Сравнение светильников дрл, днат и светодиодных светильников

Как заменить старые лампы на светодиодные

Непосредственно заменить газоразрядную лампу на светодиодную не получится – из-за особенностей работы ДРЛ она подключается через пуско-регулирующую арматуру, основным элементом которой служит дроссель, ограничивающий ток. Этот дроссель в цепи переменного тока создает значительное сопротивление. Поэтому если ввернуть светодиодную лампу непосредственно вместо газоразрядной, яркость свечения значительно снизится. Также в схеме имеется конденсатор для улучшения компенсации бросков напряжения и предохранитель, который защищает питающую сеть от возможных коротких замыканий в лампе.

Схема подключения ртутного осветительного прибора.

Эту проблему можно обойти модернизацией драйвера LED-светильника или разработкой нового, который принципиальных технических решений содержать не будет. Просто адаптация к новым условиям работы. Но с экономической точки зрения в этом смысла нет, потому что переделать схему гораздо проще.

ДРЛ

Чтобы адаптировать светильник под светодиодную лампу, следует выполнить шаги:

Удалить дроссель и замкнуть контакты, к которым он был подключен, перемычкой. Можно не удалять, а просто замкнуть – работать все равно будет. Но лучше демонтировать.

Конденсатор на работу не влияет, можно оставить. Но лучше тоже демонтировать, потому что через него будет протекать ток. Это потребует увеличения сечения проводов, незаметного в случае одного светильника. Но когда ламп много, эффект будет заметен

Да и лишний элемент ненадежности, в котором может возникнуть короткое замыкание, пробой изоляции и т.п., лучше удалить.

Предохранитель – плавкая вставка – важного значения не имеет. Защиту от нештатных режимов в современных сетях выполняют автоматические выключатели

Свои функции они выполняют эффективно, и в подстраховке плавким предохранителем не нуждаются. В случае возникновения перегрузки в защищаемой линии автомат можно просто взвести (после устранения неисправности), а предохранитель придется заменять. Для этого надо иметь запас плавких вставок. Резонов продолжать использовать этот элемент нет. Его также лучше демонтировать, а контакты замкнуть.

Существуют лампы ДРЛ, не требующие дросселя. Для розжига у них внутри установлена специальная спираль. Это самый простой вариант – замена ДРЛ 250 на светодиодную лампу с цоколем Е40 в таком случае производится простым выкручиванием старого осветительного прибора и установкой современного на то же место. Надо лишь проконтролировать наличие конденсатора и предохранителя – они могут быть установлены «на всякий случай».

Также возможны ситуации, когда различные умельцы подключали лампы ДРЛ без дросселя, используя в качестве балластов конденсаторы, лампы накаливания и т.д. Конечно, это все надо отключить и демонтировать.

ДнаТ

Натриевый осветительный прибор ДНаТ-250.

Наряду с лампами серии ДРЛ для наружного освещения применяются газоразрядные лампы серии ДНаТ, действие которых основано на свечении паров натрия при достаточной степени ионизации газов внутри колбы. Эти лампы не попадают под действие соглашения о прекращении выпуска ртутных приборов, у них нет слоя люминофора, их экологичность гораздо выше, чем у ртутных. По электрическим параметрам они также выигрывают у ДРЛ.

Многие специалисты ставят под сомнение необходимость замены натриевых ламп на светодиодные, потому что лампа ДНаТ:

• дешевле, чем LED;
• имеет сравнимую со светодиодами энергоэффективность;
• производится по отработанным технологиям, что ведет к высокому качеству изготовления и сроку эксплуатации, примерно равному фактическому (не заявленному!) периоду службы LED-ламп от малоизвестных производителей.

Подключение ДНаТ к сети 220 В требует специального прибора – импульсного зажигающего устройства (ИЗУ), так как для розжига требуются высоковольтные импульсы, и дросселя. Если решение о замене натриевых ламп на светодиодные все же принято, потребуется демонтировать ИЗУ. Схему подключения можно найти прямо на корпусе. При замене на LED все лишние элементы надо удалить.

