Натриевые лампы (НЛНД, НЛВД)

Это газоразрядный источник света, в котором световой поток создается электрическим разрядом в парах натрия. Эти лампы излучают яркий оранжево-желтый свет, соответствующий спектру резонансного излучения самого натрия. На сегодняшний день натриевые лампы производятся в следующих вариантах:

• лампы с трубчатой прозрачной колбой с резьбовыми цоколями Е27 и Е40. Для работы требуют подключения устройства для зажигания;
• лампы с эллиптической колбой, имеющей люминофорное покрытие. Выпускаются также со стандартными резьбовыми цоколями Е27 и Е40. Как правило, требуют при подключении докомплектации устройством для зажигания, но ряд моделей обходятся без него;
• линейные лампы с двусторонними цоколями RX7s (70–150 Вт) и Fc2 (250 Вт и более).

В зависимости от величины давления паров внутри колбы различают натриевые лампы низкого давления (НЛНД) и высокого давления (НЛВД).
Натриевая лампа низкого давления – это первый газоразрядный осветительный прибор. Конструкция представляет собой внутреннюю колбу, содержащую пары натрия, которая помещена во внешнюю колбу. Последняя выполняет роль «термоса» для обеспечения температурного режима, так как эффективность работы НЛНД сильно зависит от температуры окружающей среды. Давление внутри колбы достигает 0,2 Па. Лампа имеет резьбовой цоколь Е40. Современные НЛНД обладают светоотдачей до 100–200 лм/Вт при сроке службы до 18 000 ч. Потеря светового потока даже к концу службы не превышает 20 %. Помимо преимуществ такие лампы имеют ряд недостатков: плохая цветопередача (Ra около 20), опасность возгорания натрия при контакте с воздухом в случае повреждения внутренней колбы и довольно долгое время выхода на полную мощность работы (порядка 10–15 мин). НЛНД применяются в основном для наружного освещения и в светосигнальных установках. Именно такая модель часто используется как световой источник для растений. Также получаемый спектр может применяться для освещения инкубаторов или аквариумов.
Натриевые лампы высокого давления являются самыми популярными источниками света для наружного освещения. Они получили более широкое применение благодаря короткому времени включения (3–5 мин), отличной цветопередаче и яркости. Главным отличием НЛВД является то, что, несмотря на лучшую цветопередачу, они потребляют меньше энергии, чем модели с низким давлением. За счет повышения давления паров натрия внутри лампы можно улучшать цветовую температуру, но вместе с тем снижается светоотдача. Для увеличения светоотдачи в лампу вводят ксенон. НЛВД дают свечение желтовато-белого цвета. Как правило, натриевые лампы высокого давления эксплуатируются в комплекте с индуктивным или электронным балластом. Зажигание происходит с помощью специальных зажигающих устройств.

НЛВД обладают следующими средними техническими характеристиками:

• светоотдача равна в среднем 110–150 лм/Вт;
• срок службы 12 000–25 000 ч;
• давление паров натрия 10 кПа;
• индекс цветопередачи Ra около 25–65 для типовых НЛВД.

Кроме того, чем выше мощность натриевой лампы, тем выше световой поток, световая отдача и, соответственно, средняя продолжительность горения.
Натриевые лампы высокого давления являются одним из наиболее эффективных источников света. Современные модели уже обладают световой отдачей до 160 лм/Вт при мощности 30–1000 Вт, их срок службы может даже превышать 25 000 ч. Небольшие размеры светящегося тела и высокая яркость натриевых ламп высокого давления значительно расширяют возможности их применения в различных световых приборах с концентрированным светораспределением.
К достоинствам современных НЛВД можно отнести относительно небольшой спад светового потока в течение срока службы, который, например, у ламп мощностью 400 Вт составляет 10–20 % за 15 000 ч при 10-часовом цикле горения. У ламп, работающих с более частыми включениями, спад светового потока растет приблизительно на 25 % при каждом двукратном сокращении цикла.

К недостаткам НЛВД относятся:

• большая пульсация светового потофка (до 70 %);
• длительное время выхода на полную мощность (5–7 мин);
• длительное время повторного зажигания после отключения (2–3 мин);
• сильная зависимость световых характеристик лампы от напряжения в сети;
• необходимость специального ПРА, что, однако, позволяет значительно экономить электроэнергию и обеспечивает надежное зажигание даже в сильные холода.

Область применения светильников и прожекторов на основе НЛВД ограничивается местами, где не требуется точное воспроизведение цвета. Это транспортные магистрали, улицы, большие открытые пространства (парки, аэродромы, склады, стройплощадки), теплицы и оранжереи. Лампы также используются для архитектурного освещения.
Отдельно стоит упомянуть о безртутных НЛВД. Это новый, экологически чистый источник света. Он представляет собой заключенную во внешнюю колбу разрядную трубку, заполненную инертным газом, натрием и дополнительно цинком. Безртутные НЛВД обладают повышенным индексом цветопередачи, а также увеличенным сроком эксплуатации, нежели обычные (в 1,3 раза). В сравнении с НЛВД с улучшенной цветопередачей, в которых также отсутствует или имеется в незначительных количествах ртуть, безртутные натриевые лампы имеют упрощенную конструкцию и большую эффективность.
Натриевые лампы используются для освещения улиц, площадей, автотрасс, туннелей, транспортных развязок, аэропортов, железнодорожных вокзалов, архитектурные сооружения, спортивных и строительных площадок и т. д. Кроме того, именно эти источники света являются наиболее удобными и экономичными для освещения парников и теплиц, особенно в зимний период, так как помогают сократить расходы на оплату теплоресурсов.
Независимо от наличия ртути натриевые лампы не менее опасны, чем ртутные, и также нуждаются в специальной утилизации. Для этого можно воспользоваться услугами специальной службы или постараться максимально аккуратно утилизировать натриевый светильник самостоятельно. Натрий – очень летучее вещество. При контакте с воздухом этот газ может привести к взрыву.