Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Источники света: газоразрядные лампы (ДРЛ, ДНаТ, МГЛ)

Источники света: газоразрядные лампы (ДРЛ, ДНаТ, МГЛ)

Газоразрядные лампы (High-intensity discharge — HID) предназначены для решения задачи генерации большого светового потока, получаемого от компактного и долговечного источника света. Они чаще всего используются для освещения улиц и парковок, для больших помещений, например школьных залов или промышленных производств. Большинство газоразрядных ламп можно сравнить с мощным точечным источником света, что делает их отличными источниками для точечного освещения трасс, транспортных развязок, рекламной подсветки, и даже освещения стадионов. Газоразрядные лампы, как правило, обладают низким энергопотреблением, производя от 50 до 100 люмен на ватт.

Особенности газоразрядных ламп

Как и в люминесцентных лампах, в HID-лампах балласт также регулирует электропитание газоразрядных ламп. Магнитные балласты, как правило, все еще используются для большинства газоразрядных ламп, хотя электронные балласты становятся все более популярными. Балласт часто может быть громоздким, тяжелым и шумным, но некоторые типы балластов могут быть установлены на расстоянии от самого светильника.

Газоразрядные лампы могут довольно сильно нагреваться при работе и, как правило, должны быть защищены от прямого прикосновения. Кроме того, некоторые металлогалогенные лампы должны быть полностью закрыты из-за вероятной возможности взрыва лампы.

HID-лампы требуют некоторое время, чтобы разогреться и выйти на номинальный режим, они светят все ярче и ярче в течение нескольких минут, пока не достигнут рабочего светового потока. Время выхода на рабочий режим, обеспечивающий номинальный световой поток и цвет свечения часто может достигать от двух до пяти минут. Если питание такой лампы прерывается, то она должна остыть, прежде чем вновь включать цепь зажигания. Такой период охлаждения лампы часто называют временем повторного зажигания. Некоторые HID лампы должны охлаждаться более 10 минут после того, как их выключили прежде чем их снова можно зажигать и начинать заново нагреваться.

Натриевые лампы высокого давления

ДНаТ — дуговая натриевая трубчатая лампа, газоразрядная лампа высокого давления. Наиболее распространённая мощность: 70, 100, 150, 250, 400 Вт. Цвет свечения — жёлтый. Диапазон рабочих температур: от -20 С до +30 С.

большая светоотдача — от 80 до 130 Лм/Вт, в зависимости от производителя;
экономичное потребление электроэнергии (лампа ДНаТ 150 Вт способна заменить лампу ДРЛ 250 Вт).

низкая цветопередача — 25 Ra;
при низких температурах светит менее ярко;
не переносит скачки напряжения (допустимый предел отклонения — 5%);
длительное время включения — от 5 до 15 минут, в зависимости от температуры окружающей среды.

Рекомендации: подходит для общего освещения улиц, придомовых территорий, дорог низкой и средней проходимости. Нежелательно применять для освещения скоростных автомагистралей в силу преобладания в излучении лампы красного спектра. Напротив, в условиях теплицы лампы 70 и 150 Вт оказывают благоприятное воздействие на растения.

Ртутные лампы высокого давления

ДРЛ — дуговая ртутная люминофорная лампа, газоразрядная лампа высокого давления. Наиболее распространённая мощность: 80, 125, 250, 400, 700, 1000 Вт. Цвет свечения — с синеватым отливом. Диапазон рабочих температур: от -20 С до +30 С.

Читайте так же:
Какие пресс клещи выбрать для наконечников

относительно низкая стоимость;
относительно хорошая светоотдача — от 30 до 60 Лм/Вт, в зависимости от производителя;
традиционный источник уличного света — проверена временем;
допустимо колебание напряжения в сети в пределах 10-15% (сопровождается колебаниями светового потока в пределах 20-30%).

низкая цветопередача — 42 Ra;
долгий запуск при низких температурах;
длительное время включения в обычном режиме — от 5 до 15 минут;
падение светоотдачи на 50% к концу срока службы;
накаляется до 100 С;
интенсивное образование озона в процессе работы, т.е. при применении в помещении необходима хорошая система вентиляции.