Схему обычно рисуют на корпусе устройства.

Схема подключения натриевого источника света.

Проверяем работоспособность

Если после подключения ваша лампа не хочет работать либо работает неправильно, следует её проверить и провести тестирование и убедиться в её исправности. Для этого вам поможет специальный тестер или омметр.

С их помощью необходимо проверить все витки обмотки на разрыв или короткое замыкание между соседними витками. Если схема имеет разрыв, тогда сопротивление будет бесконечно большим и прибор покажет ненормальное значение. В таком случае необходимо полностью заменять обмотку.

Если же разрыва нету, но присутствует потеря изоляции из-за чего проходит короткое замыкание, сопротивление будет незначительно повышаться. Если небольшое количество витков взаимодействуют между собой, тогда повышение будет незначительным.

Если же замыкание происходит в обмотке дросселя, тогда повышения сопротивления практически не будет и на работу устройства это никак не повлияет. Проверив всю обмотку омметром, или тестером и не выявим никаких проблем, необходимо искать проблему в самой лампочке или в системе подачи электроэнергии.

Запускаем лампу без дросселя

Если вы хотите использовать модель дрл 250 как обычно устройство без применения стандартного дросселя, её можно подключить по специальной технологии.

Самым простым вариантом подключения, является покупка специальной дрл 250, которая может работать без дросселя. Она оснащена специальной спиралью, которая работает как стабилизатор и дополнительно разбавляет излучаемый свет.

Ещё одним вариантом убрать дроссель из конструкции, является установка конденсатора или группы конденсаторов. Но в таком случае необходимо точно рассчитать выдаваемый ими ток. Он должен полностью соответствовать необходимому напряжению для работы.

Световой поток лампы — сколько люмен?

Когда мы хотим купить лампочку в магазине, продавец может спросить: а сколько Люмен вам надо? Большую часть покупателей этот вопрос может поставить в тупик, ведь еще недавно такого разнообразия ламп на рынке просто не было, могло быть два варианта: мощность 60 Вт или 100 вт. Итак, что же такое Люмен. Световой поток лампы определяет количество света, которое она может дать, и этот световой поток измеряется в Люменах. В зависимости от назначения лампы он может быть до десятков тысяч Люмен Лампы накаливания дают самый маленький световой поток – при мощности 100 Вт он будет всего 1300 Люмен. Энергосберегающие лампы разительно отличаются по этому показателю, лампа мощностью в 12 Вт даст 630 Люмен. Именно поэтому на упаковке с энергосберегающими лампами часто пишут: мощность 20 Вт (соответствует 100 Вт лампе накаливания). Здесь дело именно в мощности, лампы энергосберегающие тратят в пять раз меньше электроэнергии, чем обычные лампы. В бытовых условиях этого светового потока вполне достаточно для того, чтобы осветить комнаты и другие более просторные помещения. Однако есть такая отрасль, как растениеводство. Для досветки или полной подсветки растений необходимы не просто мощные лампы, а приборы с тысячами Люмен яркости. Это натриевые лампы ДНАТ. Одна такая лампа мощностью в 400 вт может дать до 50000 Люмен. Если пересчитать, сколько обычных ламп накаливания потребуется в этом случае, получится 40 100-ватных лампочек общей мощностью не 400, а 4000 Вт. Вот почему сила светового потока должна рассчитываться индивидуально под ваши личные потребности. Если вам нужно досветить рассаду, выбирайте люминесцентные лампы, в бытовых условиях подойдут лампы накаливания. Кстати, именно натриевые или другие виды газоразрядных ламп используются в уличных светильниках, там нужен сильный световой поток, чтобы осветить большую площадь темной улицы или сквера.

Световой поток в реальных условиях может не соответствовать заявленному производителем, и это вовсе не его вина. Дело в том, что многие лампы, в том числе ртутные лампы ДРЛ, после определенного срока службы способны «растерять» силу света почти до 50 процентов от номинала. Использование неподходящих светильников, отсутствие алюминиевых отражателей – все это очень влияет на силу светового потока. Ниже приведена сравнительная таблица мощности светового потока у различных типов ламп.

Световой поток ламп накаливания

Световой поток люминесцентных (энергосберегающих) ламп

Световой поток ртутных ламп ДРЛ

Световой поток натриевых ламп ДНаТ

Световой поток светодиодных ламп

Принцип работы

Принцип действия электроприбора основан на использовании светящегося тела в качестве столба дугового разряда. Особенность достигается особой технологией запуска устройства:

• При подаче электроэнергии на светильник между электродами образуется разряд, сразу принимает дуговую форму.
• На протяжении 10 минут после разряда технические параметры устройства достигают номинальных значений. Время пускового периода определяется внешней температурой — в теплых условиях лампа разгорается быстрее.
• От разряда внутри колбы образуется голубое (фиолетовое) свечение и ультрафиолетовые лучи, заставляющие светиться люминофор. Потоки смешиваются, лампа получается белой.

Запуск светильника в работуОбратите внимание! Напряжение сети в процессе горения лампы способствует колебаниям светового потока в диапазоне 20–30 %. Приборы нагреваются, возникает необходимость применять термостойкие проводники и надежные контакты для патронов

Вам это будет интересно Особенности лампы дневного света

Альтернативные источники освещения

Энергосберегающая лампа светодиодная – это отличный аналог другим источникам освещения, в том числе и ДРЛ, если ее купить, то можно существенно сэкономить на электроэнергии. Замена уличного освещения оправдает себя через три года эксплуатации, даже с учетом работ по переоборудованию.

Выпуском этих осветительных приборов занимаются многие известные зарубежные и российские компании (например, Лисма). В настоящее время цена этих приборов несколько выше, чем стоит лампа ДРЛ, но в ближайшее время эта проблема будет устранена, что сделает светодиодные источники освещения более доступными в Москве, СПб, а так же и в таких городах, как Саранск или Екатеринбург.

ДРЛ и ДРВ лампы – это распространенная разновидность газоразрядных ртутных ламп. Они применяются для уличного и внутреннего освещения. Оба типа внешне почти не отличаются, особенно в выключенном состоянии. Это весьма эффективные в плане экономии энергии источники света, у которых наблюдается показатель свечения в пределах 30 лм/Вт. Это довольно много, но более современные разновидности лампочек могут иметь отдачу в 50 лм/Вт. Такое осветительное оборудование выпускают многие бренды имеющие мировое имя. При этом нужно отметить, что по причине содержания в лампах ртути, они запрещены во многих странах, поэтому постепенно количество ДРЛ и ДРВ уменьшается.

Как устроены ДРЛ и ДРВ лампы

При беглом взгляде на эти осветительные устройства можно найти некоторые сходства с обыкновенными лампами накаливания с цоколем Е27. Однако газоразрядные лампы имеют окрашенное в белый цвет стекло, с прозрачным участком непосредственно перед цоколем. Именно по причине непрозрачности нельзя увидеть, что внутри такие приборы имеют специфическое строение.

Устройство и принцип горения ДРЛ ламп

ДРЛ (Дуговая Ртутная Люминофорная) лампа. Ее конструкция предусматривает:

1 — Резьбовой цоколь 2 — Резистор 3 — Молибденовая фольга 4 — Зажигатель (вспомогательный) 5 — Несущая рамка 6 — Внешняя колба 7 — Сжатый спай 8 — Ртутная кварцевая лампа дугового разряда 9 — Азотный заполнитель 10 — Вольфрамовый электрод (основной) 11 — Свинцовые проволоки

Цоколь имеет стандартную конструкцию, как у подавляющего большинства бытовых лампочек применяемых в люстрах и фонарях. Он занимается приемом электроэнергии, передаваемой на его поверхность. В нем имеется две точки для приема. Один электрод располагается в центре, а боковая часть цоколя служит вторым электродом. Цоколь по резьбе вкручивается в патрон светильника.

Основным рабочим элементом лампы является кварцевая горелка. По ее сторонам располагается пара электродов. Один основной, а второй вспомогательный. Они расположены во внутренней кварцевой колбе, заполненной аргоном и парами ртути.

Стеклянная колба располагается поверх кварцевой. Для заполнения пространства в нее закачивается газ азот. Изнутри колба окрашена белым люминофором, поэтому она и не прозрачная.

Принцип работы таких ламп более сложный, чем у лампочек накаливания. При подаче электроэнергии на располагающиеся рядом электроды происходит создание тлеющего разряда. Это вызывает пробой энергии между ними. В результате тлеющий разряд перерастает в дуговой. Он создает в лампе голубое или фиолетовое излучение. Оно провоцирует яркое свечение люминофора, которым окрашивается изнутри стеклянная колба. Сам люминофор издает красноватый свет. В результате смешивания оттенков красного, голубого, фиолетового и создается яркий практически белый цвет.

Колебания тока очень влияют на эффективность свечения ДРЛ. Даже при скачках электрического напряжения в пределах до 15% падения яркости могут составлять 30%. Если напряжение снизится до отметки 80%, то лампа погаснет.

Большим недостатком таких лампочек является их сильный нагрев. В результате возможно перегорание изоляции на проводе. Поэтому с этим при подключении нужно использовать только специализированный термостойкие патроны и кабель. В самой лампочке при работе сильно возрастает давление. В связи с этим после ее отключения нужно подождать, пока колба полностью остынет. Если включать повторно горячую лампочку, то она просто не зажжется.

Использование лампы ДРЛ подразумевает обязательное применение пускорегулирующей аппаратуры. В качестве нее обычно используется дроссель. Он ограничивает ток, который подается для питания лампы. Дроссель соответствует мощности осветительного прибора и направляет на него оптимальный объем энергии, чтобы минимизировать перегрев и предотвратить некомфортное освещение. Если при включении лампы не применять пускорегулирующий аппарат, то лампа почти мгновенно выйдет из строя.

Принцип действия

Горелка (РТ) лампы изготавливается из тугоплавкого и химически стойкого прозрачного материала (кварцевого стекла или специальной керамики), и наполняется строго дозированными порциями инертных газов. Кроме того, в горелку вводится металлическая ртуть, которая в холодной лампе имеет вид компактного шарика, или оседает в виде налёта на стенках колбы и (или) электродах. Светящимся телом РЛВД является столб дугового электрического разряда.

Схема 3. Ввод трансформатора.

Процесс зажигания лампы, оснащённой зажигающими электродами, выглядит следующим образом. При подаче на лампу питающего напряжения между близко расположенными основным и зажигающим электродом возникает тлеющий разряд, чему способствует малое расстояние между ними, которое существенно меньше расстояния между основными электродами, следовательно, ниже и напряжение пробоя этого промежутка. Возникновение в полости РТ достаточно большого числа носителей заряда (свободных электронов и положительных ионов) способствует пробою промежутка между основными электродами и зажиганию между ними тлеющего разряда, который практически мгновенно переходит в дуговой.

Стабилизация электрических и световых параметров лампы наступает через 10 — 15 минут после включения. В течение этого времени ток лампы существенно превосходит номинальный и ограничивается только сопротивлением пускорегулирующего аппарата. Продолжительность пускового режима сильно зависит от температуры окружающей среды: чем холоднее, тем дольше будет разгораться лампа.

Электрический разряд в горелке ртутной дуговой лампы создаёт видимое излучение голубого или фиолетового цвета, а также мощное ультрафиолетовое излучение. Последнее возбуждает свечение люминофора, нанесённого на внутренней стенке внешней колбы лампы. Красноватое свечение люминофора, смешиваясь с бело-зеленоватым излучением горелки, даёт яркий свет, близкий к белому.

Схема включения лампы ДРЛ.

Изменение напряжения питающей сети в большую или меньшую сторону вызывает соответствующее изменение светового потока. Отклонение питающего напряжения на 10 — 15 % допустимо и сопровождается изменением светового потока лампы на 25 — 30 %. При уменьшении напряжения питания менее 80 % номинального, лампа может не зажечься, а горящая — погаснуть.

При горении лампа сильно нагревается. Это требует использования в световых приборах с дуговыми ртутными лампами термостойких проводов, предъявляет серьёзные требования к качеству контактов патронов. Поскольку давление в горелке горячей лампы существенно возрастает, увеличивается и напряжение её пробоя. Величина напряжения питающей сети оказывается недостаточной для зажигания горячей лампы. Поэтому перед повторным зажиганием лампа должна остыть. Этот эффект является существенным недостатком дуговых ртутных ламп высокого давления, поскольку даже весьма кратковременный перерыв электропитания гасит их, а для повторного зажигания требуется длительная пауза на остывание.

Общие сведения: Лампы ДРЛ имеют высокую светоотдачу. Они устойчивы к атмосферным воздействиям, зажигание их не зависит от температуры окружающей среды.

• лампы типа ДРЛ выпускаются мощностью 80, 125, 250, 400, 700, 1000 Вт;
• средний срок службы 10000 часов.

Важным недостатком ламп ДРЛ является интенсивное образование озона в процессе их горения. Если для бактерицидных установок это явление обычно оказывается полезным, то в других случаях концентрация озона вблизи светового прибора может существенно превышать допустимую по санитарным нормам. Поэтому помещения, в которых используются лампы ДРЛ, должны иметь соответствующую вентиляцию, обеспечивающую удаление избытка озона.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=qBOAN6ABnTc

О0Др-основная обмотка дросселя, Д0Др-дополнительная обмотка дросселя, С3-помехоподавляющий конденсатор, СВ-селеновый выпрямитель, R-зарядный резистор, Л-двухэлектродная лампа ДРЛ, Р-разрядник.

Включение: Включение ламп в сеть осуществляется с помощью ПРА (пуско-регулирующей аппаратуры). В обычных условиях последовательно с лампой включается дроссель (схема 2), при очень низких температурах (ниже -25°C) в схему вводится автотрансформатор (схема 3).

При включении ламп ДРЛ наблюдается большой пусковой ток (до 2,5·Iном). Процесс разгорания лампы длится до 7 минут и более, повторное включение лампы возможно лишь после ее остывания (10-15 минут).

• технические данные лампы ДРЛ 250Мощность, W  – 250;
• ток лампы, A – 4,5;
• тип цоколя – E40;
• световой поток, Lm – 13000;
• светоотдача, Lm/W – 52;
• цветовая температура, К – 3800;
• срок горения, ч – 10000;
• индекс цветопередачи, Ra – 42.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=jdfRUyW33t4

Подключение

Лампы типа ДРВ подключаются непосредственно к электрической сети, как и обычная лампа накаливания.

Для включения в работу ламп типа ДРЛ необходимо наличие ПРА (пускорегулирующего аппарата) — дросселя, обеспечивающего регулировку значений рабочего тока в заданных значениях. Он необходим, чтобы исключить перегорание светотехнического прибора, а также для создания режима его зажигания.

Схема подключения лампы ДРЛ приведена на нижеследующем рисунке:

Лампа ДРЛ в разрезе и схема ее включения с использованием дросселя

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

К сведению! Дроссель во время работы не только обеспечивает разжигание источника света, но и осуществляет корректировку его работы. Он стабилизирует напряжение, подаваемое на контакты газоразрядной трубки.

Дроссели, используемые с газоразрядными лампами данного типа, выпускаются в двух исполнениях: независимого и встраиваемого включения. Это зависит от конструкции светильника и места размещения в нем ПРА.

