Pogotowie oświetleniowe
801 800 103
Lampy sodowe - wady i zalety

Lampy sodowe - wady i zalety

Lampa sodowa. Każdy o niej mówi, każdy wie o jej istnieniu, ale nie każdy wie czym właściwe jest. Warto zapoznać się z typami lamp sodowych, ich zastosowaniem oraz wadami i zaletami tego typu oświetlenia.

ulica sodowaFot. 1. Oświetlenie uliczne z zastosowaniem opraw sodowych

Gdybyśmy mieli opisać w sposób techniczny zasadę działania lamp sodowych, to należy zacząć od określenia, że jest to lampa wyładowcza, w której środowiskiem wyładowczym są pary sodu. Można też dokonać podziału typów tzw. „sodówek” ze względu na panujące wewnątrz cieśnienie, tj. na nisko- i wysokoprężne.

Powstanie

Biorąc pod uwagę aspekt historyczny, niskociśnieniowa lampa sodowa została po raz pierwszy wprowadzona w życie około 1920 r. Dzięki opracowaniu specjalnego rodzaju szkła, które jest odporne na korozyjne działanie oparów sodu. Działała ona pod ciśnieniem mniejszym niż 1 Pa i wytwarzała prawie monochromatyczne widmo światła wokół linii emisji sodu przy długości fali 589,0 i 589,56 nanometra. Wytwarzane przez nie żółte światło ograniczało zakres zastosowań do tych lokalizacji, w których nie było wymagane widzenie kolorów, co ma swoje znaczenie szczególnie w zastosowania wewnętrznym.

LPS lampaFot. 2. Jarznik niskoprężnej lampy sodowej (LPS)

W 1959 r. przeprowadzono demonstrację laboratoryjną lampy wysokociśnieniowej. Opracowanie przez General Electric spiekanego materiału tlenku glinu (z dodatkiem tlenku magnezu w celu poprawy przepuszczalności światła) był ważnym krokiem w budowie lampy komercyjnej. Materiał był dostępny w formie rurki do 1962 r., ale konieczne były dodatkowe techniki uszczelnienia rur i dodania niezbędnych elektrod – materiału, który nie mógł się stopić jak kwarc. Zaślepki rurki łukowej nagrzewałyby się do 800oC podczas pracy, a następnie schładzały się do temperatury pokojowej po wyłączeniu lampy, więc końcówki elektrod i uszczelnienie rurki łukowej musiały tolerować powtarzające się cykle temperaturowe. Pierwsze komercyjne wysokoprężne lampy sodowe były dostępne w 1965 r.

Wady i zalety

Wada czy zaleta danego elementu jest uzależniona od okoliczności, w której chcemy dany obszar ocenić. Lampy sodowe są jednym z najbardziej skutecznych elektrycznych źródeł światła. Ta wysoka wydajność jest częściowo spowodowana tym, że emitowane światło ma długość fali zbliżoną do szczytowej czułości ludzkiego oka. Są one stosowane głównie do oświetlenia zewnętrznego, gdzie wierne odwzorowanie kolorów nie jest ważne. Pomarańczowe (odcienie koloru rudego) światło lamp sodowych powoduje zafałszowanie kolorów otoczenia i zieleni. Ma to szczególnie niekorzystny wpływ na postrzeganie zabytkowych obszarów miast, gdzie po zapadnięciu zmroku dużo lepszym rozwiązaniem byłoby zastosowanie lamp lepiej odwzorowujących naturalne kolory.

oswietlenie sodoweFot. 3. Ciąg lamp oświetleniowych HPS (wysokoprężne sodowe) w Gdyni

Nowoczesne lampy sodowe mają też żywotność około 18 000 godzin i nie zmniejszają strumienia świetlnego wraz z wiekiem, chociaż zwiększają zużycie energii o około 10% pod koniec okresu użytkowania. Ta właściwość kontrastuje z lampami rtęciowych, które pod koniec życia stają się ciemniejsze do tego stopnia, że stają się nieskuteczne, a jednocześnie zużywają niezmienioną ilość energii elektrycznej.

W jaki sposób lampy sodowe kończą… swój żywot?

Pod koniec okresu użytkowania wysokoprężne lampy sodowe przestają funkcjonować stabilnie. Spowodowane jest to utratą sodu w łuku. Sód jest pierwiastkiem wysoce reaktywnym i w reakcji z tlenkiem glinu lampy łukowej zaczyna zachowywać się niestabilnie.

zuzyta oprawa sodowa.jpgFot. 4. Zużyta oprawa HPS (zdjęcie wykonane podczas jednego z audytów oświetleniowych)

W rezultacie lampy sodowe można uruchomić przy stosunkowo niskim napięciu, ale gdy nagrzewają się podczas pracy, wzrasta wewnętrzne ciśnienie gazu i do utrzymania wyładowania wymagane jest coraz większe napięcie. W miarę starzenia się lampy napięcie podtrzymujące ostatecznie wzrasta, przekraczając maksymalne napięcie wyjściowe. Gdy lampa nagrzewa się do tego momentu, łuk nie działa i lampa gaśnie. W końcu po wygaszeniu łuku, lampa ponownie ochładza się, ciśnienie gazu w rurce łuku zostaje zmniejszone i może ponownie spowodować zajarzenie łuku. Skutkuje to tym, że lampa świeci przez chwilę, a następnie gaśnie, zwykle zaczynając od czystej lub niebieskawej bieli, a następnie przechodząc do czerwono-pomarańczowej.
Bardziej zaawansowane konstrukcje stateczników wykrywają ten proces i rezygnują z próby uruchomienia lampy po kilku cyklach, ponieważ powtarzające się zapłony wysokiego napięcia potrzebne do ponownego uruchomienia skracają żywotność całego systemu. Jeśli zasilanie zostanie odłączone i ponownie zastosowane, statecznik podejmie nową serię prób rozruchu.

Czy lampy sodowe mają jeszcze swoje miejsce w otaczającym nas świecie?

Zdecydowanie nie. Choć parametry techniczne lamp sodowych przez wiele dziesięcioleci były cechami pozytywnymi, dzisiaj ich przyszłość jest już przesądzona. Dominacja technologii opartych na LED oraz deklaracje, a także realizacje tych deklaracji przez firmy produkujące tego typu oświetlenie, dają jasny obraz – lampy sodowe to już przeszłość.

gdynia 2Fot. 5. Porównanie oprawy wysokoprężnej sodowej z oswietleniem LED (Gdynia)

Tendencja wśród firm produkujących tego typu lampy jest mocno spadkowa i w ciągu kilku lat produkcja lamp w tej technologii przemieści się w okolice zera. Wraz z LED’ami wchodzą też nowe możliwości słupów oświetleniowych, a z tym lampy sodowe już nie wygrają. 

Autor: Kamil Sobkiewicz, Główny Specjalista ds. Elektromobilności Energa Oświetlenie Sp. z o.o. 

Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w ustawieniach przeglądarki.

Rozumiem