Рекомендации: освещение дорог низкой и средней проходимости, придомовых участков, парков, аллей, площадей.

Металлогалогенные лампы высокого давления

МГЛ — металлогалогенная лампа, газоразрядная лампа высокого давления. Наиболее распространённая мощность: 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 Вт. Цвет свечения — нейтральный белый, приближенный к естественному солнечному свету. Диапазон рабочих температур: от -20 С до +30 С.

хорошая светоотдача — в среднем 80 Лм/ Вт;
независимость технических характеристик от температуры окружающей среды;
цветопередача от 65 до 90 Ra, в зависимости от производителя (хорошим считается показатель 80 Ra и выше);
стабильный световой поток — снижение светоотдачи на конец срока службы составляет от 2 до 20%, в зависимости от модели лампы.

срок службы зависит от частоты включения (производиетелем для каждой модели предусмотрен определённый режим работы и «отдыха» лампы, при соблюдении которого срок службы будет максимальным).

Рекомендации: освещение автомагистралей, площадей, стадионов; художественная подсветка мостов и зданий. В качестве искусственного заменителя солнечного света возможно использовать для освещения зимних садов, оранжерей, аквариумов.

Замена традиционных ламп ДРЛ, ДРИ и ДНАТ в светильниках на светодиодные лампы

В последнее время началось повсеместное внедрение инновационных светодиодных светильников и ламп для энергосберегающего освещения как внутри помещений : в общественных зданиях, ресторанах, гостиницах, промышленных предприятиях, так и на улице : на объектах транспортной инфраструктуры, автомагистралях, ж/д, в садоводствах, на автостоянках и т.д.

Основными преимуществами светодиодного освещения являются:

— Высокая световая отдача и низкое потребление электроэнергии. Световая отдача светодиодных ламп в бюджетном варианте составляет 80 — 100 люмен/ватт, а порой достигает 140 – 150 люмен/ватт в дорогих моделях.

— Длительный срок службы по сравнению с традиционными лампами ДРЛ и ДНАТ.

— Экологичность (отсутствие токсичных компонентов, особенно ртути).

— Отсутствие ультрафиолетовых линий в спектре.

— Низкие расходы на техническое обслуживание.

— Снижение стоимости подводимой мощности. При строительстве новых сетей наружного городского освещения в связи со снижением общей нагрузки на сеть требуется питающий кабель меньшего сечения, что значительно снижает как стоимость кабеля, так и стоимость подключения к сети.

— Стабильная работа при скачках напряжения, не требуется время для запуска.

— Повышенная прочность и вибрационная устойчивость приборов.

Особое внимание стоит обратить на экологичность светодиодного освещения. Дело в том, что в составе всех традиционных ламп (ДРЛ, ДРИ, ДНАТ) присутствуют вредные материалы, прежде всего, ртуть. В нашей стране, как и во всем мире, этой проблеме уделяется повышенное внимание.

Читайте так же:
Запорно регулирующая арматура в нефтегазовой отрасли

24 сентября 2014 г, Россия подписала Минаматскую конвенцию по ртути. Согласно данной конвенции, с 2020 г. будет запрещено производство, импорт или экспорт продукта, содержащего ртуть. Под запрещение Минаматской конвенции попадают лампы общего освещения ртутные высокого давления паросветные (РВДП), в частности лампы ДРЛ и ДРИ.

Так что избавляться от устаревших источников света все равно придется в скором времени и лучше задуматься об этом уже сейчас.

Есть два варианта решения проблемы – заменять светильник целиком или поменять только лампу, убрав старую ДРЛ или ДНАТ и заменив ее светодиодной с цоколем Е40. Каждое решение имеет как свои достоинства, так и недостатки.

Мы в данной статье остановимся на достоинствах именно прямой замены традиционных ламп светодиодными с цоколем Е40 без замены светильника.

