Natriumdampflampen: Arten, technische Parameter, Anwendungsbereiche + Auswahlregeln

Wirtschaftliche Natriumdampflampen – eine praktische Lichtquelle für große Räume, bei denen nicht die Farbwiedergabegenauigkeit, sondern eine wirtschaftliche, gesättigte, hocheffiziente und helle, vollwertige Strahlung im Vordergrund steht.

Die Module sind zuverlässig, nicht allzu anspruchsvoll an die Umgebungsbedingungen und betriebsstabil. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Energiekosten senken, ohne dabei die Qualität und Dichte des abgegebenen Lichtstroms zu beeinträchtigen.

Damit die Lampen ihre Aufgabe jedoch maximal effektiv erfüllen, müssen sie entsprechend den vorgesehenen Einsatzbedingungen richtig ausgewählt werden. Um sich in der Vielfalt nicht zu verlieren, empfehlen wir, sich mit der Klassifizierung von Natriumdampflampen vertraut zu machen, ihre Vor- und Nachteile, den Anwendungsbereich und die Auswahlkriterien kennenzulernen.

Allgemeine Beschreibung der Leuchten

Natriumdampflampen gehören zu einer fortschrittlichen, modernen und wirtschaftlichen Ausstattung. Das wichtigste Arbeitselement in ihnen ist Natriumdampf.

Konstruktionsmerkmale der Module

Der gesamte Prozess findet in einem speziellen zylinderförmigen Brennerrohr aus Aluminiumoxid statt.

Die strahlenden Elemente befinden sich in einem Kolben aus robustem Glas, der mit den gängigsten Schraubsockeln E27 oder E40 ausgestattet ist.

In großen innerbetrieblichen Produktionsräumen werden natriumbasierte Lampen nur dann eingesetzt, wenn ein wirtschaftliches Beleuchtungssystem organisiert werden muss, das keine hohen Anforderungen an den Farbwiedergabeindex der Lichtquelle stellt.

Die im Prozess entstehende Resonanzstrahlung hat eine spezifische gelb-orange Farbe, die als monochromatisch bezeichnet wird.

Das bedeutet, dass der Lichtstrom trotz Helligkeit, Dichte und Sättigung keine gute Farbwiedergabe bietet.

Außerdem flackern die Module aufgrund der doppelten Netzfrequenz erheblich, was sie für die Beleuchtung von Wohnräumen völlig ungeeignet macht.

Mit ihrem warmen Lichtspektrum eignen sich Natriumlampen hervorragend für utilitäre, dekorative und architektonische Außenbeleuchtung. Sie zeigen eine hohe Effektivität bei Nebel auf Autobahnen, Schnellstraßen und Landstraßen.

Natriumlichtquellen bestehen aus einem hitzebeständigen Glaskolben in elliptischer oder zylindrischer Form. Im Inneren befindet sich ein aluminiumoxidischer Brenner, der auf beiden Seiten mit Elektroden ausgestattet ist.

Dem Gasgemisch für Natriumlampen wird häufig Xenon zugesetzt. Es trägt zur Verbesserung des Farbspektrums der Emission bei.

Dieses Material weist hohe physikalische Eigenschaften und eine gute Betriebsbeständigkeit auf.

Es interagiert korrekt mit Natriumdampf und besitzt die einzigartige Fähigkeit, etwa 90 % der erzeugten Lichtenergie durchzulassen, ohne zerstört zu werden.

Neben Natriumverbindungen befinden sich Quecksilber und Argon im Inneren der Entladungsröhre.

Um die Umweltfreundlichkeit zu erhöhen, verzichten fortschrittlichere Marken bei der Herstellung von Natriumlampen auf Quecksilber.

Der Kolben ist mit speziellen Dichtungen ausgestattet. Diese sorgen für die Aufrechterhaltung des Vakuums im Inneren der Lampe und verhindern, dass Sauerstoff in den Brenner eindringt.

Dies erhöht die Betriebssicherheit der Geräte, da sich die Entladungsröhre während des Betriebs stark erhitzt und fast fantastische Werte von 1300 °C erreicht.

