Натриевые лампы высокого давления для теплиц

Преимущества и недостатки

Достоинства и недостатки ДНаТ обуславливаются физическим принципом формирования светового потока. Но более верно считать их особенностями конструкции. Учитывая их, можно сделать вывод о целесообразности применения этого типа источников света в каждом конкретном случае.

Плюсы

Стабильность светового потока и большой охват площади
Эффективность в туман.
Достаточно высокий КПД.
Длительный период полезной эксплуатации.
Хорошие показатели светоотдачи. Показатель незначительно падает только в конце срока службы.
Идеальный выбор для досветки плодоносящих растений.
Широкий диапазон температуры окружающей среды, при котором сохраняется работоспособность.

Минусы

Недостаточно качественную цветопередачу, что ограничивает сферу применения. Субъективно зеленый цвет может казаться темно-синими или черным.
Высокий уровень пульсаций.
Длительное время выхода на рабочий режим.
Сложности с утилизацией из-за наличия ртути (справедливо для большинства моделей).
Дополнительные элементы для работы (справедливо для устаревающих моделей, в новые уже встроены ЭПРА).
Не подходит для неплодоносящих растений.
Взрывоопасность.
Критичны к качеству электропитания. Не рекомендовано использовать при отклонениях напряжения свыше десяти процентов.
Сложности утилизации (так как используется амальгама – соединение ртути с другими металлами).

Учитывая высокий уровень пульсации и недостаточную цветопередачу, не рекомендуется применять лампы типа ДНаТ для освещения производственных помещений. Согласно статистике, их использование на промышленных объектах существенно повышает риск получения производственной травмы.

Выбор конструкции

Наиболее востребованными являются те виды фонарей уличного освещения, которые не только освещают территорию, но и делают ее более привлекательной. Самыми популярными типами уличного освещения стали светильники декоративные, прожекторные и оснащенные солнечными батареями.

В наибольшем ассортименте представлены декоративные светильники. Большое разнообразие их позволяет реализовать практически все замыслы дизайнеров и архитекторов. При этом исполнители должны помнить, что влагозащита наружных светильников должна быть не ниже уровня IP44. В противном случае приборы, установленные на открытом пространстве, должны быть под крышей (террасы, веранды, балкона).

Прожекторные светильники оснащены галогеновыми и мощными светодиодными лампами, отличающимися друг от друга сроками эксплуатации и уровнем энергопотребления. Прожекторы выбирают также по углу рассеивания — чем он больше, тем больше площадь освещения. Светодиодные прожекторы нередко оснащают датчиком движения, который зажигает прибор только при появлении в зоне захвата человека.

В выборе уличного освещения все более значимой становится группа светильников на солнечных батареях. Они выпускаются в основном в виде низких столбиков, вдавливаемых в землю, но число вариантов растет. Последние образцы дают после дневной зарядки достаточно приличный свет ночью. Есть среди них и прожекторы, работающие в экономном режиме с датчиком движения.

Главные преимущества НЛВД

Подытожив все сказанное выше, а также учитывая ряд других аспектов, можно обозначить свойства натриевых ламп, которые во многих случаях делают их приоритетными в растениеводстве. В числе безусловных преимуществ:

Световой спектр положительно влияет на развитие и продуктивность растений, повышает качество плодов, обеспечивая как отличные вкусовые и ароматические характеристики, так и внешнюю привлекательность.
Натриевые лампы – один из самых эффективных и вместе с тем экономичных искусственных источников света на электротехническом рынке. При использовании НЛВД затраты на электроэнергию снижаются на 25-65% (в зависимости от модели).
Зеркальный отражающий профиль исключает прохождение света сквозь колбу и его многократное переотражение. Таким образом, обеспечивается оптимальное распределение светового потока и его точная фокусировка, также уменьшаются потери энергии, а КПД повышается до возможного максимума.
Высокий уровень защиты от неблагоприятных факторов окружающей среды позволяет использовать НЛВД в атмосфере теплиц, имеющих повышенную влажность. Устойчивы к соединениям серы и другим агрессивным веществам.
Светотехнические характеристики НЛВД оптимальны для освещения помещений, имеющих протяженную конфигурацию, такую как у промышленных теплиц и оранжерей.
Долгий эксплуатационный срок, высокая прочность каждого конструктивного элемента.
Низкая цена и быстрые сроки окупаемости.

Конструкция НЛВД обеспечивает их быструю установку в специальные и в традиционные светильники.

Многие модели оснащаются вращающимся цоколем, который позволяет легко изменять направление светового потока, ориентируя его на определенные растения. Выполнять эту операцию можно и после установки лампы в патрон. Не рекомендуется при монтаже и эксплуатации прикасаться к поверхности колбы.

Научный подход

Лидером в области совершенствования освещения теплиц является голландская корпорация Philips, что неудивительно, учитывая передовые позиции тепличной отрасли Нидерландов. Компания провела научно-практические исследования (в 2012 на Украине, в 2013 в Голландии), доказавшие, что натриевые лампы для растений наиболее предпочтительны. Они эффективнее компактных люминесцентных ламп, обладающих меньшей световой отдачей и не обеспечивающих оптимальный световой спектр. Параллельно доказано: лампы накаливания и ртутные светильники потребляют слишком много электроэнергии, чтобы быть экономически выгодными.

Еще лучшие показатели достигаются, если растения подсвечивать не только сверху, но и по бокам, в междурядьях. Для этого вполне подходят экономичные светодиоды (СД). Сочетание натриевых светильников со светодиодными способствуют большей урожайности. В 2012 году в Умани (Украина) была создана первая промышленная теплица, где сочетались эти виды осветительных приборов. Площадь участка при смешанном освещении СД и натриевыми лампами составляла 6000 м2. Всего в теплице было установлено 1230 СД-модулей и 870 светильников с лампами ДНаТ. Эксперимент показал, что урожайность томатов (при соблюдении других требований) может достичь 73 кг/м2 ежегодно.

Затем благодаря аналогичному эксперименту в Нидерландах (2013) совместное использование ДНаТ и СД привело к увеличению урожайности на 30 %. В дальнейшем технологию переняли в Англии, Дании, Канаде, Японии, Китае и других странах.

Ключевые особенности разрядных натриевых ламп

Считается, что натриевые лампочки обладают самой большой светоотдачей, что предполагает наличие внушительного КПД. Изделия характеризуются, помимо прочего, долгим сроком службы. В период эксплуатации светоотдача снижается незначительно. Рабочие параметры (ламп высокого давления) мало зависят от температуры окружающей среды (перегрев исключается правильно реализованной конструкцией). Натриевые лампочки востребованы для освещения улиц. Присутствуют серьёзные недостатки:

Не слишком достоверная цветопередача (значения коэффициента – 25). Это долго считалось основным ограничением для применения разрядных ламп в быту. Крайне плохо выглядит при подобном освещении человеческая кожа.
Разряду в парах натрия присуща глубокая пульсация, что приводит к быстрому утомлению зрения. Эффект мерцания вреден для нервной системы и ряда аспектов человеческого здоровья. Упомянутое явление объясняется полной безынерционностью дуги в парах натрия – свечение повторяет закон приложенного напряжения (в сети обычно синусоида частоты 50 Гц).
По мере расходования ресурса жизни потребляемая мощность натриевой лампы постепенно растёт и повышается на 40% относительно первоначальной.
Пускорегулирующий аппарат натриевых ламп громоздкий (занимает много места) и характеризуется большими потерями (до 60% от полной расходуемой энергии).
Наличие пускового дросселя предопределяет низкий коэффициент передачи мощности (до 0,35). Что требует наличия солидного блока компенсирующих конденсаторов для устранения реактивной части.

Осветительное устройство

Перечисленное объясняет применение натриевых лампочек преимущественно для ночного освещения, в особенности, нежилых объектов: цехов, складов, железнодорожных станций. Дополнительно – для хранилищ, дорожных магистралей, архитектурных сооружений. Жёлтый свет натриевой лампы низкого давления позволяет человеку различать детали при сравнительно низкой интенсивности излучения, превосходно проходит сквозь туман в плохих погодных условиях. Указанная специфика делает возможным создание на основе описанных приборов множества сигнальных установок.

Часть приведённых выше недостатков удаётся устранить применением электронных балластов инверторного типа. Этим снижается энергопотребление, по причине отсутствия пускового дросселя коэффициент мощности достигает 0,95. Разумеется, масса электронного балласта невелика. Это известно человеку, знающему о преимуществах светодиодных и разрядных ламп с эдисоновской резьбой Е27. Вся электроника здесь умещается в цоколе.

Срок службы натриевых лампочек повышенного давления колеблется в пределах 12 – 28 тысяч часов. Это конкурентоспособные значения, в пересчёте на трудодни составляет 4 – 9,5 лет. Постепенно падение напряжения на лампах увеличивается со скоростью 1 – 5 В ежегодно. Что становится причиной, провоцирующей отказ.

Колба ламп низкого давления обычно цилиндрическая. У изделий высокого давления – иногда грибовидная с внутренним отражателем или эллипсоидная. В последнем случае спектры свечения градируются по мощности: для её средних величин давление в колбе максимальное, объясняя упомянутое деление. На спектральные характеристики влияет сетевое напряжение (если не используется электронный балласт). Критичен срок службы и к амплитуде: увеличение или снижение вольтажа лишь на 5% приводит к резкому старению изделия.

Для рядовых потребителей представляют интерес лампы с улучшенной цветопередачей. Соответствующий коэффициент изделий достигает 83, что признано прекрасным показателем. К примеру, для светодиодных лампочек типичными значениями считаются 70 и более. Последние массово применяются в быту, мало отыщется желающих на такие параметры жаловаться. А учитывая экономичность натриевых лампочек, полагаем, приборы станут достойным конкурентом для прочих семейств осветительных приборов.

Работа лампы

Достоинства и недостатки

Если вы не можете определиться: ДНаТ или led лампы приобрести, то нужно рассмотреть плюсы и минусы натриевых устройств. Тогда вы сможете взвесить все за и против, чтобы сделать правильный выбор.

К положительным свойствам натриевых источников света относят их высокую светоотдачу, длительный срок службы, малое потребление энергии. Кроме того, они имеют высокий коэффициент полезного действия и устойчивы к перепадам температуры.

Однако ДНаТ требуют времени для запуска (5 – 10 минут), они имеют слабую цветопередачу, искажают цвета, чего не скажешь про светодиод. К минусам осветительного элемента можно отнести частое мерцание лампы, которое приводит к переутомлению глаз.

Подробнее о достоинствах и недостатках ламп ДНаТ будет рассказано далее.

Плюсы

Специалисты выделяют следующие положительные характеристики ламп ДНаТ:

Натриевые источники света излучают мощный световой поток (до 160Лм/Вт для ламп с высоким давлением, примерно 200 Лм/Вт для модулей с низким давлением). Эти показатели выше, чем у других видов натриевых устройств и лед-ламп.
Длительный ресурс эксплуатации – от 10000 до 30000 часов. При этом качество освещения не снижается.
ДНаТ потребляют минимальное количество электроэнергии, чему не могут не радоваться потребители. По этому показателю ДНаТ опережают ДРЛ.
Источники света корректно работают при температуре от -60 до +40. Светильник запускается даже при низкой температуре.
КПД лампы ДНаТ достигает 30%.

В зависимости от уровня внутреннего давления насыщенных паров натрия выделяют ДНаТ с высоким и низким давлением. Первые демонстрируют более высокие показатели, а вторые – низкие.

Натриевая лампа низкого давления (НЛНД) обладает всеми вышеописанными преимуществами. Ее применяют только для фонового освещения улиц, так как она выделяет едкий оранжевый цвет.

Натриевая лампа высокого давления (НЛВД) имеют более качественную цветопередачу, что позволяет устанавливать ее в спортивных залах, производственных помещениях. Кроме того, осветительный элемент обладает высокой светоотдачей при минимальном напряжении и длительным сроком эксплуатации. Запускаются натриевые лампы высокого давления быстрее, чем НЛНД.

Минусы

Кроме положительных характеристик лампы ДНаТ обладают негативными свойствами:

Низкая цветопередача, особенно у модулей низкого давления. Они искажают цвета, что не позволяет их использовать в жилых помещениях.
Температурное ограничение. Несмотря на заявленные производителем характеристики, рабочая температура ДНаТ находится в пределах от -20 до +30°. При нарушении этого условия прибор быстрее выйдет из строя и уменьшится светоотдача.
Чувствительность к перепадам электричества. Такие лампочки рекомендуется применять в сетях со стабильным напряжением. Хотя исправить этот недостаток может качественный дроссель.
Длительное время включения. После запуска лампочка горит слабо, максимальная светоотдача наблюдается через 5 – 10 минут.
Сильные пульсации тока (до 50Гц). По этой причине устройство не рекомендуется использовать для освещения домов и производственных помещений. Частое мерцание утомляет глаза.

Лампы ДНаТ содержат токсичную ртуть, поэтому утилизировать их нужно особым способом. Вышедший из строя прибор нужно отнести в специальные организации, которые занимаются опасными отходами.

Технология

Как правило, промышленные теплицы делают из прозрачных материалов, чтобы растения подсвечивались солнцем. Однако на широтах более 40о (ближе к полюсам) естественного освещения хватает только на 4-5 месяцев (май-сентябрь). В оставшееся время необходима дополнительная подсветка. Причем на различных этапах вегетации и для разных культур требуется свой спектр излучения.

Светильник под натриевую лампу размещается сверху – он заряжает растения желто-красным «солнечным» светом (зеленый спектр, также излучаемый этими осветительными приборами, не так важен). Светодиоды (либо люминесцентные лампы) целесообразно использовать как дополнительный инструмент при боковом облучении, основное преимущество которого заключается в том, что, находясь в нижней части вертикально выращиваемых растений, свет попадает на нижние ярусы листьев, которые получают недостаточно верхнего света. Такая комбинация повышает интенсивность фотосинтеза, благоприятствует росту, правильному развитию растений. Дополнительное освещение пригодится на этапах, когда выращиваемым культурам требуется синий спектр света, который у натриевых светильников почти отсутствует.

Сферы применения

внешняя подсветка больших открытых пространств, улиц, загородных магистралей;
освещение туннелей, спортивных сооружений, строительных, контейнерных площадок;
освещение вокзалов и аэропортов, где пребывание людей кратковременно;
подсветка архитектурных сооружений;
освещение складских и производственных помещений, для которых нет необходимости обеспечения высоких показателей по цветопередаче;
использование в автомобильных фарах для улучшения видимости в тумане и при снегопаде;
НЛВД применяются в растениеводстве для круглогодичного освещения растений, что значительно повышает темпы роста и урожайность.

Уличное освещение натриевыми лампамиПрименение натриевых ламп в растениеводстве. Для освещения растений в теплицах, цветниках и оранжереях чаще всего применяются натриевые лампы. Спектральный состав света, создаваемого газовым разрядом в парах натрия, оптимально подходит для выращивания плодоносящих растений. Лучшим выбором является версия натриевой лампы высокого давления марки ДНаТ (дуговая натриевая лампа). Многочисленные исследования показали, что для продуктивного роста растений необходима освещенность с длинами волн 470–670 нм. В спектральном составе НЛВД имеются такие пики.

Спектральный состав лампы ДНаТ 400

Лампы ДНаТ имеют очень высокую светоотдачу: при мощности ламп 400–600 Вт светоотдача достигает значений в 140 лм/Вт.

В продаже имеются лампы мощностью от 75 до 1 000 Вт. Для растениеводства достаточно ламп от 75 до 400 Вт. При большей мощности будет происходить перегрев листьев. Конструкция светильников для ламп ДНаТ должна обеспечивать защиту от загрязнения и попадания воды. Для предотвращения перегрева лампы необходимо предусмотреть возможность свободной циркуляция воздуха для отвода тепла. Следует отметить, что на эффективность системы освещения влияет правильно подобранный рефлектор (отражатель). Наилучшие показатели КПД по отражению у светильников, отражающая поверхность которых имеет форму параболы.

Выпуску дуговых ламп для целей растениеводства уделяют серьезное внимание компании-гиганты светотехнического рынка: Osram, Sylvania, Philips. Их изделия адаптированы для растениеводческих целей, они обеспечивают оптимальные спектральные характеристики и повышенный (по сравнению с обычными ДНаТ) на 7–10% световой поток

Применение НЛВД особенно эффективно при выращивании таких светолюбивых растений, как томаты и перцы. Достаточно просто подключить лампу ДНаТ, чтобы убедиться в быстром увеличении объема лиственной массы, активном цветении и образовании большого количества плодов и цветов.

Применение натриевых ламп в теплицах

Пример использования натриевых ламп в теплицах

Меры предосторожности

При использовании газоразрядных натриевых ламп важно помнить:

Недопустимо отключать питание элемента срезу же после его включения. Нужно подождать хотя бы 1-2 минуты. Пренебрежение рекомендацией может привести к полному отказу запуска.
В помещении с элементом освещения должна быть система вентиляции. Это обусловлено повышенной теплоотдачей прибора и наличием в нем вредных веществ.
Не трогать лампу и отражатель во время работы голыми руками, это гарантировано вызовет серьезный ожог.
Во время установки колбы желательно пользоваться перчатками. Жировой налет при нагревании может привести к взрыву колбы. Попадание воды на открытые элементы запрещено.
Используемый вместе с лампочкой балласт может разогреваться до температур около 150 градусов. Рекомендуется убирать его под огнеупорный кожух, чтобы защитить от попадания влаги и мусора.
Нельзя браться голыми руками за токопроводящие элементы или допускать попадание на них влаги. Также рекомендуется периодически проводить проверку проводки на наличие повреждений, прожогов или коротких замыканий. Провода в данном случае должны быть особые, рассчитанные на работу с экстремально высокими напряжениями.

Характеристики разных типов ламп

Кратко о достоинствах и недостатках разных типов ламп с точки зрения их использования в качестве осветительных приборов для растений в помещении.

Лампы накаливания дают свет со спектральными характеристиками, близкими к солнечному свету. Но более 90% всей потребляемой энергии уходит в тепло, поэтому листья растений около них высыхают. При попадании на них капель воды лопаются.

Лампы накаливания

Подсветка галогенными лампами в оранжерее

Галогеновые источники света — это лампы накаливания, в баллон которых добавлены пары галогенов (брома или йода). Их свет имеет удовлетворительный спектральный состав, приближающийся к солнечному, почти так же как у обычных ламп накаливания. Требуют дополнительной защиты от загрязнений, случайных прикосновений и контакта с легкоплавкими материалами, влаги. Выделяют много тепла. Хороши для избирательной подсветки объекта.

Лампы люминесцентные (дневного света, трубки). Газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, преобразующееся в видимый свет с помощью люминофора — например, смеси галофосфата кальция с другими элементами. Имеют удовлетворительный спектральный состав. Более экономичные, чем лампы накаливания. Переносят загрязнения и попадание капель воды при опрыскивании растений. Требуют специального крепления при монтаже.

Лампы люминесцентные

Фитолампы, обычно те же газоразрядные люминесцентные трубки, дают свет, практически полностью поглощаемый зеленым листом. При таком освещении растения привлекательно не выглядят, но достаточно хорошо растут. Довольно экономичны.

Компактные люминесцентные лампы часто называют энергосберегающими. Как правило, это лампы со стандартным цоколем (Е27). Также имеют удовлетворительный спектральный состав. Малое количество выделяемого тепла. Способность переносить попадание капельной влаги. Монтируются в стандартные осветительные конструкции.

Компактные люминесцентные лампы

ДРИ – металогалогеновые лампы высокого давления имеют большую световую отдачу и, с точки зрения человеческого глаза, лучшие спектральные характеристики, чем лампы ДНаТ. Как и другие виды разрядных ламп, металогалогеновые лампы нуждаются в применении специальных устройств для инициирования разряда (ПРА), иногда называемых балластом. Кратковременные перебои в электроснабжении вызывают погасание МГЛ. К такому же исходу может привести сильная вибрация, особенно опасная для ламп с длинной дугой, работающих в горизонтальном положении. Опасным для МГЛ является акустический резонанс, возникающий при питании лампы переменным током некоторой частоты (в акустическом диапазоне).

Лампы ДНаТ (лампы натриевые высокого давления), применяются с пускорегулирующим аппаратом (ПРА) и обладают самой высокой световой отдачей среди всех газоразрядных ламп. Первое усложняет монтаж, второе снижает энергопотребление в пересчете ватт на люкс. Они используются в промышленном растениеводстве, давая свет спектрального состава, приближенного к солнечному.

Лампа ДНаТ с цоколем Е-27 фирмы Рефлакс

Светодиодная лампа

Светодиодные лампы (LED). Основные их достоинства – высокая светоотдача (КПД – 0,68) и относительная долговечность. Но интенсивность светового потока у LED-ламп пока еще низка. Их спектральные характеристики редко подходят для растений. LED-лампы тепло-белого света (FaOm-8W-ww) имеют Ra = 83. Их слабое место – цветопередача красных (R9) и синих цветов (R12). Тёпло-белые светодиодные лампы превосходят компактные люминесцентные лампы теплого белого света по цветопередаче жёлто-зеленых (R3), жёлтых (R10), синих (R12) и тёмно-зелёных цветов (R14). Но именно эти цвета растениями не потребляются. Есть светодиодные лампы с «исправленной цветностью», где улучшена цветопередача и к синему светодиоду с жёлтым конверсионным люминофором добавлен свет красного светодиода с λмакс = 625 нм. Возможно, за ними будущее.

По нашему мнению, на сегодняшний день оптимальными для освещения растений в помещениях будут энергосберегающие лампы, которые обеспечивают удобный монтаж и дают хорошие спектральные характеристики с точки зрения жизнедеятельности и декоративности растений. При освещении зимних садов лучше использовать лампы ДНаТ, которые также выпускаются со стандартным цоколем Е27. Их балластные устройства (ПРА) можно разместить на достаточном расстоянии от источника света и хорошо задекорировать.

Конструкция и виды натриевых ламп

Эти источники света относятся к газоразрядным лампам, считающимся самыми яркими среди своих аналогов. Их довольно активно используют не только для подсвечивания растений, но и для освещения улиц, площадей, дорог, складских и производственных помещений.

Фото ночного освещения города

Принцип работы

Газоразрядную среду в натриевых лампах создают пары натрия, светящиеся красно-оранжевым цветом, в отличие от ртутных, у которых белое свечение. Излучение создают дуговые разряды, на которых основан принцип действия таких приборов.
Колба лампы представляет собой цилиндрическую трубку из огнеупорного стекла, заполненную смесью натрия и ртути. В неё помещена изготовленная из оксида алюминия горелка.

Для цоколя ламп нужен патрон Е40

Для запуска устройств и регулирования в них тока необходима пускорегулирующая аппаратура, подключаемая к сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В, и импульсное зажигающее устройство (ИЗУ).
Существует специальная инструкция по их правильному подключению. В современных лампах их заменяет ЭПРА – электронный пускорегулирующий аппарат, не требующий ИЗУ.Преимущества ЭПРА:

Стабилизация мощности, за счет чего увеличивается срок службы ламп;
Снижение электропотребления на 30%;
Отсутствие эффекта мерцания;
Повышение частоты тока и увеличение светоотдачи.

Виды ламп для теплиц

Описываемые лампы подразделяются на два основных типа: низкого и высокого давления. Нас интересуют только последние – именно они применяются в растениеводстве для досвечивания растений в парниках и теплицах.В свою очередь НЛВД делятся на следующие виды:

ДНаТ – обычные дуговые лампы, действие которых описано выше;
ДНаЗ – лампы с нанесенным на внутреннюю поверхность колбы отражающим зеркальным слоем, увеличивающим её производительность. Отражаемый свет во время работы устройства на газоразрядную трубку не попадает, благодаря чему увеличивается срок его службы.

Зеркальный слой увеличивает КПД отражения до 95%

Ниже вы сможете посмотреть видео о подключении таких ламп своими руками и подробнее узнать об их видах и устройстве.

Как организовать оптимальное освещение теплиц

Сколько нужно света в теплице и каким он должен быть Теплица уже готова: есть фундамент, каркас, остекление (пленка или сотовый поликарбонат), засыпана почва, сформированы гряды. Продуманы технические вопросы обогрева и полива. И вроде ничего не забыто… стоп! А где освещение и нужно ли вообще освещение теплиц? Естественного света днем вроде бы хватает, а ночью растения должны отдыхать – так зачем зря платить за электричество? Давайте разбираться вместе, правильное ли это рассуждение.

Зачем растению свет

В растениях идет важный химический процесс: строительство из простых маленьких молекул гигантских органических цепочек, которые «складываются» в само растение. Для любого процесса нужна энергия, растения ее берут из световых лучей. Фотон света, падая на поверхность листа, запускает биохимические реакции, в результате которых нарастает масса – корни, стебли, листья и плоды. Процесс соединения атомов из простых минеральных молекул в гораздо более сложные органические, происходящий в растениях под действием световых лучей, называется фотосинтезом. Нет света – нет фотосинтеза, а нет фотосинтеза – растение не растет. Не разрастаются корешки, побеги не выбрасывают новых листьев, не закладываются бутоны, а о плодах вообще остается только мечтать.

Сколько нужно света и каким он должен быть

Потребность в количестве света у каждого вида растений разная. Кроме того, она изменяется в течение жизни растения. Все культурные растения светолюбивы, какие-то больше, какие-то меньше. Очень светолюбивы все пасленовые, причем перец и баклажан светолюбивее томата и сбрасывают все бутоны при недостатке света. Из томатов самый теневыносливый – «черри». Огурцы, салаты, петрушка, луки и капуста могут немного «потерпеть», а укроп — не может. Общий принцип тут такой — все растения, выращиваемые ради цветов и плодов — светолюбивей тех, что выращиваются ради съедобных листьев.

У растений есть еще такая характеристика, как фотопериодичность. Суть ее в том, что для перехода растения к цветению и образованию плодов нужна определенная продолжительность светлого времени суток. «Растениям длинного дня» для перехода к цветению нужно, чтобы свет был более двенадцати часов в сутки, «растениям короткого дня» – менее двенадцати. Есть растения, нейтральные к величине светового дня.

Почему разным растениям нужно разное количество света

Тыквенные, пасленовые — растения короткого дня или нейтральные. Капуста, корнеплоды — зацветают при длинном дне, что, конечно, в их случае, совсем нежелательно. Некоторая путаница может быть с декоративными культурами, поскольку их много и не всегда есть информация, к какой группе по фотопериодичности относится очередная цветочная новинка. Есть среди декоративных культур и совсем особенные, например Callistephus sinensis (астра китайская), которая зацветает, когда ряд длинных дней чередуется с рядом коротких. Общее правило таково — тропические растения принадлежат к группе короткого дня, северные — длиннодневные.

Но даже растения короткого дня (а это большинство тепличных растений) прекращают рост, если светлый период суток меньше десяти часов. Поэтому если растения не растут, не зацветают, а рассада вытягивается, придется предусмотреть в теплице возможность искусственного досвечивания. Самое трудное при этом — выбрать лампы для освещения теплиц, ведь выбирать придется из доброго десятка вариантов, различных по стоимости, энергопотреблению и цветовому спектру.

Еще недавно существовало мнение, что для вегетативного роста нужна только синяя часть спектра, а для плодоношения — красная. Соблюдение этого правила приводит к получению безвкусных, «пустых» овощей и зелени, вкусом похожей на обычную траву. Растению нужен весь спектр полностью, а не монохромное излучение, и это придется учесть при выборе ламп. Сразу нужно отметить, что ламп, полностью аналогичных по спектру солнечному свету еще не придумали, и, возможно, вам придется сочетать разные виды ламп.

Виды ламп для досвечивания

Обратная сторона медали – их низкий КПД: на световое излучение идет только половина затраченной энергии, остальное — на нагрев корпуса. Еще хуже, что у ламп накаливания неблагоприятный для растений световой спектр: чересчур много инфракрасных, красных и оранжевых лучей, что приводит к вытягиванию стеблей и деформации листьев. Поэтому для выращивания рассады и получения плодов лампы накаливания не применяются. Они подходят только для выгонки: лука, корневой петрушки, щавеля и прочей зелени. Для этого их подвешивают над растениями на высоте примерно 50 см.

Что такое натриевая лампа

Под натриевой лампой понимают осветительный прибор с обозначением ДНаТ и расшифровкой «дуговая натриевая трубчатая» лампа. Элемент отличается надежностью, простотой и доступностью. Многие компании и сейчас производят их, что свидетельствует о наличии спроса.

Впервые приборы появились в тридцатые годы, однако их быстро вытеснили металлогалогеновые источники. Элементы применяют для уличного освещения, подсветки агрокультур, в спортивных залах и подземных переходах.

Внешний вид натриевой лампы

Долгое время натриевые элементы устанавливались в уличные фонари и системы подсветки трасс. Сейчас устройства заменяют на светодиоды. Тем не менее, большое количество проектировщиков предпочитает натриевые источники в силу их доступности, большого срока эксплуатации, высокой мощности и светоотдачи.

Устройство натриевых ламп

Внешне эти лампы имеют сходство с ДРЛ. Внешний корпус – баллон цилиндрической формы из стекла, но бывает и в форме эллипса. В нем расположена «горелка» – трубка, внутри которой происходит дуговой разряд. Электроды расположены с ее торцов. Они соединены с цоколем. Натрий не применяется при изготовлении «горелки», так как его пары довольно сильно воздействуют на стеклянный корпус. Кроме того, внешняя колба играет еще и роль «термоса» – изолирует горелку от внешней окружающей среды.

На рисунке упоминается геттер. Он редко упоминается в справочной документации. Геттер – это газопоглотитель, адсорбер. Он способен улавливать и удерживать газ за исключением инертных. Он находит свое применение не только в газоразрядных лампах, но и в радиоэлектронике – электровакуумных приборах. Его основное назначение – увеличение срока службы. Отсутствие посторонних веществ снижает «отравление» электродов.

Сама горелка изготовлена из поликора – поликристаллической окиси алюминия. Ее получают путем спекания. Причем только альфа-форма кристаллической решетки приемлема для изготовления корпуса разрядной трубки. Она характеризуется максимальной плотностью «упаковки атомов». Это разработка фирмы General Electric. Разработчик назвал этот материал «лукалос». Он устойчив к парам натрия и пропускает около 90 процентов видимого излучения. К примеру, днат 400 имеет трубку длиной 8 сантиметров, диаметром 7.5 миллиметров. С увеличение мощности увеличивается размер «горелки». Электроды изготовлены из молибдена. Кроме натрия в парообразной форме, закачан инертный газ – аргон. Он требуется для облегчения образования разряда. Для улучшения светоотдачи вводят ртуть и ксенон. При работе лампы температура в горелке достигает 1200-1300 кельвинов. Около 13000 по шкале Цельсия. Для предотвращения повреждении из колбы выкачивается воздух. Вакуум достаточно сложно поддерживать, так как при температурном расширении могут появляться микроскопические щели и отверстия. Через них может заходить воздух. Для устранения этого используются специальные прокладки. Колба разогревается не так сильно, как горелка. Обычная температура – 1000 С. В свечении выражены оранжевый, желтый, золотистый цвета.

Ранее лампы имели только круглый резьбовой цоколь, как у бытовых ламп накаливания. Однако, недавно появился новый тип цоколя – Double Ended.

Вне зависимости от конструкции спектра будет примерно одинаков.

В основном, этот тип ламп используется агропредприятиями. Они, как правило, тоньше в два раза, чем стандартное исполнение натриевой лампы. Колба изготовлена из кварца. Внутри колбы находится азот. Горелка имеет два электрода для подачи импульса и последующего питающего напряжения для поддержания разряда. Выводы расположены с торцов лампы, это более совершенное решение, позволяющее избежать термической деформации колбы.

Разработаны ДНаТ-лампы и с двумя горелками.

Разновидность, представленная на фото, как правило, используется для тепличного размещения (в целях досветки). Вторая горелка – это металлогалогеновая лампа. По сути, эта модель представляет собой гибрид ДНаТ и МГЛ в едином корпусе.

Но существуют и модели, в которых находится пара идентичных горелок. Они находятся в общем баллоне и соединены параллельно. Делается это для поочерёдного использования каждой из газоразрядных трубок. Во время работы только одна излучает свет. Зажигается именно та, где будут более подходящие условия. Такое решение позволяет снизить общие эксплуатационные расходы. В остальном варианты с одной или двумя трубками не имеют никаких принципиальных различий, параметры мощности и светового потока будут одни и те же. Принципиальные схемы не изменяются.