TỔNG QUAN VỀ GIAO THỨC MODBUS KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG - Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí

BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI  KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN: KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG ĐỀ TÀI: “Thiết kế chiếu sáng cho phân xưởng khí” GVHD: NGUYỄN MẠNH QN NHĨM SINH VIÊN THỰC HIỆN: NÔNG MẠNH TUẤN MSV: 1041040317 PHAN VĂN TRUNG MSV: 1041040248 PHẠM QUANG HIỆP MSV: 1041040290 Hà Nội, 2017 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN MỤC LỤC CHƯƠNG I: Contents Mục lục CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ THUYẾT 1.1 Các khái niệm bản: 1.2 Các đại lượng đo ánh sáng: 1.2.1 Quang thông: 1.2.2 Cường độ ánh sáng: 1.2.3 Độ rọi: 1.2.4 Độ chói: 1.3 Đèn điện: 2.1 Xác định yêu cầu chiếu sáng đối tượng: thiết kế sơ tay 2.2 thiết kế hệ thống chiếu sáng phần mềm dialux: 2.3 kiểm tra tiện nghi chiếu sáng: 2.4 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng: 2.4.1 Tính tốn chiếu sáng phân xưởng 2.4.2 Lựa chọn thiết bị BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ THUYẾT 1.1 Các khái niệm bản: - Ánh sáng: ánh sáng loại sóng điện từ mà người cảm nhận trực tiếp, ánh sáng có bước sóng nằm khoảng 380nm đến 780nm - Nguồn sáng: vật tự phát ánh sáng 1.2 Các đại lượng đo ánh sáng: 1.2.1 Quang thông: - Để đánh giá khả phát sáng nguồn sáng mạnh hay yếu không gian xung quanh người ta sử dụng khái niệm quang thông - Biểu thức: Lumen(lm) 1.2.2 Cường độ ánh sáng: - Lượng quang thông nguồn sáng theo hướng khơng gian gọi cường độ ánh sáng - Biểu thức: , candela (cd) 1.2.3 Độ rọi: * Là đại lượng đặc trưng cho mức độ chiếu sáng cao hay thấp bề mặt - độ rọi trung bình E: đại lượng biểu thị mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng Biểu thức: , lux (lx) BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN F: quang thông nhận bề mặt chiếu sáng có tiết diện S (m2) -độ rọi điểm: độ rọi điểm bề mặt chiếu sáng Biểu thức: 1.2.4 Độ chói: Khi ta nhìn vào nguồn sáng hay bề mặt sáng ta có cảm giác bị chói mắt, cảm giác đánh giá độ chói L - Độ chói ảnh huỏng đến khả nhìn mắt, độ chói q nhỏ mắt khơng nhìn thấy mặt phát sáng, độ chói lớn làm cho mắt người chói lóa, khó chịu, khó chịu 1.3 Đèn điện: - Khái niệm: đèn điện nguồn sáng nhân tạo biến đổi điện thành quang - Phân loại: theo ngun lí hoạt động đèn chia làm nhóm chính: đèn sợi đốt, đèn phóng điện chất khí đèn LED BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 2.1 Xác định yêu cầu chiếu sáng đối tượng: thiết kế sơ tay B1 Chọn độ rọi yêu cầu & cấp quan sát: Theo TCVN 7144:2002; độ rọi yêu cầu Eyc=300lx phân xưởng làm việc thô máy hàn cấp quan sát mức độ C-D B2 Chọn bóng đèn: -yêu cầu mức độ quan sát cấp C-D thể màu CRI vừa phải -dựa vào biểu đồ kruithoft, với độ rọi yêu cầu Eyc=300 lx, nên chọn đèn có T=3000-4000 0K -từ liệu nêu đặc điểm nhà xưởng có chiều cao trung bình, chọn đèn MHED150 B3 Chọn đèn: -Chọn phương án chiếu sáng trực tiếp với đèn loại C có hiệu suất B4 Sơ bố trí đèn: -chọn khoảng cách từ đèn đến trần: h’=0.5 m h= H - h’- 0.85=5.5-0.5-0.85=4.15 -chỉ số treo đèn số không gian: ; j=0 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN -để đảm bảo độ đồng ánh sáng mặt phẳng làm việc loại đèn C, khoảng cách đèn thỏa mãn điều kiện: nmax=1.3h=1,3.4,15=5,4(m) + số đèn tối thiểu theo cạnh a: Chọn + số đèn theo cạnh b: Chọn Số lượng đèn tối thiểu nhà xưởng: Nmin= Na Nb=6.2=12 (bộ) B5 Tổng quang thông không gian chiếu sáng: -tra phụ lục 4.3 ứng với đèn MH-ED150 môi trường bụi nhiều; bảo dưỡng tốt: =1.5; đèn C có j=0, k=2.1; U=1.1 ( bảng 4.4) B6 Chọn công suất đèn, số lượng đèn bố trí lại đèn phù hợp: -quang thơng bóng đèn là: -chọn đèn MH-ED150 có quang thơng 14000 lm; cơng suất 150 -số lượng đèn cần thiết là: Chọn 16 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN -với 16 đèn, đọ rọi trung bình đạt là: -với 16 đèn: n=4 m=6 q=2 p=3 Bố trí đèn: 2.2 thiết kế hệ thống chiếu sáng phần mềm dialux: 2.2.1 giới thiệu phần mềm dialux: DIALux phần mềm thiết kế chiếu sáng độc lập, tạo lập công ty DIAL GmbH – Đức cung cấp miễn phí cho người có nhu cầu Phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux bao gồm phần: Phần DIALux Light Wizard: Đây phần riêng biệt DIALux bước trợ giúp cho người thiết kế dễ dàng nhanh chóng thiết lập dự án chiếu sáng nội thất Kết chiếu sáng nhanh chóng trình bày kết chuyển thành tập tin PDF chuyển qua BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN dự án chiếu sáng DIALux để DIALux thiết lập thêm chi tiết cụ thể xác với đầy đủ chức trình bày Phần DIALux : Đây phần tồn 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 ngoại 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 thông Phần mở dự án có dự án mở gần - DIALux tính tốn chiếu sáng chủ yếu theo tiêu chuẩn châu Âu EN 12464, CEN 8995 - DIALux cho phép chèn xuất tập tin DWG DXF - DIALux chèn nhiều vật dụng, vật thể mẫu bề mặt cho thiết kế sinh động giống với thực tế - Với chức mơ xuất thành ảnh, phim DIALux có hình thức trình bày ấn tượng - DIALux phần mềm độc lập, tính tốn với thiết bị nhiều nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng khác với điểu kiện thiết bị đo đạc phân bố ánh sáng có tập tin liệu phân bố ánh sáng để đưa vào DIALux - DIALux cung cấp công cụ Online cho việc cập nhật, liên lạc với DIALGmbH kết nối với nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN Bạn tải DIALux vể miễn phí từ địa trang web: www.Dialux.com 2.2.2 thiết kế: Kích thước phịng: Hệ số phản xạ mặt phẳng làm việc BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN Chọn bóng đèn: Bố chí bóng đèn: 10 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QN 2.2.2 kết thiết kế chiếu sáng: PHILIPS LL120X 1xLED150S/865 O / Luminaire Data Sheet CoreLine Trunking – the clear choice for LED Whether for a new facility or renovation of an existing space, customers want lighting solutions that provide quality of light and substantial energy and maintenance savings The new CoreLine Trunking 11 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN range of LED products can be used to replace general lighting The process of selecting, installing and maintaining is so easy – it’s a simple switch Height of Room: 5.500 m, Mounting Height: 5.500 m, Light loss factor: 0.80  [%] Eav [lx] Emin [lx] / 480 322 sàn 30 457 320 trần Walls (4) 80 70 161 319 141 199 Surface mp làm việc 12 Values in Lux, Scale 1:229 u Emax [lx] 0 547 518 0 310 1102 / BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN mp làm việc: UGR LengthwaysAcross to luminaire ax Height: 0.850 m Left Wall 28 28 Grid: 64 x 32 Points Lower Wall 28 29 Boundary Zone: 0.000 m (CIE, SHR = 0.25.) Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 0.676, Ceiling / Working Plane: 0.335 Luminaire Parts List No Pieces Designation (Correction Factor) 16PHILIPS LL120X 1xLED150S/865 O (1.000)  (Luminaire) [lm] 14000 Total: 240000 Specific connected load: 5.83 W/m² = 1.21 W/m²/100 lx (Ground area: 384.00 m²) 13  (Lamps) [lm] 14000 Total: 240000 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN PHILIPS LL120X 1xLED150S/865 O Article No.: Luminous flux (Luminaire): 14000 lm Luminous flux (Lamps): 14000 lm Luminaire Wattage: 150.0 W Luminaire classification according to CIE: 100 CIE flux code: 44 75 93 100 100 Fitting: x LED150S/865/- (Correction Factor 1.000) Room / Photo metric Result s Total Luminous Flux: Total Load: Light loss factor: Boundary Zone: Surface mp làm việc sàn trần Wall Wall Wall Wall 240000 lm 2240.0 W 0.80 0.000 m Average illuminances [lx] direct indirect 322 159 294 163 1.75 159 161 155 169 156 161 156 169 156 total 480 457 161 316 324 317 324 Reflection factor [%] Average luminance [cd/m²] / 30 80 70 70 70 70 / 44 41 70 72 71 72 to luminaire axis Uniformity on the working plane u0: 0.671 (1:1) Emin / Emax: 0.590 (1:2) UGR LengthwaysAcross Left Wall 28 28 Lower Wall 28 29 (CIE, SHR = 0.25.) Illuminance Quotient (according to LG7): Walls / Working Plane: 0.676, Ceiling / Working Plane: 0.335 Specific connected load: 5.83 W/m² = 1.21 W/m²/100 lx (Ground area: 384.00 m²) 14 BTL_KTCS 2.3 GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN kiểm tra tiện nghi chiếu sáng:  Bằng trực quan, nhận thấy mặt phẳng làm việc hình 3.2 điểm A( đèn 1,2) có độ rọi nhỏ ; cịn điểm B( tâm điểm đèn thứ 2) có độ rọi lớn : EA = Emin EB = Emax  Xác định độ rọi EA EB : Ta có b = 12m, h = 5,5m l = 2,2m → b-(2l+2p/2)= 4,6m Vì: (l+ℷ=) 6,8 m> 0,5h = 2,75 m, độ rọi điểm mặt phẳng làm việc tổng độ rọi đèn riêng rẽ tạo nên - Độ rọi điểm A : + Độ rọi trực tiếp 16 đèn tạo nên điểm A : - Xác định tổng độ rọi tương đối + Độ rọi điểm A đèn 1( 2) tạo nên : e1 = e2 Ta có : h = 5,5 ; p = m ; l = 2,2 nên : + Độ rọi điểm A đèn tạo nên : + Độ rọi điểm A đèn tạo nên : + Độ rọi điểm A đèn 15 ( 16) tạo nên : →Độ rọi điểm A đèn 15( 16) tạo nên : e15 = e16 = 180 135= 45 lx + Độ rọi điểm A đèn 14 tạo nên : →Độ rọi điểm A đèn 14 tạo nên : e14 = 60-55 = lx 15 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN + Độ rọi điểm A đèn 13 tạo nên : →Độ rọi điểm A đèn 13 tạo nên : e13 = 20-14 = lx + Độ rọi điểm A đèn 9( 10) tạo nên : →Độ rọi điểm A đèn 9( 10) tạo nên : e9 = e10 = 10 -4= lx + Độ rọi điểm A đèn 11 tạo nên : →Độ rọi điểm A đèn 11 tạo nên : e11 = 30-18 = 12 lx + Độ rọi điểm A đèn 12 tạo nên : →Độ rọi điểm A đèn 12 tạo nên : e12 = 46-25 = 21 lx Xác định tổng quang thông đèn đơn vị chiều dài : Kết luận : đảm bảo tiện nghi 2.4 Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho hệ thống chiếu sáng: 2.4.1 Tính tốn chiếu sáng phân xưởng  Xác định độ treo cao đèn: H= h-h1-h2 đó: h độ cao nhà xưởng ( chọn h = 5.5m) h1 khoảng cách tù trần đến bóng đèn ( chọn h1= 0,5m) 16 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN h2 la độ cao mặt làm việc( chọn h2=0.85m) từ suy độ cao treo đèn là: H= 5.5-0.85-0.5= 4,15 m Suy khoảng cách giưa đèn: +theo chiều rộng: L=6m +theo chiều dài: L=4m Căn vào mặt phân xưởng ta bố trí sau: Theo chiều rộng phân xưởng: bố trí hàng Số đèn hàng đèn  tổng số đèn 16 đèn  Tổng quang thông cần thiết chiếu sáng phân xưởng: : F : quang thơng phân xưởng S : diện tích phân xưởng Eyc: độ rọi yêu cầu : hệ số dự trữ : hiệu suất chiếu sáng đèn U: hệ số lợi dụng quang thơng Từ suy tổng quang thơng là: Quang thơng bóng đèn là:  Theo catalog nhà chế tạo Osram chọn đèn Metal helide 150W quang thông 14000lm  Tổng công suất sử dụng chiếu sáng phân xưởng: 17 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN Pcs =150.16= 2400 W Sơ đồ bố trí đèn Sơ đồ dây đèn chiếu sáng 18 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN Sơ đồ nguyên lí mạng điện chiếu sáng phân xưởng 2.4.2 Lựa chọn thiết bị a) Chọn cáp từ tủ phân phối đến tủ chiếu sáng: Ta chọn cáp đồng có tiết diện mm2 có Icpn = 25A Trong : k1: hệ số thể ảnh hưởng cách thức lắp đặt, cáp treo trần k1= 0,95 19 BTL_KTCS GVHD: NGUYỄN MẠNH QUÂN k2: Hệ số ảnh hưởng nhiệt độ tương ứng với dạng cách điện, K2=0.9 Ta chọn dây cáp đồng PVC 4x2.5mm2 300/500V Cu/PVC  có Iđm=25A b) Chọn aptomat tổng: Ta có Ics = 3.64 => chọn aptomat CB Tép LS pha 10A BKN310 với Uđm = 400 (V), IđmA = 10(A) c) Chọn aptomat nhánh Các áptômát nhánh chọn giống nhau, áptơmát cấp điện cho bóng Dịng qua áptơmát (1pha): Chọn áptơmát pha MCB A9K27110 có Iđm=10A d) Chọn dây dẫn từ áptômát đến cụm đèn Chọn dây đồng bọc tiết diện 2,0 mm2 M (2x2,0) có Icp = 10A 20