Использование Натриевых Ламп

[тень 331]

По соощению Ed Rosenthal (автор MJ Growers Handbook, если кто не знает) дуговые лампы (по-англицки - HID) светят в два раза эффективнее, чем лампы дневного света той же мощности - это объясняется маленькими размерами излучателя, свет от которого гораздо легче направляется в нужную сторону и прочими особенностями конструкции. Поскольку ЛДС излучает по всей поверхности сконструировать для них достаточно эффективный отражатель сложнее, рамер же и расход материала будут гораздо больше. Кроме того с помощью дуговых ламп можно создать значительно большую освещенность. Потолок ее для ламп дневного света составляет 40-50 ватт на кв. фут, а с помощью HID можно без особых проблем добиться в 2-3 раза большей!Для растений (в частности, конопли) подходят две разновидности ламп класса HID - натриевые высокого давления (HPS или ДНаТ) и металл-галидные (MH, отечественный представитель - ДРИ, ртутно-иодная). С точки зрения человека натриевые лампы на 10% эффективнее металл-галидных, но с точки зрения растений - наоборот, поскольку людям и растениям нужны совершенно разные участки спектра :) Вопрос этот вообще-то немного спорный, и каждый второй источник утверждает по-своему. Поскольку натриевые лампы применяются (у нас по крайней мере) гораздо шире металл-галидных, то основное внимание будет уделятся именно им. Общие рекомендации одинаково справедливы для обоих типов ламп, отличаются только электрическая часть и методы устранения неполадок.

Рис. 1 - Лампа ДНаТ-150

Рис. 2 - Импортные лампы типа HPS

С экономической точки зрения они также гораздо выгоднее - менять лампы рекомендуется раз в полгода, а одна ДНаТ-400 (около $2 у нас) например успешно заменяет 15..20 ЛДС по 40 ватт (около $15). Кроме того стОит вспомнить о балластах - гораздо удобнее работать с одним среднего размера чем с пятнадцатью маленькими. Поскольку как уже говорилось электроэнергия используется дуговыми лампами вдвое эффективнее чем ЛДС, то при их использовании тот же результат получается при вдвое меньшем ее расходе. Эти лампы можно использовать даже для очень маленьких плантаций - самая маломощная ДНаТ на 70 ватт как раз подойдет для площади 1-2 кв. фута. На Рис. 3 изображена конструкция одного западного товарисча, использующая метод ScrOG. Для освещения применена лампа HPS на 150 ватт, рефлектор закрыт стеклом для задержания лишних тепловых лучей. Площадь сетки с шышками - 3 кв. фута, возраст клонов - 30 (!) дней, сорт C99. Как видите, даже с далеко неидеальным рефлектором результаты просто поражают воображение! ,)

Рис. 3 - Пример использования HPS 150 ватт (слева - лампа выключена)

Как они работают?

Внутри внешнего стеклянного баллона ДНаТ'а находится "горелка" - трубка из алюминиевой керамики заполненная разреженным газом, в котором между двух электродов создается электрический разряд (дуга). В горелку также вводится ртуть и натрий (в ДРИ вместо натрия применяются галиды различных металлов, и горелка делается из кварцевого стекла) Для ограничения тока дуги используется специальный индуктивный (дроссель) или электронный балласт. Для зажигания холодной лампы напряжения сети недостаточно, поэтому необходимо использовать специальное импульсное зажигающее устроство - ИЗУ. Сразу же после включения оно генерирует импульсы напряжением несколько тысяч вольт, которые гарантированно пробивают лампу и создают дугу. "Натриевыми" лампы ДНаТ называют за то, что основной поток излучения генерируется ионами натрия, поэтому их свет имеет характерную желтую окраску. При работе "горелка" разогревается до ~1300 °C, поэтому для сохранения ее в целости из внешнего баллона откачан воздух. Внимание: у всех без исключения дуговых ламп температура баллона при работе превышает 100 °С! Без принудительного охлаждения температура рефлектора будет ненамного меньше. Сразу после возникновения дуги лампа светит очень слабо, вся энергия расходуется на прогрев горелки. По мере прогрева яркость растет и достигает нормального уровня через 5-10 минут.

Рис. 4 - ДНаТ разогревается... Справа - балласт и ИЗУ.

Как их устанавливать?