Итак, очевидные плюсы такого решения проблемы следующие:

— Экономия бюджета. Стоимость светодиодной лампы ниже стоимости светодиодного светильника, кроме того, не требуется затрачивать немалые средства (сравнимые со стоимостью светильника) на их установку и подключение. В таком варианте достаточно просто вывернуть старую лампу, удалить дроссель, подсоединив патрон напрямую к сети 220В, и светильник готов к работе.

— В случае поломки лампа быстро и легко меняется на новую, светильник же требует демонтажа для последующего ремонта.

Теперь подробно остановимся на правильном подборе светодиодной лампы для замены традиционной.

Дело в том, что заявленные производителем параметры светового потока верны ТОЛЬКО для новой лампы ДРЛ, ДРИ или ДНАТ. После начала эксплуатации лампы ДРЛ и ДНАТ начинают достаточно быстро и сильно деградировать и эту величину надо отдельно учитывать при световых расчетах.

Лампы ДРЛ теряют 30% светового потока через 2-3 месяца эксплуатации и до 40-50% через 1 год.

Лампы ДНАТ теряют 15% светового потока через 2-3 месяца эксплуатации и до 20 — 30% через 1 год.

Таким образом, для корректного расчета освещенности светильников оснащенных лампами ДРЛ, ДРИ или ДНАТ необходимо учитывать не паспортный (первоначальный) световой поток, а световой поток после начальной эксплуатации, через 3 месяца, а лучше через 1 год после начала работы.

Заметим, что светодиоды тоже подвержены деградации, особенно если лампа перегревается. Но обычно эта величина не превышает 2-3% за 1 год эксплуатации и ей можно пренебречь.

В приведенной ниже таблице предложены варианты замены традиционных ламп ДРЛ, ДРИ, ДНАТ на светодиодные лампы.

Facebook

Наиболее распространенный в настоящее время тип ламп используемых в уличном и промышленном освещении. Разработанные ранее других ламп и наименее трудоемкие в изготовлении лампы ДРЛ широко применяются для освещения внутри и вне помещений. Лампы ДРЛ обладают меньшей светоотдачей по сравнению с лампами ДНаТ, но в отличие от них не требуют для зажигания дополнительных высоковольтных запускающих устройств. Эргономические показатели освещения ламп ДРЛ (коэффициент пульсаций светового потока, соответствие спектра излучения солнечному спектру) немного хуже, чем, например, у ламп ДРИ, но гораздо лучше, чем у ламп ДНаТ.

Читайте так же:
Батарейка на шуруповерт макита

Дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ)

В настоящее время широко применяются для освещения улиц, транспортных магистралей, общественных сооружений и т.д. Лампы ДНаТ обладают самой высокой светоотдачей среди газоразрядных ламп и меньшим значением снижения светового потока при длительных сроках службы. В связи с очень высоким коэффициентом пульсаций и большим отклонением спектра излучения лампы в область красного цвета, что нарушает цветопередачу объектов, не рекомендуется применять лампы ДНаТ для освещения внутри производственных и жилых помещений. Большая зависимость светоотдачи и напряжения зажигания у ламп ДНаТ от состава и давления внутреннего газа, от проходящего через лампу тока и от температуры горелки предъявляют очень высокие требования к качеству изготовления и условиям эксплуатации ламп ДНаТ. Поэтому для эффективной работы ламп ДНаТ необходимо обеспечивать "комфортные" условия эксплуатации — высокую стабильность напряжения питания, температуру окружающей среды от -20оС до +30оС. Отклонение от "комфортных" условий эксплуатации приводит к резкому сокращению срока службы ламп и уменьшению светоотдачи. На срок службы ламп ДНаТ также влияет качество используемых импульсных запускающих устройств. В настоящее время существует широко распространенное заблуждение, что замена ламп ДРЛ на более эффективные лампы ДНаТ приводит к улучшению качества освещения и экономии электроэнергии. При этом не учитывается, что лампа ДНаТ аналогичной мощности при большем световом потоке имеет и больший потребляемый ток. Помимо этого, преобладание красного спектра от ламп ДНаТ ухудшает общую картину видимости освещаемых объектов, что особенно опасно для освещения скоростных автомобильных магистралей.

Светодиодные лампы (LED)

Сами по себе светодиоды используются достаточно давно, в основном для индикации. Излучение света светодиодом путём рекомбинации фотонов в области p-n перехода полупроводника при прохождении тока. Прорыв в области светодиодов, произошедший несколько лет назад, был связан в первую очередь с получением новых полупроводниковых материалов, повышающих яркость светодиодов более чем в 20 раз. В отличие от других технологий у светодиодов очень высокое КПД – не менее 90%(95-98%). В большинстве существующих технологий присутствует разогрев какого-либо тела или области, на что требуется приличные затраты энергии. Благодаря высокому КПД светодиодная технология обеспечивает низкое энергопотребление и малое тепловыделение. Помимо этого, в силу самой природы получения излучения, светодиоды обладают совокупностью характеристик, недостижимой для других технологий. Механическая и температурная устойчивость, устойчивость к перепадам напряжения, продолжительный срок службы, отличная контрастность и цветопередача. Плюс экологичность, отсутствие мерцания и ровный свет. Это и есть качество современной технологии.

Сравнение светильников ДРЛ, ДНаТ и светодиодных светильников

Выбирая аналог светильникам ДРЛ и ДНаТ важно понимать, что невозможно подобрать идентичный аналог. Многие характеристики могут совпадать, даже большая их часть. Различия проявляются при эксплуатации лампы. Всё это происходит потому что многие склонны преувеличивать свойства ламп. Значения разнятся от 30 до 60 процентов.

Читайте так же:
Как отпустить металл в домашних условиях видео

Миф 2

Сведения, приведенные в информационных таблицах, распространяются только на сами лампы ДРЛ и ДНаТ, а не на светильники. Поэтому утверждение, что у них одинаковый световой поток в корне неверно. И этому есть простое объяснение: частично свет отражается от рассеивателя, а другая часть светит непосредственно из корпуса светильника. Из-за математических сложностей при изготовлении отражателя он не в состоянии сфокусировать весь поток лампы. Немаловажную роль играет материал, из которого сделан отражатель, являющийся надежным и недорогим, но также не способен полноценно отражать весь световой поток. В итоге потери достигают 25% и это без учета защитного стекла, который снизит еще 10%. Если посчитать разницу между заявленными данными в паспорте и реально получаемым световым потоком она составит максимум 35%.

Миф 3

Сильная деградация ламп ДРЛ и ДНаТ наступает в период первой эксплуатации. Поэтому при расчете необходимо ориентироваться на паспорт лампы, с учетом всех потерь, но не забывать о сильном износе. В первые несколько месяцев использования лампы ДРЛ могут потерять до 30%, а через год до 40% светового потока. Лампы ДНаТ в этом плане менее деградируют, теряя в первые месяцы использования 15%, а в течении года до 20%. В итоге, надо делать расчет, учитывая все потери, хотя бы при полугодовой эксплуатации. При использовании качественных светильников можно использовать светодиоды. Они менее деградируют при эксплуатации, изначально теряя 2%, а далее максимум 4% светового потока.

Миф 4

Светодиодные светильники гораздо дешевле обходятся, чем ДРЛ и ДНАТ. Ртутные лампы быстро деградируют, поэтому часто придется заменять их, плюсом оплачивая стоимость ламп. При всем сроке эксплуатации надо поддерживать чистоту светильников, часто протирая рассеиватели и отражатели, очищая их от грязи. Всю работу следует производить очень аккуратно, не повредив хрупкую конструкцию. Естественно это очередные, но важные, затраты. Если отказаться от удаления пыли на рассеивателях, то световой поток сразу снизится до 50%. В итоге светодиодное освещение наиболее выгодно Светодиоды не требуют частой работы по уборке пыли, благодаря защищенному корпусу и отсутствию отражателя.

Характеристики ДРЛ

На сегодняшний день именно лампы ДРЛ являются лидером по использованию в промышленности. Лампы ДНаТ имеют более высокую светоотдачу, но для корректной работы им необходимы специальные устроства с высокой подачей тока. Если сравнивать по основным показателям, то ДРЛ в этих показателях обошли ДНаТ, уступая лишь ДРИ.

Характеристики ДНаТ

Лампы ДНаТ являются незаменимыми, освещая многочисленные улицы, скоростные трассы и различные сооружения. Среди галогенных ламп – это лидер по светоотдаче и минимальной деградацией при всем сроке эксплуатации. У ламп ДНаТ завышенный спектр красного цвета, поэтому не следует использовать их в помещениях. Также некоторые особенности есть при эксплуатации. При применении ДНаТ предъявляются определенные требования: стабильное напряжение, комфортная температура. В противном случае светоотдача существенно снизится, как и длительность жизни лампы. Сегодня считается, что устаревшую лампу ДРЛ можно заменить ДНаТ и это приведет к значительной экономии электроэнергии и улучшению освещения. Но необходимо вспомнить тот факт, что, выдавая более сильный свет ДНаТ потребляют огромное количество энергии. При этом большое количество красного цвета значительно снижает видимость, что недопустимо.

Читайте так же:
Каким током сваривают алюминий

Светодиодные светильники LED

Использование светодиодов в современном мире не является открытием. Но только недавно ученые смогли получить инновационные составляющие, способные увеличивать яркость светодиодов до 20 раз. Практически во всех технологиях современности применяется, нагрев тела или области, что, естественно, ведет к дополнительному потреблению энергии. Светодиоды в этом плане выигрывают, имея КПД 95-98%. Благодаря этому энергии потребляется очень мало. К плюсам еще можно отнести невероятную устойчивость к температуре, скачкам напряжения, механическим повреждениям. При этом светодиоды показывают отличную контрастность и цветопередачу и имеют продолжительный срок службы. Также у них отсутствует мерцание. Поэтому, на сегодняшний день, светодиоды являются примером новых технологий.

Не стоит забывать, что лампы ДРЛ в течении срока эксплуатации значительно теряют световой поток от 20-50%. Максимально, даже новая лампа, сможет выдать не более 60% заявленных характеристик. У ДНаТ наблюдаются такие же проблемы, а то и хуже, благодаря большой чувствительности к перепадам напряжения и температуры. Со светодиодами таких проблем нет. Они сохраняют все свои характеристики от начала до конца службы. Только к самому концу срока эксплуатации может проявиться небольшой спад. Если провести анализ, то можно заметить, что средние данные составят около 60% от изначально прописанных. Если перефразировать, то за заявленный световой поток происходит 100% оплата, если не больше, а за реальные характеристики ниже на 40%. Самая используемая технология – это лампы ДРЛ. Минимальные затраты и требования являются одной из первых причин использования данного типа ламп. У ламп ДНаТ есть одно неоспоримое преимущество — более высокая светоотдача. Но присутствие большого количества красного цвета и зависимость от комфортных условий тормозит замену ДРЛ ламп лампами ДНаТ. В некоторых странах запрещено использование ДНаТ как раз из-за невозможности эксплуатации в помещениях. При уличном освещении всё же существует преимущество и целесообразность замены.

Светодиодные светильники.

Если разобраться, то сначала кажется, что у светодиодов во всем преимущество. Они выигрывают и в длительности службы и по характеристикам и неприхотливости в использовании, но есть и негативные стороны. Это цена. Если брать в совокупности все факторы, то окупаемость у светодиодов наступает после третьего года эксплуатации. На протяжении всего этого времени показывают максимально заявленные характеристики.

На сам светодиод напряжения подавать нежелательно, потому что есть риск, что он просто сгорит. Управление такими лампами происходит посредством резистора. В светильниках есть специальный драйвер, отвечающий за подачу тока, выступающий как преобразователь и предохраняющий светодиоды от перепадов напряжения. В случае неожиданного скачка напряжения именно драйвер способствует его восстановлению, что гораздо дешевле при ремонте в постгарантийный период.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector