Lampy sodowe: odmiany, parametry techniczne, zakres zastosowania + zasady wyboru

Ekonomiczne lampy sodowe – praktyczne źródło światła dla dużych przestrzeni, gdzie głównym zadaniem nie jest dokładność oddawania barw, ale ekonomiczne, intensywne, wysokowydajne i jasne pełnowartościowe promieniowanie.

Moduły są niezawodne, niezbyt wymagające w stosunku do warunków otoczenia i stabilne eksploatacyjnie. Za ich pomocą można zmniejszyć koszty energii, nie poświęcając przy tym jakości i gęstości emitowanego strumienia świetlnego.

Jednakże, aby lampy działały jak najbardziej efektywnie, należy je odpowiednio dobrać do przewidywanych warunków użytkowania. Aby nie pogubić się w różnorodności, proponujemy zapoznać się z klasyfikacją agregatów sodowych, poznać ich plusy i minusy, zakres zastosowania oraz zasady wyboru.

Ogólny opis urządzeń oświetleniowych

Wyroby sodowe należą do postępowego, nowoczesnego i ekonomicznego wyposażenia. Głównym elementem roboczym w nich są pary sodu.

Cechy konstrukcyjne modułów

Cały proces przebiega w specjalnej rurce-palniku o cylindrycznym kształcie, wykonanej z tlenku glinu.

Elementy emitujące promieniowanie znajdują się w bańce z wytrzymałego szkła, wyposażonej w najpopularniejsze gwintowane trzonki E27 lub E40.

W wewnętrznych pomieszczeniach produkcyjnych o dużej powierzchni lampy sodowe są używane tylko wtedy, gdy potrzebne jest ekonomiczne oświetlenie, nie stawiające wysokich wymagań co do wskaźnika oddawania barw źródła promieniowania.

Powstające w procesie promieniowanie rezonansowe ma specyficzny żółto-pomarańczowy kolor, nazywany monochromatycznym.

Oznacza to, że mimo jasności, gęstości i nasycenia, strumień świetlny nie zapewnia dobrego oddawania barw.

Ponadto, pracując przy podwójnej częstotliwości sieci zasilającej, moduły znacząco migoczą, co czyni je całkowicie nieodpowiednimi do oświetlania pomieszczeń mieszkalnych.

Posiadając ciepłe spektrum świecenia, produkty sodowe doskonale sprawdzają się w systemach oświetlenia użytkowego, dekoracyjnego i architektonicznego na zewnątrz. Wykazują wysoką skuteczność w warunkach mgły na drogach magistralnych, autostradach i trasach.

Sodowe źródła światła składają się z żaroodpornej szklanej bańki o kształcie eliptycznym lub cylindrycznym. Wewnątrz znajduje się aluminiowy palnik roboczy, wyposażony z obu stron w elektrody.

W składzie gazu wypełniającego sodowych żarówek często znajduje się ksenon. Przyczynia się on do poprawy spektrum odcieni promieniowania.

Materiał ten ma wysokie właściwości fizyczne, charakteryzuje się dobrą trwałością eksploatacyjną.

Prawidłowo współdziała z parami sodu i posiada unikalną zdolność przepuszczania około 90% wytworzonej energii świetlnej, nie ulegając zniszczeniu.

Oprócz związków sodu, wewnątrz rury wyładowczej znajduje się rtęć i argon.

W celu podniesienia poziomu ekologiczności, bardziej postępowe marki rezygnują z rtęci przy produkcji wyrobów sodowych.

Bańka jest wyposażona w specjalne uszczelki. Dbają one o utrzymanie próżni w wewnętrznej przestrzeni żarówki i nie pozwalają na przedostanie się tlenu do palnika.

Podnosi to poziom bezpieczeństwa eksploatacyjnego urządzeń, ponieważ podczas pracy rura wyładowcza mocno się nagrzewa i osiąga niemal fantastyczne wartości 1300°C.

W takim przypadku dostanie się nawet bardzo małej ilości powietrza do środka może zniszczyć integralność modułu i wywołać niebezpieczną sytuację dla osób znajdujących się w pobliżu.

Zasada działania urządzeń

Podstawą zasady działania sodowych urządzeń są wyładowania łukowe. W wyniku napięcia impulsowego powstającego w wewnętrznej rurce, tworzą one nasycone widzialne świecenie.

Podczas pracy zewnętrzna powłoka bańki żarówki sodowej nagrzewa się do temperatury nie wyższej niż 100 °C

W parach sodowych odpowiedzialnych za tworzenie wewnątrz bańki środowiska wyładowczego, dominuje czerwone świecenie widmowe.

Dzięki tej właściwości agregaty lampowe wytwarzają światło o odcieniach takich jak:

• żółty;
• pomarańczowy;
• czerwony w najróżniejszych odcieniach.

Natychmiast po aktywacji sodowe urządzenia świecą słabo i przyćmienie, ponieważ główna część energii zużywana jest na jakościowe rozgrzanie palnika roboczego.

Strumień świetlny uzyskuje niezbędną jasność, nasycenie i siłę dopiero po 5-10 minutach, gdy temperatura wewnętrznego palnika osiągnie poziom wymagany do prawidłowej pracy.

Niuanse systemu uruchamiania urządzeń

Wszystkie produkty sodowe wymagają systemu rozruchu. Służy on do optymalnego zapłonu i wygodnej regulacji przepływu prądu. Obecnie na rynku dostępne są dwa rodzaje elementów sterujących rozruchem.

Producenci akcesoriów oświetleniowych wytwarzają regulatory rozruchu w postaci jednego integralnego zespołu lub kilku oddzielnych modułów

Opcja nr 1. Jest to zespół PRA (statecznik elektromagnetyczny) przeznaczony do pracy przy napięciu sieciowym 220 V. Ma uproszczoną konstrukcję, jest sprzedawany w rozsądnej cenie i należy do budżetowych wariantów akcesoriów.

Opcja nr 2. Jest to bardziej nowoczesny, postępowy agregat elektroniczny EPRA (elektroniczny statecznik), który nie posiada w swojej konstrukcji zapłonnika.

Stabilizuje moc, znacznie zwiększa efektywność strumienia świetlnego, eliminuje nieprzyjemne dla oczu migotanie oraz wydłuża okres eksploatacji urządzenia sodowego.

Elektroniczne stateczniki pozwalają zmniejszyć zużycie energii w systemie o prawie 30%.

Jedyną wadą produktu jest wyższa cena w porównaniu ze statecznikiem PRA. Specjaliści twierdzą jednak, że urządzenie elektroniczne szybko się zwraca i znacznie zwiększa komfort sterowania systemem oświetleniowym.

Klasyfikacja agregatów sodowych

Zgodnie z podstawową klasyfikacją, lampy różnią się między sobą poziomem wewnętrznego ciśnienia parcjalnego par sodu.

Produkty z niskimi wartościami nazywane są modułami niskiego ciśnienia (NLND). Przyrządy wykazujące wyższe wartości należą do urządzeń wysokiego ciśnienia.

Każda kategoria ma swoje plusy i minusy. Kierując się nimi, użytkownik bez trudu może wybrać dla siebie najbardziej udane i optymalne pod względem parametrów urządzenie oświetleniowe.

Cechy charakterystyczne modułów niskiego ciśnienia

Produkty niskiego ciśnienia (NLND) mają kilka specyficznych cech, które wyróżniają je spośród asortymentu podobnych urządzeń.

Są wyposażone nie w zwykłą szklaną bańkę, ale w wysokowytrzymałą borokrzemową. Wynika to z agresywnego działania par sodu na szklane powierzchnie.

We wszystkich sodowych źródłach światła wskaźnik barwy jest taki sam. Dopiero pod koniec okresu eksploatacji deklarowanego przez producenta promieniowanie całkowicie migruje w kierunku czerwonych odcieni widma.

Efektywna praca lamp sodowych niskiego ciśnienia (NLND) zależy bezpośrednio od temperatury otoczenia. Dlatego w celu zapewnienia optymalnych warunków pracy lampę umieszcza się w zewnętrznej szklanej bańce, która pełni rolę swoistego termosu i chroni źródło światła przed negatywnym wpływem.

Czym się charakteryzują lampy wysokiego ciśnienia

Moduły sodowe wysokoprężne (NLWD) słyną z lepszego odwzorowania kolorów i fenomenalnej wydajności. Ich skuteczność świetlna przy mocy 30–1000 W sięga 160 lm/W, a żywotność często przekracza 25 000 godzin.

Dzięki kompaktowym rozmiarom świecącego się ciała i bezprecedensowej jasności emitowanego strumienia świetlnego zakres zastosowania produktów jest bardzo szeroki.

W przypadku NLWD w całym okresie eksploatacji spadek intensywności strumienia świetlnego dla modułów o mocy 400 W nie przekracza 20% przy założeniu codziennego 10-godzinnego cyklu świecenia w różnych warunkach pogodowych.

Produkty są eksploatowane wyłącznie z balastem indukcyjnym lub elektronicznym. Zapłon odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia (IZU) dostarczającego impulsy do 6 kW.

Od momentu aktywacji do uzyskania pełnego światła o wymaganej jasności mija od 3 do 5 minut.

Podział nomenklaturowy urządzeń

Powszechnie przyjęta krajowa nomenklatura źródeł światła wyróżnia cztery typy urządzeń sodowych. Są one produkowane w różnych modyfikacjach i przeznaczone do określonych zadań. Aby zrozumieć, gdzie użyć danego rodzaju lampy, należy znać ich cechy charakterystyczne.

Czym są DNAT

DNaT to moduły łukowe rurowe z gwintowaną oprawką i bańką z przezroczystego szkła kwarcowego. Mają cylindryczny kształt i różnią się od analogów szerokim zakresem mocy.

Wykazują dobry poziom wydajności i należą do kategorii oszczędnych źródeł światła.

Urządzenia sodowe są produkowane z oprawkami różnych rozmiarów, co zależy bezpośrednio od mocy źródła światła. Produkty do 70 W są wyposażone w oprawkę standardową E27, a mocniejsze urządzenia od 100 W wzwyż mają oprawkę E40.

Produkty zapewniają wysokiej jakości oświetlenie uliczne z wyraźną widocznością kontrastową w różnych warunkach pogodowych.

Nadają się do umieszczenia na trasach międzymiastowych, w tunelach, na lotniskach itp. Wykazują doskonałe wyniki przy zastosowaniu w szklarniach, oranżeriach i inspektach.

Strumień świetlny z DNaT wywiera korzystny wpływ na rośliny, prawie całkowicie rekompensując brak słońca i naturalnego oświetlenia.

DNaMT mają takie same parametry, ale są produkowane w kształcie elipsoidalnym i wyposażone w bańkę z matowego szkła, aby stworzyć bardziej miękkie, rozproszone oświetlenie.

Jak funkcjonują DNAZ

DNaZ są źródłem światła wyposażonym w bańkę z wbudowanym reflektorem ze zwierciadlanej folii aluminiowej, hermetycznie umieszczonej na wewnętrznych ściankach urządzenia. Są wykonane w kształcie elipsy i wyposażone w klasyczną gwintowaną oprawkę.

Dzięki obecności odbłyśnika, DNaZ zapewniają wysoki poziom oświetlenia i dłużej służą. Powłoka lustrzana nie pozwala światłu padać na palnik, łatwo wytrzymuje nagrzewanie do wysokich temperatur, nie psuje się i nie niszczy podczas eksploatacji.

Są one najszerzej stosowane w rolnictwie. Z powodzeniem imitują naturalne światło i zapewniają aktywny wzrost i rozwój upraw warzywnych i ozdobnych rosnących w szklarniach.

Czym się różnią DNAS

DNaS różnią się od wszystkich innych lamp obecnością na wewnętrznej powierzchni bańki powłoki z substancji rozpraszającej światło. Takie rozwiązanie techniczne pozwala na użycie modułu do bezpośredniej wymiany przestarzałych i niebezpiecznych dla środowiska gazowych lamp rtęciowych.

Moduły DNaS są najszerzej stosowane w laboratoriach badawczych, w medycynie, przemyśle chemicznym i innych pokrewnych branżach.

Główne zalety agregatów sodowych

W źródłach światła typu sodowego najbardziej interesujące, ważne i godne uwagi są następujące cechy:

• bezprecedensowo wysoki poziom wydajności świetlnej – do 150 lm/W dla modułów wysokoprężnych i około 200 lm/W dla lamp niskoprężnych;
• długi okres eksploatacji – od 12 000 do 32 000 godzin bez utraty jakości i nasycenia strumienia świetlnego;
• ekonomiczność działania – obniżenie podstawowego zużycia energii i zmniejszenie 1,5-2 krotne kosztów konserwacji instalacji oświetleniowej;
• szeroki zakres temperatur roboczych – produkty działają całkowicie poprawnie w zakresie od -60°C do +40°C.

Sodowe źródła światła są dwukrotnie bardziej wydajne niż zwykłe lampy dzienne o podobnej mocy.

Lampy sodowe są w stanie zapewnić doskonałe oświetlenie przestrzeni przy minimalnym zużyciu energii elektrycznej, generując miękki i przyjemny strumień światła.

To wynika z cech konstrukcyjnych produktów i kompaktowego emitera o małych rozmiarach, który może bardzo łatwo i bez opóźnienia kierować promienie świetlne w żądane strony.

Główne wady produktów

Oprócz imponującej listy zalet i pozytywnych cech, sodowe źródła światła mają kilka specyficznych cech ze znakiem minus.

Wśród nich wyróżniają się takie pozycje, jak:

• specyficzny zakres barw, zmieniający się w trakcie długotrwałej pracy – nie pozwala na stosowanie modułów w pomieszczeniach, w których obowiązują wysokie wymagania dotyczące oddawania barw;
• zależność od warunków pogodowych jakości i nasycenia strumienia świetlnego – w niskiej temperaturze promieniowanie wyraźnie się pogarsza i traci intensywność;
• wysoki poziom wrażliwości na parametry sieci elektrycznej – przy poważnych wahaniach systemowych korzystanie z urządzeń jest niewskazane; eksploatacja dopuszczalna tylko w sieciach o stabilnym napięciu, gdzie tylko sporadycznie obserwuje się nieznaczne wahania;
• konieczność dodatkowych elementów bezpieczeństwa – w procesie spalania powstaje wyciek atomów sodu, a aby tego uniknąć, wraz z lampą stosuje się wyładowczą monokrystaliczną rurkę;
• długość pierwszego rozruchu – podczas aktywacji lampa nie zapala się od razu i emituje stabilny strumień świetlny dopiero po 6-10 minutach;
• problematyczne podłączenie i późniejsza konserwacja statecznika, mającego duże gabaryty i podatnego na utratę do 60% mocy;
• pulsacja strumienia światła z częstotliwością sieci 50 Hz;
• stały wzrost poboru mocy przez cały okres użytkowania – czasami wartości przekraczają początkowe o 35-40%.

Biorąc pod uwagę wszystkie te punkty, specjaliści nie zalecają stosowania lamp w domowych systemach oświetleniowych. W warunkach domowych sodowe źródła światła po prostu nie będą w stanie odpowiednio się sprawdzić.

Lampy sodowe doskonale nadają się do oświetlania magistral, autostrad i dróg. Zapewniają wysokiej jakości strumień świetlny o dobrym poziomie rozproszenia i pozwalają zmniejszyć zużycie energii prawie o 50%

Za to tam, gdzie potrzebne jest ekonomiczne, mocne, intensywne światło bez wymagań co do wyraźnego i poprawnego oddawania barw, moduły spiszą się na piątkę i doskonale poradzą sobie z postawionymi zadaniami.

Zagrożenie dla człowieka i atmosfery

Ponieważ sodowe źródła światła ze względu na niskie oddawanie barw nie są używane w pomieszczeniach, w których ludzie spędzają dużo czasu, nie wywierają one zbyt dużego negatywnego wpływu na zdrowie człowieka.

Jednak nie można nazwać ich całkowicie bezpiecznymi i ekologicznymi ze względu na zawartą w ich składzie toksyczną rtęć.

Unicestwianiem starych, niesprawnych modułów sodowych i innych niebezpiecznych elementów oświetleniowych zajmują się specjalne organizacje. Przyjmują one moduły od ludności i przedsiębiorstw, a następnie utylizują je jednym ze sposobów przewidzianych przez prawo

Wyrzucanie wyeksploatowanych produktów do pojemników na śmieci jest surowo zabronione. W przypadku naruszenia integralności bańki, rtęć przedostaje się do otaczającej przestrzeni, tworząc wokół toksyczne opary, które 20-krotnie przekraczają dopuszczalne bezpieczne normy.

Zasady utylizacji lamp sodowych są takie same jak dla lamp fluorescencyjnych, więcej szczegółów – w tym artykule.

Zakres zastosowania urządzeń

Słaba dokładność odwzorowania kolorów nie pozwala na stosowanie modułów sodowych w pomieszczeniach mieszkalnych, ale na zewnątrz ten parametr praktycznie nie ma znaczenia, dlatego NL są tam najczęściej używane.

Moduły sodowe są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym do tworzenia szczególnie jasnych reflektorów, zwiększających widoczność na drodze podczas gęstych mgieł i opadów śniegu.

Za pomocą NL tworzy się ekonomiczne i wysoce wydajne systemy oświetlenia dużych obszarów, alei, autostrad i dróg podmiejskich.

NL umieszcza się w urządzeniach przeznaczonych do oświetlenia tła i podświetlenia:

• tuneli, obiektów sportowych i placów kontenerowych;
• zabytków historycznych i obiektów architektonicznych;
• lotnisk, dworców i innych miejsc, gdzie ludzie nie spędzają dużej ilości czasu;
• hal, pomieszczeń produkcyjnych i magazynowych, gdzie nie stawia się żadnych wymagań co do jakości odwzorowania kolorów;
• w szklarniach, ogrodach zimowych i oranżeriach w celu zwiększenia tempa wzrostu i podstawowej wydajności roślin, kwiatów ozdobnych, warzyw i jagód.

We wszystkich wyżej wymienionych układach elektrycznych NL działają jakościowo i zapewniają odpowiedni poziom oświetlenia przy minimalnym zużyciu energii.

Jak prawidłowo wybrać źródło światła

Niska jakość odwzorowania kolorów i silne migotanie sprawiają, że moduły sodowe nie nadają się do użytku domowego i stałego oświetlenia pomieszczeń mieszkalnych.

Ale to nie powód, aby rezygnować z zastosowania tak ekonomicznych i wydajnych źródeł światła w innych dziedzinach.

Lampy typu DNaZ, wyposażone w odbłyśnik lustrzany, równomiernie rozpraszają strumień świetlny nad roślinami, przyspieszają wzrost i stymulują szybkie owocowanie. Przy takim podejściu plon w szklarniach wzrasta kilkukrotnie.

Wystarczy jasno określić zadania, które należy rozwiązać, i do nich dobrać najbardziej odpowiednie źródło światła.

Jeśli konieczne jest stworzenie systemu oświetlenia w szklarni lub oranżerii, gdzie uprawiane są różne warzywa, zioła, jagody, rośliny ozdobne i kwiaty, warto wybrać produkty wysokoprężne z oznaczeniem DNaZ.

Mają 95-procentowy współczynnik odbicia i utrzymują te parametry na odpowiednim poziomie przez cały okres eksploatacji.

Strumień świetlny lamp kierowany jest nie tylko w dół, jak na przykład w modułach DNaT, ale rozkłada się wzdłużnie.

Umożliwia to wbudowanie produktów sodowych bezpośrednio w środek regału, parapetu lub stołu, skąd będą mogły rozpraszać światło zarówno wzdłuż rzędu, jak i na obie strony wokół.

Zaleca się nabywanie agregatów sodowych w specjalistycznych sklepach. Nie należy gonić za taniością. Lepiej raz kupić wysokiej jakości moduł markowy i na długi czas zapomnieć o wymianie żarówek.

Proste lampy sodowe (DNL) doskonale sprawdzają się w szklarniach z minimalnym dostępem światła słonecznego. Zapewniają niezbędne dla roślin niebieskie i czerwone światło widmowe, przyspieszające wzrost, rozwój, owocowanie i kwitnienie.

Gdy wymagane jest jakościowe oświetlenie dróg przejazdowych i zwiększenie ich bezpieczeństwa podczas trudnych warunków pogodowych, takich jak gęsta mgła czy opady śniegu, warto zwrócić uwagę na klasyczne niskoprężne lampy sodowe (DNAT).

Zużywają one ekonomicznie energię, mają długą żywotność do 32 000 godzin i zapewniają intensywny, jasny strumień światła do 200 lm/W.

Informacje o niuansach wyboru, najlepszych producentach lamp do użytku w pomieszczeniach mieszkalnych znajdują się w artykułach:

1. Jakie żarówki są lepsze do domu: jakie są rodzaje + zasady wyboru najlepszej żarówki
2. Wybieramy lampy energooszczędne: porównawczy przegląd 3 rodzajów energooszczędnych żarówek
3. Żarówki do sufitów napinanych: zasady wyboru i podłączenia + schematy rozmieszczenia lamp na suficie
4. Jakie lampy LED wybrać najlepsze: rodzaje, charakterystyki, wybór + najlepsze modele

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Czym jest lampa sodowa, jak działa w różnych warunkach i czym różni się od innych źródeł światła:

Szczegółowy przegląd modułu sodowego od niemieckiej firmy Osram:

Jak skutecznie doświetlać rośliny w szklarni za pomocą sodowych produktów oświetleniowych:

Należy wybierać urządzenia sodowe w ścisłej zgodności z obszarem zastosowania. Lepiej nabywać produkty znanych marek w sklepie, gdzie towary są przechowywane w odpowiednich warunkach i nie są narażone na agresywne działanie środowiska.

Taka lampa posłuży przez cały okres eksploatacji, nie będzie wymagać skomplikowanych procedur konserwacyjnych i zapewni gęsty, nasycony strumień światła w dowolnym dogodnym dla użytkownika miejscu.

Czy ma Pan/Pani doświadczenie w używaniu lamp sodowych? Albo chce Pan/Pani zadać pytania na ten temat? Proszę komentować publikację i brać udział w dyskusjach. Blok kontaktowy znajduje się poniżej.