Натриевые лампы для теплиц

Газоразрядные натриевые лампы являются самыми эффективными среди существующих источников света по соотношению светоотдачи к затрачиваемой энергии, однако их спектр некомфортен для человеческого глаза. Отсутствие синего цвета формирует монохромную картину окружающего пространства. Из-за этой особенности натриевые светильники, несмотря на отличную экономичность, применяются ограниченно — в основном для уличного освещения. Между тем преобладание желто-красного «солнечного» и зеленого спектров благотворно сказывается на росте всех видов растений, что нашло широкое применение в тепличных хозяйствах.

Что такое натриевые лампы

Они относятся к газоразрядным лампам по аналогии с ртутными, люминесцентными, галогенными, ксеноновыми «собратьями». Источником свечения является газообразный натрий в сочетании с другими элементами, закаченный в стеклянную колбу. Под воздействием электрической дуги натрий разогревается до высоких температур и начинает светиться ярким желто-оранжевым светом, к концу службы лампы переходящим в красный спектр.

Характеристики


Мощность натриевых ламп самая высокая в классе – до 200 Lm/W (Люмен на Ватт). Характерными особенностями являются низкая цветовая температура (2100-2700 K) и доминирование желто-красного спектра излучения при минимальном количестве синего. Такое сочетание приводит к тому, что светильники данного типа наполняют окружающее пространство монохромным желто-оранжевым светом, в результате чего человеческий глаз недостаточно хорошо различает цвета и очертания предметов. Они теряют глубину, объем, затрудняется ориентация и оценка расстояний до объектов. Зато для растений на определенных этапах роста как раз необходим «солнечный» спектр излучения.

Виды ламп

По принципу работы они подразделяются на два основных класса:

  • Натриевые лампы высокого давления (HPS – HighPressure Sodium).
  • Натриевые лампы низкого давления (LPS – Low-Pressure Sodium).

Разработаны LPS-лампы в 30-х годах прошлого века. У них высочайшая эффективность (180-200 Lm/W), однако из-за конструктивного несовершенства эти лампы оказались капризными и даже опасными. Обычное кварцевое стекло беззащитно перед агрессивным воздействием натрия: он быстро улетучивался, а если осветительный прибор разбить – при реакции с кислородом газ может взорваться (воспламениться).

В 60-е компания General Electric разработала керамику с использованием оксида алюминия (поликор, лукалос), способную противостоять натрию при высоких температурах.


от прорыв позволил вернуться к производству данного типа световых приборов, обладающих отличной экономичностью. Для улучшения свечения газа его закачивают под высоким давлением. Электрическая схема более простая, чем у LPS. К сожалению, повышение давления газа и другие факторы привели к значительному уменьшению световой отдачи – до 50-150 Lm/W (в зависимости от ее мощности), зато коэффициент цветопередачи (CRI) увеличился с 20 до 85 и выше (с недостаточной до хорошей).

Область применения

Светильники с натриевыми лампами низкого давления в мире большого распространения не получили. В СССР и США ставку сделали на более технологичные ртутные световые системы. В ряде европейских стран их активно применяют для освещения автомобильных дорог.

Натриевые лампы высокого давления более распространены. У нас они применяются для освещения городских улиц, в ландшафтном дизайне, для подсветки архитектурных объектов. Используются в производственных помещениях, где не требуется яркого света. В последнее время ведущие корпорации (Philips, General Electric и другие) значительно усовершенствовали конструкцию и потребительские качества этих ламп: их спектральный охват значительно расширился, увеличилась цветовая температура (с 2100 до 2700 K) – некоторые модели уже подходят для освещения жилых (производственных) помещений. Особо следует отметить применение натриевых ламп в тепличном хозяйстве.

Классификация

Натриевые светильники различаются по нескольким важным параметрам. По конструктивному типу они делятся на:

  • Дуговые натриевые зеркальные (ДНаЗ).
  • Дуговые натриевые матированные (ДНаМТ).
  • Дуговые натриевые в светорассеивающей колбе (ДНаС).
  • Дуговые натриевые трубчатые (ДНаТ).

Также различают светильники по потребляемому току (220V и 380V), которые, в свою очередь, подразделяются по мощности: от 50 до 1000 Вт.

