstroms schwierig ist, die Farben umgebender Objekte zu unterscheiden.

Aussehen von NLND

• Hochdrucklampen oder NLVD. Solche Produkte sind nicht teuer, werden aber selten als Lichtquelle für die Straßenbeleuchtung verwendet. Sie werden am häufigsten für den Anschluss an Leuchten verwendet, die zur Beleuchtung von Sportanlagen sowie Gewerbe- oder Industriegebäuden bestimmt sind. Hier kommen meist Konsolenlampen zum Einsatz.

Beachten Sie! NLVD ermöglicht nach dem Anschluss an Innenleuchten die klare Unterscheidung nahezu aller Farbbereiche. Die einzige Ausnahme bildet der kurzwellige Bereich, in dem der Effekt verblassender Farben möglich ist.

Aussehen von NLVD

NLVDs haben den höchsten Wirkungsgrad (ca. 30 %). Gleichzeitig sind sie NLND in Eigenschaften wie Lichtausbeute und Lebensdauer unterlegen.
Daher ist es durchaus möglich, Natriumdampf-Niederdrucklampen zur Organisation der Straßenbeleuchtung zu verwenden.

Technische Spezifikationen

Heutzutage werden Natriumdampflampen häufig zur Gestaltung der Straßenbeleuchtung eingesetzt. Darüber hinaus können sie sowohl in gewöhnliche Lampen als auch in Konsoleninstallationen oder Laternen eingeschraubt werden. Am weitesten verbreitet sind sie in Außenbeleuchtungssystemen.
Zu den positiven Aspekten der Verwendung von DNAT gehören:

• stabiles und helles Leuchten, das während der gesamten Lebensdauer der Glühbirne beobachtet wird;
• Möglichkeit des Einbaus in verschiedene Lampen (z. B. Konsolenlampen, Laternen usw.);

Straßenlaternen mit DNAT

• Die Farbe der Strahlung kann entweder gelb oder neutralweiß sein. Um die Farbe des Glühens zu verändern, werden verschiedene Gasmischungen verwendet;
• Reduzierung der Betriebskosten;
• solche Produkte haben eine relativ lange Lebensdauer, insbesondere im Vergleich zu Glühlampen und Halogenlichtquellen;
• UV-Schutz;
• Kompakte Abmessungen der Lampe, kombiniert mit der Möglichkeit, hochintensive Strahlen zu erzeugen.

Darüber hinaus sollten Sie wissen, dass Natriumdampflampen in solche Lampen eingeschraubt werden müssen, die mit Schutzglas ausgestattet sind, d. h. geschlossener Typ.
Zur Beleuchtung eines Hauses und öffentlicher Räumlichkeiten werden solche Glühbirnen aufgrund der folgenden negativen Aspekte bei ihrer Arbeit praktisch nicht verwendet:

• Lärm durch Vorschaltgeräte;
• Möglichkeit eines Flackereffekts;
• mangelnde Fähigkeit zum schnellen Neustart. Damit die Natriumlampe aufleuchtet, müssen Sie warten, bis sie vollständig abgekühlt ist.
• die Notwendigkeit, beim Anschluss ein Zündgerät und Vorschaltgeräte zu verwenden. Auch hier benötigen Sie Stromsicherungen vom Typ IEC1167.

Wie Sie sehen, sind solche Eigenschaften für ein Heimbeleuchtungssystem nicht akzeptabel, für die Straßenbeleuchtung sind sie jedoch durchaus geeignet.

Wo kann ich mich treffen?

Da die technischen Eigenschaften von Natriumglühlampen für den Einsatz in häuslichen Umgebungen nicht sehr geeignet sind, finden sie vor allem in Straßenbeleuchtungssystemen Anwendung. Um sie anzuschließen, wird ein spezieller Stromkreis verwendet, der den Einsatz solcher Lichtquellen in der Außenbeleuchtung ermöglicht. Sie werden zur Beleuchtung verwendet:

• Stadtstraßen und lokale Gebiete;
• Plätze, Parks und öffentliche Gärten;
• Autobahnen, Verkehrsknotenpunkte sowie Fußgängerüberwege und -zonen;

Autobahn-HPS-Beleuchtung

• Tunnel, Bahnhöfe, Flughäfen, Sportanlagen;
• architektonische Gebäude und Baustellen;
• Lager- und Produktionsräume.

Mit Natriumdampflampen können Sie folgende Beleuchtungsarten erzeugen:

• allgemein;
• Arbeiten;
• künstlerisch;
• akzentuierend;
• zusätzlich.

Trotz einiger Mängel in ihrer Arbeit haben Natriumlichtquellen eine ziemlich beeindruckende Nische in der Straßenbeleuchtung eingenommen und beabsichtigen nicht, sie anderen Glühbirnen zu überlassen.

Installationsfunktionen

Natriumlampen stellen aufgrund der Besonderheiten ihrer Organisation und ihres Funktionsprinzips bestimmte Anforderungen an den Anschluss an Beleuchtungskörper. Gleichzeitig ist es HPS im Gegensatz zu Metallhalogenid-Lichtquellen egal, in welcher Position sie arbeiten müssen. Trotz dieser Aussage hat die langjährige Praxis gezeigt, dass das bevorzugte Anschlussschema eines ist, bei dem die Glühbirne eine horizontale Position einnimmt. Dies liegt daran, dass eine solche Lichtquelle in dieser Position einen Lichtstrom zur Seite abgibt.

HPS-Verbindung

Zum Anschluss des HPS ist immer ein Vorschaltgerät erforderlich. Es ist notwendig, um die Glühbirne beim Einschalten aufzuwärmen und für den weiteren normalen Betrieb.
Als Vorschaltgerät für Natriumdampflampen wird ein Vorschaltgerät verwendet. Für seine Rolle eignen sich auch elektronische Vorschaltgeräte (EPG) oder ein Impulszündgerät (IZU).

Beachten Sie! Vorschaltgeräte werden am häufigsten als Vorschaltgerät für Natriumlampen verwendet. Ihre Rolle übernehmen induktive Vorschaltdrosseln. Mit ihrer Hilfe wird der Strom stabilisiert und begrenzt.

IZUs dienen zum Aufheizen der Glühbirne. Äußerlich sieht dieses Gerät wie ein separater kleiner Block aus (siehe Foto). Es liefert einen starken Hochspannungsimpuls an die Elektroden der Glühbirne. Dadurch kommt es zu einem Zusammenbruch des Gasgemisches im Inneren der Glühbirne der Lichtquelle.
Da Straßenlaternen häufig Natriumdampflampen als Lichtquelle verwenden, enthalten solche Beleuchtungsgeräte häufig bereits in ihrem Design die notwendigen Geräte für den Anschluss von HPS. Dabei handelt es sich um sogenannte Cantilever-Lampen der Marke ZhKU. Daher sieht der Anschlussplan in einer solchen Situation recht einfach aus, da hier lediglich die Klemmen der Lampe an die Versorgungsspannung angeschlossen werden müssen.

Option Montagediagramm

Mit dieser Schaltung können Sie selbst eine Natriumlampe anschließen. Wie Sie sehen, enthält es alle oben aufgeführten Komponenten.

Beachten Sie! Heute gelten Drosseln mit zwei Wicklungen als veraltet. Daher sollte zum Anschluss des HPS ein Induktor mit einer Wicklung verwendet werden.

Da die Hersteller derzeit verschiedene IZU-Modelle (mit zwei und drei Anschlüssen) herstellen, kann es bei der obigen Schaltung zu einigen Änderungen im Zusammenhang mit den Funktionen dieses Geräts kommen.
Anhand des Diagramms können Sie eine Natriumglühlampe problemlos mit Ihren eigenen Händen anschließen.

Abschluss

Natriumglühlampen werden heutzutage häufig zur Straßenbeleuchtung verschiedenster Infrastrukturstrukturen in besiedelten Gebieten eingesetzt. Sie sorgen für eine hochwertige Beleuchtung von Straßen und Wegen, müssen dafür aber richtig angeschlossen werden, was wir in unserem Artikel geklärt haben.