ДНАТ как тип освещения: плюсы и минусы

Все, кто работал или работает в области светотехники, о лампе ДНаТ знают не понаслышке. Но если кто не знает, объясним на пальцах: лампы ДНаТ — это как автомат Калашникова для освещения улиц и досветки растений — проверенный временем и надежный, но не лишенный недостатков источник света.

Поговорим о них!

Собственно, эта статья про лампы ДНаТ скорее для начинающих; материал, изложенный грамотно, но доступным языком: без принципиальных схем подключения и полной разблюдовки основ поддержания столба разряда в горелке лампы ДНаТ. Но и специалистам, мы уверены, набросок понравится.

Почти 100% автодорог мира (никто, конечно, не подсчитывал) до недавнего времени освещали лампы ДНаТ, пока их не начали выпиливать с опор в пользу светодиодных светильников. Однако, даже сейчас, бывалые проектировщики предпочитают от греха подальше впихнуть в проект натриевый светильник, ибо светодиодка 1. реально дороже, 2. не на столько уж энергоэффективней и 3. до сих пор непредсказуема, т.к. количество новоявленных производителей светодиодки просто зашкаливает. Но об этом позже.

Лампы ДНаТ бывают разных мощностей — от 50 до 1000 Вт (редко, но встречаются мощностью 2000 и 4000 Вт), что как бы намекает на их «промышленное» применение, нежели «бытовое». В основном лампы ДНаТ используют в светильниках для освещения улиц и дорог, реже — на производствах в купе с источниками света белого света (например со светильниками на МГЛ для достижения более теплого света и большей энергоэффективности). В самых извращенных случаях их ставят на производство в чистом виде. И то — до первой травмы или звонка «куда следует».

Но самое незаменимое применение — освещение теплиц, или досветка растений (что, собственно, одно и то же, но второе — по-научному).

Лампы ДНаТ во всем мире (кроме России) называют так, как они и должны называться — HPS Lamp (High-Pressure Sodium Lamp), то есть натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Они у нас тоже так называются, но этот термин никто не использует. В Советском Союзе, когда только появились НЛВД, их стали производить различные заводы. Модификации и мощности были разные и их нужно было как-то отличать.

По большому счету, лампы ДНаТ— это всего лишь разновидности модели лампы, а не тип источника света. А вот тип источника света — НЛВД, к которому относятся и лампы ДНаТ, и ДНаЗ (с зеркальным напылением) и даже ДНаС (со светорассеивающей колбой, чтоб меньше слепила). И, кроме специалистов, это мало кто знает. Вот так-то.

Плюсы лампы ДНаТ

1. Энергоэффективность лампы ДНаТ

Этот источник света до сих пор считается одними из самых дешевых и энергоэффективных. Да, да, не стоит делать такие глаза. Они вполне себе конкурируют со светодиодами, в т.ч. и по параметру лм/Вт. Так, с лучших представителей отрасли мощностью 250 Вт вполне можно снять до 130 лм/Вт (пруф). А со светильника — до 90…110 лм/Вт в зависимости от производителя, рассеивателя, отражателя, ПРА и качества питающей сети.

Касаемо выращивания растений, ныне идет "война" среди приверженцев старых традиций и нью-вэйвом, всеми этими LED, COB, CREE и прочими. Многие олдскульные гроверы убеждены, что ДНАТ дает от 1 г/ватт, на что неспособны "розовые хипстерские фонарики", если цитировать сторонников ДНАТ. Но мы считаем, что тут зависит от умения в целом, но пойдем далее.

Интересно, что чем выше мощность и световой поток лампы ДНаТ, тем выше их светоотдача. К примеру, 50-ваттных ламп выше 80 лм/Вт почти не бывает. А вот с ДНаТ 1000 можно смело получить и 150 лм/Вт. Еще раз — всего некоторое время назад такие параметры светодиодам в массовом производстве и не снились.

2. Цена лампы ДНаТ

Стоимость лампы ДНаТ варьируется от 300 до 10 000 рублей в зависимости от мощности, производителя, продавца и некоторых других переменных. Среднестатистическая лампочка мощностью 250 Вт стоит в районе 1000 рублей (±700). Но о цене абстрактной лампы ДНаТ тоже не совсем интересно говорить. Интересно говорить о стоимости лампы в составе светильника с ПРА (пуско-регулирующей аппаратурой), цоколем, защитным стеклом и т.д.

Так, например, 250 Вт светильник с натриевой лампой (23,4 килолюмена, 275 Вт, 7 кг, 85 лм/Вт) стоит каких-то 5800 деревянных. Это, на секундочку, 250 рублей за 1000 люмен светового потока (5800/23,4=247). Для сравнения, его светодиодные аналоги стоят в среднем от 30 тысяч рублей, что составляет 1200 и более рублей за килолюмен. Т.е. светодиодный свет стоит в 5 и более раз дороже «натриевого». Согласитесь, не совсем честная конкуренция со светодиодкой, особенно на фоне не самой низкой стоимости евро-доллара в истории нашей необъятной.

3. Рабочие температуры лампы ДНаТ.

Лампы ДНаТ являются одним из источников света высокого давления (наряду с ДРЛ, МГЛ, LEP — light emitting plasma и другими). Это, в частности, и обуславливает высокие рабочие температуры горелки. Она может нагреваться до ~1300 °C. Но это горелка. Она спрятана в оболочку — прозрачную колбу из тугоплавкого стекла. В сою очередь последняя может нагревается до ~300…400 °C. Все это, в совокупности с достаточно простой схемотехникой поджига лампы, позволяет лампе запускаться и работать в очень широком диапазоне температур: -60…+45°С (у разных производителей — разные диапазоны).

Большинство ПРА для ламп ДНаТ имеют в своем составе дроссели, которые также могут работать при очень высоких температурах (до +130 °С на обмотке в нормальном режиме и до +200 °С в аварийном). Чего, например, не скажешь о большинстве драйверов светодиодных светильников. Это мы, опять же, к слову.

4. Отработанные технологии

Менее чем через 15 лет лампе ДНаТ (как технологии в широком смысле этого слова) исполнится 100 лет. Да, там был период, когда лампа не была «натриевой лампой высокого давления». Но поджечь пары натрия под низким давлением и получать свет видимого спектра впервые смогли в 30-е годы прошлого столетия. Это мы к чему? К тому, что за 100 лет (основные достижения были в последние 20 лет) лампы ДНаТ настолько доведены до идеала, на сколько это вообще возможно.

За эти годы источник света вылечился от всех возможных «детских болезней», ее научились диммировать, избавили от пульсаций электронными ПРА, выправили спектр (МГЛ является развитием технологии натриевых ламп высокого давления) а горелки довели до совершенства. Но самое важное, что практически в любой стране есть как минимум один производитель светильников для этих ламп. А в наиболее развитых — их десятки. Конструктивы светильников для лампы ДНаТ также доведены до идеала (наиболее выдающиеся имеют КПД 95%), снизив до минимума потери на отражателе, защитном стекле и ПРА.

Минусы ламп ДНаТ

1. Индекс цветопередачи лампы ДНаТ

Пожалуй, это самый жирный минус, зачастую сводящий все его плюсы на нет. Индекс цветопередачи светильника, как и цветовая температура, могут незначительно отличаться от этих же параметров лампы, так как свои коррективы вносит защитное стекло. Особенно, если оно сделано из некачественного материала и с течением времени мутнеет, желтеет или зеленеет. Самыми стойкими в этом смысле являются закаленные боросиликатные стекла. Но это серьезно утяжеляет светильник, повышает требования к жесткости корпуса, да и в целом — удорожает. Так что все производители по-разному ищут компромисс в цене/качестве.

Сравнение спектрального состава излучения типовой лампы ДНаТ 1000 и типового светодиода (зеленая линия)

«Кривость» индекса цветопередачи обусловлена газом, который поджигают внутри горелки. Не пускаясь во все тяжкие химического состава, скажем лишь, что это пары натрия (хотя состав там намного сложнее). Изначально (в натриевых лампах низкого давления) спектр был еще хуже, но в 60-х годах произошел прорыв в этой области. Сейчас мы имеем ярко выраженный пик в оранжевой области спектра.

2. Коэффициент пульсаций лампы ДНаТ

Пульсации светового потока у лампы ДНаТ — беспощадные. В зависимости от ПРА, коэффициент пульсаций (КП) светового потока может варьироваться от 15 до 40%. На электронных ПРА КП может быть и нулевым. Но в силу их дороговизны они редко применяются.

3. Долгий старт и горячий поджиг

Один из очень существенных недостатков лампы ДНаТ — долгий розжиг горелки. В зависимости от температуры окружающей среды, типа блока розжига и производителя лампы, время выхода на рабочий режим у лампы ДНаТ составляет от 5 до 10 минут. Вы, наверное, не раз замечали, что в момент включения уличных натриевых фонарей они в первую минуту светят очень тускло и, кстати, белым светом. Потом яркость постепенно увеличивается, а спектр приобретает характерный янтарный оттенок.

Более того, если лампу ДНаТ резко выключить, а потом включить, она может не поджечься и не выйти на рабочий режим. Горелке надо остыть. Это и есть проблема «горячего старта». Для решения этой проблемы на объектах, где часто случаются кратковременные провалы напряжения, используют электронные ПРА и лампы с двумя горелками.

Розжиг лампы ДНАТ

4. Температура

В гроубоксе, где установлен ДНАТ, так как это зачастую малое помещение, очень важна температура для комфортного произрастания ваших растений. Поэтому весьма и весьма важно использование специального светильника, типа CoolTube либо СoolMaster. Плюс немаловажно обеспечить теплоотвод из светильника, да и общую температуру необходимо отрегулировать качественной вентиляцией.

Мы написали эту статью, дабы ознакомить Вас, наши дорогие читатели, с таким типом освещения, как ДНАТ. Мы не призываем вас сделать свой выбор в пользу того или иного типа освещения, но хотим поделится всего лишь информацией! Надеемся, она будет вам полезна.