Натријумске лампе високог притиска. Натријумске лампе за биљке у пластеницима

Натријумске сијалице су најефикасније међу постојећим изворима светлости у смислу односа излазне светлости према потрошеној енергији, али њихов спектар је неудобан за људско око. Одсуство плаве боје формира једнобојну слику околног простора. Због ове особине, натријумске лампе, упркос њиховој одличној економичности, користе се ограничено - углавном за уличну расвету. У међувремену, доминација жуто-црвеног "соларног" и зеленог спектра има благотворан учинак на раст свих биљних врста, које су нашле широку примјену у стакленицима.

Шта је натријумска лампа

Они се односе на плинске лампе по аналогији са живом, луминисцентном, халогеном, ксенонском "браћом". Извор луминисценције је натријум гас у комбинацији са другим елементима, пумпан у стаклену боцу. Под утицајем електрични лук Натријум се загрева до високих температура и почиње да светли светло жуто-наранџасто светло, окрећући се црвеном спектру до краја радног века лампе.

Карактеристике

Снага натријумских сијалица је највиша у класи - до 200 Лм / В (Лумен по Ватту). Карактеристичне карактеристике су ниске температура боје (2100-2700 К) и доминација жуто-црвеног спектра емисије са минималном количином плаве. Ова комбинација доводи до чињенице да лампе овог типа испуњавају околни простор монохроматском жуто-наранџастом светлошћу, због чега људско око не разликује довољно боје и контуре објеката. Они губе дубину, волумен, оријентацију и процјена удаљености до објеката је у губитку. Али за биљке у одређеним фазама раста само је потребан "соларни" спектар зрачења.

Типови лампи

По принципу рада, они су подељени у две главне класе:

• Високотлачна натријумска лампа (ХПС - ХигхПрессуре Содиум).
• Натријумске лампе ниског притиска (ЛПС - натријум ниског притиска).

Развијене ЛПС-лампе у 30-тим годинама прошлог века. Они имају највећу ефикасност (180-200 Лм / В), међутим, због конструктивних несавршености, ове лампе су се показале каприциозне и чак опасне. Нормално кварцно стакло је незаштићено од агресивног дјеловања натрија: брзо се испарава, а ако је расвјетни уређај разбијен, плин може експлодирати (запалити) када реагира с кисиком.

Шездесетих година, Генерал Елецтриц је развио керамику користећи алуминијум оксид (поликоре, лукалос), способан да издржи натријум на високим температурама. Овај помак омогућио је да се врати производња ове врсте светлосних уређаја са одличном економичношћу. За побољшање сјаја гаса пумпа се под високим притиском. Структура је једноставнија од ЛПС-а. Нажалост, повећање притиска гаса и други фактори довели су до значајног смањења светлосног излаза - до 50-150 Лм / В (у зависности од његове снаге), али је однос преношења боје (ЦРИ) повећан са 20 на 85 и више (од недовољног на добар) .

Сцопе

Светиљке са натријумовим сијалицама ниског притиска нису широко распрострањене у свету. У СССР-у и САД-у, кладили су се на технолошке системе расвете живе. У великом броју европских земаља активно се користе за осветљавање путева.

Натријумске лампе високог притиска су чешће. У нашој земљи, они се користе за осветљавање градских улица, у дизајну пејзажа, за осветљавање архитектонских објеката. Користи се у производним областима где није потребна јака светлост. Недавно су водеће корпорације (Пхилипс, Генерал Елецтриц и други) значајно побољшале дизајн и потрошачке квалитете ових лампи: њихова спектрална покривеност се значајно повећала, температура боје се повећала (од 2100 до 2700 К) - неки модели су већ погодни за освјетљење стамбених (производних) просторија . Посебно треба обратити пажњу на употребу натријума у ​​пластеницима.

Класификација

Натријумске сијалице се разликују на неколико важних начина. По конструктивном типу, они се деле на:

• Зрцало натријум натријума (ДНАЗ).
• Арц натријум мат (ДНаМТ).
• Натријев лук у тиквици за дифузију свјетлости (ДНаЦ).
• Арц Содиум Тубулар (ДНаТ).

Разликујемо и лампе на потрошњу струје (220В и 380В), које се, заузврат, дијеле по снази: од 50 до 1000 вати.

Натријумске лампе за стакленике

Анализа потрошње енергије стакленика показала је да су енергетски најинтензивнији процеси озрачивање и загријавање биљака. Око 40% електричне енергије коју користе стакленици користе се за озрачивање. Стога пољопривредници постижу повећање производње поврћа због увођења енергетски штедљивих уређаја за расвјету.

Поред оптималних микроклиматских параметара стакленика, од великог значаја је и квалитет озрачивања биљака. Стога је релевантно и проучавање утицаја квалитативних параметара осветљења на раст и морфолошки развој садница. Употреба суштински нових извора светлости у технологијама озрачивања биљака - модерних натријумових светиљки у комбинацији са другим изворима осветљења (на пример, светлећим диодама) - омогућава значајно повећање показатеља коначног приноса.

Научни приступ

Лидер у побољшању расвјете у стакленицима је холандска корпорација Пхилипс, што не изненађује, с обзиром на напредну позицију стакленичке индустрије у Холандији. Компанија је спровела истраживања и практичне студије (2012. године у Украјини, 2013 у Холандији), што је показало да су натријумске лампе најпожељније за биљке. Оне су ефикасније од компактних. флуоресцентне лампе, поседује мањи поврат светлости и не обезбеђује оптимални распон светлости. Паралелно доказано: сијалице са жарном нити и живине лампе троше превише електричне енергије да би биле исплативе.

Још бољи индикатори се постижу ако су биљке осветљене не само одозго, већ и са стране, између редова. За то су прикладне економичне ЛЕД диоде. Комбинација натријумских сијалица са ЛЕД диодама доприноси већим приносима. Године 2012, први индустријски стакленик је настао у Уману (Украјина), где су комбиновани ови типови расветних уређаја. Површина парцеле са комбинованим осветљењем СД и натријумске сијалице износила је 6000 м ² . У стакленику је инсталирано укупно 1.230 ЛЕД модула и 870 прикључака са ДНаТ лампама. Експеримент је показао да принос парадајза (подложан другим захтевима) може достићи 73 кг / м ² годишње.

Затим, захваљујући сличном експерименту у Холандији (2013), заједничко коришћење ХПС и ДМ резултирало је повећањем приноса за 30%. У будућности, технологија је усвојена у Енглеској, Данској, Канади, Јапану, Кини и другим земљама.

Технологија

По правилу, индустријски стакленици су направљени од прозирних материјала, тако да су биљке освијетљене сунцем. Међутим, на географским ширинама од више од 40 ^о (ближе половима) природно светло траје само 4-5 месеци (мај-септембар). Додатно време је потребно у преосталом времену. Штавише, у различитим фазама вегетације и за различите усеве потребан је сопствени спектар зрачења.

Светиљка испод натријумске лампе налази се на врху - напаја биљке жуто-црвеном "сунчевом светлошћу" (зелени спектар, који такође емитују ови уређаји за осветљење, није толико важан). Светлеће диоде (или флуоресцентне сијалице) треба користити као додатни алат за латерално зрачење, чија је главна предност то што, пошто се налази у доњем делу вертикално узгајаних биљака, светлост пада на доње нивое лишћа, које примају недовољно горње светлости. Ова комбинација повећава интензитет фотосинтезе, подстиче раст, правилан развој биљака. Додатно осветљење је корисно у фазама када је за узгој потребан плави спектар светлости, који је скоро одсутан у натријумовим лампама.

Како функционише

За апсорпцију фотона светлости у биљкама одговорни су посебни пигменти - каротеноиди, а- и б-хлорофили. Каратиноиди апсорбују светлост искључиво у плавој линији, хлорофили у плавој и црвеној. Међутим, апсорпциони максимуми хлорофила - главних фотосинтетичких пигмената - су унутар 640-680 нм, а каротеноиди - унутар 470-480 нм. Према овим параметрима, лампе за расвету натријума високог притиска (НЛВТ) са радним опсегом од 500-700 нм сматрају се најефикаснијим изворима светлости за стаклене услове. Њихова стабилност, радни век, лаган повратак, економска ефикасност су најоптималнији.

Сијалице снаге 50-150 В су мање поуздане и имају ниску стабилност параметара током радног века него лампе просјечне снаге (250 В и више). Разлози за то су присутни у видљивом ефекту исправљања паљења сијалица мале снаге, које могу достићи 2 минута. Истовремено, кроз лампе пролази повећана струја, због чега долази до интензивног прскања катодних материјала и формирања непрозирног цвјетања на унутрашњој површини цијеви за пражњење. Пулс паљења и јачина стартне струје утичу на значај ефекта ректификације, тако да енергија импулса мора омогућити брз прелаз из пламеног пражњења у лук. Да би се спречио ефекат исправљања струје, уређаји се користе за блокирање истосмјерне струје. Дакле, у пластеницима често се користи НЛВД снага од 250 вати.

Међутим, бројна теоријска и експериментална истраживања процеса у пражњењу, на електродама и у близини електродних секција плинских сијалица показала су да постоје бројна питања која захтијевају даљње побољшање. За НЛВТ, који се користе у ратарској производњи затворених тала, потребно је прије свега оптимизирати спектралну композицију зрачења за одређене свјетлосне културе и смањити садржај живе у испушној цијеви, чиме се спрјечава могуће загађење околиша живином испаравањем уређаја који нису успјели.

Еколошка питања

Стварање модерних технологија за узгој стакленичких биљака повезано је са употребом високонапонских сијалица, посебно натријума. Њихова широка употреба је позитиван фактор у интензивирању ове производње, иако је повезана са озбиљним еколошким проблемом. Састав велике већине модерних лампе за пражњење укључује отровну супстанцу - живу. На пример, натријумске светиљке могу да садрже натријум амалгам (легуру живе). Ако се таква лампа разбије изнад засада унутар стаклене баште, биљке стављене испод ње (зеленило, поврће, саднице, затворени цветови) постају непогодне за употребу.

Главни правац побољшања еколошких перформанси је стварање високо ефикасних лампе за пражњење без живе. Недавно су ове радове изводиле појединачне компаније за освјетљење, укључујући и земље ЗНД-а. Натријеве сијалице са смањеном количином живе у цијеви за испуштање и модели без живе, већ постоје и све се чешће користе у стакленицима.