Натриевые лампы для теплиц

Анализ энергопотребления теплиц показал, что наиболее энергоемкими являются процессы облучения и обогрева растений. Около 40 % электроэнергии, потребляемой тепличными хозяйствами, используется для облучения. Поэтому аграрии достигают увеличения овощной продукции за счет внедрения энергосберегающих осветительных устройств.

Большое значение, помимо оптимальных параметров микроклимата теплиц, имеет качество облучения растений. Поэтому актуальным является также изучение влияния качественных параметров освещения на процессы роста и морфологического развития саженцев. Использование в технологиях облучения растений принципиально новых источников света – современных натриевых светильников в сочетании с другими источниками освещения (например, светодиодами) – позволяет значительно увеличить показатели конечной урожайности.

Научный подход


Лидером в области совершенствования освещения теплиц является голландская корпорация Philips, что неудивительно, учитывая передовые позиции тепличной отрасли Нидерландов. Компания провела научно-практические исследования (в 2012 на Украине, в 2013 в Голландии), доказавшие, что натриевые лампы для растений наиболее предпочтительны. Они эффективнее компактных люминесцентных ламп, обладающих меньшей световой отдачей и не обеспечивающих оптимальный световой спектр. Параллельно доказано: лампы накаливания и ртутные светильники потребляют слишком много электроэнергии, чтобы быть экономически выгодными.

Еще лучшие показатели достигаются, если растения подсвечивать не только сверху, но и по бокам, в междурядьях. Для этого вполне подходят экономичные светодиоды (СД). Сочетание натриевых светильников со светодиодными способствуют большей урожайности. В 2012 году в Умани (Украина) была создана первая промышленная теплица, где сочетались эти виды осветительных приборов. Площадь участка при смешанном освещении СД и натриевыми лампами составляла 6000 м2. Всего в теплице было установлено 1230 СД-модулей и 870 светильников с лампами ДНаТ. Эксперимент показал, что урожайность томатов (при соблюдении других требований) может достичь 73 кг/м2 ежегодно.

Затем благодаря аналогичному эксперименту в Нидерландах (2013) совместное использование ДНаТ и СД привело к увеличению урожайности на 30 %. В дальнейшем технологию переняли в Англии, Дании, Канаде, Японии, Китае и других странах.

Технология


Как правило, промышленные теплицы делают из прозрачных материалов, чтобы растения подсвечивались солнцем. Однако на широтах более 40о (ближе к полюсам) естественного освещения хватает только на 4-5 месяцев (май-сентябрь). В оставшееся время необходима дополнительная подсветка. Причем на различных этапах вегетации и для разных культур требуется свой спектр излучения.

Светильник под натриевую лампу размещается сверху – он заряжает растения желто-красным «солнечным» светом (зеленый спектр, также излучаемый этими осветительными приборами, не так важен). Светодиоды (либо люминесцентные лампы) целесообразно использовать как дополнительный инструмент при боковом облучении, основное преимущество которого заключается в том, что, находясь в нижней части вертикально выращиваемых растений, свет попадает на нижние ярусы листьев, которые получают недостаточно верхнего света. Такая комбинация повышает интенсивность фотосинтеза, благоприятствует росту, правильному развитию растений. Дополнительное освещение пригодится на этапах, когда выращиваемым культурам требуется синий спектр света, который у натриевых светильников почти отсутствует.

Как это работает

За поглощение фотонов света у растений отвечают специальные пигменты — каратиноиды, a- и b-хлорофиллы. Каратиноиды поглощают свет исключительно синего диапазона, хлорофиллы – синего и красного. Однако максимумы поглощения хлорофиллов – главных фотосинтетических пигментов – находятся в пределах 640-680 нм, а каротиноидов – в пределах 470-480 нм. Согласно этим параметрам, самыми эффективными источниками света для условий тепличного хозяйства считаются натриевые лампы освещения высокого давления (НЛВТ) с рабочим диапазоном 500-700 нм. Их стабильность, срок работы, световая отдача, экономическая эффективность наиболее оптимальны.


Лампы мощностью 50-150 Вт менее надежны и имеют низкую стабильность параметров в течение срока эксплуатации, чем лампы средней мощности (250 Вт и более). Причины этого – в наличии заметного выпрямляющего эффекта при воспламенении ламп малой мощности, который может достигать 2 минут. При этом через лампу проходит повышенный ток, в результате чего происходит интенсивное распыление катодных материалов и образование на внутренней поверхности разрядной трубки непрозрачного налета. Зажигающий импульс и величина пускового тока влияют на значимость эффекта выпрямления, поэтому энергия импульса должна обеспечивать быстрый переход от тлеющего разряда в дуговой. Для предотвращения возникновения эффекта выпрямления тока используют устройства для блокировки постоянного тока. Поэтому в теплицах чаще применяют НЛВД мощностью от 250 Вт.

