Натриевые лампы для уличного освещения: Натриевые лампы для уличного освещения: какие бывают, установка – характеристики, особенности светильников, основное применение

Лампы уличного освещения: светодиодные, натриевые, ДРЛ

На сегодняшний день трудно представить неосвещенную городскую улицу в вечернее время суток. Благодаря техническому прогрессу искусственное освещение проникло не только в наши дома, но и за их пределы. Помимо городских улиц люди также стремятся осветить загородные участки, ведь иллюминация способна значительно улучшить качество жизни, а также украсить экстерьер каждого двора.

Основные требования к освещению улицы

Важно понимать, что наружное освещение совершенно отличается от внутреннего, в первую очередь дизайном. Технические данные и, конечно же, способ монтажа у них также различны. Выбирая лампы уличного освещения, следует учитывать совершенно другие приоритеты.

Во-первых, выбирая фонари для улицы, нет необходимости обращать внимание на показатели цветности, которые обязательно учитываются при выборе освещения для помещений. В данном случае гораздо важнее мощность или светоотдача прибора. Во-вторых, важно учитывать продолжительность эксплуатации, поскольку замена ламп — процесс, требующий немало временных затрат и усилий. Помимо вышесказанного, для замены наружного освещения нередко требуется специальная техника, поэтому продолжительность работы — важный критерий, который следует учитывать при выборе.

Тонкости выбора

Выбирая фонари для улицы, нужно учитывать такие критерии:

• особенности климата;
• влияние внешней среды на прибор;
• интенсивность движения на освещаемой территории;
• особенность установки прибора;
• нужную яркость на освещаемой местности.

Поскольку на лампы для уличного освещения постоянно воздействуют внешние факторы, такие как перепады температур, осадки, влага, фонари должны обладать хорошей изоляцией, поэтому необходимо обращать внимание на степень защиты (IP). Уровень защиты указан в паспорте прибора, он состоит из двух цифр. Первая (от 1 до 6) указывает степень защиты от попадания твердых тел. Вторая цифра (от 1 до 8) означает уровень защиты от попадания внутрь прибора влаги. Чем выше данный показатель, тем надежнее лампа защищена.

Применения уличных светильников

Для освещения наиболее крупных автомобильных дорог обычно используют приборы с рефлектором (устройство для повышения концентрации света), мощностью от 250 до 400 Вт. Если же необходимо подсветить второстепенную дорогу, можно использовать специальные плафоны, рассеивающие свет на проезжей части либо, как и в предыдущем случае, — рефлектор. Для таких целей подойдут светильники мощностью 70–250 Вт.

На тротуарах, предназначенных для пешеходов, а также в лесах, парках и на велосипедных дорожках используется преимущественно рассеянный свет. Мощность устройств в данном случае составляет 40–125 Вт. Выбор мощности осуществляется в зависимости от расстояния, на котором расположены столбы друг от друга.

Для подсветки рекламных щитов, дорожных знаков, зданий и других информационных объектов применяются специальные прожектора. Чтобы осветить здания используется техника декоративной подсветки.

Основные виды уличных светильников

Существует два основных вида светильников, предназначенных для подсветки открытой местности: специализированные и фонари для общего пользования. Первые используются в военных целях, их применяет армия и флот, а также они задействуются на открытых концертных площадках. Мы же рассмотрим светильники общего пользования, которые применяются для подсветки улиц, спортивных площадок, зданий и т.д. Главной их функцией является постоянное и равномерное освещение определенной территории.

Уличные лампы общего пользования можно разделить на круглосимметричные и симметричные, в зависимости от распределения света прибором. Последние также разделяют на одноплоскостные и двухплоскостные.

Уличные фонари различаются по таким параметрам, как сила света, угол потока, и КСС (кривая силы света). Однако чаще всего устройства классифицируют по типу применяемого прибора. Далее представлены наиболее распространенные типы фонарей для наружного освещения.

Натриевые лампы

Чаще всего натриевые лампы применяются в ландшафтном дизайне, но они также подходят и для других целей. Натриевые лампы демонстрируют невысокую цветопередачу, однако имеют желтый спектр цвета. Такие устройства оснащены натриевыми светильниками низкого или высокого давления. Функционируют такие приборы за счет свечения паров натрия. Применяются НЛ для иллюминации улиц и в качестве декоративной и архитектурной подсветки.

Для наружной подсветки, как правило, используют натриевые светильники мощностью от 70 до 400 Вт. Цветовая температура натриевых устройств низкого давления составляет 2000 К, а светильников ДНаТ — 2500 К. У натриевых приборов, по сравнению с другими устройствами достаточно высокий КПД — 30%. Для подключения натриевых устройств необходимо использовать специальные аппараты ПРА. Для усиления света используется отражатель.

Несмотря на невысокий уровень цветопередачи, натриевые лампы обладают достаточным уровнем светоотдачи (150 лм/Вт — ДНаТ высокого давления и 200 Лм/Вт — устройства низкого давления), тем самым создавая насыщенное желтое световое поле. Также следует отметить высокую продолжительность эксплуатации такого фонаря, она составляет более 30 000 часов, поэтому такие светильники считаются наиболее удобными и экономичными. Благодаря тому, что натриевые лампы достаточно энергосберегающие, ДНаТ фонари пользуются большой популярностью во всем мире.

Лампочки ДРЛ для наружного освещения

ДРЛ лампы часто используются для наружного и внутреннего освещения. Ртутные газоразрядные лампы, предназначенные для уличных фонарей, имеют несколько немаловажных преимуществ. В первую очередь следует отметить высокую световую отдачу данного прибора. Лампы ДРЛ устойчивы к перепадам напряжения. Светильники ДРЛ стоят относительно недорого. Продолжительный срок службы ДРЛ светильников также выделяет их на фоне некоторых других ламп уличного освещения. Также следует отметить дуговые ртутные лампы, они обладают большей световой отдачей.

Чаще всего используются ртутные газоразрядные светильники мощностью от 125 Вт до 1000 Вт. Их применяют для подсветки скверов, дорог, автостоянок, площадей и т.д. Степень цветопередачи у таких приборов — 3, что является посредственным уровнем, а цветовая температура — 3400–4200 К. Срок службы до 20 000 часов. Спектр излучения — синий и зеленый видимый спектр. Светоотдача — до 60 Лм/Вт. Для подключения в сеть необходимо использовать специальное устройство (ПРА). Такие фонари отлично подойдут для освещения небольшого открытого участка, а для больших территорий целесообразней использовать, например, люминесцентные лампы.

Галогенные светильники

Нередко галогенные лампы применяются для подсветки различных зданий, рекламных щитов и мостов. Главной особенностью таких светильников является отличная передача освещения, напоминающего дневной свет — либо точечного, направленного на определенный участок, либо более мягкого и бестеневого. Использование таких приборов для освещения улиц распространено во всем мире. Однако чаще такие устройства используют в прожекторах для подсветки отдельных объектов.

Принцип действия галогенных фонарей практически не отличается от обычных ламп накаливания, однако за счет добавления в буферный газ йода, брома, фтора и других галогенов их срок эксплуатации продлевается почти в 2 раза. В наше время производятся галогенные лампы разной мощности — от 3 до 20 000 Вт. Коэффициент таких приборов более 90, что является очень высоким уровнем. Цветовая температура таких устройств около 3000 К. Спектр максимально приближен к солнечному свету. Подключение производится напрямую.

За счет огромного количества преимуществ перед другими светильниками, галогенные лампы используются в самых современных приборах, предназначенных для наружного освещения. Такие фонари, как правило, отлично защищены от влияния внешней среды, они способны работать в абсолютно любых условиях, а также на таких устройствах нередко есть возможность регулировки мощности.

Металлогалогенные фонари

Данный вид фонарей дает яркий и при этом холодный цвет. Металлогалогенные лампы отлично подходят для освещения открытых площадок, выставочных центров, а также торговых комплексов. Такие светильники обладают очень важным преимуществом перед другими лампами — они абсолютно не чувствительны к резким перепадам напряжения. Чаще всего применяются металлогалогенные устройства для подсветки декоративных и архитектурных объектов.

Металлогалогенные фонари обладают широким диапазоном цветовых температур от 2500 К до 20 000 К. Они также выделяются длительным сроком службы, что делает такие светильники незаменимыми для того, чтобы создать освещенность открытых пространств. Спектр у таких устройств имеет схожесть с дневным светом. МГЛ, как и галогенные приборы, имеют высокий коэффициент цветопередачи более 90. Диапазон мощностей — от 10 Вт до 20 кВт. Для включения в сеть требуется ПРА.

Светодиодные фонари

Светодиодные фонари также распространены для уличного освещения. Главные их преимущества — отличная цветопередача и насыщенная контрастность. Благодаря продолжительному сроку службы светодиодных светильников (до 100 000 часов), надежной защите от внешнего воздействия и высокому уровню экономичности, они отлично подходят для освещения открытых пространств. Светодиодные приборы используются для освещения стадионов. Нередко такие светильники используют дизайнеры для архитектурного, интерьерного и ландшафтного освещения. Мощность таких приборов варьируется от 15 до 40 Вт. Цветовая температура светодиодных фонарей для улицы — 5500–6500 К. Для концентрации света дополнительно применяется отражатель.

Используя светодиодные лампы, необходимые для наружного освещения, обычно задействуют один или несколько фонарей в зависимости от желаемого результата. К примеру, чтобы осветить монумент, достаточно одной такой лампы. Для освещения здания, в свою очередь, используется несколько фонарей, установленных через равномерные промежутки. С помощью светодиодных ламп можно добиться оригинальных эффектов в освещении экстерьера. Следует отметить, что светодиодные фонари способны равномерно и с достаточным уровнем яркости осветить абсолютно любой объект.

Видео

Хорошая реклама

 

Лампы Уличного Освещения: Разновидности, Характеристики

Задача уличных фонарей заменять солнце

Сегодня представить себе даже небольшой населенный пункт без уличного освещения достаточно сложно. Что уж говорить про густонаселенные города, где ритм ночной жизни зачастую не уступает дневному. Технический прогресс дошел до того, что ярко освещенными стали даже протяженные участки междугородних трасс, что, несомненно, положительно сказывается на безопасности дорожного движения.

Работа над созданием новых и усовершенствование старых источников света идет постоянно. Давайте же разберем лампы уличного освещения, которые сделали нашу жизнь намного удобнее и безопаснее.

Нормы и особенности уличного освещения

Ярко освещенная городская улица

Давайте, прежде чем браться непосредственно за типы ламп, узнаем, что от них требуется в условиях эксплуатации на улицах.

Общие требования

Документом, устанавливающим нормы уличного освещения на территории Российской Федерации является ГОСТ Р 55844-2013. Если вас интересуют тонкости, то просим обращаться непосредственно к его тексту. Мы же назовем лишь основные требования.

Этот знак было бы видно даже без дополнительной подсветки

• Количества света от дорожных фонарей должно хватать, чтобы различать дорожную разметку и знаки уличного движения, а на пешеходных переходах – для того, чтобы различать лица прохожих.
• Фонари располагаются так, чтобы благодаря образуемой ими линии четко было видно направление движения транспорта. Делается это для лучшей зрительной ориентации как водителей, так и пешеходов.
• На перекрестках, для улучшения освещения, ставятся самосветящиеся знаки, которые подвешиваются на высоте 5 м.

Уличные лампы освещения на переходах должны иметь другой цвет

• В таких опасных местах как пешеходные переходы (наземные), закругления дорог и перекрестки должны устанавливаться лампы, цвет которых будет отличен от основного дорожного освещения.
• Если у дороги проходит велодорожка, то ее необходимо осветить фонарями другого цвета, нежели дорогу.
• Если освещение на дороге и велодорожке отсутствует на основном протяжении, то на их пересечениях свет ставится в обязательном порядке.

Что касается самих ламп, то нет никакой привязки к их цвету, главное, чтобы приборы выдавали требуемую мощность, служили долго и окупались. Чем дольше служит лампа, тем реже придется производить замену — данная процедура сама по себе довольно затратна: это и приобретение новых ламп, и выезд специальной техники, и присутствие рабочих.

Как выбираются лампы для уличного освещения

Лампы энергосберегающие для уличного освещения помогаю городу экономить бюджет

Выбор типов ламп, конечно же, ложится на городские власти, так как средства на их приобретение  и установку выделяют они. Любая администрация довольна, когда сокращаются бюджетные расходы, поэтому приход современных, эффективных ламп на смену старым не заставляет себя ждать, однако критерии выбора не ограничиваются лишь экономическими соображениями.

Помимо этого в расчет берутся следующие факторы:

• Климатические условия – например, в холодных широтах, люминесцентные лампы горячего запуска могут попросту не стартовать, если температура воздуха окажется слишком низкой;
• Окружающая среда;
• Требуемая мощность;
• Особенности установки лампы.

Натриевая лампа уличного освещения – эффективный источник света

Лампа для уличного освещения постоянно эксплуатируется в сложных условиях, так что вывести ее из строя могут многие факторы – взять хотя бы высокую влажность. Поэтому так важно, чтобы эти приборы были надежно защищены.

Степень защищенности ламп указывается производителями в паспорте изделия, и обозначается она как IP. Этот показатель составляют две цифры, первая их которых (от 1 до 6) – это устойчивость к механическим повреждениям, а вторая (от 1 до 8) – влагонепроницаемость конструкции.

Совет! Чем значения выше, тем лучше. При этом соответственно, растет и цена изделия.

Классификация уличных светильников

Лампы уличного освещения устанавливаются на специальные столбы, завершающиеся фонарями, конструкция которых может отличаться в зависимости от расположения и назначения объекта. Всего различают три типа таких приборов.

Данный фонарь оснащен отражателем

• Первый вариант имеет рефлектор, или по-русски – отражатель, которых позволяет эффективно направлять световой поток в заданную область. В них ставят лампы мощностью от 250 до 400 Вт, и применяются они преимущественно на автомагистралях и широких городских улицах.

Данный фонарь светит во все стороны

• Ко второму типу относятся фонари уличного освещения рассеянного типа. Ставятся они на второстепенных дорогах и рассчитаны на мощность ламп от 75 до 250 Вт. Естественно, такие модели фонарей не имею рефлектора, однако на указанных участках дорог допускается применение и предыдущий тип приборов.

Уличный фонарь для освещения тротуаров и велосипедных дорожек

• Движение на пешеходных дорожках, в скверах, лесопарковых зонах и велосипедных дорожках не может вызвать аварий, поэтому требования к осветительным приборам здесь самые низкие. Устанавливаются тут обычно невысокие фонари рассеянного освещения, рассчитанные на работу с лампами мощностью от 45 до 125 Вт.

Как вариант, для освещения улиц города могут использоваться различные подвесные и консольные конструкции, которые подбираются согласно месту установки и возложенным на них задачам. Часто эти приборы используют не только в практических, но и декоративных целях.

Среди них можно выделить следующие:

Данный светильник монтируется прямо на стену дома

• Фасадные светильники – предназначены для установки на ровные вертикальные поверхности, читай, стены зданий. Представлены, чаще всего, в виде прожекторов, задача которых освещать определенную зону.

Уличные потолочные светильники

• Уличные потолочные светильники, как не удивительно, предназначены для крепления на горизонтальные поверхности, например, на козырьки перед подъездами, на крыши террас и прочие места.

Фонарь подвесного типа

Повесить такой фонарь можно практически везде. Они встречаются и в парках, и в частных домовладениях, так как красивы и многофункциональны.

Также можно было бы рассказать про всевозможные разновидности садовых светильников, но давайте не будем сильно отдаляться от темы и перейдем непосредственно к обзору ламп.

Виды ламп, которые можно встретить на улицах городов

Итак, виды ламп уличного освещения в зависимости от того, как они распределяют свет можно разделить на два типа: симметричные и круглосимметричные. Первые можно разделить на одно- и двухплоскостные.

Среди показателей фонарей также выделяют угол светового потока, силу света и кривую силы света (КСС). Однако эти классификации, скорее, второстепенные, так как первоочередную важность играет тип самой лампы.

Лампа накаливания

Мощность этой лампы составляет 1000 Вт

Сегодня эти лампы уже можно смело причислять к раритетным, так как их использование, особенно в уличном освещении, стремительно прекращается. Способствуют этому следующие недостатки.

• Во-первых, это низкий КПД – большая часть затрачиваемой на питание энергии выделяется в виде теплового излучения, однако справедливости ради стоит отметить, что солнце излучает свет точно таким же образом, поэтому свечение этих приборов так приятно человеческому глазу. При таком освещении человеком правильно воспринимаются цвета окружающих предметов, однако для уличного освещения эта особенность не так важна.
• Во-вторых и третьих, лампы накаливания, неэкономичны и выделяю много тепла, что вытекает из первой особенности. Нам известно, что для освещения улиц, особенно, для проезжей части требуется мощный световой поток. Если для его создания будет использована лампа накаливания, то фонарь будет сильно нагреваться.

Сегодня лампы накаливания Эдисона популярны как декоративное украшение

• Большое энергопотребление по сравнению с конкурентами, так и вовсе делают данный вариант неприемлемым, однако не так давно эти светильники занимали приличную нишу в уличном освещении.
• Но и это еще не все – срок службы лампы в среднем составляет 1000 часов, хотя цена на сам прибор достаточно низкая.

Галогеновые светильники

Галогеновая лампа

Галогеновые лампы для уличного освещения, по сути, усовершенствованные лампы накаливания, которые и света дают больше и служат в 2,5 раза дольше.

В колбу лампы закачан буферный газ (галоген), что и позволяет добиться такого эффекта. Используются такие приборы в уличных прожекторах, тех же фасадных фонарях, и в качестве декоративной подсветки. Для установки на высокие мачты освещения их не используют в виду наличия более эффективных решений.

Газоразрядные лампы

Лампа газоразрядная

Данный вид светильников включает в себя отличающиеся по строению и мощности варианты. Источником света в таких лампах является электрическая дуга, которая возникает в специальной газовой среде.

К их преимуществам можно отнести:

• Высокая эффективность (КПД) – на 1 ватт энергии они могут выдавать до 150 люмен.
• Срок службы, в зависимости от типа, может варьироваться от 3000 до 20000 часов.
• Стоимость таких ламп невысока, а качество из цветопередачи вполне приемлемое для уличного освещения.

Из недостатков следует выделить необходимость наличия пусковой аппаратуры, шумную работу и мерцание. Утилизация таких ламп ограничивается определенными правилами, ведь из разбитой колбы в воздух попадут пары ртути, воздействие которых губительно для живых организмов.

Давайте теперь пробежимся непосредственно по самим источникам света.

Ртутные лампы

Ртутные лампы энергосберегающие уличного освещения

Ртутная лампа газоразрядного типа представляет собой электрический источник света, свечение в котором происходит за счет возникновения газового разряда (протекание электрического тока через газообразное вещество, вследствие его достаточной ионизации) в парах ртути.

• В отечественной светотехнике для обозначения данных источников света используется аббревиатура РЛ (разрядная лампа) – данный термин применяется в документации и технической литературе.
• Данные лампы относятся к люминесцентным, что означает, что видимый спектр свечения и его цвет создаются за счет прохождения излучения (ультрафиолетового) через слой люминофора, которым покрыта колба лампы изнутри. Если данный слой удалить, то света мы практически не увидим, так как основное излучение находится за спектром человеческого восприятия.

Данный тип используется в основном в помещениях

• Различают лампы низкого (РЛНД) и высокого (РЛВД) давлений. К первому типу относятся в основном люминесцентные лампы, которые мы привыкли видеть у себя дома: линейные (трубчатые), компактные (их часто называют энергосберегающими). Применяются они и в медицине – бактерицидные, кварцевые. Эти варианты нас интересуют мало.

Ртутная лампа высокого давления

• А вот второй вариант может гордо носить звание — энергосберегающие лампы для уличного освещения. Их подразделяют на варианты специального и общего назначения. Первые нас интересуют мало, так как используются в основном военными и на специализированных предприятиях, а вот вторые вниманием не обойдем.
• К их числу относятся всем известные ДРЛ (дуговые разрядные лампы) – такая лампа представлена на фото выше. Именно они активно применяются для уличного освещения, однако в последнее время их позиции сильно потеснили натриевые и металлогалогенные светильники, о которых мы поговорим чуть позже.
• Первые ДРЛ лампы имели два электрода, а для их зажигания требовался высоковольтный импульсный источник, в качестве которого использовалось специальное пусковое устройство ПРУЛ-220. Кстати, срок его службы был ниже, чем у самой лампы, что обусловлено уровнем технического развития тех времен, из-за чего в конце 70-х годов было решено прекратить выпуск двухэлектродных моделей.

Схема включения четырехэлектродной лампы

• К ним на смену пришли модели с четырьмя электродами, которые не требовали наличия внешних пусковых агрегатов, а ограничивались лишь регулятором в виде дросселя, включенного с лампой последовательно.
• В последнее время на рынке появились трехэлектродные лампы с одним зажигающим электродом, эффективность которых перед предыдущим вариантом выражается только в большей технологичности производства – показатели мощности и эффективности абсолютно одинаковые.

Давайте вкратце опишем принцип действия данного источника света:

• Итак, внутри лампы имеется горелка, которая представляется собой колбу из прозрачного тугоплавкого материала, обычно кварцевого стекла.
• Внутрь этого элемента закачана определенная порция инертного газа, а также вводится металлическая ртуть в виде небольшого жидкого шарика.

Интересно знать! В уже работавшей лампе, при остывании, ртуть может находиться в виде налета на внутренних стенках колбы или электродах.

• На лампу подается питание. При этом между зажигающим и основным электродами, расположенными близко, возникает тлеющий разряд. То есть расстояние маленькое, а значит напряжение пробоя низкое.
• Из-за этого в полости РТ (колбы) возникает достаточно большое количество носителей заряда, что способствует возникновению пробоя и между основными электродами такого же тлеющего разряда, который практически мгновенно переходит в дуговой.

За цвет лампы отвечает химический состав люминофора

• При этом стабилизация работы лампы наступает лишь спустя 10-15 минут. За это время ток на ней существенно превышает номинальный, и ограничивает его лишь сопротивление пускорегулирующей аппаратуры.
• Время стабилизации работы напрямую зависит от температуры окружающей среды – тем теплее, тем быстрее происходит процесс.
• Как уже говорилось, дуга создает мощное ультрафиолетовое излучение, которое возбуждает свечение люминофора, который наносится на внутреннюю стенку внешней колбы.

Ртутные лампы сильно зависят от питающего их напряжения – его отклонение на 10-15% процентов допускается. При этом наблюдатель может видеть, что меняется и световой поток лампы – на 25-30%.

Совет! Если питающее напряжение упадет ниже 80% от номинала, то лампы могут вовсе не стартовать, а уже горящие просто погаснут.

Горение лампы вызывает ее высокий нагрев, что требует применения термостойких проводов в самом фонаре, что, как понимаете, его удорожает. В таких лампах можно наблюдать такой эффект, что в горячем состоянии ее невозможно запустить, из-за возрастающего напряжения пробоя, поэтому перед повторным запуском требуется остывание.

Интересно знать! Согласно международным договоренностям об экологической безопасности, Россия снимет с производства такие лампы уже к 2020 году.

Металлогалогенные лампы

Еще одна разновидность газоразрядной лампы

Данный тип ламп обозначается как ДРИ, а расшифровывается это – дуговая ртутная с изолирующей добавкой. Конструктивно она мало чем отличается от рассмотренной выше ДРЛ, кроме того, что в горелку дополнительно вводятся галогениды некоторых металлов, например, натрия, индия или таллия, благодаря чему и получается более высокая световая отдача прибора. При этом не теряется цветность излучения, что немаловажно.

Срок службы таких ламп составляет около 8-10 тысяч часов. В лампах ДРИ применяют сегодня горелки из специальной керамики, которые переносят химические реакции с функциональным веществом намного лучше, чем кварцевое стекло, однако это не значит, что нельзя купить другой вариант, ведь стоить он будет куда дешевле.

Для старта такой лампы помимо дросселя применяется ИЗУ (импульсное зажигающее устройство).

Натриевые лампы

Следующим типом газоразрядных ламп, которые считаются едва ли не самыми эффективными, являются натриевые.

Лампы наружного освещения натриевые

• Газовый разряд в этих лампах проходит не через пары ртути, а натрия, чье резонансное излучение и является преобладающим видимой части спектра, исходящего от лампы – их свет желто-оранжевый.
• Излучение является монохроматичным, из-за чего качество цветопередачи находится на низком уровне. Именно поэтому натриевые лампы и используются в основном для наружного уличного освещения.
• Стоит отметить, что в условиях тумана желтое излучение показывает себя куда лучше, чем остальные аналоги.
• Эти приборы дают свет, который мерцает с удвоенной частотой питающей сети – в нашем случае это 120 раз в секунду.
• НЛ также могут быть высокого и низкого давления.
• Они обладают завидной эффективностью – для ламп высокого давления этот показатель составляет 150 Лм/Вт, а для низкого 200.
• Средний срок службы ламп составляет 25-30 тысяч часов – экономия существенная.

В список газоразрядных ламп для уличного освещения можно внести ксеноновые варианты. Принцип их работы такой же, только заполнена колба ксеноном. Свечение такой лампы очень яркое и имеет оттенок близкий к дневному свету.

Лампы индукционного типа

Фонарь уличного освещения с индукционными лампами

Данный тип ламп, в отличие от остальных не имеет электродов. Источником света в них служит плазма, которая возникает за счет ионизации газа посредством высокочастотного магнитного поля.

В состав лампы входят следующие элементы:

• Газоразрядная трубка, внутренние стенки которой при необходимости покрываются люминофором;
• Катушка индуктивности (первичная обмотка трансформатора) – вторичной обмоткой, по сути, является полость колбы;
• Электронный генератор, который создает высокочастотный ток для питания катушки;
• Ферромагнитные экраны и сердечники – для уменьшения рассеивания магнитного поля.

Горит лампа так:

• Генератор создает импульсы электрического тока необходимой частоты.
• Данный ток протекает по обмотке накачки (по катушке), при этом создается магнитное поле, которое изгибается вместе с обмоткой;
• «Вторичная обмотка», которую представляет ионизированный газ в трубке, короткозамкнут.
• Напряжение электрического поля в газе при этом растет до тех пор, пока не достигает величины пробоя. При этом газ становится низкотемпературной плазмой.
• Плазма является прекрасным проводником электричества, поэтому в ней начинает течь ток, а соответственно, выделяться энергия – образуется устойчивый плазменный шнур.
• При этом атомы газа начинают излучать фотоны с определенной длиной волны (зависит от типа газа).
• Преобразование ультрафиолета в видимый свет происходит за счет того же люминофора.

Благодаря своей конструкции индукционные лампы обладают огромным сроком службы – от 60 до 150 тысяч часов. Их светоотдача составляет 80 люмен на ватт.

Лампы мгновенно запускаются и гаснут, не требуя времени на разогрев. Количество циклов включение не ограничено. Цветопередача и инструкция по утилизации такие же, как и у ртутных ламп, так как применяются те же газы и люминофоры.

Светодиодные лампы

Ну, и завершает наш обзор венец светотехники – светодиодные светильники.

Светодиодный фонарь

Использовали мы такие громкие слова неспроста, так как этот источник света сильно потеснил в последние годы своих конкурентов. Он относительно недорог, очень долговечен и универсален.

• Светятся светодиоды благодаря тому, что сделаны они из таких полупроводниковых материалов, которые излучают определенный спектр света при прохождении через них электрического тока, например, арсенид галлия.
• Светодиодные лампы имеют очень низкое энергопотребление и высокую светоотдачу.
• Срок их службы может достигать 80000 часов, при условии соблюдения режима питания и температуры нагрева.
• Такие лампы выделят намного меньше тепла, чем те же лампы накаливания.
• Они имеют высокую механическую прочность, экологически безопасны и в отличие от люминесцентных светильников избавлены от сложной пускорегулирующей аппаратуры (не все) – включение в сеть можно выполнить даже через простой диодный мост. Естественно, качество питающей схемы напрямую влияет на стоимость ламп – ее основная задача выдавать приемлемый для работы ток.

Недостатки у такого оборудования тоже имеются, и их много – назвать хотя бы отсутствие нужных частот в спектре, на которые реагирует зрачок человека, высокую цену, боязнь высоких температур, а как следствие необходимость в эффективных охлаждающих системах, и изначальную высокую стоимость. Но огромное энергосбережение все равно перевешивает чашу весов.

Итак, мы разобрали основные лампы для фонарей уличного освещения. Как видите, вариантов много, и используются они в зависимости от текущих задач. Если тема вам показалась интересной, то можете расширить свои познания, просмотрев видео в этой статье, ну, а мы прощаемся с вами. Всего хорошего!

Уличное противостояние: натрий против диодов

Одним из направлений развития энергосбережения и повышения энергетической эффективности является модернизация систем освещения. При этом в уличном освещении, наряду с традиционными ртутными и новыми натриевыми лампами, всё чаще используются светодиоды, которые, закрепившись внутри помещений, решили попробовать свои силы снаружи.

О натриевой технологии

Ещё недавно натриевые лампы считались передовой разработкой в уличном освещении. Они пришли на смену дуговым ртутным лампам (ДРЛ).

Натриевые лампы обозначаются аббревиатурой ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая) и делятся на лампы низкого и высокого давления.

Для получения света в лампах ДНаТ используется газовый разряд в парах натрия. Такие лампы дают ярко-оранжевый свет и широко используются в уличном освещении.

Натриевые лампы являются одними из самых эффективных источников видимого излучения, так как обладают самой высокой световой отдачей среди газоразрядных ламп и незначительным снижением светового потока при длительном сроке службы.

Есть у натриевых ламп и недостатки. Натриевые лампы низкого давления зависят от погоды: при наступлении холодов их характеристики ухудшаются. А в натриевых лампах высокого давления используются пары ртути, что не добавляет им экологичности. Кроме того, преобладание красного спектра в свете ламп ДНаТ ухудшает общую картину видимости освещаемых объектов.

Диоды как источник света

В последние годы в спину «натриевому» лидеру дышит молодой и очень амбициозный представитель семейства полупроводниковых – светодиод.

Светодиодом называется полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Цветовые характеристики излучаемого света зависят от химического состава используемого полупроводника. С недавнего времени, благодаря развитию полупроводников, яркость светодиодов резко повысилась, что позволило использовать их в качестве источников света.

Светодиодные светильники обладают высокой экономичностью энергопотребления, являются экологически чистыми и не требуют специальных условий по обслуживанию и утилизации. По заявлениям производителей срок их службы значительно превышает существующие аналоги (у некоторых моделей около 80 тыс. часов, что эквивалентно 20-25 годам эксплуатации).

Однако свет, который излучают диоды, более холодный по сравнению с натриевыми лампами. К тому же, иногда участок, освещённый светодиодами, кажется многим людям более тёмным.

По пунктам

С точки зрения светоотдачи (соотношение излучаемого светового потока к потребляемой мощности, измеряется в люменах на Ватт – лм/Вт) натриевые лампы низкого давления обходят соперника: 200 лм/Вт против 150 лм/Вт у диодов.

По минимизации расхода электроэнергии светодиодам нет равных. Энергопотребление сопоставимой по характеристикам светодиодной лампы будет почти втрое ниже, чем у натриевого конкурента.

В отличие от ртутных, натриевые лампы низкого давления и светодиоды не содержат опасных веществ. Чего не скажешь о натриевых лампах высокого давления, однако в последнее время в этой области ведутся работы по уменьшению содержания ртути.

По заявленному сроку службы диоды явно впереди. По данным различных производителей, уличные светодиоды служат в 5-10 раз дольше своих конкурентов.

Что касается стоимости владения и эксплуатации, то диодные светильники, хоть и стоят дороже, не требуют обслуживания в течение всего срока службы, поскольку являются неразборными. Главное – чтобы светильник действительно отслужил заявленный срок. Но это уже вопрос качества изготовления, установки и эксплуатации.

Что скажут профессионалы

Интересный эксперимент под названием «Светлая улица» был проведён в ходе состоявшегося в декабре 2013 года в Саранске II Всероссийского светотехнического форума. В ходе эксперимента на одной из улиц города были установлены светодиодные светильники от разных производителей и их традиционные конкуренты – натриевые лампы высокого давления.

Как сообщает организатор конференции, медиа-группа «Электроника», мнения экспертов за и против использования светодиодов в уличном освещении разделились поровну.

Выходит, выбор в пользу светодиодов в уличном освещении не так очевиден, как кажется. При этом у диодов есть существенный административный ресурс в виде крупного бизнеса и руководства страны: в России один за другим открываются заводы по производству светодиодов. Однако натриевые светильники не спешат уступать и крайне неохотно сдают совсем недавно завоёванные позиции.

Будем надеяться, что обе технологии будут и дальше успешно развиваться. В противном случае их потеснит новый лидер. Например, плазма.

подключение через дроссель и ИЗУ

Содержание статьи:

Еще несколько десятилетий назад натриевые лампы были наиболее востребованными по причине отсутствия достойных аналогов. Они практически повсеместно эксплуатировались для освещения улиц и дорог. Несколько реже их стали использовать с появлением светодиодных лампочек, но при этом сдавать свои позиции окончательно они не собираются.

Что такое ДНаТ лампа и ее разновидности

Внешний вид лампы ДНаТ

Осветительные приборы ДНаТ – это одна из видов натриевых лампочек высокого давления. Аббревиатура ДНаТ расшифровывается, как «Дуговая Натриевая Трубчатая». Приборы этого типа делятся еще на несколько разновидностей – ДНаС, ДНаЗ и ДНаМТ. Каждый из них имеет свои индивидуальные особенности, преимущества и недостатки.

• ДНаС – это светорассеивающие осветительные приборы. В качестве светорассеивателя используется специальный пигмент, которым обрабатывается вся внутренняя поверхность внешней колбы. Спектр этого вида лампочек напоминает дневной.
• ДНаЗ – свечение горелки имеет определенную направленность. Характеризуется прибор специальным напылением зеркальным рефлектором на внешнюю колбу устройства.
• ДНаМТ – оснащены матированной колбой. Эта разновидность представляет собой аналог ДНаС, который на сегодняшний день уже снят с производства. Используются для замены осветительных приборов ДРЛ без ухудшения качества освещения.

Все натриевые осветительные приборы делятся на два вида в зависимости от принципа действия – лампы низкого и высокого давления.

Натриевая лампа низкого давления

Натриевая лампа низкого давления

Осветительные приборы низкого давления обладают несколькими специфическими особенностями. Например, при изготовлении применяется не обыкновенная стеклянная колба, а высокопрочное боросиликатное стекло. Это необходимая мера, поскольку воздействие паров натрия на стеклянные поверхности агрессивное и разрушающее.

Сокращенно эта разновидность называется НЛНД, эффективность ее работы зависит прежде всего от температуры окружающей среды. Для обеспечения оптимальных условий для бесперебойной и продолжительной работы, лампочку дополнительно помещают в стеклянную внешнюю колбу, которая не только защищает конструкцию от агрессивных факторов окружающей среды, но и служит необычным термосом.

Натриевые лампы для уличного освещения высокого давления

Натриевая лампа высокого давления

В сравнении с предыдущей разновидностью натриевые лампы высокого давления имеют несколько весомых преимуществ – феноменальная эффективность и качественная цветопередача. При мощности от 30 до 1000 Вт светоотдача достигает 160 лм/Вт, эксплуатационный срок, как правило, составляет около 25000 часов.

Благодаря большой яркости и компактным размерам область применения модулей высокого давления широка.

Используются такие разновидности натриевых ламп обязательно с балластом электронного или индуктивного типа. Розжиг происходит при помощи специального электротехнического устройства – ИЗУ, которое гарантирует бесперебойную поставку импульсов до 6 кВт.

Как правило, от момента запуска натриевой лампы высокого давления и до возникновения полноценного освещения проходит не более 5 минут.

Конструктивные особенности ДНаТ лампы и принцип работы

Устройство лампы ДНаТ

Принцип работы натриевой газоразрядной лампочки базируется на химических свойствах паров натрия, которые при определенных условиях способны излучать яркий монохроматический яркий свет. Газообразная среда помещена в специальную трубку, которая получила название – горелка. Разогретые пары натрия оказывают разрушающее действие на стеклянные поверхности, поэтому при производстве используется качественное боросиликатное стекло или поликристаллический окись алюминия.

Каждая сторона горелки оснащена электродами, задача которых – создать дуговые разряды, разогревающие натриевые пары. Вся эта конструкция помещена в стеклянную герметичную колбу, которая заканчивается резьбовым цоколем разных типов.

Горелка натриевой лампы зажигается от электрической дуги, которая образуется благодаря электродам. В результате в канале формируется большое количество заряженных частиц. Для лучшего свечения в колбе содержатся пары не только натрия, но и ртути, ксенона или аргона. Сегодня уже разработаны осветительные приборы, не содержащие ртуть, но конструктивные их особенности чрезвычайно сложные.

Зажигание осветительных приборов происходит в тот момент, когда на катоды подается высокое импульсное напряжение. Не более 5 минут лампа может светить тускло, далее она достигнет оптимальной рабочей температуры.

Просто выбрасывать натриевые лампы нельзя. Вышедшие из строя приборы требуется сдавать в специальные приемные пункты. Если колба попадет на переработку со стеклом, будет испорчена вся плавка из-за содержания в составе оксида алюминия и кварца.

Схемы подключения лампы ДНаТ

Схема подключения лампы ДНаТ

Для первого запуска натриевой лампы недостаточно просто подать на нее питающее напряжение, для этого однократно используются специальные импульсные зажигающие устройства типа ИЗУ. Обусловлено это тем, что холодная горелка имеет высокое сопротивление, в результате чего она просто не запускается.

После первого пуска токовый поток через лампу требуется ограничивать. Для этого создан балласт электронный или электромагнитный.

ИЗУ подключается параллельно, дроссель коммутируется с лампочкой последовательно. ИЗУ делятся на два вида: трехвыводной и двухвыводной. Стоимость последнего ниже и он более простой в подключении, первый же более корректно выполняет поставленные перед ним задачи.

Важно устанавливать ДНаТ лампы, используя чистые тканевые салфетки или хлопчатобумажные перчатки, поскольку температура колбы прибора достигает 300 градусов по Цельсию. Если прикоснуться к колбе жирными пальцами, сформируется слой нагара, плохо проводящий тепло.

Техническое сравнение с аналогами

Чтобы понять, почему натриевые лампы все равно используются, рекомендуется сравнить их технические характеристики с особенностями аналогов.

Тип осветительной лампы	Продолжительность эксплуатационного срока, ч	Создаваемый световой поток, лм	Паспортная мощность изделия, Вт
ДНаТ- 100	6 000	9 400	100
ДНаТ-150	10 000	14 000	150
ДНаТ-250	15 000	24 000	250
ДНаТ-400	15 000	47 500	400
ДРЛ-125	12 000	6 000	125
ДРЛ-250	12 000	13 000	250
ДРЛ-400	15 000	24 000	400
Светодиодный аналог ДРЛ-125	10 000	2 500	40
Светодиодный аналог ДРЛ-250	10 000	5 000	80

Сфера применения

Лампы ДНаТ идеально подходят для освещения теплиц, так как излучают благоприятный для растений монохромный желтый свет

Модули из паров натрия из-за слабой точности цветопередачи не предназначены для использования в быту, чаще всего их устанавливают для освещения улицы и приусадебных участков, а также проспектов и шоссе.

ДНаТ лампы устанавливают в электротехнические оборудования, предназначенные для подсветки и фонового освещения:

• В оранжереях, зимних садах и теплицах для обеспечения базовой урожайности культурных растений, а также для повышения их темпов роста.
• Контейнерных площадок, спортивных сооружений и туннелей.
• Складских и производственных помещений, цехов, где качество цветопередачи не играет большой роли.
• Архитектурных сооружений и исторических памятников.
• Аэропортов, железнодорожных вокзалов и т.д.

Во всех вышеописанных случаях натриевые лампы обеспечивают надлежащую освещенность при минимальных показателях энергопотребления.

Преимущества и недостатки

Достоинства натриевых ламп:

• Минимальное потребление электроэнергии, экономичность.
• Хорошая светоотдача.
• Рабочая температура колеблется в широком диапазоне от -60 до +40 градусов по Цельсию.
• Наличие теплового излучения.
• Высокий КПД.
• Длительный эксплуатационный срок.
• Световой поток даже спустя время не изменяется.

Среди недостатков можно выделить:

• Зажигание устройства и стабилизация свечения занимает 5-7 минут.
• Цветовой диапазон к окончанию эксплуатационного срока может изменяться.
• При аномально низких температурах эффективность свечения падает.
• Лампы, содержащие в своем составе ртуть, нельзя отнеси к безопасным.

Приобретать ДНаТ лампы и его аналоги рекомендуется в специализированных магазинах, где к ним прилагается сопроводительная документация и гарантийный талон.

характеристики ДНАТ и принцип работы

На сегодняшний день дуговые натриевые лампы являются наиболее эффективным видом для уличного освещения по сравнению с ДРЛ. Хоть по характеристики «продолжительность горения» натриевые лампы ДНаТ (дуговая натриевая трубчатая лампа) примерно одинаково с ДРЛ, зато по световому потоку они значительно превосходят их. ДНаТ – одна из видов НЛВД (натриевая лампа высокого давления).

К классу НЛВД так же относятся ДНаС, ДНаМТ, ДНаЗ, соответственно (С) – в светорассеивающей колбе, (М) – матированные и (З) – зеркальные.

Начало применения дуговых натриевых ламп

Они начали применяться в первой половине XX века для городского освещения и автомобильных магистралей. Пары натрия, которые находятся внутри стеклянной колбы, при больших температурах разрушали ее. По этой причине необходимо было использовать термостойкое стекло, себестоимость которого была очень высокая. Тем самым натриевые лампы ДНаТ не нашли в это время широкого применения. Только после второй мировой войны с началом восстановления экономики и технического прогресса было обнаружено, что при меньших температурах и небольшой силе тока можно добиться свечения паров ртути. Для этого ученые решили проблему защиту колбы, как от паров ртути, так и от большой температуры.

Сравнение мощности светового потока ДНаТ

 

Как видно из таблицы, световой поток дуговых натриевых ламп почти в два раза превосходит ДРЛ. А эти источники света занимают основное место при освещении улиц, автомобильных магистралей, садово-паркового освещения. По этой причине во многих регионах по программе «энергосбережения» проводится программа замены ДРЛ на натриевые лампы ДНаТ. На сегодняшний день они являются одним из самых экономичных видов освещения.

Принцип работы ДНаТ

Во внешней стеклянно колбе, которая сделана из термостойкого стекла, расположена «горелка», выполненная из особого материала оксида алюминия Al2O3. Из внутренней части внешней колбы откачивают кислород (вакуумируется). Саму горелку наполняют парами ртути, натрия и зажигающим газом ксенон. При подаче напряжения образовывается электрический разряд, который виден человеческим глазом в виде оранжевого или желтого цвета.

Если в ДРЛ электрический разряд образовывается между двумя электродами (зажигающим и основным), то в натриевых лампах ДНаТ их нет,  а для пробоя нужен импульс высокого напряжения. По этой причине в схему ПРА (пускорегулирующая аппаратура) входит ИЗУ (импульсное зажигающее устройство).

Область применения ДНаТ

Стандартная линейка электрической мощности ДНаТ составляет 70, 150, 250, 400. Хоть по световому потоку данные лампы превосходят свои аналоги, но вот по цветопередачи они существенно уступают ДРЛ, ЛЛ (люминесцентным низкого давления). По этой причине их не устанавливают в помещениях, где предъявляются особые требования к цветопередаче. Их не применяют для освещения производственных цехов, учебных и жилых помещений.

Зато в уличном и наружном освещении они нашли широкое применение. Так же ДНаТ широко применяются для искусственного освещения питомников для растений, теплиц. В них рекомендуется применять дуговые натриевые лампы мощностью 150 или 250 Вт.

В целях экономии электроэнергии и увеличения мощности светового потока много где заменяют ДРЛ на ДНаС. К примеру, ДРЛ мощностью 250 Вт, заменяют на ДНаС 210. Для прямой замены, ДНаС сделана с похожими техническими характеристиками с ДРЛ. Это необходимо для зажигания электродуги (для этого ее наполняют специальной смесью из неона и аргона). Несмотря на уменьшение мощности, все равно ДНаС превосходит ДРЛ по световому потоку.