Натриевым лампам, в отличие от металл-галидных абсолютно все равно в каком положении работать. На основании многолетнего опыта западные садоводы утверждают, что горизонтальное положения является более эффективным чем вертикальное, поскольку основной поток света лампа излучает в стороны. По этой же причине лампа должна располагаться посреди плантации, причем ее ось должна быть направлена поперек (перпендикулярно длинной стороне) - таким образом обеспечивается наиболее равномерная освещенность всех растений. Поскольку балласт представляет собой достаточно тяжелую железяку, его лучше вынести в отдельный блок, тогда регулировать высоту лампы будет легче. Высота подвешивания выбирается экспериментальным путем, но будьте осторожны - если вы слишком опустите лампу она может сжечь верхушки растений! Открытый рефлектор не рекомендуют опускать ниже 50 сантиметров, если же он закрыт стеклом - можно спустить пониже, сантиметров до 30...

Рис. 5 - HPS с рефлектором

Про ИЗУ и балласты

Самыми лучшими балластами для ДНаТ являются электронные, но из-за совершенно диких цен применяют их очень редко. Обычный дроссель украинского производства можно приобрести на фирме примерно за $10, если найти на базаре у алкашей - вдвое дешевле. В бывшем совке выпускается множество их модификаций и применять можно все - лиш бы дроссель был именно для ДНаТ и такой же мощности как и лампа. Ставить "родной" дроссель обязательно, в противном случае у лампы может в несколько раз сократится срок службы или катастрофически упасть светоотдача! Возможно также "мигание", когда лампа гаснет сразу же после прогрева, потом остывает и все начинается сначала...

Из отечественных ИЗУ самое удобное т.н. "УИЗУ", оно подходит для любой мощности лампы и работает со всеми балластами.

Рис. 6 - Универсальное импульсное зажигающее устройство (УИЗУ) )отечеств и импортное.)

Но советуют ставить импортное изу например германское,оно перезапускает горячую лампу.а отечественное и китайское-нет.

Кроме того подключение двумя проводами вместо обычных трех упрощает электрическую часть. При этом вы можете разместить УИЗУ как рядом с балластом, так и возле лампы, подключив непосредственно к ее контактам (см. схему ниже). При подключении УИЗУ полярность особой роли не игрет, но рекомендуется чтобы красный ("горячий") провод соединялся с балластом.

Рис. 7 - Схема подключения ДНаТ и УИЗУ

Соединения выполняются многожильным проводом достаточно большого сечения, сетевой шнур также должен быть рассчитан на большой ток. Настоятельно рекомендую ввести в эту схему предохранитель, в случае пробоя балласта он поможет предотвратить неприятные последствия - от выбивания пробок до пожара или взрыва лампы!

Какой рефлектор лучше и как его сделать самому?

Трапециевидный. Это самый худший вариант рефлектора, который дает яркое пятно непосредственно под лампой... Такие чаще всего ставят в уличные фонари... Хуже него в этом плане разве что полукруглые или параболические (пример на Рис. 5), которые направляют прямо вниз большую часть света.

Треугольный. Такой рефлектор легко сделать самому из листового металла, он достаточно равномерно распределяет свет. Лучше всего подходит для прямоугольных плантаций.

Двойная парабола. Самый лучший вариант, применяется в фирменных светильниках специально для теплиц. Минимальные потери света и самая равномерная освещенность..

Вариации на тему треугольного рефлектора - восьмиугольный. Отлично подходит для квадратных плантаций.

Рефлекторы всегда делают из листового металла, никакого пластика или ДСП! Даже с принудительным охлаждением температура рефлектора может достигать сотни градусов, а температура баллона лампы - нескольких сотен. Можно приспособить обычное кровельное железо, покрыв его изнутри 4-5 слоями термостойкой белой краски, она отражает почти так же хорошо как и "фирменный" полированный алюминий. По возможности используйте краску которая дает матовую поверхность, а не глянцевую.

Для ламп мощностью больше 250 Ватт особо актуальной становится проблема охлаждения. В настоящее время существуют даже специальные конструкции светильников с водяным охлаждением... Делают их голландцы (а кто ж еще? :) и цены тоже голландские. Однако, такие технические извращения уже излишни и вполне достаточно будет охлаждения воздушного. Для этого низ рефлектора закрывается стеклом, к торцу подключается воздушный шланг достаточно большого диаметра и предусматривается отверстие для входа воздуха в рефлектор - обычно на противоположном торце. Таким образом воздух равномерно охлаждает всю поверхность лампы. В завершение всей конструкции, монтируется обычный вентилятор типа компьютерного, его можно установить как между рефлектором и шлангом так и на свободном конце шланга.

Рис. 8 - Треугольный рефлектор с воздушным охлаждением. Патрон для лампы закреплен на дальнем от нас торце, под ним отверстие для подсоса воздуха (показано красной стрелкой). Между шлангом и отражателем вставлен вентилятор.

Последний вариант предпочтительнее, поскольку воздух проходя по шлангу будет остывать и вентилятору будет легче... Лучше если вентилятор будет не дуть в рефлектор а наоборот - откачивать из него воздух, это позволит отводить все выделяемое тепло за пределы теплицы. Здесь есть и свой минус - вентилятор будет работать в достоточно тяжелых условиях, поскольку отходящий из рефлектора воздух гораздо теплее чем просто конмнатный. Сам вентилятор стОит поискать на подшипниках (например в блоках питания от компьютеров "белой" сборки), поскольку нынешние втулочные работают хуже и срок службы имеют гораздо меньший. Обслуживание вентилятора сводится с разборке его раз в 6-12 месяцев с промывкой спиртом подшипников и последующей их смазкой. Если вам удасца достать плату защиты, которая применялась в некоторых компьютерных кулерах - считайте что повезло! Подключив к ней вентилятор с дополнительным выводом тахометра (третий провод у 12-вольтных) вы можете успокоится - плата контролирует температуру воздуха и скорость вращения вентилятора, и в случае перегрева или остановки начнет пищать. Никогда не применяйте термореле для включения вентилятора, он должен быть включен постоянно пока работает лампа!

На основании приведенных выше рекомендаций нами была разработана базовая конструкция рефлектора для ДНаТ-150. В основу разработки легли следующие требования: минимальная высота, максимально возможное использование света, пожаробезопасность и использование самых дешевых недефицитных материалов. Исходя из конкретных нужд вы легко можете модифицировать конструкцию, например для применения более мощной лампы или вентилятора другого размера. Мы использовали вентилятор на 12 вольт, 0.11 ампер с крыльчаткой диметром ~90 мм и получили разницу 20 °С между температурами входящего и выходящего воздуха - меньший ставить не рекомендуется! Сам рефлектор был изготовлен из оцинкованного железа толщиной 0.5 мм (не совсем жестко, зато легкий получился) и закрыт снизу обычным оконным стеклом толщиной 3 мм. Основной недостаток конструкции - ее плоскодонность (трапециевидная форма), вследствии чего максимум освещенности создается непосредственно под лампой. Однако это легко решается применением V-образной вставки (на чертеже не показана) шириной 5-6 см и с углом в вершине ~140°. Вставка крепится к "крыше" рефлектора ребром вниз, непосредственно над лампой. Изготавливается она из того же материала что и рефлектор, лучше если плоскости ее будут слегка вогнутыми (так дети иногда птиц рисуют :). Вставка разбрасывает по сторонам лучи, которые иначе отражались бы вниз образуя hotspot (зона повышенной освещенности), поэтому освещенность становится практически равномерной по всей площади.

Рис. 9 - самодельный рефлектор с воздушным охлаждением. Оптимальная высота установки ~ 30 см, оптимальная ширина плантации ~ 60 см.

БЕЗОПАСНОСТЬ

Если вы собирали светильник сами - трижды убедитесь что схема абсолютна правильна! Если на вашем балласте не нарисована схема подключения, или количество ножек у балласта/ИЗУ не совпадает со схемой - проконсультируйтесь с продавцом этого барахла или опытным электриком. Последствия ошибки могут быть катастрофическими, начиная с выгорания любого из трех элементов схемы и заканчивая взрывом лампы (а стекло там толстое, да и осколки горелки с температурой больше тысячи градусов штука неприятная). Все электрические соединения выполняются толстым многожильным проводом, пайки должны быть надежными и без "соплей". Винты в соединительных колодках затягиваются плотно, но без чрезмерных усилий - чтоб не сломать колодку. Если на баллоне лампы имеется грязь, жир или что-то подобное то из-за неравномерного нагрева лампа может лопнуть (взорваца) сразу же после прогрева! Поэтому избегайте прикасаться к лампе руками и после установки ее в патрон на всякий случай протрите спиртом. Попадание капель воды или других жыдкостей на включенную лампу вызывает взрыв со 100% вероятностью! При использовании вентилятора убедитесь что он вращается и дует воздух куда надо. Подвешивайте светильник надежно, чтобы избежать падения - он тяжелый и несколько растений сломает точно, еще и загорется сука может!

