ПЛАЗМЕННАЯ ЛАМПА

РАЗНОВИДНОСТИ - ДЛЯ ТЕПЛИЦ И РАСТЕНИЙ

Используемый в обиходе термин «плазменная лампа» объединяет два типа устройств, схожих по принципу работы, но применяемых в разных сферах.

Виды плазменных ламп

Изделия первого типа, изобретённые и запатентованные в 1894 году Николой Теслой, в настоящее время применяются в чисто декоративных целях. Устройство представляет собой стеклянную сферу, внутри которой размещён единственный электрод.

При включении на электрод подаётся переменный электрический ток с напряжением в несколько киловольт и высокой частотой (порядка 20–30 кГц). После подачи тока на конце электрода возникает мощный коронный разряд.

Вторым электродом служит окружающая среда или соприкасающийся со стеклянной ёмкостью объект. В результате внутри сферы возникают многочисленные разряды-молнии. Направление им придают силовые линии электромагнитного поля; молнии концентрируются в местах его усиления — например, в точке прикосновения пальцем.

С целью снижения напряжения пробоя сфера заполняется инертным газом или газовой смесью. Ещё одно преимущество технологии — придание разрядам различного цвета (красного, розового, зелёного, синего и так далее). В числе используемых газов — неон (Ne), криптон (Kr) и ксенон (Xe).

В качестве сувенира лампы Теслы стали выпускаться с середины 1970-х годов Джеймсом Фалком. Современные устройства могут иметь любой вид: традиционной сферы, изогнутой трубки или даже гантели.

Преимущества таких источников света — малая потребляемая мощность (5–10 Вт), отсутствие нитей накаливания, долговечность и, разумеется, красота. Главный недостаток — опасность поражения электрическим током при прикосновении к сфере металлическим предметом или при одновременном прикосновении к лампе и заземлению.

Кроме того, сильное электромагнитное поле вокруг устройства не позволяет размещать его вблизи цифровой аппаратуры.

Плазменные источники света второго типа — газоразрядные лампы, в которых используется свечение возникающей при нагревании в парах газа плазмы.

ВИДЫ, ТИПЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАЗМЕННЫХ ЛАМП

Основными разновидностями таких устройств являются:

Лампы первых трёх типов обычно не называются плазменными и имеют существенные недостатки, главный из которых — неестественное освещение с преобладанием синего или красного спектра. Кроме того, ртуть, используемая в MV, крайне токсична, и такие устройства необходимо собирать и утилизировать в особом порядке.

При использовании в качестве светящегося вещества того или иного металла возбуждаемый в атомах резонанс ограничен значениями, характерными для природы вещества. Сера же отличается полиформизмом — способностью к формированию молекул, состоящих из произвольного числа атомов. Каждая такая молекула характеризуется индивидуальной частотой резонанса. В итоге совокупность молекул даёт полный (непрерывный) спектр, практически идентичный солнечному свету.

Состав эмитируемого плазменными серными лампами света: 79% — видимый диапазон; 20% — инфракрасный спектр; 1% — ультрафиолетовый спектр.

Существенным затруднением при изготовлении устройств является невозможность использования металлических электродов. Сера — неметалл, при нагревании активно взаимодействующий с веществом электрода и разрушающий его. В качестве альтернативного способа возбуждения резонанса в начале 1990-х годов Майклом Ури и Чарльзом Вудом было предложено использовать микроволновое излучение.

СВЧ-волны, разогревающие серные пары в инертном газе, продуцируют аналогичные применяемым в микроволновых лампах магнетроны. С целью уточнения терминологии используемые в лампах магнетроны часто называют лайтронами.

Излучатель имеет форму герметичного стеклянного сосуда (колбы), в которой находятся буферный инертный газ и несколько миллиграммов порошкообразной серы. Диаметр стеклянной ёмкости — от 30 до 50 мм. Для обеспечения наибольшего эффекта и равномерного прогрева колбу помещают в резонатор и обеспечивают её непрерывное вращение.

