Sodíkové lampy: druhy, technické parametry, oblast použití + pravidla výběru

Ekonomické sodíkové výbojky – praktický zdroj světla pro velké prostory, kde hlavním úkolem není přesnost podání barev, ale ekonomické, syté, vysoce účinné a jasné plnohodnotné vyzařování.

Moduly jsou spolehlivé, nejsou příliš náročné na okolní podmínky a jsou provozně stabilní. S jejich pomocí lze snížit náklady na energetické zdroje, aniž by se obětovala kvalita a hustota vystupujícího světelného toku.

Aby však výbojky co nejefektivněji plnily svůj úkol, je nutné je správně vybrat v souladu s předpokládanými podmínkami použití. Abyste se v rozmanitosti neztratili, nabízíme seznámit se s klasifikací sodíkových agregátů, poznat jejich klady a zápory, oblast použití a pravidla výběru.

Obecný popis osvětlovacích zařízení

Sodíkové výrobky patří mezi progresivní, moderní a ekonomické zařízení. Hlavním pracovním prvkem v nich jsou páry sodíku.

Konstrukční zvláštnosti modulů

Celý proces probíhá ve speciální trubici-hořáku válcového tvaru, která se skládá z oxidu hlinitého.

Prvky, které vyzařují, jsou umístěny v baňce z odolného skla, vybavené nejoblíbenějšími závitovými paticemi E27 nebo E40.

Ve vnitřních výrobních prostorách velké plochy se sodíkové výbojky používají pouze tehdy, když je třeba zorganizovat ekonomický systém osvětlení, který neklade vysoké nároky na index podání barev zdroje záření.

Vznikající rezonanční záření má specifickou žlutooranžovou barvu, která se nazývá monochromatická.

To znamená, že navzdory jasu, hustotě a sytosti světelný tok nezajišťuje dobré podání barev.

Kromě toho, při dvojnásobné frekvenci napájecí sítě moduly výrazně blikají, což je činí absolutně nevhodnými pro osvětlení obytných místností.

Díky teplému spektru svícení se sodíkové výrobky skvěle uplatňují v systémech užitkového, dekorativního a architektonického venkovního osvětlení. Vysoce účinné jsou v mlze na dálničních tazích, silnicích a dálnicích.

Sodíkové světelné zdroje se skládají z tepelně odolné skleněné baňky eliptického nebo válcového tvaru. Uvnitř je umístěn pracovní hliníkový hořák, který je na obou stranách opatřen elektrodami.

Do plynného složení náplně sodíkových žárovek se často přidává xenon. Ten přispívá ke zlepšení odstínového spektra záření.

Tento materiál má vysoké fyzikální vlastnosti a vyznačuje se dobrou provozní odolností.

Správně interaguje s parami sodíku a má jedinečnou schopnost propouštět asi 90 % vyrobené světelné energie, aniž by se zničil.

Kromě sloučenin sodíku je uvnitř výbojky rtuť a argon.

Za účelem zvýšení ekologičnosti se progresivnější značky při výrobě sodíkových výrobků vzdávají rtuti.

Baňka je vybavena speciálními těsněními. Ta se starají o zachování vakua ve vnitřním prostoru žárovky a zabraňují pronikání kyslíku do hořáku.

To zvyšuje úroveň provozní bezpečnosti zařízení, protože během provozu se výbojka silně zahřívá a dosahuje téměř fantastických hodnot 1300 °C.

V takovém případě by i malé množství vzduchu uvnitř mohlo narušit celistvost modulu a vyvolat nebezpečnou situaci pro osoby v okolí.

Princip činnosti výrobků

Základem principu činnosti sodíkového zařízení jsou obloukové výboje. V důsledku impulzního napětí vznikajícího ve vnitřní trubici vytvářejí syté viditelné svícení.

Během provozu se vnější plášť baňky sodíkové žárovky zahřeje na teplotu nejvýše 100 °C.

V sodíkových parách, které se podílejí na vytváření výbojového prostředí uvnitř baňky, převládá červené spektrální svícení.

Díky této vlastnosti lampové jednotky vytvářejí vycházející světlo odstínů, jako jsou:

• žlutá;
• oranžová;
• červená v nejrůznějších odstínech.

Ihned po aktivaci svítí sodíková zařízení slabě a mdle, protože hlavní objem energetických zdrojů se spotřebuje na kvalitní zahřátí pracovního hořáku.

Světelný tok získá potřebnou jasnost, sytost a sílu až po 5–10 minutách, kdy teplota vnitřního hořáku dosáhne úrovně potřebné pro správnou činnost.

Nuance systému spouštění zařízení

Všechna zařízení sodíkového typu potřebují spouštěcí systém. Ten slouží k optimálnímu zapálení a pohodlné regulaci proudu. Na trhu jsou nyní k dispozici dva typy spouštěcích a regulačních prvků.

Výrobci doplňkového světelného zařízení vyrábějí spouštěcí a regulační prvky ve formě jednoho celistvého agregátu nebo několika samostatných modulů.

Varianta č.1. Tento agregát PRA je určen k provozu při síťovém napětí 220 V. Má zjednodušenou konstrukci, prodává se za rozumnou cenu a patří mezi levné varianty doplňkového zařízení.

Varianta č.2. Jedná se o modernější, progresivnější elektronický agregát EPRA, který ve své konstrukci nemá zapalovací zařízení.

Stabilizuje výkon, výrazně zvyšuje účinnost světelného výkonu, odstraňuje nepříjemné blikání pro oči a prodlužuje životnost sodíkového zařízení.

Elektronické spouštěcí a regulační prvky umožňují snížit spotřebu energie v systému téměř o 30%.

Jedinou nevýhodou výrobku je vyšší cena než u PRA. Odborníci však tvrdí, že elektronické zařízení se rychle zaplatí a výrazně zvyšuje komfort ovládání osvětlovacího systému.

Klasifikace sodíkových agregátů

Podle základní klasifikace se výbojky liší úrovní vnitřního parciálního tlaku sodíkových par.

Výrobky s malými hodnotami se nazývají moduly nízkého tlaku (NLND). Přístroje s vyššími hodnotami patří k zařízením vysokého tlaku.

Každá kategorie má své klady a zápory. Podle nich si uživatel může snadno vybrat nejvhodnější a optimální osvětlovací zařízení podle parametrů.

Charakteristické rysy modulů nízkého tlaku

Výrobky nízkého tlaku (NLND) mají několik specifických vlastností, které je odlišují od řady podobných zařízení.

Jsou vybaveny nikoli obyčejnou skleněnou baňkou, ale vysoce pevnou borosilikátovou. Je to způsobeno agresivním působením sodíkových par na skleněné povrchy.

Ve všech sodíkových světelných zdrojích je index podání barev stejný. Pouze na konci provozní doby udávané výrobcem se záření zcela přesune do červených spektrálních odstínů.

Efektivní provoz NLND přímo závisí na teplotě okolí. Proto je pro zajištění optimálních provozních podmínek výbojka umístěna do vnější skleněné baňky, která funguje jako jakýsi termos a chrání světelný zdroj před negativními vlivy.

Čím jsou zajímavé výbojky vysokého tlaku

Vysokotlaké sodíkové výbojky (VTSV) jsou proslulé kvalitnějším podáním barev a fenomenální účinností. Jejich světelný výkon při výkonu 30–1000 W dosahuje až 160 lm/W a životnost často přesahuje 25 000 hodin.

Díky kompaktním rozměrům svítícího tělesa a bezprecedentnímu jasu vyzařovaného světelného toku je oblast použití těchto výrobků velmi široká.

U VTSV nepřesahuje pokles intenzity světelného toku po celou dobu provozu u modulů 400 W 20 % při každodenním 10hodinovém cyklu hoření za různých povětrnostních podmínek.

Výrobky jsou provozovány výhradně s předřadníkem indukčního nebo elektronického typu. Zapalování se provádí pomocí speciálního zařízení (zapalovače), které dodává impulsy až do 6 kW.

Od okamžiku aktivace do vzniku plnohodnotného světla potřebné intenzity uplyne 3 až 5 minut.

Nomenklaturní rozdělení zařízení

Obecně uznávaná domácí nomenklatura světelných zdrojů rozlišuje čtyři typy sodíkových zařízení. Vyrábějí se v různých modifikacích a jsou určeny pro specifické úkoly. Abyste pochopili, kde který typ výbojky použít, musíte znát jejich charakteristické rysy.

Co představují DNaT

DNAT jsou obloukové trubicové moduly se šroubovací paticí a baňkou z průhledného křemenného skla. Mají válcový tvar a liší se od analogů širokým rozsahem výkonů.

Vykazují dobrou úroveň účinnosti a patří mezi úsporné světelné zdroje.

Sodíkové výbojky se vyrábějí s paticemi různých velikostí, což přímo závisí na výkonu světelného zdroje. Standardem E27 jsou vybavena zařízení do 70 W, zatímco silnější přístroje od 100 W výše jsou vybaveny paticí E40.

Výrobky zajišťují kvalitní venkovní osvětlení s výraznou kontrastní viditelností za různých povětrnostních podmínek.

Jsou vhodné pro umístění na meziměstských dálničních trasách, v tunelech, na letištích atd. Vykazují vynikající výsledky při použití ve sklenících, oranžériích a pařeništích.

Světelný tok z DNAT má na rostliny příznivý vliv, téměř zcela kompenzuje nedostatek slunce a přirozeného osvětlení.

DNaMT mají stejné parametry, ale vyrábějí se v elipsoidním tvaru a jsou vybaveny baňkou z matného skla pro vytvoření měkčího rozptýleného osvětlení.

Jak fungují DNaZ

DNAZ představují světelný zdroj vybavený baňkou se zabudovaným reflektorem ze zrcadlové hliníkové fólie, hermeticky umístěným na vnitřních stěnách přístroje. Vyrábějí se v eliptickém tvaru a jsou vybaveny klasickou šroubovací paticí.

Díky přítomnosti reflektoru poskytují DNaZ vysokou úroveň osvětlení a déle vydrží. Zrcadlový povlak nedovolí světlu dopadat na hořák, snadno odolává zahřátí na vysoké teploty, nekazí se a neničí se během provozu.

Nejvíce se používají v zemědělství. Úspěšně napodobují přirozené světlo a zajišťují aktivní růst a vývoj zeleniny a okrasných plodin pěstovaných ve sklenících.

V čem se liší DNaS

DNaS se od všech ostatních výbojek liší přítomností povlaku z rozptylujícího světlo materiálu na vnitřním povrchu baňky. Toto technické řešení umožňuje použít modul pro přímou náhradu zastaralých a ekologicky nebezpečných plynových výbojek s rtuťovou náplní.

Moduly DNaS jsou nejvíce využívány ve výzkumných laboratořích, v oblasti medicíny, chemického průmyslu a dalších souvisejících odvětvích.

Hlavní přednosti sodíkových agregátů

U světelných zdrojů sodíkového typu jsou nejzajímavějšími, důležitými a pozornosti hodnými následující vlastnosti:

• bezprecedentně vysoká úroveň světelného výkonu – až 150 lm/W u modulů vysokého tlaku a asi 200 lm/W u výbojek nízkého tlaku;
• dlouhá provozní doba – od 12 000 do 32 000 hodin bez ztráty kvality a sytosti světelného toku;
• hospodárnost provozu – snížení základní spotřeby energie a zkrácení nákladů na údržbu osvětlovací instalace 1,5-2krát;
• široký rozsah pracovních teplot – výrobky fungují zcela správně v intervalu od -60°C do +40°C.

Sodíkové světelné zdroje jsou účinností dvakrát vyšší než běžné denní výbojky s podobným výkonem.

Sodíkové výbojky jsou schopny zajistit vynikající osvětlení prostoru při minimální spotřebě elektrické energie, generujíce měkký a příjemný světelný tok.

To je dáno konstrukčními vlastnostmi výrobků a kompaktním zářičem malé velikosti, schopným velmi snadno a bez zpoždění směrovat světelné paprsky do potřebných směrů.

Hlavní nedostatky výrobků

Kromě působivého seznamu výhod a pozitivních vlastností mají sodíkové světelné zdroje několik specifických rysů se znaménkem mínus.

Mezi nimi vynikají následující položky:

• specifický barevný rozsah, měnící se během dlouhodobého provozu – neumožňuje použití modulů v místnostech, kde jsou kladeny vysoké požadavky na podání barev;
• závislost na povětrnostních podmínkách kvality a sytosti světelného toku – při chladném teplotním režimu se vyzařování znatelně zhoršuje a ztrácí intenzitu;
• vysoká úroveň citlivosti na parametry elektrické sítě – při vážných systémových výkyvech není používání zařízení žádoucí; provoz je přípustný pouze v sítích s vyrovnaným napětím, kde se jen občas vyskytují nepatrné výkyvy;
• nutnost dalších bezpečnostních prvků – při hoření dochází k úniku sodíkových atomů, a aby se tomu předešlo, použije se spolu s lampou výbojová monokrystalická trubice;
• doba primárního zapálení – při aktivaci se lampa nerozsvítí okamžitě a stabilní světelný tok vydává až po 6–10 minutách;
• problematické připojení a následná údržba předřadníku (PRA), který má impozantní rozměry a je náchylný ke ztrátě až 60 % výkonu;
• pulsace světelného toku s frekvencí sítě 50 Hz;
• stabilní nárůst spotřebovaného výkonu po celou dobu provozu – někdy hodnoty překračují počáteční údaje o 35–40 %.

S ohledem na všechny tyto body odborníci nedoporučují používat tyto lampy pro domácí osvětlovací systémy. V domácích podmínkách se sodíkové světelné zdroje prostě nemohou projevit správným způsobem.

Sodíkové lampy jsou vynikající pro osvětlení magistrál, dálnic a silnic. Poskytují kvalitní světelný tok s dobrou úrovní rozptylu a umožňují snížit spotřebu energie téměř o 50 %.

Naopak tam, kde je vyžadováno úsporné, silné, syté světlo bez nároků na přesné a správné podání barev, moduly odvedou skvělou práci a skvěle splní úkoly.

Nebezpečnost pro člověka a atmosféru

Vzhledem k tomu, že sodíkové světelné zdroje díky nízkému podání barev nejsou používány v místnostech, kde lidé tráví hodně času, nemají příliš velký negativní dopad na lidské zdraví.

Nelze je však označit za zcela bezpečné a ekologické kvůli obsažené toxické rtuti.

Likvidací starých nefunkčních sodíkových modulů a dalších nebezpečných světelných prvků se zabývají specializované organizace. Přijímají moduly od obyvatel i podniků a poté je likvidují jedním ze způsobů stanovených zákonem.

Vyhazovat výrobky po uplynutí jejich životnosti do odpadkových kontejnerů je přísně zakázáno. Při porušení celistvosti baňky se rtuť uvolňuje do okolního prostoru a vytváří toxické výpary, které jsou 20krát vyšší než povolené bezpečné normy.

Pravidla pro likvidaci sodíkových lamp jsou stejná jako pro zářivky, podrobnosti – v tomto článku.

Oblast použití zařízení

Slabá přesnost podání barev neumožňuje použití sodíkových modulů v obytných prostorách, ale pro venkovní použití tento parametr prakticky nemá význam, proto se NL používají nejčastěji.

Sodíkové moduly jsou široce používány v automobilovém průmyslu pro vytváření mimořádně jasných světlometů, které zvyšují viditelnost na silnici při hustých mlhách a sněhových srážkách.

Pomocí NL se vytvářejí ekonomické a vysoce účinné systémy pro osvětlení velkých území, tříd, dálnic a venkovských silnic.

NL se instalují do zařízení určených pro okolní osvětlení a podsvícení:

• tunelů, sportovních zařízení a kontejnerových ploch;
• historických památek a architektonických staveb;
• letišť, nádraží a dalších míst, kde lidé netráví velké množství času;
• dílen, výrobních a skladových prostor, kde nejsou kladeny žádné nároky na kvalitu podání barev;
• ve sklenících, zimních zahradách a oranžeriích pro zvýšení tempa růstu a základní výnosnosti rostlin, okrasných květin, zeleninových plodin a bobulí.

Ve všech výše uvedených elektrických systémech pracují NL kvalitně a zajišťují odpovídající úroveň osvětlení při minimální spotřebě energie.

Jak správně vybrat zdroj světla

Nízká kvalita podání barev a silné blikání činí sodíkové moduly nevhodnými pro domácí použití a trvalé osvětlení obytných prostor.

To ale není důvod odmítnout použití takových ekonomických a účinných zdrojů světla v jiných oblastech.

Lampy typu DNaZ, vybavené zrcadlovým reflektorem, rovnoměrně rozptylují světelný tok nad rostlinami, podporují zrychlení růstu a stimulují rychlé plodování. Při tomto přístupu se výnos ve sklenících zvyšuje několikrát.

Stačí jasně definovat úkoly, které je třeba vyřešit, a konkrétně pro ně vybrat nejvhodnější zdroj světla.

Pokud je potřeba vytvořit osvětlovací systém ve skleníku nebo oranžerii, kde se pěstují různé zeleninové plodiny, bylinky, bobule, okrasné rostliny a květiny, je vhodné dát přednost výrobkům s vysokým tlakem s označením DNaZ.

Mají 95% odrazivost a tyto parametry udržují na odpovídající úrovni po celou dobu provozu.

Světelný tok lamp není směrován pouze dolů, jako například u modulů DNaT, ale je distribuován podélně.

To umožňuje instalovat sodíková zařízení přímo do středu regálu, parapetu nebo stolu, odkud mohou rozptylovat světlo jak podél řady, tak na obě strany okolo.

Doporučuje se pořizovat sodíkové agregáty ve specializovaných prodejnách. Nevyplatí se hnát se za levností. Lepší je jednou koupit vysoce kvalitní značkový modul a na dlouhou dobu zapomenout na výměnu žárovek.

Jednoduché DNL se skvěle osvědčují ve sklenících s minimálním přístupem slunečního světla. Poskytují pro rostliny nezbytné modré a červené spektrální světlo, které urychluje růst, vývoj, plodnost a kvetení.

Když je potřeba kvalitně osvětlit dopravní tepny a zvýšit jejich bezpečnost za složitých povětrnostních podmínek, jako je hustá mlha nebo sněžení, stojí za to věnovat pozornost klasickým nízkotlakým DNaT.

Spotřebovávají zdroje hospodárně, mají dlouhou životnost až 32 000 hodin a poskytují sytý a jasný světelný tok až 200 lm/W.

Informace o nuancích výběru, nejlepších výrobcích lamp pro použití v obytných prostorách jsou uvedeny v článcích:

1. Které žárovky jsou nejlepší pro domácnost: jaké existují + pravidla pro výběr nejlepší žárovky
2. Vyberáme energeticky úsporné žárovky: srovnávací přehled 3 druhů energeticky účinných žárovek
3. Žárovky pro napínané stropy: pravidla výběru a připojení + schémata umístění lamp na stropě
4. Které LED žárovky si vybrat: typy, vlastnosti, výběr + nejlepší modely

Závěry a užitečné video k tématu

Co představuje sodíková lampa, jak funguje v různých podmínkách a čím se liší od ostatních světelných zdrojů:

Podrobný přehled sodíkového modulu od německé společnosti Osram:

Jak efektivně přisvětlovat rostliny ve skleníku pomocí sodíkových osvětlovacích zařízení:

Sodíková zařízení je nutné vybírat v přísném souladu s oblastí použití. Lepší je pořizovat výrobky známých značek v obchodě, kde jsou zboží skladovány ve vhodných podmínkách a nejsou vystaveny agresivnímu vlivu okolního prostředí.

Taková lampa vydrží celou dobu, nebude vyžadovat složité údržbové postupy a zajistí silný, sytý světelný tok na jakémkoli místě vhodném pro uživatele.

Máte zkušenosti s používáním sodíkových lamp? Nebo se chcete zeptat na téma? Prosím, komentujte publikaci a zapojte se do diskuzí. Blok zpětné vazby je umístěn níže.