Внешний вид дросселя независимого включения мощностью 150 Вт

Основные технические характеристики, являющиеся критериями выбора модели ПРА на соответствие условиям использования с конкретной газоразрядной лампой:

• электрическая мощность;
• рабочий ток;
• температура обмотки в нормальном режиме работы;
• допустимо возможный перегрев обмотки;
• максимально допустимая потеря мощности при использовании;
• коэффициент мощности.

Выход из строя ПРА является основной причиной незажигания светильников, оснащенных газоразрядными лампами, во время их эксплуатации. В связи с этим вопрос о том, как проверить дроссель для ДРЛ, является актуальным для многих обладателей подобных светотехнических устройств.

Использование мультиметра – это наиболее правильное решение при проверке работоспособности дросселя

Самый простой способ проверки — воспользоваться мультиметром и проверить целостность обмоток, а также наличие межвиткового замыкания.

В случае отсутствия измерительного инструмента можно воспользоваться лампочкой накаливания мощностью, аналогичной мощности дросселя, и включить ее последовательно в цепь питания ПРА.

При исправно работающем дросселе лампа накаливания будет гореть в половину накала или мерцать. Отсутствие свечения говорит о том, что обмотка прибора повреждена, наличие яркого свечения – в обмотке имеется межвитковое короткое замыкание.

Использование газоразрядных ламп при освещении цехов промышленных предприятий позволяет снизить затраты на оплату счетов за использованную электрическую энергию

Появление в сети реактивной нагрузки имеет, следующие негативные последствия:

Каждому дросселю полагается своя емкость конденсатора. Ни на дросселе , ни на ИЗУ , на схемах включения ламп эти конденсаторы не указаны. Эти конденсаторы подключаются параллельно сети 220 вольт до дросселя и служат для увеличения cos Ф сети, т.е. для компенсации реактивной мощности.

Изначально электромагнитный дроссель имеет очень низкий cos Ф. На корпусе дросселя указывается такой параметр как “лямбда” 0.42(0.44), 0.55 – это современное обозначение cos Ф, т.е. зарубежные электротехники, да и наши в последнее время для светотехнических расчётов ввели новое понятие – “фактор мощности”; его и следует принимать при расчётах как cos Ф. Грубо говоря, КПД дросселя изначально в пределах 50%. Это очень мало, почти 50% потребляемой электроэнергии расходуется зря, приходится платить за ложный ток.

При использовании входного конденсатора (параллельно сети) происходит компенсация емкостью индуктивности дросселя и ток, потребляемый комплектом лампа-дроссель, снижается почти в 2 раза. Считается, что с электромагнитным ПРА можно получить cos Ф, в самом лучшем случае, не более 0.92.

Электронные ПРА дают cos Ф 0.98-0.99, т.е. ток приблизится к току обычной лампы накаливания 250 ватт (если бы такая была). Например, ток потребляемый от сети электромагнитного ПРА с лампой ДНаТ-250 без конденсатора, почти 3А, а с ним – 1.4А. И так далее.

Для получения требуемой емкости конденсаторы можно включать параллельно, например 2 конденсатора по 16 мкф, подключенных параллельно, дают емкость 32 мкф., рабочее напряжение остается тоже – 250 вольт.

Не следует надеяться, что, поставив емкость побольше, Вы получите cos Ф больше 1. Если емкость будет больше, чем надо, лампа начнет мигать, если меньше, то ток потребления снизиться незначительно. То есть повышение емкости конденсаторов приведёт к уменьшению КПД и возникновению резонанса в цепи.

Ниже приведены величины емкостей в МКФ (все конденсаторы должны быть рассчитаны на переменное напряжение ~400V).

Похожие записи:

Микроконтроллер attiny2313. описание Vimar выключатели и розетки: обзор моделей Мощность электрического духового шкафа Что такое ацп и чем оно отличается от цап Устройство аккумулятора и принципы работы батареи Выключатель освещения с таймером на микросхеме к561ле5