Впрочем, многочисленные теоретические и экспериментальные исследования процессов в разряде, на электродах и в приэлектродных участках газово-разрядных ламп показали, что есть целый ряд вопросов, которые требуют дальнейшего совершенствования. Для НЛВТ, которые используются в растениеводстве закрытых грунтов, необходимо прежде всего оптимизировать спектральный состав излучения под конкретные светокультуры и уменьшить содержание ртути в разрядной трубке, предупредив возможное загрязнение окружающей среды парами ртути с приборов, вышедших из строя.

Вопросы экологии


Создание современных технологий выращивания тепличных растений связано с использованием высокоинтенсивных разрядных ламп, в частности натриевых. Их широкое применение является положительным фактором интенсификации этого производства, хотя и связано с серьезной экологической проблемой. В состав подавляющего большинства современных разрядных ламп входит токсичное вещество – ртуть. В натриевых светильниках, например, может содержаться амальгама натрия (сплав ртути). Если такой светильник разобьется над посадками внутри теплицы, размещенные под ней растения (зелень, овощи, рассада, комнатные цветы) становятся непригодными к использованию.

Главным направлением повышения экологичности является создание высокоэффективных безртутных газоразрядных ламп. В последнее время эти работы проводились отдельными светотехническими фирмами, в том числе и в странах СНГ. Натриевые лампы с уменьшенным количеством ртути в разрядной трубке и полностью безртутные модели уже существуют и все чаще применяются в тепличном хозяйстве.

Источник: www.syl.ru

Особенности натриевых ламп


До настоящего времени не изобретено ни одной лампы, полностью имитирующей солнечный свет. Причина заключается в отсутствии сбалансированности разных спектров излучения. Все растения нуждаются в период роста и развития в преобладании определенного спектра. Так, для роста и развития культуры необходим синий спектр, тогда как для цветения и плодоношения – красный. При этом особенность заключается в том, что солнечный свет передает оба спектра с разной интенсивностью, тогда как все виды ламп используют лишь один.

Натриевые лампы высокого давления (НДВЛ) характеризуются преобладанием красного спектра, что обуславливает их использование в период формирования растения и плодоношения.

Натриевые лампы в теплице

Фото 1 Натриевые лампы в теплице

Плюсы и минусы

Установка НЛВД, безусловно, не является панацеей для исключительного урожая, и ее нельзя использовать весь период роста и цветения растения.

С этой статьей читают: Как правильно организовать освещение в теплице

Для того, чтобы понимать, почему именно натриевые лампы целесообразно устанавливать в теплицах, необходимо изучить их характеристики и плюсы по сравнению с аналогами.

Видео: Тестирование и выбор ламп для растений

Плюсы натриевых ламп для теплицы:


  • экономный расход электроэнергии, что позволяет минимизировать себестоимость продукта;
  • длительный срок эксплуатации – при соблюдении рекомендации такие лампы нарабатывают не менее 16000 часов, что в реальных условиях соответствует 5-6 годам;
  • высокая светоотдача при отсутствии потерь;
  • комбинирование с солнечным светом (синий спектр), благодаря чему ускоряется образования цветов и появление завязей;

Натриевые лампы используют только на последней стадии роста культуры, когда уже прекращен рост и начинается этап цветения. Для компенсации роста рекомендуется использовать металлогалогенные лампы (синий спектр), ускоряющие и корректирующие рост и развитие.

Высокий коэффициент теплового излучения, что позволяет сокращать расходы на обогрев теплиц.

Минимальное расстояние от лампы до растений не должно быть менее 1 метра. Близкое расположение лампы может вызвать ожог стеблей и листьев.

Минусы натриевых ламп для теплицы:

Как известно, часто положительные стороны являются продолжением отрицательных, и наоборот.


  • интенсивный нагрев, который подогревает воздух и провоцирует появление завязей, при нерациональном использовании может причинить существенный вред растениям.
  • ущерб от повреждения лампы – в качестве наполнителя лампы используется оксид ртути и натрия, соответственно, при попадании этой смеси на урожай придется уничтожить его весь;
  • необходимость установки стабилизатора напряжения – любое колебание до 5% способно привести лампы в негодность;
  • зависимость от температуры окружающей среды – чем холоднее вокруг, тем менее интенсивным будет свечение и меньше пользыа для урожая.

Конструкция

По конструктивному строению газоразрядная лампа представляет собой источник света, где свет генерируется путем проведения электрического разряда через ионизированную среду. В НЛВД в качестве такой ионизированной среды используется ртутно-натриевая смесь.

Принцип работы заключается в создании электрического поля внутри лампы в тот момент, когда подается напряжение. Электроны начинают сталкиваться с частицами ртути и натрия, переходя в максимальное энергетическое состояние, когда создается энергия фотонов. Без люминисцентного покрытия газоразрядные лампы излучают весь спектр инфракрасного излучения, тогда как с использованием последнего происходит преобразование в видимый спектр света.

Конструкция натриевой лампы

Фото 2 Конструкция натриевой лампы

Виды

Все НЛВД условно можно разделить на 2 большие группы:

  • лампы низкого давления;
  • лампы высокого давления.

Именно последний вариант и используется для работы в теплицах, когда необходимо досвечивать растениям в период активного цветения и образования завязей.

Эта группа подразделяется еще на 2 категории:

  • ДНаТ – стандартные дуговые лампы, работу которых провоцирует электрическое поле;
  • ДНаЗ – отличие заключается в конструкции, когда колба изнутри покрывается слоем отражающего материала, увеличивающего КПД последней.

Источник: www.PortalTeplic.ru

Содержание

Русский ботаник, академик Императорской Академии наук Санкт-Петербурга А.С. Фаминцын был первым ученым, доказавшим, что процесс фотосинтеза может осуществляться не только под воздействием дневного света, а и при искусственном освещении. В его научной лаборатории для изучения процессов использовали водоросли и керосиновые лампы. Именно его исследования положили начало применению искусственных источников света для сельскохозяйственных целей, многочисленные разновидности которых мы используем сегодня.

Зачем растениям нужен свет ↑

В естественной среде, то есть под открытым небом, стебли, а в большей степени листья, поглощают из воздуха влагу, углекислый газ, а назад в атмосферу отдают кислород. Солнечный свет используется растениями для фотосинтеза. Часть света поглощается землей, за счет чего она прогревается. Свет является главным источником энергии для растений. Для фотосинтеза большинство культур используют электромагнитные излучения в диапазоне четыреста-семьсот нанометров. Для растений непригодны УФ-излучение (ниже 380 нм) и ИК-излучение(выше 780 нм).

Красные, желтые и оранжевые части спектра влияют на цветение, плодоношение, корнеобразование и развитие растения в длину. Холодный синий спектр стимулирует развитие кустистости стеблей и листвы, а также рост в ширину. Для выращивания растений необходимо сбалансированное освещение. Получается, что, выбирая источники искусственного света, нужно обращать внимание на спектральные характеристики прибора.

Цветовая температура у разных источников света различная, к примеру:

  • пламя свечи имеет температуру 1900 К,
  • cолнце – 5000-5500 К,
  • небо в ясный день 10000-20000 К.

Солнечный свет, необходимый растениям, не постоянен, его температура варьируется и зависит от времени дня, поэтому для его имитации чаще всего используются комбинированные осветительные приборы. Солнце, находящееся:

  • возле горизонта во время заката имеет температуру 3400 К,
  • утреннее и обеденное солнце – 4300-4500 К,
  • в зените – 5000 К.
  • в сумерках освещение холодное – 7500-8500 К.

Яркий свет необходим светолюбивым растениям, которые в естественной среде растут или выращиваются на хорошо освещенной местности. Им требуется освещенность не менее 15000-20000 люкс. Растения, которые удовлетворительно чувствуют себя в полутени, требуют от 10000 до 15000 люкс. Освещение ниже 5000 люкс недостаточно даже для теневыносливых и тенелюбивых культур. Чтобы определить освещенность, нужно использовать специальный прибор – люксметр. Также существуют удобные комбинированные аппараты, которые одновременно могут измерять влажность и кислотность почвы плюс освещенность.