Несколько слов про электробезопасность... Исключите возможность попадания на балласт воды, уберите его подальше и подвесьте повыше! Провода должны иметь абсолютно целую изоляцию, лучше применить специальный провод для суровых условий. Помните, что в момент зажигания лампы ИЗУ вырабатывает импульсы очень высоко напряжения - может и не убъет но запомнится на всю жизнь Ж:0 Это кроме "обычных" 220 вольт, которые присуцтвуют по всей схеме. При ремонте (см. следующий раздел) некоторые измерения проводятся на включенном устройстве - ни в коем случае не делайте этого сами если у вас нет достаточного опыта работы с высоким напряжением!! Лучше раскошелится на поллитру для ближайшего электрика чем самому стать органическим удобрением :)

В процессе работы светильника хотя бы раз в месяц нужно стирать пыль с лампы и рефлектора и проверять состояние вентилятора. Лампы рекомендуется менять раз в 4-6 месяцев, поскольку к концу срока службы у них сильно падает светоотдача. И не опускайте лампу слишком низко, проверьте рукой температуру на уровне верхушек - сильного тепла быть не должно!

Если оно не работает?

По мере старения натриевые лампы приобретают мерзкую привычку "мигать" т.е. лампа включается, разогревается как обычно, потом вдруг гаснет и через минуту все повторяется. Если вы заметили за ней такое поведение - попробуйте поменять лампу. В случучае если смена лампы не помогает - померяйте напряжение в сети, возможно оно ниже обычного... Если мигание происходит нерегулярно - возможно виноват плохой контакт или скачки напряжения в сети. Самая неприятная возможность - это замыкание между витками обмотки в балласте, тогда придется его менять. Иногда "мигают" и новые лампы, но у них это через несколько часов проходит.

Бывает, что после включения светильника слышно как трещит ИЗУ (т.е. напряжение есть), но лампа даже не пытается зажечься. Чаще всего это говорит о полностью выгоревшей лампе, реже бывает виноват обрыв провода между балластом и фонарем или подгоревшее ИЗУ. Попробуйте поменять лампу. Если не помогает - отключите ИЗУ (иначе своими импульсами оно может сжечь вольтметр!) и померяйте напряжение на патроне лампы - у ДНаТ оно должно соответствовать сетевому. Если напряжение на патроне есть - меняйте ИЗУ.

Если же светильник вообще не подает признаков жизни: ИЗУ не жужжит, лампа не светится - скорее всего или выбило предохранитель или нарушен контакт в сетевом шнуре. Возможно виновато сгоревшее ИЗУ или обрыв обмотки в балласте - проверьте балласт как описано ниже, если он целый - меняйте ИЗУ.

Балласт проверяется обычным омметром. В норме сопротивление у них порядка 1-2 ом. Если сопротивление значительно больше - значит или обрыв в обмотке или нарушен контакт между выводами обмотки и соединительной колодкой (попробуйте подтянуть винты). При межвитковом замыкании все сложнее - на сопротивление постоянному току оно влияет очень мало из-за чего трудно обнаруживается, при этом мощность на лампу поступает гораздо большая чем надо. Когда на лампе передоз по мощности - она быстро перегревается и гаснет, в результате наблюдается все то же "мигание".

ЗЫ: Не спешите выкидывать убитую (по вашему мнению) запчасть, может проблема и не в ней :)

[тень 331]

вот еще полезная информация про ИЗУ.

zu_dlya_grl_visokogo_davleniya.pdf

zu_novogo_pokoleniya_s_ipp_tehnologiey_01.pdf

izu_s_avtomatisheskim_otkl_01.pdf

Изменено 2 февраля, 2012 пользователем тень