In diesem Fall kann selbst eine sehr geringe Menge Luft, die eindringt, die Integrität des Moduls zerstören und eine gefährliche Situation für Personen in der Nähe verursachen.

Funktionsprinzip der Produkte

Das Funktionsprinzip eines Natriumgeräts basiert auf Lichtbogenentladungen. Durch die Impulsspannung, die im inneren Rohr entsteht, erzeugen sie ein sattes sichtbares Leuchten.

Während des Betriebs erwärmt sich der äußere Glaskolben einer Natriumlampe auf maximal 100 °C.

In den Natriumdämpfen, die für die Bildung des Gasentladungsmediums im Kolben verantwortlich sind, überwiegt das rote Spektrallicht.

Aufgrund dieser Eigenschaft erzeugen die Lampeneinheiten abgegebenes Licht in folgenden Farbtönen:

• gelb;
• orange;
• rot in den verschiedensten Schattierungen.

Unmittelbar nach dem Einschalten brennen Natriumlampen schwach und trüb, da der Großteil der Energie für die gründliche Aufheizung des Arbeitsbrenners aufgewendet wird.

Der Lichtstrom erreicht die erforderliche Helligkeit, Sättigung und Stärke erst nach 5-10 Minuten, wenn die Temperatur des inneren Brenners das für den korrekten Betrieb erforderliche Niveau erreicht hat.

Besonderheiten des Zündsystems der Geräte

Alle Natriumdampflampen benötigen ein Zündsystem. Es dient zur optimalen Zündung und bequemen Regelung des Stromflusses. Derzeit sind auf dem Markt zwei Arten von Vorschaltgeräten erhältlich.

Hersteller von zugehöriger lichttechnischer Ausrüstung stellen Vorschaltgeräte in Form eines einzigen kompletten Aggregats oder mehrerer separater Module her.

Variante Nr. 1. Dies ist ein Vorschaltgerät (PRA), das für den Betrieb bei einer Netzspannung von 220 V ausgelegt ist. Es hat eine vereinfachte Konstruktion, wird zu einem vernünftigen Preis verkauft und gehört zu den preisgünstigen Varianten der Zusatzausrüstung.

Variante Nr. 2. Dies ist ein moderneres, fortschrittliches elektronisches Vorschaltgerät (EPRA), das in seiner Konstruktion kein Zündgerät enthält.

Es stabilisiert die Leistung, erhöht die Lichtausbeute erheblich, beseitigt das für die Augen unangenehme Flimmern und verlängert die Lebensdauer der Natriumdampflampe.

Elektronische Vorschaltgeräte ermöglichen es, den Energieverbrauch im System um fast 30 % zu senken.

Der einzige Nachteil des Geräts ist der höhere Preis im Vergleich zum PRA. Experten sagen jedoch, dass sich das elektronische Gerät schnell amortisiert und den Bedienkomfort des Beleuchtungssystems erheblich erhöht.

Klassifizierung der Natriumdampflampen

Gemäß der grundlegenden Klassifizierung unterscheiden sich die Lampen durch den Grad des inneren Partialdrucks von Natriumdampf.

Produkte mit niedrigen Werten werden als Niederdruckmodule (NLND) bezeichnet. Geräte mit höheren Werten gehören zu den Hochdruckgeräten.

Jede Kategorie hat ihre Vor- und Nachteile. Auf dieser Grundlage kann der Benutzer problemlos die für ihn am besten geeignete und optimale Beleuchtungseinrichtung auswählen.

Besonderheiten der Niederdruckmodule

Niederdrucklampen (NLND) haben mehrere spezifische Eigenschaften, die sie von der Produktpalette ähnlicher Geräte abheben.

Sie werden nicht mit einer einfachen Glaskolben, sondern mit einem hochfesten Borosilikatkolben ausgestattet. Dies ist auf die aggressive Wirkung von Natriumdampf auf Glasoberflächen zurückzuführen.

Bei allen Natriumlichtquellen ist der Farbwiedergabeindex gleich. Erst am Ende der vom Hersteller angegebenen Betriebsdauer wandert die Strahlung vollständig in die roten Spektraltöne.

Die effektive Arbeit der NLND hängt direkt von der Umgebungstemperatur ab. Deshalb wird die Lampe zur Gewährleistung optimaler Betriebsbedingungen in einen äußeren Glaskolben eingesetzt, der als eine Art Thermoskanne fungiert und die Lichtquelle vor negativen Einflüssen schützt.

Was Hochdrucklampen interessant macht

Hochdruck-Natriummodule (NLWD) zeichnen sich durch eine bessere Farbwiedergabe und eine phänomenale Effizienz aus. Ihre Lichtausbeute beträgt bei einer Leistung von 30–1000 W bis zu 160 lm/W, und die Lebensdauer übersteigt oft 25.000 Stunden.

Aufgrund der kompakten Größe des Leuchtkörpers und der beispiellosen Helligkeit des abgegebenen Lichtstroms ist das Anwendungsspektrum der Produkte sehr breit.

Bei NLWD beträgt der Abfall der Lichtstromintensität über die gesamte Betriebsdauer für 400-W-Module nicht mehr als 20 %, vorausgesetzt eines täglichen 10-stündigen Brennzyklus unter verschiedenen Wetterbedingungen.

Die Produkte werden unbedingt mit einem Vorschaltgerät induktiver oder elektronischer Bauart betrieben. Die Zündung erfolgt mit einem speziellen Gerät (ISU), das Impulse bis zu 6 kW liefert.

Vom Aktivierungszeitpunkt bis zum Erscheinen des vollwertigen Lichts mit der erforderlichen Helligkeit vergehen 3 bis 5 Minuten.

Nomenklaturunterteilung der Geräte

Die allgemein anerkannte nationale Nomenklatur der Lichtquellen unterscheidet vier Typen von Natriumgeräten. Sie werden in verschiedenen Ausführungen hergestellt und sind für bestimmte Aufgaben bestimmt. Um zu verstehen, wo welche Lampenart eingesetzt werden soll, muss man ihre Unterscheidungsmerkmale kennen.

Was DNaT-Lampen sind

DNaT sind bogenförmige röhrenförmige Module mit einem Schraubsockel und einem Kolben aus durchsichtigem Quarzglas. Sie haben eine zylindrische Form und zeichnen sich durch einen weiten Leistungsbereich im Vergleich zu anderen Typen aus.

Sie zeigen einen guten Wirkungsgrad und gehören zu den sparsamen Lichtquellen.

Natriumaggregate werden mit Sockeln unterschiedlicher Größe hergestellt, was direkt von der Leistung der Lichtquelle abhängt. Mit dem Standard E27 werden Produkte bis 70 W ausgestattet, während stärkere Geräte ab 100 W und mehr mit dem Sockelelement E40 ausgestattet sind.

Die Produkte sorgen für eine hochwertige Straßenbeleuchtung mit ausgeprägter Kontrastsichtbarkeit bei verschiedenen Wetterbedingungen.

Sie eignen sich für den Einsatz an Fernverkehrsstraßen, in Tunneln, auf Flughäfen usw. Sie zeigen hervorragende Ergebnisse bei der Verwendung in Gewächshäusern, Wintergärten und Treibhäusern.

Der Lichtstrom von DNaT wirkt sich positiv auf Pflanzen aus und gleicht den Mangel an Sonne und natürlichem Licht fast vollständig aus.

DNAMT haben die gleichen Parameter, werden jedoch in ellipsoider Form hergestellt und sind mit einer Kolbe aus Mattglas ausgestattet, um eine weichere, diffuse Beleuchtung zu erzeugen.

Wie DNaZ-Lampen funktionieren

DNAZ sind eine Lichtquelle, die mit einer Kolbe mit eingebautem Reflektor aus verspiegelter Aluminiumfolie ausgestattet ist, die dicht an den Innenwänden des Geräts angebracht ist. Sie werden in Ellipsenform hergestellt und sind mit einem klassischen Schraubsockel ausgestattet.

Dank des Reflektors bieten DNAZ eine hohe Beleuchtungsstärke und eine längere Lebensdauer. Die Spiegelbeschichtung verhindert, dass Licht auf den Brenner fällt, hält hohen Temperaturen stand und verschlechtert sich während des Betriebs nicht.

Sie werden in der Agrarindustrie sehr häufig eingesetzt. Sie simulieren erfolgreich natürliches Licht und fördern das aktive Wachstum und die Entwicklung von Gemüse- und Zierpflanzen, die in Gewächshäusern wachsen.

Worin der Unterschied von DNaS-Lampen besteht

DNAS unterscheidet sich von allen anderen Lampen durch eine Beschichtung aus lichtstreuendem Material auf der Innenfläche der Kolbe. Diese technische Lösung ermöglicht den Einsatz des Moduls zum direkten Ersatz veralteter und umweltgefährdender Quecksilberdampflampen.

DNAS-Module werden am häufigsten in Forschungslabors, im medizinischen Bereich, in der chemischen Industrie und in anderen verwandten Branchen eingesetzt.

Hauptvorteile von Natriumdampflampen

Bei Natriumdampflampen sind die folgenden Merkmale am interessantesten, wichtigsten und beachtenswertesten:

• beispiellos hohe Lichtausbeute – bis zu 150 lm/W bei Hochdruckmodulen und etwa 200 lm/W bei Niederdrucklampen;
• lange Betriebsdauer – von 12 000 bis 32 000 Stunden ohne Qualitäts- und Lichtstromverlust;
• Wirtschaftlichkeit im Betrieb – Reduzierung des grundlegenden Energieverbrauchs und Senkung der Wartungskosten für die Beleuchtungsanlage um das 1,5- bis 2-fache;
• breiter Betriebstemperaturbereich – die Produkte funktionieren im Bereich von -60°C bis +40°C absolut zuverlässig.

Natriumdampflampen sind in ihrer Effizienz doppelt so hoch wie herkömmliche Tageslichtlampen mit ähnlicher Leistung.

Natriumdampflampen können eine hervorragende Raumausleuchtung bei minimalem Stromverbrauch bieten und erzeugen einen weichen und angenehmen Lichtstrom.

Dies ist auf die konstruktiven Besonderheiten der Produkte und den kompakten, kleinen Strahler zurückzuführen, der die Lichtstrahlen sehr einfach und verzögerungsfrei in die erforderlichen Richtungen lenken kann.

Hauptnachteile der Produkte

Neben einer beeindruckenden Liste von Vorteilen und positiven Eigenschaften weisen Natriumdampflampen auch einige spezifische Nachteile auf.

Hervorzuheben sind dabei folgende Punkte:

• spezifischer Farbbereich, der sich im Laufe des Dauerbetriebs ändert – erlaubt den Einsatz der Module in Räumen mit hohen Anforderungen an die Farbwiedergabe nicht;
• Abhängigkeit von den Wetterbedingungen für Qualität und Sättigung des Lichtstroms – bei kalten Temperaturen verschlechtert sich die Abstrahlung merklich und verliert an Intensität;
• hohe Empfindlichkeit gegenüber den Parametern des Stromnetzes – bei starken Systemschwankungen ist die Verwendung der Geräte nicht empfehlenswert; der Betrieb ist nur in Netzen mit konstanter Spannung zulässig, in denen nur gelegentlich geringfügige Schwankungen auftreten;
• Notwendigkeit zusätzlicher Sicherheitselemente – während des Betriebs entsteht ein Austritt von Natriumatomen; um dies zu vermeiden, wird zusammen mit der Lampe eine monokristalline Entladungsröhre verwendet;
• lange Zündzeit – beim Einschalten leuchtet die Lampe nicht sofort und gibt erst nach 6-10 Minuten einen stabilen Lichtstrom ab;
• schwieriger Anschluss und anschließende Wartung des Vorschaltgeräts, das beeindruckende Abmessungen hat und bis zu 60 % seiner Leistung verlieren kann;
• Pulsation des Lichtstroms mit einer Netzfrequenz von 50 Hz;
• stetiger Anstieg der Leistungsaufnahme während der gesamten Betriebsdauer – manchmal übersteigen die Werte die ursprünglichen Zahlen um 35-40 %.

Angesichts all dieser Punkte empfehlen Fachleute nicht, die Lampen für Beleuchtungssysteme im Haushalt zu verwenden. Im häuslichen Umfeld können Natriumlichtquellen einfach nicht ihre volle Leistung entfalten.

Natriumlampen eignen sich hervorragend für die Beleuchtung von Fernstraßen, Autobahnen und Fahrbahnen. Sie liefern einen qualitativ hochwertigen Lichtstrom mit guter Streuung und ermöglichen eine Senkung des Energieverbrauchs um fast 50 %.

Dort jedoch, wo sparsames, leistungsstarkes, sattes Licht ohne Anspruch an eine klare und korrekte Farbwiedergabe gefragt ist, werden die Module ihre Aufgabe hervorragend erfüllen und die gestellten Anforderungen bestens meistern.

Gefahr für Mensch und Atmosphäre

Da Natriumlichtquellen aufgrund ihrer geringen Farbwiedergabe nicht in Räumen eingesetzt werden, in denen Menschen viel Zeit verbringen, haben sie keine allzu großen negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.

Allerdings können sie aufgrund des enthaltenen giftigen Quecksilbers nicht als vollkommen sicher und umweltfreundlich bezeichnet werden.

Die Entsorgung alter, defekter Natriummodule und anderer gefährlicher Leuchtelemente erfolgt durch spezielle Organisationen. Sie nehmen die Module von privaten Haushalten und Unternehmen entgegen und entsorgen sie anschließend auf einem der gesetzlich vorgeschriebenen Wege.

Es ist strengstens verboten, ausgediente Produkte in Müllcontainer zu werfen. Bei Beschädigung des Kolbens tritt Quecksilber in die Umgebung aus und erzeugt giftige Dämpfe, die die zulässigen Sicherheitsgrenzwerte um das 20-fache überschreiten.

Die Entsorgungsvorschriften für Natriumdampflampen sind dieselben wie für Leuchtstofflampen, weitere Details – in diesem Artikel.

Anwendungsbereich der Geräte

Die geringe Farbwiedergabegenauigkeit erlaubt den Einsatz von Natriumdampfmodulen in Wohnräumen nicht, aber für den Außenbereich spielt dieser Parameter praktisch keine Rolle, daher werden Natriumdampflampen dort am häufigsten eingesetzt.

Natriumdampfmodule werden in der Automobilindustrie häufig zur Herstellung besonders heller Scheinwerfer eingesetzt, die die Sicht auf der Straße bei dichtem Nebel und Schneefall verbessern.

Mit Natriumdampflampen werden wirtschaftliche und hocheffiziente Systeme zur Beleuchtung großer Flächen, Alleen, Autobahnen und Überlandstraßen geschaffen.

Natriumdampflampen werden in Geräte für die Hintergrundbeleuchtung und Akzentbeleuchtung eingebaut:

• Tunneln, Sportanlagen und Containerstellplätzen;
• historischen Denkmälern und architektonischen Bauwerken;
• Flughäfen, Bahnhöfen und anderen Orten, an denen Menschen nicht viel Zeit verbringen;
• Werkhallen, Produktions- und Lagerräumen, in denen keine Anforderungen an die Farbwiedergabequalität gestellt werden;
• in Gewächshäusern, Wintergärten und Orangerien zur Steigerung der Wachstumsrate und des Grundertrags von Pflanzen, Zierpflanzen, Gemüsekulturen und Beeren.

In allen oben genannten elektrischen Systemen arbeiten Natriumdampflampen zuverlässig und gewährleisten bei minimalem Energieverbrauch die erforderliche Beleuchtungsstärke.

Wie man die Lichtquelle richtig auswählt

Die geringe Farbwiedergabequalität und das starke Flimmern machen Natriumdampfmodule für den Hausgebrauch und die Dauerbeleuchtung von Wohnräumen ungeeignet.

Dies ist jedoch kein Grund, auf den Einsatz dieser wirtschaftlichen und effizienten Lichtquellen in anderen Bereichen zu verzichten.

Lampen vom Typ DNaZ, die mit einem Spiegelreflektor ausgestattet sind, verteilen den Lichtstrom gleichmäßig über den Pflanzen, fördern das Wachstum und stimulieren eine schnelle Fruchtbildung. Bei diesem Ansatz steigt der Ertrag in Gewächshäusern um ein Vielfaches.

Man muss lediglich die zu lösenden Aufgaben klar definieren und genau darauf die am besten geeignete Lichtquelle abstimmen.

Wenn Sie ein Beleuchtungssystem in einem Gewächshaus oder einer Orangerie schaffen möchten, in dem verschiedene Gemüsesorten, Kräuter, Beeren, Zierpflanzen und Blumen angebaut werden, sollten Sie Hochdrucklampen mit der Kennzeichnung DNaZ den Vorzug geben.

Sie haben einen Reflexionsgrad von 95 % und behalten diese Parameter während der gesamten Betriebsdauer auf dem erforderlichen Niveau.

Der Lichtstrom der Lampen wird nicht nur nach unten gerichtet, wie beispielsweise bei DNaT-Modulen, sondern verteilt sich längs.

Dies ermöglicht es, Natriumlampen direkt in die Mitte von Regalen, Fensterbänken oder Tischen zu integrieren, von wo aus sie Licht sowohl entlang der Reihe als auch in beide Richtungen ausstrahlen können.

Es wird empfohlen, Natriumlampen in Fachgeschäften zu kaufen. Sie sollten nicht auf billige Angebote hereinfallen. Es ist besser, einmal ein hochwertiges Markenmodul zu kaufen und dann lange Zeit keinen Lampenwechsel mehr durchführen zu müssen.

Einfache Natriumdampflampen bewähren sich hervorragend in Gewächshäusern mit minimalem Sonnenlichtzugang. Sie liefern das für Pflanzen lebenswichtige blaue und rote Spektrallicht, das Wachstum, Entwicklung, Fruchtbildung und Blüte beschleunigt.

Wenn es darum geht, Straßen qualitativ zu beleuchten und ihre Sicherheit bei schwierigen Wetterbedingungen wie dichtem Nebel oder Schneefall zu erhöhen, sollten Sie sich die klassischen Natriumdampf-Niederdrucklampen ansehen.

Sie verbrauchen Ressourcen sparsam, haben eine lange Lebensdauer von bis zu 32.000 Stunden und liefern einen satten, hellen Lichtstrom von bis zu 200 lm/W.

Informationen über die Nuancen der Auswahl und die besten Hersteller von Lampen für den Einsatz in Wohnräumen finden Sie in Artikeln:

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Fazit und nützliche Videos zum Thema

Was ist eine Natriumdampflampe, wie funktioniert sie unter verschiedenen Bedingungen und worin unterscheidet sie sich von anderen Lichtquellen?

Ein detaillierter Überblick über das Natriummodul der deutschen Firma Osram:

Wie Sie Pflanzen in einem Gewächshaus mithilfe von Natriumbeleuchtung effektiv beleuchten können:

Natriumleuchten müssen streng nach dem Einsatzbereich ausgewählt werden. Es ist besser, Produkte bekannter Marken in einem Geschäft zu kaufen, in dem die Waren unter geeigneten Bedingungen gelagert werden und keinen aggressiven Umwelteinflüssen ausgesetzt sind.

Eine solche Lampe hält die gesamte Lebensdauer, erfordert keine komplexen Wartungsarbeiten und liefert einen dichten, satten Lichtstrom an jedem für den Benutzer geeigneten Ort.

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