(TIỂU LUẬN) bài tập lớn môn kĩ THUẬT CHIẾU SÁNG tính toán, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Khoa TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN : KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG Đề tài :Tính tốn, thiết k ế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN QUANG THUẤN Sinh viên thực : NGÔ VĂN CƯỜNG TẠ VĂN HIỂN LÊ BÁ HẠNH NGUYỄN VĂN TOẢN Thiết Kế Chiếu LớpĐ3_ Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Hà nội 2010 Thiết Kế Chiếu LớpĐ3_ Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện LỜI NÓI ĐẦU Thiết k ế chiếu sáng ứng dụ ng công nghệ chiếu sáng cho không gian người Gi ống việc thiết kế ki ến trúc, kỹ thuật thiết kế khác, thiết kế chiếu sáng dựa vào tổ hợp nguyên tắc khoa họ c đặc trư ng, tiêu chuẩ n quy ước thiết lập m ột số tham số thẩm mỹ học, văn hóa người xem xét cách hài hòa Từ th ời kỳ sơ khai văn minh đến thời gian gần đây, người chủ yếu tạo ánh sáng từ lửa nguồn nhiệt nhiều ánh sáng Ở kỷ 21, sử dụng nguyên t ắc để sả n sinh ánh sáng nhiệt qua loại đèn nóng sáng Chỉ vài thập kỷ gần đây, sản phẩm chiếu sáng trở nên tinh vi đa dạng nhiều Theo ước tính, việc chiếu sáng chiếm khoảng 20 – 45% tổng nhà thương mại khoảng – 10% tổng tiêu thụ lượng máy công nghiệp Hầu hệt người sử dụng nghiệp thương mại nhận thức vấn đề tiết kiệm lượng hệ thống sáng Thơng thường tiến hành kiệm lượng chiếu tiết cách đáng kể với vốn đầu tư chút kinh nghiệm Thay loại đèn thuỷ ngân đèn nóng sáng đèn halogen kim loại đèn natri cao áp giúp giảm chi phí lượng tăng độ chiếu sáng Lắp đặt trì thiết bị điều khiển quang điện, đồng hồ hẹn hệ thống quản lý lượng đem lại hiệu tiết kiệm đặc biệt Tuy nhiên, số trường hợp, cần phải xem xét việc sửa đổi thiết kế hệ thống chiếu sáng để mục tiêu tiết kiệm mong đợi Cần hiểu đạt loại đèn có hiệu suất cao khơng phả i yếu tố nh ất đ ảm bảo hệ thống chiếu sáng hiệu quả.Do k ỹ sư cần phải thiế t kế cách xác hiệu m ột số giúp kỹ sư thiết kế giảm b ớt thời gian tính xác sử dụng phần mềm thiết kế Sau tìm hiểu số phần mềm thiết kế với đề tài tập lớn “Tính tốn, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux” Do thời gian làm kiến thức cịn hạn chế nên làm chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót.chúng em kính mong nhận đượ c góp ý, bảo thầy, để em có kinh nghiệm kiến thức chuẩn bị cho công việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quang Thuấn giúp đỡ chúng em hoàn thành tập lớn Sinh viên thực NGÔ VĂN CƯỜNG TẠ VĂN HIỂN LÊ BÁ HẠNH NGUYỄN VĂN TOẢN Thiết Kế Chiếu LớpĐ3_ Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện CHƯƠNGI : KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG 1.1)Giới thiệu Chiếu sáng kỹ thuật đa ngành, trước hết mối quan tâm kỹ sư điện, nhà nghiên cứu quang quang phổ học, cán kỹ thuật cơng ty cơng trình công cộng nhà quản lý đô thị Chiếu sáng mối quan tâm nhà kiến trúc, xây dựng giới mỹ thuật Nghiên cứu chiếu sáng công việc bác sỹ nhãn khoa,các nhà tâm lý học, giáo dục thể chất học đường… Trong thời gian gần đây, với đ ời hoàn thiện nguồn sáng hiệ u suất cao, phương pháp tính tốn công cụ phần mềm chi ếu sáng m ới, kỹ thuậ t chiế u chiếu sáng chuyể n từ giai đoạn chiếu sáng tiện nghi sáng chiếu sáng hiệu tiết kiệm điện gọi tắt chiếu sáng tiện ích Theo số liệu thống kê, năm 2005 điện sử dụng cho chiếu sáng toàn giới 2650 tỷ kWh, chiếm 19% sản lượng điện Hoạt động chiếu sáng xảy đồng thời vào cao điểm buổi tối khiến cho đồ thị phụ tải lưới điện tăng vọt, gây khơng khó khăn cho việc truyền tải phân phối điện Chiếu sáng tiện ích giải pháp tổng thể nhằm tối ưu hóa tồn kỹ thuật chiếu sáng từ việc sử dụng nguồn sáng có hiệu suất cao, thay loại đèn sợi đốt có hiệu lượng thấp đèn compact,sử dụng rộng rãi loại đèn huỳnh quang hệ mới, sử dụng chấn lưu sắt từ tổn hao thấp chấn lưu điện tử, sử dụng tối đa hiệu ánh sáng tự nhiên, điều chỉnh ánh sáng theo mục đích yêu cầu sử dụng, nhằm giảm tiêu điện thụ mà đảm bảo tiện nghi nhìn Kế t chiếu sáng tiện ích phải đạt ti ện nghi nhìn tốt nhất, tiết kiệm lượng, hạn chế loại khí nhà kính, góp phần bảo vệ mơi trường 1.2)Các khái niệm 1.2.1)Ánh sáng Ánh sáng xạ ( sóng) điện từ nằm dải sóng quang học mà mắt người cảm nhận Thiết Kế Chiếu LớpĐ3_ Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Hình 1.1 Như quan sát dải quang ph ổ ện từ Hình 1.1, ánh sáng nhìn thấy thể mộ t dải băng từ tần hẹ p nằm ánh sáng tia cực tím (UV) lượng hồng ngoại (nhiệt) Những sóng ánh sáng có khả kích thích võng mạc củ a mắt, giúp tạ o nên cảm giác thị giác, gọi khả nhìn.Vìvậy để quan sát cần có mắt hoạt động bình thường ánh sáng nhìn thấy 1.2.2)Các đại lượng đo ánh sáng 1.2.2.1)Quang thông F (ф),lumem (lm) Là đ ại luợng đặc trưng cho khả phát sáng củ a m ột nguồ n sáng, có xét đến cảm thụ ánh sáng mắt nguời hay gọi lâ công suất phát sáng nguồn sáng F =k.W V d Trong đó: k = 683lm/w hệ số chuyển đổi đơn vị luợng sang đơn vị cảm nhận ánh sáng W luợng x? V độ nhạy tuơng đối mắt nguời 1.2.2.2)Cường độ ánh sáng I candela (cd) Là đại luợng biểu thị mật độ phân bố quang thông nguồn sáng theo hướng định Hình 1.2 I= ≈ Thiết Kế Chiếu LớpĐ3_ Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Trong : F quang thơng (lm) Ω góc khối , giá trị cực đại 1.2.2.3) Độ rọi E (lux) Là mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng bề mặt Elx = 1Lux = 1Lm/m Nếu nguồn sáng chiếu thẳng đứng với mặt phẳng chiếu sáng (hình 1.3) ta có Ea = Lux Hình 1.3 Nếu nguồn sáng chiếu xuống mặt phẳng chiếu với góc hình 1.4 ta có Ea = Hình 1.4 1.2.2.4 Độ chói L (cd/m ) Là đạ i luợng đặc trưng cho khả xạ ánh sáng nguồn sáng hay bề mặt phản xạ gây nên cảm giác chói sáng mắt nguời L = (Cd/m) Thiết Kế Chiếu LớpĐ3_ Trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Điện Hình 1.5 1.2.2.5 Định luật Lambert Định luật Lambert mô tả mối quan hệ độ chói L độ rọi E : ρ.E = L Trong đó: ρ hệ số phản xạ 1.2.2.6 Độ tương phản C Sự chênh lệch độ chói tương đối hai vậ t để cạnh mà mắt người phân biệt đuợc gọi độ tương phản C = = 1≥0,01 C≥ 0,01 mắt người phân biệt hai vật để cạnh 1.2.2.7.Hiệu suất phát quang H (lm/w) Hiệu suất phát quang lâ đại luợng đo tỷ số quang thơng phát bóng đèn (F) công suất điện tiêu thụ ( P) bóng đèn ( nguồn sáng ) 1.3 Nguồn sáng Nguồn sáng điể m: khoảng cách từ nguồn ñến mặt phẳng lâm vi ệc lớn nhiều so với kich thước nguồ n sáng coi nguồn sáng điểm ( nguồn sáng có kích thuớc nhỏ 0,2 khoảng cách chiếu sáng) Nguồn sáng đuờng: mộ t nguồn sáng đượ c coi nguồn sáng đường chiều dài đáng kể so với khoảng cách chiếu sáng Phân loại nguồn sáng Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện Nhận xét Ta thấy, kết tính tốn phần mềm tính tốn sơ lý thuyết cho kết gần giống Như trình thiết kế ta sử dụng phương pháp này.Việc sử dụng phần mềm cho kết xác hơn, ta kiểm tra độ rọi, độ chói điểm (thiết kế bên trong) hay đường (thiết kế bên ngoài) cách rễ ràng Kết thiết kế DIALux cho ta cách nhìn trực quan, sinh động gần với thực tế Song việc thiết kế phần mềm hạn chế, việc sử dụng đèn, số hãng sản xuất thiết bị chiếu sáng Việt Nam chưa xuất Catalog phần mềm DIALux Tài liệu tham khảo 1.Thiết kế chi ếu sáng (Lê Văn Doanh chủ biên) Nhà xuất KHKT năm 2008 2.Giáo trình “Kỹ thuật chiếu sáng” thầy Nguyễn Quang Thuấn GV khoa Điện trường ĐHCN Hà Nội 3.Tài liệu học DIALux tiếng Anh hình ảnh Hướng dẫn mô DIALUX Internet Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện MỤC LỤC LỜI NÓI Đ ẦU CHƯƠ NGI : KHÁI NI ỆM CHUNG V Ề KỸ THUẬT CHI Ế U SÁNG 1.1) 1.2) 1.2.2.7.Hiệ u suấ t phát quang H (lm/w) 1.4.2.Cấ u tạ o mộ t s ố đèn thông dụ ng CHƯƠ NGII : GI ỚI THI ỆU VỀ PH ẦN M ỀM DIALUX 2.1 2.2 2.3.1 Cử a s ổ khở i độ ng DIALux 4.6 2.3.2 2.3.3 CHƯƠ NG III ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DIALUX TRONG TÍNH TOÁN THI ẾT K Ế CHI Ế U SÁNG Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 Kh Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Điện 3.1.1.Tính tốn lý thuy ế t (tính toán thiét k ế sơ kiể m tra) 31 3.1.1.1.Thiế t kế sơ 31 3.1.1.2.Kiể m tra độ rọ i 33 3.1.2.Ứng dụ ng phầ n mề m DIALux thiế t kế chiếu sáng 35 3.1.2.1 Thi ế t lậ p kích th ướ c phịng n lý dự án 35 3.1.2.2 Thiế t lậ p nộ i thấ t phòng 39 3.1.2.3 Chọ n đèn, chạ y mô phỏ ng chạ y kế t tính tốn .41 3.2.Chiế u sáng bên ngồi 53 3.2.1 Tính tốn lý thuy ết 54 3.2.2 Ứ ng dụ ng phầ n mề m DIALux 4.6 chi ế u sáng đườ ng giao 55 Thiết Kế Chiếu Sáng LớpĐ3_K2 ... số giúp kỹ sư thiết kế giảm b ớt thời gian tính xác sử dụng phần mềm thiết kế Sau tìm hiểu số phần mềm thiết kế với đề tài tập lớn ? ?Tính tốn, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux? ?? Do thời... thất chiếu sáng giao thông Phần thiết kế dự án chiếu sáng nội thất .Phần thiết kế dự án chiếu sáng ngoại thất Phần thiết kế dự án chiếu sáng giao thơng Phần mở dự án có dự án mở gần -DIALux tính. .. DIALux 4.6: Đây phần toàn phần mềm thiết kế chiếu sáng DIALux Từ phần DIALux 4.2 bạn chọn để vào nhiều phần khác nhau: Phần trợ giúp thiết kế nhanh (wizards) cho chiếu sáng nội thất, chiếu sáng