Частоты излучения стандартного магнетрона — около 2,5 ГГц — вполне достаточно для запуска процесса. Необходимой составляющей лампы является система охлаждения, поскольку температура стенок колбы может доходить до 1000°C. При это наружная температура устройства не превышает 60°C.

Плазменные лампы по большинству характеристик превосходят источники света других типов:

Среди достоинств изделий необходимо отметить высочайший КПД, полный спектр излучаемого света, аналогичный солнечному, долговечность, экологичность и сильный световой поток. Основные недостатки — высокая стоимость и ограниченный ассортимент продукции.

Особенности эксплуатации плазменных ламп напрямую связаны с двумя из перечисленных выше параметров: большой мощностью и полным спектром излучения. Первый фактор предопределил использование устройств для освещения помещений с большой высотой потолков (более 6 м) и открытых пространств.

Серные светильники и прожекторы используются в торговых центрах, складах, аэропортах, на стадионах, вокзалах, нефтяных вышках, для подсветки рекламы, зданий и сооружений.

Благодаря полному спектру света и отсутствию «мигания» плазменное оборудование идеально подходит для проведения теле- и киносъёмок, а также выращивания растений.

Для освещения дома и квартиры более популярны другие типы ламп:

Для отдельных помещений, например, ванной или кухни также могут применяться галогенные источники света.

В начало

ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ РАСТЕНИЙ И ТЕПЛИЦ

Большинство растений нуждается в солнечном или искусственно создаваемом свете. При несоблюдении этого условия они хуже растут, болезненно вытягиваются, хуже цветут и не плодоносят, а листья начинают желтеть.

В российских условиях наблюдается отчётливый недостаток естественного освещения в осенне-зимний период. Следовательно, возникает необходимость «подсвечивать» домашние и тепличные растения. При этом необходимо учитывать их видовые особенности.

Растения короткого дня нуждаются в свете исключительно для вегетации; цветение и плодоношение у них происходит зимой или осенью. Растения длинного дня, напротив, могут нормально цвести, только если световой день составляет не менее 12–14 часов. На цветение некоторых культур свет вовсе не влияет, однако без него они постепенно чахнут.

При применении в теплицах источников искусственного освещения важно также учитывать влияние на растения преобладания различных спектров излучения:

Полностью замещать солнечный свет искусственным не рекомендуется: преобладание того или иного спектра вместо полноценного излучения приводит к болезни растения. Ртутные светильники характеризуются слабым световым потоком и не подходят для больших теплиц.

Металлогалогенные, с их преимущественно синим спектром, помогают укрепиться корням, однако тормозят цветение. Натриевые, напротив, обладают красным спектром и подходят для активизации процессов цветения и образования завязей.

Идеальной альтернативой солнцу являются плазменные лампы, отличающиеся как большой мощностью, так и непрерывным спектром. Использовать их рекомендуется на всех стадиях развития культуры, кроме цветения: в этот период лучше применять натриевые источники света. При пренебрежении этим советом наблюдается резкое снижение урожайности, однако сами плоды отличаются высоким качеством.

Подбор количества светильников и высоты их размещения следует производить эмпирически: главное требование — равномерное освещение всей площади помещения. Как показывает практика, для большинства теплиц вполне достаточно одной плазменной лампы.

Одно из лучших решений для освещения теплиц — плазменные лампы серии PSH от корпорации LG. Ресурс устройств превышает 60000 часов; мощность — 730 Вт. Цветовая температура — в диапазоне 4500–7500 К; светоотдача — более 80 Лм/Вт. Параметры сети: переменное напряжение 220 В, частота 50/60 Гц. Вес устройства с балластом — всего 19 кг. Угол наклона луча — 50–120°.

Развитие технологии производства плазменных источников света и выход на рынок новых производителей позволяют в ближайшем будущем рассчитывать на снижение цен на продукцию и расширение ассортимента. А значит, подобрать безопасную и долговечную лампу для теплицы станет значительно проще.



© 2012-2017 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов