Lampes au sodium : variétés, paramètres techniques, domaine d'application + règles de choix

Les lampes au sodium économiques – une source lumineuse pratique pour les grands espaces où l'objectif principal n'est pas la précision du rendu des couleurs, mais un rayonnement économique, saturé, hautement efficace et lumineux.

Les modules sont fiables, peu exigeants quant aux conditions environnantes et stables en fonctionnement. Grâce à eux, vous pouvez réduire les coûts énergétiques sans sacrifier la qualité et la densité du flux lumineux émis.

Cependant, pour que les lampes remplissent leur fonction de manière aussi efficace que possible, il est nécessaire de les choisir correctement en fonction des conditions d'utilisation prévues. Pour ne pas se perdre dans la diversité, nous vous proposons de vous familiariser avec la classification des appareils au sodium, de connaître leurs avantages et inconvénients, leur domaine d'application et les règles de choix.

Description générale des appareils d'éclairage

Les produits au sodium constituent un équipement progressif, moderne et économique. Leur élément de travail principal est la vapeur de sodium.

Caractéristiques de construction des modules

Tout le processus se déroule dans un tube-brûleur spécial de forme cylindrique, constitué d'oxyde d'aluminium.

Les éléments émettant le rayonnement sont placés dans une ampoule en verre résistant, équipée des culots à vis les plus courants E27 ou E40.

Dans les grands locaux de production intérieurs, les lampes à base de sodium ne sont utilisées que lorsqu'il est nécessaire d'organiser un système d'éclairage économique, sans exigences élevées quant à l'indice de rendu des couleurs de la source lumineuse.

Le rayonnement de résonance produit a une couleur jaune-orange spécifique, dite monochromatique.

Cela signifie que, malgré la luminosité, la densité et la saturation, le flux lumineux n'assure pas un bon rendu des couleurs.

De plus, fonctionnant à une fréquence double de celle du réseau d'alimentation, les modules scintillent considérablement, ce qui les rend totalement inadaptés à l'éclairage des pièces d'habitation.

Avec un spectre lumineux chaud, les produits au sodium excellent dans les systèmes d'éclairage public utilitaire, décoratif et architectural. Ils démontrent une grande efficacité dans des conditions de brouillard sur les autoroutes, les routes et les chaussées.

Les sources lumineuses au sodium sont constituées d'une ampoule en verre thermorésistant de forme elliptique ou cylindrique. À l'intérieur se trouve un brûleur en aluminium équipé d'électrodes des deux côtés.

Le xénon est souvent inclus dans la composition gazeuse de remplissage des ampoules au sodium. Il contribue à améliorer le spectre de couleur de l'émission.

Ce matériau possède des caractéristiques physiques élevées et se distingue par une bonne résistance opérationnelle.

Il interagit correctement avec les vapeurs de sodium et possède la capacité unique de transmettre environ 90 % de l'énergie lumineuse produite sans se dégrader.

Outre les composés de sodium, la lampe à décharge contient du mercure et de l'argon.

Afin d'améliorer le niveau d'écologie, les marques les plus progressistes abandonnent le mercure dans la fabrication des produits au sodium.

L'ampoule est équipée de joints spéciaux. Ils maintiennent le vide à l'intérieur de l'ampoule et empêchent l'oxygène de pénétrer dans le brûleur.

Cela augmente le niveau de sécurité opérationnelle des appareils, car pendant le fonctionnement, le tube à décharge devient très chaud et atteint des températures presque fantastiques de 1300 °C.

Dans ce cas, l'entrée d'une très petite quantité d'air à l'intérieur peut détruire l'intégrité du module et provoquer une situation dangereuse pour les personnes à proximité.

Principe de fonctionnement des produits

Le principe de fonctionnement d'un appareil au sodium repose sur des décharges d'arc. En raison de la tension impulsionnelle générée dans le tube interne, elles créent une lueur visible saturée.

Pendant le fonctionnement, l'enveloppe extérieure de l'ampoule de type sodium chauffe jusqu'à une température ne dépassant pas 100 °C.

Dans les vapeurs de sodium, responsables de la formation du milieu de décharge gazeuse à l'intérieur de l'ampoule, la lueur spectrale rouge prédomine.

Grâce à cette caractéristique, les unités lumineuses créent une lumière émise dans les teintes suivantes :

• jaune ;
• orange ;
• rouge dans les nuances les plus variées.

Immédiatement après l'activation, les appareils au sodium brûlent faiblement et sombrement, car la majeure partie des ressources énergétiques est consacrée au chauffage de qualité du brûleur de travail.

Le flux lumineux n'acquiert la luminosité, la saturation et la puissance nécessaires qu'après 5 à 10 minutes, lorsque la température du brûleur interne atteint le niveau nécessaire à un fonctionnement correct.

Nuances du système de démarrage des dispositifs

Tous les produits de type sodium nécessitent un système de démarrage. Il est destiné à assurer un allumage optimal et un réglage pratique du flux de courant. Actuellement, le marché propose des éléments de régulation de démarrage de deux types.

Les fabricants d'équipements d'éclairage connexes fabriquent des starters sous forme d'un seul bloc intégré ou de plusieurs modules séparés.

Variante n°1. Il s'agit d'un bloc PRA conçu pour fonctionner à une tension secteur de 220 V. Il a une conception simplifiée, est vendu à un prix raisonnable et fait partie des options économiques d'équipement connexe.

Variante n°2. Il s'agit d'un bloc électronique plus moderne et progressif (EPRA), qui ne comporte pas de dispositif d'allumage dans sa conception.

Il stabilise la puissance, augmente considérablement l'efficacité lumineuse, élimine le scintillement désagréable pour les yeux et prolonge la durée de vie de l'appareil au sodium.

Les starters électroniques permettent de réduire la consommation d'énergie du système de près de 30 %.

Le seul inconvénient du produit est son prix plus élevé que celui du PRA. Cependant, les experts affirment que l'appareil électronique est rapidement amorti et améliore considérablement le confort de gestion du système d'éclairage.

Classification des appareils au sodium

Selon la classification principale, les lampes se distinguent par le niveau de pression partielle interne de vapeur de sodium.

Les produits avec de faibles valeurs sont appelés modules basse pression (LPS). Les appareils avec des valeurs élevées sont des dispositifs haute pression.

Chaque catégorie a ses avantages et ses inconvénients. En s'y référant, l'utilisateur peut facilement choisir l'appareil d'éclairage le plus approprié et optimal en termes de paramètres.

Particularités des modules basse pression

Les produits basse pression (LPS) présentent plusieurs caractéristiques spécifiques qui les distinguent de la gamme d'appareils similaires.

Ils sont équipés non pas d'une simple ampoule en verre, mais d'une ampoule en borosilicate à haute résistance. Cela est dû à l'effet agressif des vapeurs de sodium sur les surfaces en verre.

Dans toutes les sources lumineuses au sodium, l'indice de chromaticité est identique. Ce n'est qu'à la fin de la période d'exploitation déclarée par le fabricant que le rayonnement migre complètement vers les nuances spectrales rouges.

Le fonctionnement efficace d'une lampe NLND dépend directement de la température ambiante. Par conséquent, pour garantir des conditions de fonctionnement optimales, l'ampoule est placée dans une ampoule en verre extérieure, agissant comme un thermos et protégeant la source lumineuse des effets négatifs.

En quoi les lampes haute pression sont-elles intéressantes ?

Les modules sodium haute pression (NLVD) sont réputés pour leur meilleur rendu des couleurs et leur efficacité phénoménale. Leur flux lumineux pour une puissance de 30 à 1000 W atteint 160 lm/W, et leur durée de vie dépasse souvent 25 000 heures.

Grâce à la taille compacte du corps lumineux et à la luminosité sans précédent du flux lumineux émis, le champ d'application de ces produits est très vaste.

Pour les lampes NLVD, la diminution de l'intensité du flux lumineux pour les modules de 400 W ne dépasse pas 20 % sur toute la période d'exploitation, à condition d'un cycle de combustion quotidien de 10 heures dans différentes conditions météorologiques.

Les produits sont impérativement utilisés avec un ballast de type inductif ou électronique. L'allumage s'effectue à l'aide d'un dispositif spécial (IZU) fournissant des impulsions allant jusqu'à 6 kW.

Du moment de l'activation jusqu'à l'obtention d'une lumière pleine et entière de la luminosité requise, il s'écoule de 3 à 5 minutes.

Classement des dispositifs

La nomenclature nationale généralement admise des sources d'éclairage distingue quatre types d'appareils au sodium. Ils sont fabriqués en différentes modifications et sont destinés à des tâches spécifiques. Pour comprendre où utiliser chaque type de lampe, il est nécessaire de connaître leurs caractéristiques distinctives.

Que sont les DNaT ?

Les DNAT sont des modules tubulaires à arc avec un culot à vis et une ampoule en verre de quartz transparent. Ils ont une forme cylindrique et se distinguent des modèles similaires par une large gamme de puissances.

Ils présentent un bon niveau de rendement et font partie des sources lumineuses économes.

Les lampes au sodium sont fabriquées avec des culots de différentes tailles, ce qui dépend directement de la puissance de la source lumineuse. Les produits jusqu'à 70 W sont équipés du standard E27, et les appareils plus puissants à partir de 100 W et plus sont équipés d'un culot E40.

Ces produits offrent un éclairage public de qualité avec une visibilité contrastée prononcée dans diverses conditions météorologiques.

Ils conviennent pour une installation sur les autoroutes interurbaines, dans les tunnels, sur les aérodromes, etc. Ils donnent d'excellents résultats lorsqu'ils sont utilisés dans les serres, les orangeries et les châssis.

Le flux lumineux des DNAT a un effet bénéfique sur les plantes, compensant presque entièrement le manque de soleil et de lumière naturelle.

Les DNaMT ont les mêmes paramètres, mais sont fabriqués en forme ellipsoïdale et équipés d'une ampoule en verre dépoli pour créer un éclairage diffus plus doux.

Comment fonctionnent les DNaZ ?

Les DNaZ sont une source lumineuse équipée d'une ampoule avec un réflecteur intégré en film d'aluminium miroir, positionné hermétiquement sur les parois internes de l'appareil. Ils sont fabriqués en forme d'ellipse et sont équipés d'un culot à vis classique.

Grâce à la présence du réflecteur, les DNaZ offrent un niveau d'éclairement élevé et durent plus longtemps. Le revêtement miroir empêche la lumière d'atteindre le brûleur, supporte facilement la chaleur jusqu'à des températures élevées, ne se détériore pas et ne se dégrade pas pendant l'utilisation.

Ils sont largement utilisés dans l'agro-industrie. Ils imitent avec succès la lumière naturelle et assurent une croissance et un développement actifs des cultures maraîchères et ornementales cultivées en serres.

Quelle est la différence des DNaS ?

Les DNaS se distinguent de toutes les autres lampes par la présence d'un revêtement en substance diffusant la lumière sur la surface intérieure de l'ampoule. Cette solution technique permet d'utiliser le module pour remplacer directement les lampes à décharge au mercure obsolètes et dangereuses pour l'environnement.

Les modules DNaS sont les plus largement utilisés dans les laboratoires de recherche, dans le domaine médical, l'industrie chimique et d'autres secteurs connexes.

Principaux avantages des appareils au sodium

Parmi les sources lumineuses de type sodium, les caractéristiques les plus intéressantes, importantes et dignes d'attention sont les suivantes :

• un niveau d'efficacité lumineuse sans précédent – jusqu'à 150 lm/W pour les modules haute pression et environ 200 lm/W pour les lampes basse pression ;
• une longue durée de vie opérationnelle – de 12 000 à 32 000 heures sans perte de qualité ni de saturation du flux lumineux ;
• rentabilité de fonctionnement – réduction de la consommation d'énergie de base et réduction de 1,5 à 2 fois des coûts d'entretien de l'installation d'éclairage ;
• large plage de températures de fonctionnement – les produits fonctionnent parfaitement dans une plage de -60°C à +40°C.

Les sources lumineuses au sodium sont deux fois plus efficaces que les lampes fluorescentes classiques de puissance équivalente.

Les lampes au sodium sont capables d'assurer un excellent éclairage de l'espace avec une consommation d'énergie électrique minimale, en générant un flux lumineux doux et agréable.

Cela est dû aux caractéristiques de conception des produits et à un émetteur compact de petite taille, capable de diriger les rayons lumineux dans les directions nécessaires très facilement et sans délai.

Principaux inconvénients des produits

Outre une liste impressionnante d'avantages et de qualités positives, les sources lumineuses au sodium présentent plusieurs caractéristiques spécifiques avec un signe « moins ».

Parmi elles, on distingue les points suivants :

• gamme de couleurs spécifique qui évolue en cours de fonctionnement prolongé – ce qui empêche d'utiliser les modules dans des locaux où des exigences élevées en matière de rendu des couleurs sont imposées;
• dépendance aux conditions météorologiques de la qualité et de l'intensité du flux lumineux – par temps froid, le rayonnement se détériore sensiblement et perd en intensité;
• haut niveau de sensibilité aux paramètres du réseau électrique – en cas de fluctuations importantes du système, il est déconseillé d'utiliser les appareils ; l'exploitation n'est autorisée que sur des réseaux à tension stable, où des fluctuations mineures ne sont observées que rarement;
• nécessité d'éléments de sécurité supplémentaires – lors de la combustion, il se produit une fuite d'atomes de sodium, et pour l'éviter, un tube à décharge monocristallin est utilisé avec la lampe;
• durée d'allumage initial – lors de l'activation, la lampe ne s'allume pas immédiatement et ne produit un flux lumineux stable qu'après 6 à 10 minutes;
• raccordement problématique et entretien ultérieur du ballast, qui a des dimensions imposantes et est sujet à une perte de puissance allant jusqu'à 60%;
• pulsation du flux lumineux à la fréquence du réseau de 50 Hz;
• augmentation constante de la puissance consommée tout au long de la durée de vie – parfois les valeurs dépassent les chiffres initiaux de 35 à 40%.

Compte tenu de tous ces points, les spécialistes ne recommandent pas d'utiliser les lampes pour les systèmes d'éclairage domestique. Dans un environnement domestique, les sources lumineuses au sodium ne pourront tout simplement pas se montrer à la hauteur.

Les lampes de type sodium conviennent parfaitement à l'éclairage des axes routiers, des autoroutes et des chaussées. Elles fournissent un flux lumineux de qualité avec un bon niveau de dispersion et permettent de réduire la consommation d'énergie de près de 50%

En revanche, là où l'on a besoin d'une lumière économique, puissante et intense sans exigence de rendu des couleurs précis et correct, les modules fonctionneront à la perfection et rempliront parfaitement les tâches assignées.

Danger pour l'homme et l'atmosphère

Étant donné que les sources lumineuses au sodium, en raison de leur faible rendu des couleurs, ne sont pas utilisées dans les pièces où les gens passent beaucoup de temps, elles n'ont pas d'impact négatif trop important sur la santé humaine.

Cependant, on ne peut pas les qualifier de totalement sûrs et écologiques en raison du mercure toxique qu'ils contiennent.

La destruction des anciens modules au sodium hors service et autres éléments lumineux dangereux est assurée par des organismes spécialisés. Ils récupèrent les modules auprès des particuliers et des entreprises, puis les éliminent selon l'une des méthodes prévues par la loi.

Il est strictement interdit de jeter les produits ayant dépassé leur durée de vie dans les conteneurs à ordures. En cas de bris de l'ampoule, le mercure se répand dans l'environnement, créant des vapeurs toxiques dépassant de 20 fois les normes de sécurité autorisées.

Les règles pour l'élimination des lampes au sodium sont les mêmes que pour les luminaires fluorescents, plus de détails – dans cet article.

Domaine d'application des dispositifs

La faible précision du rendu des couleurs ne permet pas d'utiliser les modules au sodium dans les pièces d'habitation, mais pour l'extérieur, ce paramètre n'a pratiquement pas d'importance, c'est pourquoi les lampes au sodium y sont le plus souvent utilisées.

Les modules au sodium sont largement utilisés dans l'industrie automobile pour créer des phares particulièrement lumineux, améliorant la visibilité sur la route en cas de brouillard épais et de chutes de neige.

À l'aide des lampes au sodium, on crée des systèmes économiques et très efficaces pour éclairer de grandes surfaces, avenues, autoroutes et routes de campagne.

Les lampes au sodium sont installées dans des appareils destinés à l'éclairage d'ambiance et de mise en lumière :

• tunnels, installations sportives et aires de conteneurs ;
• monuments historiques et architectures ;
• aéroports, gares et autres lieux où les gens ne passent pas beaucoup de temps ;
• ateliers, locaux de production et d'entrepôt où la qualité du rendu des couleurs n'est pas un critère ;
• dans les serres, jardins d'hiver et orangeries pour accélérer la croissance et améliorer le rendement de base des plantes, fleurs décoratives, cultures maraîchères et baies.

Dans tous les systèmes électriques mentionnés ci-dessus, les lampes au sodium fonctionnent de manière qualitative et assurent un niveau d'éclairage adéquat, avec une consommation d'énergie minimale.

Comment bien choisir une source de lumière

La faible qualité du rendu des couleurs et le fort scintillement rendent les modules au sodium inadaptés à un usage domestique et à l'éclairage permanent des pièces d'habitation.

Mais ce n'est pas une raison pour renoncer à utiliser ces sources lumineuses économiques et efficaces dans d'autres domaines.

Les lampes de type DNaZ, équipées d'un réflecteur miroir, diffusent uniformément le flux lumineux au-dessus des plantes, favorisent une croissance accélérée et stimulent une fructification rapide. Avec cette approche, le rendement des serres est multiplié par plusieurs.

Il suffit de définir clairement les tâches à accomplir et de choisir spécifiquement la source lumineuse la plus adaptée.

S'il est nécessaire de créer un système d'éclairage dans une serre ou une orangerie où sont cultivés divers légumes, herbes, baies, plantes décoratives et fleurs, il convient de privilégier les produits haute pression marqués DNaZ.

Ils ont un coefficient de réflexion de 95 % et maintiennent ces paramètres à un niveau adéquat pendant toute la période d'exploitation.

Le flux lumineux des lampes n'est pas seulement dirigé vers le bas, comme par exemple pour les modules DNaT, mais est distribué longitudinalement.

Cela offre la possibilité d'intégrer des lampes au sodium directement au centre d'une étagère, d'un rebord de fenêtre ou d'une table, d'où elles pourront diffuser la lumière à la fois le long de la rangée et de part et d'autre.

Il est recommandé d'acheter des appareils de type sodium dans des magasins spécialisés. Il ne faut pas courir après le prix bas. Il vaut mieux acheter une fois un module de marque de haute qualité et oublier le remplacement des ampoules pendant longtemps.

Les lampes au sodium simples donnent d'excellents résultats dans les serres avec un accès minimal à la lumière solaire. Elles fournissent la lumière spectrale bleue et rouge vitale pour les plantes, accélérant la croissance, le développement, la fructification et la floraison.

Lorsqu'il est nécessaire d'éclairer qualitativement les autoroutes et d'améliorer leur sécurité dans des conditions météorologiques difficiles comme le brouillard épais ou les chutes de neige, il faut prêter attention aux lampes au sodium à basse pression classiques.

Elles consomment les ressources de manière économique, ont une durée de vie prolongée jusqu'à 32 000 heures et fournissent un flux lumineux saturé et brillant jusqu'à 200 lm/W.

Des informations sur les nuances du choix, les meilleurs fabricants de lampes pour une utilisation dans les locaux résidentiels sont présentées dans les articles :

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Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Ce qu'est une lampe de type sodium, comment elle fonctionne dans différentes conditions et en quoi elle diffère des autres sources de lumière :

Un aperçu détaillé du module au sodium de la société allemande Osram :

Comment éclairer efficacement les plantes dans une serre à l'aide de produits d'éclairage au sodium :

Il est nécessaire de choisir les appareils au sodium en stricte conformité avec le domaine d'utilisation. Il est préférable d'acheter des produits de marques reconnues dans un magasin où les marchandises sont stockées dans des conditions appropriées et ne sont pas soumises à des agressions environnementales.

Une telle lampe durera toute sa durée de vie, ne nécessitera pas de procédures d'entretien complexes et fournira un flux lumineux dense et saturé dans tout endroit pratique pour l'utilisateur.

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