Основные параметры ламп ↑

Производители осветительных приборов указывают на упаковке следующие характеристики:

  • Световая отдача, которая характеризуется отношением количества светового потока к получаемой лампой мощности и измеряется в лм/Вт. Другими словами световая отдача – это подобие эффективности или КПД, значения которых зависят от мощности прибора. Лампы накаливания имеют 13,8-15 лм/Вт, светодиоды от 10 до 300 лм/Вт, лампы натриевые высокого давления (НЛВД) 90-150 лм/Вт.
  • Цветовая температура (ед. измерения – Кельвины (К)). Она показывает, в какой части спектра дает излучение лампа. Теплый желтый свет лампы натриевой ВД – 2000 К, лампа накаливания имеет температуру 2200-2800 К, люминесцентная белого света – 3500 К, а холодного – 4000 К.
  • Индекс цветопередачи дает возможность оценить, насколько цветовой оттенок лампы близок к естественному свету Солнца.

Растениям нужна определенная освещенность (измеряется в люменах и люксах) – это то количество света, которое попадает на поверхность. В физике освещенность – зрительное понятие. Для того, чтобы охарактеризовать потребности растения в свете, используются другие величины:

  • облученность – по другому энергетическая освещенность или фотометрия, измеряемая в Вт/м2
  • либо фотосинтетически активная радиация, измеряемая в микромоль·фотонах/сек·м2. Иностранные производители пишут название термина на английском языке: Photosynteticaly Active Radiation (PAR).

Облученность, другими словами, является мощностью излучения, достигающего поверхности. ФАР – часть солнечной радиации, находящаяся в диапазоне 400-700 нанометров и используемая зелеными растениями для фотосинтеза.

Какие лампы применяют для досвечивания растений ↑

— Лампы накаливания имеют небольшую световую отдачу, сильно греются и расходуют много электрической энергии. Для досветки растений они малопригодны, единственное, что у них есть положительное – низкая стоимость.

– Лампы газоразрядные высокой интенсивности. Внутри таких изделий находятся колбы с галогеном в виде газа. В группу входят три вида ламп:

  • натриевые (типа ДНАТ (на английском HPS)
  • металлогалогенные (типа МН-МГ)
  • ртутные (ДРЛ).

Ртутные наиболее дешевые, но имеют наихудший спектр излучения, светят они слабо. Для сравнения ртутная лампа (175 Вт) дает 8000 люменов (лм), а натриевая (150 Вт) – около 15000, то есть больше в два раза. Получается, что натриевые лампы вдвое эффективнее, чем ртутные. При использовании светильников с рефлекторами световой поток натриевой лампы можно увеличить еще на 30%.

Лампы металлогалогенные, кроме ртутных паров, содержат иодиды металлов. Они имеют сбалансированный спектр красной и синей области. Свет таких ламп более хорош для вегетативного развития растений, чем свет натриевых, но менее эффективен (на 10-15%).

Натриевые лампы содержат внутри колбы ртутные и натриевые. Их свет теплый: желто-оранжевый. Он соответствует полуденному солнечному свету. Свет натриевых ламп больше подходит для подсветки растений в период цветения.

Существуют еще люминесцентные лампы, по сути это те же газоразрядные, но низкого давления. Их использование в быту более безопасно. Светоотдача прибора зависит от длины изделия. Более эффективным считается использование одной длинной лампы вместо нескольких коротких.

Наиболее доступными искусственными источниками света считаются лампы натриевые ВД (высокого давления). Их наиболее часто применяют в тепличных хозяйствах. Спектр их излучения усилен в голубом и красном диапазоне, ряд производителей выпускает довольно сбалансированные изделия.

Натриевые лампы ВД ↑

НЛВД имеют наибольший коэффициент полезного действия ФАР (фотосинтетической радиации), который достигает 25-35%. Они также характеризуются более длинным сроком службы. Эти лампы целесообразно применять на более поздних этапах развития растений (репродуктивных). Если применять фитолампы этого типа для освещения рассады, она может вытянуться, растения будут раскидистые с длинными междоузльями. У томатов, к примеру, кисти с плодами закладываются через каждые два-три междоузлья, поэтому использование НЛВД для освещения рассады даст нежелательный результат: в дальнейшем на растении высотой в 150-180 см вместо пяти-шести кистей будет две-три. Урожайность снизится.

А вот досвечивать взрослые растения в период вызревания плодов, либо цветения натриевыми лампами эффективно. Их свет способствует ускорению цветения и завязыванию плодов. Использование светильников с НЛВД позволяет собирать более высокие урожаи овощей, фруктов и трав, декоративные растения под таким освещением цветут более обильно.

По сравнению с лампами накаливания, имеющими сходную цветовую температуру, НЛВД имеют более продолжительный срок службы, их светоотдача больше в шесть раз на каждый Вт электроэнергии. В качестве дополнительного освещения НЛВД используют в теплицах средней полосы и в более южных регионах. В таких зонах недостаточный диапазон синего света растения получают естественным способом. В более северных областях недостаточность освещенности более длительная, поэтому НЛВД необходимо комбинировать с другими световыми источниками, чтобы обеспечить растения всем необходимым.

Свет НЛВД привлекает насекомых, как опылителей, так и вредителей. При их использовании необходимо контролировать температурный режим в культивационном сооружении, так как НЛВД излучают много тепла. Повышенная температура также способна вызывать вытягивание стеблей.

Для справки: производители ламп часто указывают такой параметр, как световой поток, используя единицу измерения люмен. Это количество света, которое дает источник света в общем, а какая его часть достигнет растений, зависит от того, насколько далеко от поверхности располагается светильник. Чтобы растения получали максимальное количество света, светильники с НЛВД располагают поближе к посадкам и используют рефлекторы, позволяющие направлять световое излучение. Поскольку натриевые лампы нагреваются при работе, расстояние слишком маленькое делать не стоит, чтобы растениям не было жарко.

Новые лампы светят оранжево-желтым светом, а в конце срока эксплуатации спектр смещается к темно-оранжевому, а затем к красному. Такие лампы эксплуатировать нельзя, их следует заменять на новые.

Современные модификации натриевых ламп для растений ↑

Ряд зарубежных и отечественных производителей выпускает специальные НЛВД для применения в тепличных хозяйствах и для домашней досветки растений.

  • Компания Philips производит серию под названием ‘Son Т Agro’, подобные лампы есть и в ассортименте General Electric – ‘Lucalox’. Мощность стандартная 250, 400 или 1000 Вт. Например, лампы в 400 Вт – это довольно мощные источники света, которые можно применять в небольших оранжереях. Под воздействием их освещения стебли растений хорошо ветвятся. Срок службы ламп этих производителей 10000-12000 часов. Они дают световой поток 55000-65000 люменов.
    Натриевая лампа для растений Son Т Agro от Philips
    Натриевая лампа для растений Son Т Agro от Philips
  • Лампы ДНаТ (дуговые натриевые трубчатые) выпускают многие производители, причем, существуют специально предназначенные для разведения растений: в их спектре свечения соединяются два пика (синего и красного цвета). Такие лампы могут использоваться во время всего цикла выращивания, а не только на стадии цветения, либо плодоношения.
  • Фирма OSRAM разработала линейку натриевых ламп ‘Plantastar’ (мощность 250, 400 или 600 Вт) для использования в теплицах. Их изделия имеют повышенную прочность, благодаря применению металлокерамики в разрядной трубке. Лампы ‘Plantastar’ могут использоваться в условиях повышенной влажности. За 12000 часов работы световой поток не снижается ниже 90%. Есть серия OSRAM Plantastar 250W Inter, разработанная для бокового освещения взрослых растений, такие источники света подвешивают между рядами. Свет ламп стимулирует процесс цветения. Световой поток 55000-60000 люменов.

 

Источник: teplicnik.ru

Почему именно натриевые

Все объясняется тем, что растениям для полноценного развития нужно не просто освещение. Большое значение для них имеет световой спектр, поэтому обеспечить качественное освещение в теплице не так просто.:

  • красные и оранжевые лучи играют важную роль в фотосинтезе, влияют на развитие корневой системы, цветение, плодоношение;
  • ультрафиолетовые лучи увеличивают содержание витаминов, от них зависит холодостойкость растений;
  • синие – ускоряют их рост, увеличивают биомассу;
  • зеленые и желтые лучи – бесполезны для растений.

Например, рассада нуждается в красном спектре света – для растений в этот период важно нарастить корневую систему. А вот когда наступает время завязи плодов, им необходимы синие лучи. И светильники с натриевыми лампами высокого давления (ДнаТ) как раз обеспечивают освещение в этих спектрах. На сегодняшний день именно они считаются подходящими для промышленных и частных теплиц. Они светят желто-оранжевым цветом. Их свет считается наиболее похожим (более чем на 90 %) на солнечный.

Светильники с лампами ДнаТ применяются не только в растениеводстве, их используют для уличного, архитектурного, декоративного и утилитарного освещения. Но у них такая мощность, что они могут сжечь растения. Поэтому для подсвечивания растений подходят ДНаТ с небольшой мощностью: от 250 до 400 Вт.

Как устроены

Натриевая лампа высокого давления – не очень сложная конструкция. Это колба из прочного термостойкого стекла. Внутри нее – цилиндрическая разрядная трубка, или горелка. Она сделана из оксида алюминия Al2O3. Этот материал устойчив к парам натрия (которыми заполнена горелка) и к высокой температуре электрической дуги. Кроме паров натрия в трубке находится амальгама (сплав с ртутью) и газ – ксенон. Именно парам натрия ДнаТ обязаны цветом своего свечения – желто-оранжевым.

Схема устройства

ДНаТ нельзя просто подключить к сети 220 В. Этого напряжения для нее недостаточно. Кроме того, необходимо ограничить ток электрической дуги. Поэтому для включения данной лампы нужен пуско-регулирующий аппарат, или балласт (бывает электронный или электромагнитный).

Этот самый ПРА – это индуктивный дроссель, импульсное зажигающее устройство (ИЗУ) и иногда фазокомпенсирующий конденсатор. Мощность дросселя и ИЗУ должна соответствовать мощности лампы.

По мощности ДНаТ бывают разными. Но для подсвечивания растений подходят лампы от 70 до 400 Вт. Для примера: одна 400-ваттная лампа может осветить 1,2 кв. м теплицы.

Достоинства и недостатки

Преимуществ у натриевых ламп множество:

  • сейчас именно эти источники освещения считаются одними из самых экономичных;
  • У них долгий срок горения. Они служат от 12 000 до 25 000 часов. Это в полтора раза больше чем у других газоразрядных ламп, используемых в теплицах;
  • высокая светоотдача – до 130 лм/Вт (для сравнения: лампы накаливания излучают чуть более 20 лм/Вт);
  • у ламп ДнаТ высокий КПД – около 30 %;
  • стабильный световой поток. Его падение не превышает 20 % к концу службы лампы;
  • благодаря тому, что ДнаТ светят лучами красного спектра, они идеально подходят для выращивания цветущих и плодоносящих растений. Если не поскупиться и обеспечить долговременное освещение, прекрасные урожаи можно получать чуть не круглый год;
  • еще одно преимущество натриевых ламп высокого давления – они работают при большом разбеге температуры: от -60 до +40 °С.

Сравнение электроприборов

Но есть и ряд недостатков:

  • установка достаточно сложная. Светильник нельзя просто включить в сеть;
  • необходимо наличие в сети таких элементов как ИЗУ и ПРА. Не каждый сможет собрать и подключить такое устройство самостоятельно;
  • один из самых важных недостатков ДнаТ – их взрывоопасность. Пятна жира, капли воды, даже следы от пальцев, пыль на колбе могут привести к взрыву. А учитывая, что она очень горячая и внутри нее содержится ртуть, понятно, что последствия взрыва могут быть плачевными и для людей, и для растений;
  • наличие в этих лампах ртути, особенно в сочетании со взрывоопасностью, тоже существенный недостаток. К тому же они нуждаются в специальной утилизации. А в нашей стране утилизировать ртутные отходы по правилам пока не так уж просто;
  • натриевые лампы ДНаТ довольно долго включаются (разгораются). Этот процесс занимает до 10 минут;
  • светильники отечественного производства комплектуются балластами, у которых нет реле отложенного действия. Это значит, что такие источники света нельзя оставлять без присмотра – они могут загореться в случае скачков напряжения;
  • лампы мощностью больше 250 Ватт нагреваются так, что возникает необходимость охлаждения. В качестве решения проблемы применяются светильники с водяным или воздушным (более распространенный вариант) охлаждением. Хотя в больших теплицах этот недостаток может превратиться в достоинство: лампы ДНаТ способны помочь растениям дополнительным выделением тепла;
  • лампы этого спектра не подходят для выращивания зелени и нецветущих культур: редиса, лука, салата. При таком освещении зелень не разрастается, а вытягивается. Поэтому для зелени ДнаТ лучше использовать лишь как дополнительный источник освещения.

Правила безопасности

Конструкция натриевых ламп высокого давления и материалы, из которых они сделаны, подразумевают, что эксплуатировать их нужно очень осторожно, строго соблюдая правила безопасности.

  1. Лучше, если светильники соберет специалист-электрик. Если по каким-то причинам сборку будет проводить непрофессионал, то главное правило: семь раз отмерь, один отрежь. Нужно убедиться, что на балласте есть схема подключения, строго следовать ей. Ошибка может привести не просто к неприятностям, а к катастрофе, вплоть до взрыва лампы. Все пайки должны быть абсолютно надежны. Соединения выполняются многожильным проводом.
  2. Лампы должны быть абсолютно чистыми. Во время установки в светильники их нельзя трогать руками. Можно даже протереть лампу спиртом после установки. Трудно поверить, но даже следы от пальцев, малейшая грязь, капли воды приведут к тому, что она просто взорвется, нагревшись. Поэтому не реже 1 раза в месяц лампы нужно потирать от пыли.
  3. Балласт и лампа должны соответствовать друг другу по мощности. Если «неродная» лампа даже войдет в патрон, последствия этого – от ее некорректной работы до взрыва.
  4. Балласт – это электрический прибор, и обращаться с ним нужно соответственно. К нему нельзя прикасаться во время работы. Необходимо защитить его от попадания даже небольшого количества влаги: подвесить или поставить на полку у стены. Для вибро- и звукоизоляции можно поставить его на мягкий коврик. И чтобы он бесперебойно работал, а лампы ярче светили, его необходимо охлаждать с помощью вентиляторов. Хотя современные балласты не очень сильно шумят и нагреваются.

Натриевые лампы высокого давления ДнаТ – оптимальный источник света для выращивания цветущих и плодоносящих растений в теплице. Свет подходящего спектра поможет увеличить урожай, продлить вегетационный период. А недостатки этих ламп можно свести к минимуму, соблюдая технику безопасности и покупая продукцию проверенных производителей.

Источник: sarstroyka.ru

Характеристики натриевых ламп для теплиц

В данный момент не существует осветительных приборов, способных на 100% имитировать солнечный свет. Каждый обладает лишь одним спектром излучения.

Особенности

Световой поток, светоотдача и продолжительность горения обусловлены мощностью натриевых ламп. Улучшить цветопередачу помогут люминесцирующие материалы и газовые смеси. Мощность выбирают в соответствии с областью применения. Приборами от 70 до 400 Вт, которые можно использовать круглый год, освещают рассаду.

Принцип действия

Натриевые лампы принадлежат к газоразрядным. Лампы применяют не только для освещения теплиц, но и освещают площади, дороги улиц, склады и производственные помещения. Красно-оранжевые пары натрия способствуют созданию внутри приспособления газоразрядной среды.

В ртутных лампах преобладание белого свечения. Благодаря дуговым разрядам образуется излучение. По такому принципу работают подобные устройства.

Цилиндрическая трубка из огнеупорного стекла является колбой осветительного прибора. Внутри колбы смесь ртути и натрия, а также оксидно-алюминевая горелка.

Он обладает следующими преимуществами:

  • Стабилизирует мощность, увеличивая продолжительность работы светильников;
  • Снижает потребление электроэнергии почти на 30%;
  • Способствует повышению частоты тока и увеличению светоотдачи;
  • Исключает мерцание.

Виды лап для подсветки растений

Натриевые лампы имеют высокое и низкое давление. Теплицы освещают приборами с высоким давлением. Их подразделяют на:

  • ДНаТ – обыкновенные дуговые светильники, имеющие мощное световое излучение. Всего один прибор подходит для освещения небольшой теплицы. Спектр излучения устройств меняется при совмещении с другими типами;
  • ДНаЗ являются осветительными устройствами, имеющими внутреннее зеркально отражающее покрытие. Обеспечены эффективной защитой от неблагоприятных условий погоды и механических воздействий, повышают производительность. В колбе находятся спеченные электроды, обеспечивающие высокий КПД и снижение потребления электроэнергии. В отличие от ДНаТ зеркальные лампы обладают недостаточной мощностью;
  • ДРИ и ДРИЗ – относятся к усовершенствованным приборам для тепличных помещений. Металлогаллогенновые устройства невосприимчивы к перепадам тока, отличаются длительным сроком службы, оптимальным спектром излучения, который необходим для роста рассады, и высоким КПД;

Источник: web-selo.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector