Giáo trình sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả phần 2 trường đh công nghiệp quảng ninh

Chương CHIẾU SÁNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ 4.1 Đại cương chiếu sáng tiết kiệm hiệu Theo suốt chiều dài lịch sử phát triển kỹ thuật, ngành Kỹ thuật chiếu sáng tiến bước chậm chạp với nguồn sáng đơn sơ ban đầu bó đuốc, nến hay đèn dầu… nhanh chóng chuyển qua kỷ nguyên phát triển rực rỡ thời kỳ Ánh sáng điện Nếu trước chiếu sáng nhằm “đẩy lùi bóng tối”, với phát triển vượt bậc Cách mạng khoa học kỹ thuật, đời sống vật chất tinh thần người cải thiện với nhiều bước đột phá, mục đích yêu cầu chiếu sáng thay đổi Chức chiếu sáng việc đảm bảo điều kiện tiện nghi lao động, tiện nghi sinh hoạt người, nâng cao giá trị thẩm mỹ cho cơng trình kiến trúc, hoạt động nghệ thuật văn hóa cịn phải tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường Tiết kiệm điện chiếu sáng tắt, khơng sử dụng bóng đèn khơng có nhu cầu mà cần áp dụng đồng giải pháp công nghệ tiên tiến, sử dụng nguồn sáng thiết bị chiếu sáng tiết kiệm lượng hiệu theo phương châm “tiêu tốn điện chất lượng ánh sáng tốt hơn” đáp ứng nhu cầu sử dụng, đồng thời giảm điện tiêu thụ chiếu sáng thành thị nông thôn vào cao điểm Theo đà phát triển nghiệp cơng nghiệp hóa đất nước, đô thị khu công nghiệp, xa lộ, công trình văn hóa thể thao phát triển nhanh chóng Hiện quy mơ tồn quốc, huyện, xã 85% hộ dân cung cấp điện quốc gia, với tổng số 700 đô thị đà quy hoạch xây dựng phát triển (trong có thành phố lớn 60 thành phố, 47 thị xã 620 thị trấn) nhu cầu chiếu sáng tăng trưởng lớn Với số dân đô thị chiếm 26% dân số nước sử dụng 80% tổng số điện năng, chiếu sáng sử dụng tới 27% tổng điện Với tốc độ phát triển trên, việc đầu tư xây dựng nhà máy điện không theo kịp tốc độ phát triển nhanh kinh tế, tình trạng thiếu điện diễn biến lâu dài việc sử dụng điện hiệu tiết kiệm quốc sách hàng đầu Kỹ thuật chiếu sáng chuyển từ chiếu sáng tiện nghi trọng tiện nghi nhìn sang chiếu sáng tiện ích cần đảm bảo tiện nghi nhìn, thỏa mạn điều kiện lao động tốt triệt để tiết kiệm điện 4.1.1 Các phương pháp tạo ánh sáng Ánh sáng phần nhiều loại sóng điện từ bay khơng gian Những loại sóng có tần suất chiều dài, hai giá trị giúp phân biệt ánh sáng với dạng lượng khác quang phổ điện từ Nguồn xạ ánh sáng thường nguyên tử bị kích thích Theo thuyết lượng tử ánh sáng, điện tử nguyên tử từ mức lượng cao trở mức lượng thấp chúng phát proton ánh sáng Sự biến thiên lượng điện tử từ mức lượng cao mức lượng thấp biểu diễn phương trình: hv 1240 E  E  E1  hv  (J)  (eV) λ λ 96 với h  6,6256.1034 J.s số Plank, c  3.108 m / s tốc độ ánh sáng chân khơng, λ bước sóng ánh sáng Hình 4-1 mô tả biến thiên lượng điện tử (electron) quỹ đạo Bình thường điện tử nguyên tử trạng thái với lượng thấp, nhận thêm lượng, chúng “nhảy” lên mức lượng cao gọi trạng thái kích thích Các điện tử tồn mức kích thích thời gian ngắn trở lượng phát photon Hình 4-1 Sự chuyển mức lượng điện tử Hình 4-1 biểu diễn xạ kích thích từ mức lượng thấp sang mức lượng cao xạ tự phát từ mức lượng cao xuống mức lượng thấp Trường hợp chất khí (ở áp suất thấp), khoảng cách nguyên tử lớn, số lượng lớn hạt chuyển động mức lượng giới hạn chúng thường phát quang phổ vạch Trường hợp áp suất chất khí cao, khoảng cách nguyên tử ngắn, tương tác nguyên tử làm mở rộng mức lượng quang phổ phát thường rộng Hình 4-2 biểu diễn quang phổ ánh sáng mặt trời, thủy ngân khí hydro: Hình 4.2: Bức xạ phóng điện loại chất khí Hình 4-2 Quang phổ ánh sáng mặt trời, ánh sáng thủy ngân khí hydro 97 Một cách tổng quát, để tạo nên điện tử kích thích, người ta thường dùng bốn phương pháp sau đây: a, Kích thích nhiệt: Tạo dao động nhiệt hạt vật chất chất rắn bị nung nóng Đây nguyên lý làm việc đèn sợi đốt Phổ ánh sáng vật nung nống phát phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ vật b, Kích thích điện: Tạo va chạm hạt mang điện gia tốc điện trường Đây nguyên lý làm việc đèn phóng điện chất khí Phổ ánh sáng giàn đoạn phụ thuộc vào chất nồng độ chất khí c, Kích thích quang: Tạo hấp thụ photon (bức xạ thứ cấp) Đây nguyên lý làm việc đèn huỳnh quang Trong đèn huỳnh quang, xạ sơ cấp thủy ngân miền tử ngoại kích thích lớp bột huỳnh quang phát sáng thứ cấp Ánh sáng phát xạ thứ cấp quang phổ liên tục quang phổ vạch, có bước sóng dài hơn, thường vùng nhìn thấy d, Kích thích chất bán dẫn: Khi lớp chuyển tiếp p-n số chất bán dẫn đặt vào điện trường theo chiều thuận phát photon Đây nguyên lý làm việc đèn điot phát quang (LED) 4.1.2 Khái niệm thuật ngữ thường dùng chiếu sáng Lumen: Đơn vị quang thông; thông lượng phát phạm vi đơn vị góc chất rắn nguồn điểm với cường độ sáng Candela Một lux lumen mét vuông Lumen (lm) đương lượng trắc quang Oát, tăng lên để phù hợp với phản ứng mắt “người quan sát chuẩn” W = 683 lumen bước sóng 555 nm Hiệu suất tải lắp đặt: Đây độ chiếu sáng trì trung bình cung cấp mặt phẳng làm việc ngang Oát công suất với độ chiếu sáng nội thất chung thể lux/W/m² Hệ số hiệu suất tải lắp đặt: Đây tỷ số hiệu suất tải mục tiêu tải lắp đặt Nguồn phát sáng: Bộ đèn đơn vị phát sáng hoàn chỉnh, bao gồm nhiều đèn với phận thiết kế để phân phối ánh sáng, định vị bảo vệ đèn, nối đèn với nguồn điện Lux: Đây đơn vị đo theo hệ mét cho độ chiếu sáng bề mặt Độ chiếu sáng trì trung bình mức lux trung bình đo điểm khác khu vực xác định Một lux lumen mét vuông Độ cao lắp đặt: Độ cao đồ vật hay đèn so với mặt phẳng làm việc Hiệu suất phát sáng danh nghĩa: Tỷ số công suất lumen danh nghĩa đèn tiêu thụ điện danh nghĩa, thể lumen oát Chỉ số phòng: Đây hệ số thiết lập quan hệ kích thước dự kiến phòng độ cao bề mặt làm việc bề mặt đồ đạc Hiệu suất tải mục tiêu: Giá trị hiệu suất tải lắp đặt xem đạt với hiệu suất cao nhất, thể lux/W/m² Hệ số sử dụng (UF): Đây tỷ lệ quang thông đèn phát tới mặt phẳng làm việc Đây đơn vị đo thể tính hiệu phối hợp chiếu sáng Quang thông cường độ sáng: Đơn vị quốc tế cường độ sáng I Candela (cd) Một lumen quang thông chiếu sáng mét vuông (m2) hình cầu có bán kính mét (1m) nguồn ánh sáng đẳng hướng Candela (nguồn phát 98 xạ hướng) có vị trí tâm hình cầu Do diện tích hình cầu có bán kính r 4πr2, hình cầu có bán kính 1m có diện tích 4πm2 nên tổng quang thơng nguồn – cd phát 4π1m Vì quang thơng nguồn ánh sáng đẳng hướng có cường độ I tính theo cơng thức: Quang thơng (lm) = 4π × cường độ sáng(cd) Sự khác lux lumen lux phụ thuộc vào diện tích mà quang thơng trải 1000 lumen, tập trung diện tích mét vng, chiếu sáng diện tích với độ chiếu sáng 1000 lux Cũng 1000 lumen chiếu sáng diện tích mười mét vng tạo độ chiếu sáng mờ hơn, có 100 lux Định luật tỷ lệ nghịch với bình phương: Định luật tỷ lệ nghịch với bình phương xác định quan hệ cường độ sáng từ điểm nguồn khoảng cách Định luật phát biểu cường độ ánh sáng đơn vị diện tích tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tính từ nguồn (về chất bán kính) E = I / d2 Trong E = độ chiếu sáng, I = cường độ sáng d = khoảng cách Một cách viết khác thuận tiện công thức là: E1 d1² = E2 d2² Khoảng cách đo từ điểm kiểm tra đến bề mặt phát sáng – dây tóc bóng đèn trong, vỏ thủy tinh bóng đèn mờ Ví dụ: Nếu đo cường độ sáng bóng đèn khoảng cách 1,0 mét 10,0 lm/m² mật độ thơng lượng điểm khoảng cách bao nhiêu? Lời giải: E1m = (d2 / d1)² * E2 = (1.0 / 0.5)² * 10.0 = 40 lm/m² Nhiệt độ màu: thể theo thang tính Kelvin (K) biểu màu sắc đèn ánh sáng mà phát Tưởng tượng tảng sắt nung rực lên ánh sáng da cam đầu tiên, sau vàng, tiếp tục trở nên “nóng trắng” Tại thời điểm trình nung, đo nhiệt độ kim loại theo độ Kelvin (độ C + 273) gán giá trị với màu tạo Đây tảng lý thuyết nhiệt độ màu Đối với đèn nóng sáng, nhiệt độ màu giá trị “thực”; đèn huỳnh quang đèn có ống phóng điện cao áp (HID), giá trị tương đối gọi nhiệt độ màu tương quan Trong công nghiệp, "nhiệt độ màu “ “nhiệt độ màu tương quan” thường sử dụng hoán đổi cho Nhiệt độ màu đèn làm cho đèn trở thành nguồn sáng “ấm”, “trung tính” “mát” Nói chung, nhiệt độ thấp nguồn ấm, ngược lại Độ hồn màu: Khả hoàn màu bề mặt nguồn ánh sáng đo cách tiện lợi số hồn màu Chỉ số dựa tính xác mà đèn xem xét mơ tập hợp màu kiểm tra so với đèn mẫu, kết độ phù hợp hoàn hảo(CRI) 100 Chỉ số CRI có số hạn chế đơn vị đo đặc tính hồn màu nguồn ánh sáng công nhận rộng rãi Việc cho nhiệt độ màu độ hoàn màu mơ tả đặc tính giống đèn quan niệm sai lầm Cần nhắc lại nhiệt độ màu mô tả biểu màu sắc nguồn ánh sáng ánh sáng phát từ Độ hồn màu mơ tả mức độ xác mà ánh sáng biểu màu vật thể 99 4.1.3 Các loại đèn dung chiếu sáng 4.1.3.1 Đèn sợi đốt Đèn sợi đốt (đèn dây tóc, đèn nung sáng) Thomas Edison phát minh từ năm 1879 sợi đốt cacbon, có hiệu suất phát quang trung bình 1,4 lm/W, tuổi thọ 40 Do cấu tạo đơn giản, giá thành thấp nên nguồn chiếu sáng kinh điển phổ biến thực tế a Cấu tạo đèn Hình 4-3 Cấu tạo giản đồ lượng bóng đèn sợi đốt Hình 4-4 Các loại dây tóc bóng đèn +Chế tạo từ vật liệu chịu nhiệt (thường vonfram, tungsten,… chịu nhiệt độ cao, có đến 36500K) + Khi bị nung nóng, sợi đốt chủ yếu phát xạ tia vùng hồng ngoại (1000 µm đến 0,78 µm ) khơng nhìn thấy Dịng điện chạy qua dây tóc làm nóng nó, q trình làm cho điện trở dây tóc tăng lên lại bị đốt nóng nhiệt toả cân với nhiệt tản khơng khí + Nhiệt độ cao phổ ánh sáng chuyển vùng nhìn thấy màu sắc ánh sáng trắng Tuy nhiên nhiệt độ cao làm bay kim loại làm dây tóc nên người ta thường bơm khí trơ (Nitơ, Argon, Kripton) vào bóng đèn để làm chậm trình bay đồng thời làm tăng tổn thất chất khí dẫn nhiệt 100 + Khi kim loại bay ngưng đọng bề mặt bóng làm bị mờ Vỏ bóng đèn + Chế tạo thủy tinh có pha chì + Áp suất khí trơ bơm vào bóng thấp để tránh tản nhiệt ngồi mơi trường + Để giảm độ chói, mặt bóng đèn phủ lớp bột mờ Đui đèn Các đui đèn sợi đốt tiêu chuẩn hóa: + Đui ngạnh trê B15 B22 có cơng suất nhỏ 150W + Đui xốy E14, E26, E27, E40 với cơng suất Đặc điểm - Ưu điểm: + Nối trực tiếp vào lưới điện mà khơng cần thiết bị phụ + Kích thước nhỏ + Sử dụng đơn giản, bật sáng + Chỉ số hoàn màu tốt, xấp xỉ 100 + Giá thành rẻ + Tạo màu sắc ấm áp, không nhấp nháy - Nhược điểm: + Hiệu phát sáng thấp lượng nhiệt tản môi trường lớn + Quang thông, tuổi thọ đèn phụ thuộc mạnh vào điện áp nguồn Hiện không khuyến khích sử dụng dân dụng cơng nghiệp dùng chiếu sáng cố, chiếu sán an tồn làm việc với điện áp thấp b Một số bóng đèn sợi đốt thơng dụng - Bóng đèn sợi đốt kiểu chân khơng kiểu áp suất khí trơ Bóng đèn sợi đốt hoạt động “vật đen”, phát xạ có lựa chọn vùng ánh sáng nhìn thấy Bóng đèn chân khơng nạp khí trơ Sau thời gian sử dụng, bóng đèn thường bị tối dây tóc kim loại (vonfam) bị bay ngưng lại bề mặt bóng Nếu bóng hút chân khơng nhiệt tỏa khơng khí giảm xuống, hiệu suất nguồn sáng cao Tuy nhiên chế độ chân khơng, bị nung nóng lên nhiệt độ cao kim loại làm dây tóc bị bay nhanh, loại bóng chế tạo cơng suất ≤ 75W Để làm chậm q trình bay kim loại người ta thường cho thêm khí trơ (nitơ, argon, kripton) vào bóng nên cơng suất tăng 75W đổi lại nhiệt tỏa môi trường lớn Đối với loại đèn thơng dụng, hỗn hợp khí Agon-Nitơ với tỷ lệ 9/1 sử dụng nhiều giá thành thấp Kripton Xenon đắt (do công nghệ tinh chế chúng phức tạp) nên sử dụng ứng dụng đặc biệt đèn chu kỳ có yêu cầu hiệu suất cao - Bóng đèn sợi đốt dùng khí Halogen Đèn nung sáng dùng khí halogen loại đèn nung sáng có dây tóc vonfam giống đèn sợi đốt bình thường, nhiên bóng đèn bơm đầy khí halogen (Iod Brom) Nguyên tử vonfam bay từ dây tóc nóng di chuyển phía thành bóng đèn Các nguyên tử vonfam, oxy halogen kết hợp với thành bóng để tạo nên phân tử vonfam oxyhalogen Nhiệt độ thành bóng giữ cho 101 phân tử vonfam oxyhalogen dạng Các phân tử di chuyển phía dây tóc nóng nơi nhiệt độ cao tách chúng khỏi Nguyên tử vonfam lại đông lại vùng mát dây tóc nên bóng đèn khơng bị mờ Nhờ có halogen nên nhiệt độ đốt nóng đèn cho phép cao hơn, ánh sáng phát trắng (nhiệt độ màu đạt 29000K), hiệu suất đèn cao so với đèn bơm khí trơ chân khơng Hình 4-5 Bóng đèn sợi đốt dùng khí Halogen Đặc điểm: Gọn hơn, tuổi thọ dài hơn, sáng trắng hơn, giá cao hơn, nhiều tia hồng ngoại hơn, nhiều tia cực tím - Các đèn sợi đốt đặc biệt Đèn PAR (Parabolic Aluminized Reflector Lamp): Bóng đèn có dạng parabon bên tráng nhơm có tác dụng phản chiếu ánh sáng, sợi đốt nằm tiêu cự đèn Đèn PAR thường kèm theo thấu kính đặt trước bóng đèn để điều chỉnh chùm tia, bóng đèn thủy tinh chịu nhiệt, chứa khí Halogen Đèn biển báo: Trong nhà khu thương mại Đèn hàng không: Được chế tạo đặc biệt cho chiếu sáng đường băng cất hạ cánh,đèn báo, cọc tiêu máy bay Đèn điện áp thấp: 6, 12, 30, 32, 60, 64V dùng ô tô, đèn bàn, bể bơi Đèn hàng hải: Được chế tạo cho yêu cầu chiếu sáng ngành hàng hải, tàu thủy Đèn mỏ: Được thiết kế đặc biệt thỏa mãn yêu cầu an toàn chống cháy nổ Đèn dùng thiết bị quang học: Có nhiều dạng khác dùng thiết bị quang học Đèn studio: Tập trung ánh sáng cực đại vào điểm cần chiếu sáng dùng cho nhà hát, studio truyền hình, xưởng phim Các đèn làm việc với nhiệt độ màu cao có tuổi thọ ngắn Đèn chụp ảnh: Có hai loại: Đèn flash đèn chiếu Đèn Flash gơm bóng chứa vật liệu dễ cháy zirconi môi trường không ooxxi Khi nối với nguồn áp, đèn tác dụng tụ điện, tạo nên chớp sáng thời gian ngắn Đèn chiếu tương tự đèn sợi đốt thông dụng thiết kế để làm việc với nhiệt độ cao 4.1.3.2 Đèn huỳnh quang a Đặc điểm cấu tạo Đèn huỳnh quang loại đèn phóng điện, nhiên chất nguyên lý phát sáng hồn tồn khác với đèn phóng điện nên góc độ chiếu sáng xem xét với tư cách chủng loại đèn riêng Đèn huỳnh quang có hiệu suất lớn đèn sợi đốt từ đến lần có tuổi thọ lớn từ 10 đến 20 lần 102 Trước phát minh bóng đèn huỳnh quang người ta nhận thấy: dịng điện chạy qua chất khí kim loại bay gây xạ điện từ bước sóng định tuỳ theo thành phần cấu tạo hố học áp suất chất khí Ngồi theo định luật Stoke, cho ánh sáng tử ngoại chiếu vào chất phát huỳnh quang phần lượng biến đổi thành nhiệt, phần cịn lại biến đổi thành ánh sáng có bước sóng dài nằm dải ánh sáng nhìn thấy Ứng dụng hai tượng người ta chế tạo đèn huỳnh quang Hình 4-6 Cấu tạo bóng đèn huỳnh quang Phía bên thành thủy tinh bóng đèn người ta tráng lớp chất bột huỳnh quang, người ta nhỏ vài giọt thuỷ ngân (khoảng 12mg) bơm khí trơ (thường khí argon) vào ống với tỷ lệ thích hợp cho tượng ion hố dễ xảy Khi bật đèn, thuỷ ngân hoá trước có điện áp hai đầu cực, tiếp sau tượng ion hố chất khí để sinh tia tử ngoại Tia tử ngoại đập vào bột huỳnh quang phát ánh sáng nhìn thấy Do đèn huỳnh quang phát tia tử ngoại, nêu lọt gây nguy hiểm cho sống nên vỏ bóng đèn chế tạo từ thủy tinh natri cacbonat có tác dụng ngăn cản tia tử ngoại khơng cho phát xạ ngồi Hình 4-7 Sơ đồ nối điện giản đồ lượng bóng đèn huỳnh quang Bóng đèn huỳnh quang nối với nguồn điện thân khơng thể tự phát sáng mà phải có phận khởi động bao gồm chấn lưu (còn gọi ballast) tăc-te (bộ ngắt mạch) Dựa vào biện pháp khởi động người ta chia thành hai loại: đèn huỳnh quang catot nóng catot nguội Loại catốt nóng trước phát xạ electron phải 103 nung nóng cịn loại catot nguội khơng cần nung nóng điện áp đặt vào phải đủ lớn Catốt dây tóc Vonfam có mạ bari cacbonat để dễ dàng phát xạ điện tử Khi nung nóng lớp phát xạ khơng nóng q, không tuổi thọ đèn giảm xuống Chấn lưu cuộn dây điện cảm sắt từ, đèn khởi động làm nhiệm vụ cung cấp lượng tạo điện áp mồi lớn đèn làm việc bình thường có vai trò xác lập điểm làm việc đèn Tắc-te thực chất công tắc kiểu rơle nhiệt, khởi động đóng mạch dịng điện chạy qua đốt nóng catot đồng thời tích luỹ lượng từ trường cho chấn lưu Khi mồi đèn, mở làm dòng điện bị gián đoạn lượng chấn lưu giải phóng dạng xung điện áp u=Ldi/dt lớn làm catot phát xạ electron Về nguyên lý tốc độ mở tăc-te bé điện áp xung tạo lớn giúp đèn dễ khởi động Chấn lưu sắt từ thân tiêu hao lượng làm cho hiệu suất tổng đèn huỳnh quang giảm xuống Ngoài tắc-te kiểu rơle nhiệt có đặc tính khởi động khơng tốt (vì có qn tính nhiệt) nên chất lượng đèn giảm điện áp thấp khơng mồi đuợc đèn Chấn lưu sắt từ cịn gây tiếng ồn có độ rung lớn nên khơng thích hợp cho mơi trường văn phịng làm việc Để khắc phục hạn chế người ta chế tạo phận khởi động điện tử (còn gọi chấn lưu điện tử) nên khởi động điện áp lưới điện thấp Cũng cần lưu ý thêm loại bóng đèn huỳnh quang cịn có số tên gọi khác đèn tuyp, đèn neon, nhiên tên gọi “đèn neon” tên gọi sai thơng thường khơng chứa khí neon b Một số bóng đèn huỳnh quang thơng dụng - Bóng đèn huỳnh quang thường (T12) Đây loại bóng đèn huỳnh quang dùng phổ biến dân dụng công nghiệp đến chiếm số lượng lớn Tuy nhiên tương lai người ta thay loại đèn tiết kiệm điện Ký hiệu T12 xác định theo đường kính ống 12/8 inch ≈ 38mm Chiều dài cơng suất chế tạo tiêu chuẩn hóa sau: 2,4 m - 110W 1,5 m – 65 W 1,2 m – 40 W 0,6 m – 20 W - Bóng đèn huỳnh quang tiết kiệm điện (T10 –T8 – T5) Ba loại đèn khác đường kính : từ 10/8 inch với đèn T10 đến 5/8 inch với đèn T5 (cũng ký hiệu đèn) Ngày người ta chế bóng T2 chưa sử dụng phổ biến Hiệu suất loại đèn khác Đèn T5 & T8 cho hiệu suất cao 5% so với đèn T12 hai loại ưa chuộng lắp đặt nhiều hệ thống chiếu sáng dân dụng công nghiệp Trên thị trường xuất loại T10, T8 chủ yếu giá thành cao so với bóng T12 - Bóng đèn huỳnh quang compact 104 Loại đèn huỳnh quang compact xuất gần mở thị trường hoàn toàn nguồn sáng huỳnh quang Đây thực chất đèn huỳnh quang T3 (3/8 inch) Những đèn cho phép thiết kế đèn nhỏ nhiều, cạnh tranh với loại đèn nung nóng đèn huỳnh quang thường Với số loại bóng đèn compact tốt chuyển 90% lượng thành ánh sáng 10% tổn hao nhiệt phát tia hồng ngoại Nhiều người cho ánh sáng từ đèn compact yếu so với huỳnh quang thường, lý đèn compact phát xạ ánh sáng có độ phân tán lớn có nhiều tầng xoắn Về cấu tạo có nhiều hình dáng khác nhau, thường hình trịn vng lại xoắn thành nhiều tầng Sản phẩm bán thị trường có điều khiển gắn liền (CFG) điều khiển tách rời (CFN) Tương lai loại đèn sử dụng rộng rãi nhà nước có sách trợ giá với đèn Nhờ chấn lưu điện tử nên tượng nhấp nháy khơng cịn 4.1.3.3 Các đèn phóng điện Hình 4-8 Các loại bóng đèn huỳnh quang compact Loại đèn làm việc dựa tượng phóng điện hồ quang nên gọi chung đèn phóng điện cường độ cao (hay đèn HID = Hingh Intentsity Discharge) a Cấu tạo bóng đèn điện Ống phóng điện Ống phóng điện nơi xảy tượng hồ quang điện, chế tạo chất suốt mờ có dạng hình trụ Người ta bơm vào ống phóng điện thuỷ ngân, muối kim loại, hay loại khí khác để tạo tượng phóng điện hồ quang chất khí Phóng điện hồ quang toả nhiệt lượng lớn nên ống phóng điện phải làm vật liệu chịu nhiệt cao Ống phóng điện số chi tiết khác đặt vỏ thuỷ tinh gọi vỏ bóng đèn Khi đèn làm việc, tượng phóng điện hồ quang diễn có số cố (hỏng chấn lưu, điện áp thay đổi đột ngột,…) gây nổ ống phóng điện tạo mảnh vỡ nhỏ có nhiệt độ khoảng 10000C phá huỷ vỏ bóng đèn gây nguy hiểm cho người đường, huỷ hoại tài sản hay hoả hoạn Do chế tạo đèn người ta phải bao bọc vật liệu chịu va đập có khơng gian đủ lớn để giữ lại tồn mảnh vỡ văng 105 Vỏ bóng điện Vỏ bóng đèn thường làm thuỷ tinh loại vật liệu khác chức vỏ bóng đèn phải bao gồm: - Ngăn khơng cho khơng khí xâm nhập làm oxit hoá chi tiết kim loại bóng đèn - Ổn định nhiệt độ làm việc đèn (để hồ quang không bị đứt đoạn) - Ngăn khơng cho tia tử ngoại lọt ngồi làm huỷ hoại sống, đặc biệt đèn thuỷ ngân tạo nhiều tia tử ngoại Vỏ bóng đèn thường có dạng ellip, có dạng hình cầu hình trụ Chấn lưu Giống đèn huỳnh quang, đèn HID đòi hỏi chấn lưu để mồi ổn định điểm làm việc Đui đèn Chủ yếu kiểu đui xốy, số khác có kiểu đui gài b Các loại đèn phóng điện thơng dụng Đèn HID có ánh sáng phát ổn định, khơng phụ thuộc nhiệt độ môi trường xung quanh nên thích hợp cho chiếu sáng đường phố, quảng trường, cơng viên,… Khi có phóng điện tỏa sáng, tùy vào loại kim loại ống mà ánh sáng phát có màu sắc khác Bức xạ ánh sáng phát đơn sắc mang đặc trưng kim loại (ví dụ natri có màu vàng, thuỷ ngân màu vàng - xanh dương,…) Các đèn phóng điện thơng dụng chia thành loại là: + Đèn thủy ngân cao áp + Đèn halogen kim loại (Metal Halide) + Đèn Sodium (Natri) - Đèn thủy ngân cao áp (HPM - High Pressure Mercury) Đèn thủy ngân kiểu đèn HID phát minh sớm loại đèn HID Đèn thuỷ ngân phát ánh sáng phần lớn nhờ kích thích nguyên tử thuỷ ngân Khi ống phóng điện hồ quang đủ nóng phát đồng thời hai loại tia tử ngoại ánh sáng nhìn thấy vạch vàng – xanh – xanh dương vạch đỏ - cam Nhiệt độ màu khoảng 3000-70000K, số hoàn màu thấp khoảng 15-25 Người ta thường phủ lớp huỳnh quang bên ngồi vỏ bóng đèn, nhờ cải thiện số hoàn màu lên 40-55 Quang hiệu đèn thấp, 30-65 lm/W Có lẽ vấn đề quan trọng liên quan đến đèn thủy ngân thay chúng loại đèn HID huỳnh quang có hiệu suất độ hồn màu tốt Những đèn thuỷ ngân nói chung có hiệu suất thấp họ đèn HID, 106 Hình 4-9 Cấu tạo đèn HID thủy ngân giản đồ lượng quang thông giảm nhanh sau đưa vào sử dụng Ánh sáng đèn phát trắng lạnh, sương mù hay mưa hiệu chiếu sáng giảm nhiều, thủy ngân độc, ánh sáng phát có nhiều tia tử ngoại nguy hiểm nên dùng dự án mới, cịn nơi lắp đặt trước - Đèn Halogen kim loại (Metal Halide) Hình 4-10 Cấu tạo đèn Metal Halide Đèn Metal Halide giống đèn thuỷ ngân người ta cho thêm vào ống phóng điện muối iơt kim loại indi, thali, natri Vì iơt thuộc nhóm halogen nên đèn có tên gọi halogen kim loại (Metal Halide) 107 Ánh sáng phát nhờ kích thích hỗn hợp kim loại gồm thuỷ ngân muối halogen kim loại Ánh sáng có nhiệt độ màu khoảng 4000-60000K số hoàn màu từ 60-93 Quang hiệu đèn từ 75-125lm/W Ánh sáng phát có màu trắng lạnh nên khơng cần thiết phải phủ lớp bột huỳnh quang lên vỏ bóng đèn Phổ màu ánh sáng liên tục phát nhiều vạch so với đèn thuỷ ngân Tuy nhiên đèn có nhược điểm làm giá thành đắt, màu sắc đèn thay đổi theo thời gian sử dụng - Đèn Natri áp suất cao (HPS – High Pressure Sodium) Ánh sáng phát nhờ kích thích natri điều kiện áp suất cao Cấu tạo giống đèn thủy ngân Ống phóng hồ quang thường chế tạo từ gốm xit nhơm chịu nhiệt độ lên đến 1300 0C chế tạo thuỷ tinh natri tác dụng hố học với thuỷ tinh làm hỏng ống phóng điện Ngồi natri, ống phóng cịn có khí xenon để dễ tạo tượng phóng điện (mồi ống) cho thêm thuỷ ngân để giảm dòng điện điện áp phóng điện Đèn natri cao áp khơng có điện cực khởi động, chấn lưu mà có tắc-te điện tử cao áp Quang hiệu cao đạt 120lm/W số thể màu (CRI=20), tuổi thọ đạt 10.000 Khi phóng điện hồ quang điều kiện áp suất cao natri xạ ánh sáng màu vàng - trắng với nhiệt độ màu 2000-25000K Khi phân tích phổ màu có vạch vàng - xanh - cam vạch đỏ - xanh dương Đèn Natri cao áp (HPS) sử dụng rộng rãi ứng dụng chiếu sáng ngồi trời chiếu sáng cơng nghiệp, đặc biệt chiếu sáng đường phố Không nên sử dụng cho nơi cổ kính rêu phong làm cho cỏ có màu úa vàng Hiệu suất cao đặc điểm ưu việt loại đèn so với đèn halogen kim loại chiếu sáng đường phố khơng địi hỏi độ hồn màu cao Hình 4-11 Cấu tạo giản đồ đèn Natri áp suất cao 108 - Đèn Natri áp suất thấp (LPS – High Pressure Sodium) Đèn có dạng ống trụ, đơi hình chữ U, bên có natri với áp suất thấp khoảng 10-3mmHg Ngoài để dễ tạo phóng điện (mồi ống) người ta cịn nạp khí xenon Mức điện áp từ 18-180V Bình thường natri trạng thái ngưng tụ, phải sau vài phút bật đèn natri bốc lên phát vạch ánh sáng màu vàng - da cam nhạy cảm với mắt người (bước sóng 555nm) Đèn có quang hiệu cao loại đèn phóng điện, đạt 190lm/W Phân tích phổ màu ta thấy ánh sáng gần đơn sắc, số thể màu CRI gần LPS thường dùng cho nơi không cần chất lượng màu tốt (như cầu thang) hạn chế sử dụng cho chiếu sáng an ninh chiếu sáng đường phố 4.1.3.4 Các nguồn sáng a Đèn phát sáng quang điện (LED – Lighting Emitting Diode) Là linh kiện bán dẫn quang sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đèn hiệu, đèn biển báo, đèn quảng cáo LED có tuổi thọ cao, tới 100000 giờ, tiêu thụ công suất nhỏ, sử dụng điện chiều điện áp thấp Cấu tạo đèn LED hai lớp bán dẫn p n tiếp xúc Tùy chất liệu p n, LED phát ánh sáng có màu khác nhau, từ xanh cây, đỏ, đến trắng Do tiêu hao nhiệt ít, LED khơng nung nóng mơi trường xung quanh khác với loại bóng đèn khác, ánh sáng LED khơng gây chói, mỏi mắt, khơng phát tia cực tím Bằng việc ghép nhiều LED nhỏ hạt đỗ với nhau, tạo mơi trường ánh sáng rực rỡ không gian rộng lớn, chí nhiệt độ âm 300C Tuy vậy, giá thành LED cao nên Việt Nam dùng cho quảng cáo chủ yếu Về nguyên lý: Ánh sáng tạo dòng điện chạy qua chất rắn định chất bán dẫn photpho Đèn LED loại đèn bổ sung vào danh sách nguồn sáng sử dụng lượng hiệu Mặc dù đèn LED phát ánh sáng dải quang phổ hẹp (gần đơn sắc), tạo "ánh sáng trắng” cách dùng đèn LED xanh có phủ photpho hay dùng dải LED màu đỏ-xanh da trời-xanh để hồ ánh sáng Mặc dù cịn mẻ, công nghệ đèn LED phát triển nhanh hứa hẹn tương lai Tại đèn tín hiệu giao thơng, thị trường mạnh LED, tín hiệu đèn đỏ bao gồm 196 đèn LED tiêu thụ 10W đèn nóng sáng tiêu thụ 150W Khả tiết kiệm lượng ước tính khoảng từ 82% đến 93% Ngoài đèn LED phối hợp với pin mặt trời tạo hệ thống chiếu sáng thân thiện với môi trường, không tiêu thụ điện, tiết kiệm tài nguyên quốc gia, góp phần giảm phát thải khí nhà kính Tuy nhiên cơng nghệ mới, giá thành đầu tư cao nên cần có thời gian để thương mại hố Hình 4-12 Cấu tạo đèn LED 109 b Đèn cảm ứng (đèn không cực điện) Làm việc dựa tượng cảm ứng điện từ, khơng có điện cực, khơng có dây tóc Tuổi thọ 60.000 giờ, quang hiệu đạt 90lm/W Thường dùng ứng dụng đặc biệt quan trọng đèn báo khơng …Bóng cảm ứng dùng cho loại đèn treo nơi cao, khó thay, chẳng hạn tháp lớn, hải đăng, cầu treo Nguyên lý phát sáng: Từ điện sản sinh từ trường, sau từ trường sản sinh dòng điện cảm ứng, ứng dụng nguyên lý dao động ngẫu hợp đưa sóng điện cao tần vào bóng đèn chân khơng, tác dụng bột huỳnh quang khí trơ tạo tượng phát sáng c Đèn sulfur Đèn khơng có điện cực, ánh sáng phát xạ nguyên tử sulfua mơi trường khí argon bị kích thích vi sóng Đèn có quang hiệu cao, cỡ 100lm/W xạ tia hồng ngoại tử ngoại Nhiệt độ màu lên tới 60000K gần với ánh sáng ban ngày số hồn màu CRI=80 Khi phân tích phổ màu đèn sulfua người ta thấy gần trùng với phổ màu ánh sáng ban ngày nên loại đèn lý tưởng để chiếu sáng nhà mang lại cảm giác dễ chịu d Đèn Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Đèn Laser máy phát lượng tử tên viết tắt cum từ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (sự phát tia sáng đơn sắc dựa tượng khuếch đại ánh sáng xạ kích thích) Laser nhà bác học Towner (Hoa Kỳ), Bassov Prokhorov (Nga) phát minh, giải thưởng Nobel 1964 Cấu tạo đèn laser gồm phận chính: - Mơi trường hoạt chất - Cơ cấu phản xạ - Bộ phối ghép đầu - Cơ cấu kích thích Mơi trường hoạt chất tập hợp nguyên tử, ion, phân tử xảy xạ kích thích mơi trường làm việc laser Mơi trường chất rắn, chất lỏng, chất khí bán dẫn Tên gọi Laser thường lấy theo tên môi trường tác dụng Ví dụ: Laser hồng ngọc có mơi trường tác dụng tinh thể hồng ngọc (rubi), laser CO có mơi trường tác dụng khí cacbonic CO2… Bước sóng phát xạ laser phụ thuộc vào chất mơi trường hoạt chất, mơi trường có mức lượng xác định Khi di chuyển mức lượng chúng giải phóng photon Chỉ số mức lượng sử dụng để khuếch đại xạ kích thích laser phát xạ xạ với bước sóng định Cơ cấu phản xạ: Là gương đầu cuối môi trường hoạt chất, sử dụng phản xạ Gương phản xạ ánh sáng dọc theo trục ống làm tia sáng xếp thẳng hàng tạo nên hốc cộng hưởng ánh sáng Để trì xạ kích thích cực đại ánh sáng phải trì với khoảng cách lớn Hình dáng gương phản xạ xác định qng đường ánh sáng truyền qua môi trường tác dụng Gương cầu lõm sử dụng để đổi hướng tia phản xạ Bộ phối ghép đầu ra: Cơ cấu phản xạ trì ánh sáng hốc cộng hưởng để ánh sáng điều khiển gương phản chiếu có hệ số phản xạ thay đổi tùy theo 110 loại laser Laser cơng suất lớn phản xạ 35%, lại 65% truyền qua gương thành chùm ánh sáng đầu Laser cơng suất nhỏ cần tới 98% ánh sáng phản xạ qua gương có 2% ánh sáng Gương truyền số phần trăm ánh sáng hốc cộng hưởng ngồi gọi phối ghép đầu Hình 4-13 Sơ đồ máy phát laser hồng ngọc Cơ cấu kích thích: Là thiết bị để đưa lượng vào mơi trường hoạt chất Thông thường người ta sử dụng ba loại kích thích: kích thích quang, kích thích điện kích thích hóa Cơ cấu cung cấp lượng cần thiết để đưa nguyên tử, ion hay phân tử mơi trường hoạt chất lên trạng thái kích thích Hình 4.14 trình bày cấu tạo laser hồng ngọc Laser ứng dụng nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ đại Trong kỹ thuật chiếu sáng laser sử dụng chiếu sáng trang trí, chiếu sáng lễ hội quảng cáo 4.2 Các giải pháp thực chiếu sáng tiết kiệm hiệu Mục đưa phương thức bảo tồn lượng cách ứng dụng quy trình cơng nghệ chiếu sáng tốt 4.2.1 Sử dụng chiếu sáng tự nhiên Tiện ích việc chiếu sáng tự nhiên thay chiếu sáng điện vào ban ngày nhiều người biết đến ngày bị bỏ qua đặc biệt văn phòng trang bị điều hồ khơng khí đại khu thương mại khách sạn, trung tâm mua bán vv Nhìn chung, nhà máy công nghiệp sử dụng ánh sáng ban ngày theo số mẫu, hệ thống chiếu sáng ban ngày thiết kế khơng dẫn đến phàn nàn từ nhân viên dẫn đến việc sử dụng thêm đèn điện vào ban ngày Lưu ý ứng dụng cần mức chiếu sáng 500 lux Để tính tốn thất phản xạ khuyếch tán bên hệ thống cửa sổ trần nhà, giả định 40% ánh sáng mặt trời xuyên qua cửa sổ trần nhà lan tỏa không gian Do vậy, vào ngày có nắng, khoảng 2% diện tích trần nhà sử dụng làm cửa sổ Để bù cho góc mặt trời thấp, điều kiện sương mù, cửa sổ trần nhà bẩn, vv diện tích 111 tăng gấp đơi lên tới khoảng 4% Để tính tốn cho điều kiện mây mù trung bình, số tăng lên tới 10% 15% Một vài phương pháp kết hợp chiếu sáng ban ngày là: - Sử dụng chiếu sáng phía mặt trời khung đỡ mái che loại cưa loại công nghiệp chung - Các thiết kế đổi phù hợp chúng loại trừ độ chói ánh sáng ban ngày hợp với nội thất Các dải kính chạy suốt bề ngang mái nhà theo khoảng cung cấp chiếu sáng tốt, đồng xưởng công nghiệp nhà kho - Một thiết kế tốt kết hợp với cửa sổ trần nhà làm chất liệu FRP với trần giả suốt mờ cung cấp chiếu sáng khơng có ánh sáng chói, trần giả giảm nóng từ ánh sáng tự nhiên - Sử dụng cửa với mái vịm FRP có kiến trúc loại trừ việc sử dụng đèn điện hành lang nhà cao tầng - Cũng nên sử dụng ánh sáng tự nhiên từ cửa sổ Tuy nhiên, cửa sổ nên thiết kế tốt để tránh ánh sáng chói Nên sử dụng giá ánh sáng để cung cấp ánh sáng tự nhiên khơng có ánh sáng chói Hình 4-14 Mái vịm kiểu FRP 4.2.2 Giảm số lượng đèn để giảm lượng chiếu sáng thừa Giảm số lượng đèn phương pháp hiệu để giảm tiêu thụ lượng chiếu sáng Trong vài ngành công nghiệp, giảm chiều cao lắp đặt đèn, cung cấp đèn hiệu sau tháo đèn đảm bảo việc chiếu sáng khơng bị ảnh hưởng Giảm số lượng đèn khơng gian trống nơi khơng có hoạt động làm việc khái niệm hữu ích Có vài vấn đề giảm bớt đèn liên quan đến kết nối đèn chấn lưu giá đèn có nhiều đèn Có chấn lưu nối tiếp chấn lưu song song Hầu hết chấn lưu mắc nối tiếp Tỷ lệ khoảng 50/50, chấn lưu nối tiếp chuyển thành song song sử dụng chấn lưu điện tử Với chấn lưu nối tiếp, tháo đèn khỏi chấn lưu, đèn lại không sáng cách hỏng tiếp tục hoạt động Những đèn khơng tháo không sáng nhấp nháy sinh ánh sáng yếu Do vậy, với chấn lưu nối tiếp cần tháo tất đèn khỏi chấn lưu Chấn lưu tiếp tục sử dụng lượng, từ 10W đến 12W với chấn lưu từ từ 1W đến 2W với chấn lưu điện Chấn lưu song song rút bớt mà khơng gây nhiều vấn đề thường dùng nhà sản xuất để chạy đèn 112 4.2.3 Chiếu sáng theo công việc Chiếu sáng theo công việc nghĩa cung cấp độ chiếu sáng tốt theo yêu cầu tập trung vào diện tích thực, cơng việc thực việc chiếu sáng chung cho xưởng văn phòng giữ mức thấp hơn; ví dụ đèn gắn vào máy móc đèn bàn Có thể tiết kiệm lượng đèn có cơng suất thấp tạo chiếu sáng theo công việc tốt Khái niệm chiếu sáng theo công việc thực cách hợp lý giảm số lượng chùm đèn chiếu sáng chung, giảm công suất đèn, tiết kiệm đáng kể lượng cung cấp việc chiếu sáng tốt tạo môi trường thẩm mỹ dễ chịu Ở vài nhà máy dệt, giảm độ cao chùm đèn tuýp làm tăng thêm độ chiếu sáng giảm gần 40% số chùm đèn Đã nhận thấy lợi ích kép việc tiêu thụ lượng thấp chi phí thay thấp Ở vài ngành kỹ thuật, chiếu sáng theo công việc thiết bị máy móc cung cấp đèn huỳnh quang compact (CFL) Thậm chí văn phịng, chiếu sáng theo bàn khu biệt đèn huỳnh quang compact (CFL) ưa chuộng hơn, thay cung cấp số lượng lớn đèn tuýp huỳnh quang chiếu sáng chung đồng 4.2.4 Lựa chọn đèn đèn hiệu suất cao Chi tiết loại đèn thông dụng tóm tắt bên Từ danh sách này, khả tiết kiệm lượng đèn xác định cách thay loại hiệu suất hơn: Bảng 4-7 Thông tin loại đèn thường sử dụng Loại đèn Công suất danh nghĩa đèn tính ốt Đèn huỳnh quang 20,40,65 (32,51,79) (được lấp đầy bằngAgon) Đèn tuýp huỳnh quang 18,36,58 (29,46,70) (được lấp đầy Đèn huỳnh quang bằngKripton) 5, 7, 9,11,18,24,36 (8,12,13, compact (CFLS) (khơng 15,28,32,45) có vỏ lăng kính) Đèn huỳnh quang 9,13,18,25 (9,13,18,25) nghĩa compact (CFLS) (có vỏ cơng suất danh nghĩa gồm lăng kính) tiêu thụ chấn lưu) 160 (chấn lưu trong, công suất Đèn hỗn hợp thuỷ ngân danh nghĩa gồm tiêu thụ chấn lưu) Đèn thuỷ ngân cao áp 80,125,250,400,1000,2000 (HPMV) (93,137,271,424,1040,2085) Đèn Halogen kim loại (Cực đơn) Đèn Halogen kim loại (Cực kép) Đèn natri cao áp (HPSV) Đèn natri hạ áp (LPSV) Hiệu suất tính Chỉ số Tuổi thọ Lumen/Oát hoàn màu đèn 31 đến 58 67 đến 77 5000 38 đến 64 67 đến 77 5000 26 đến 64 85 8000 48 đến 50 85 8000 18 50 5000 38 đến 53 45 5000 250,400,1000,2000 (268,427, 1040,2105) 51 đến 79 70 8000 70,150,250 (81,170,276) 62 đến 72 70 8000 70,150,250,400,1000(81,170, 276,431,1060) 35,55,135 (48,68,159) 113 69 đến 108 25 đến 60 >12000 90 đến 133 >12000 Những ví dụ sau thay đèn thông dụng: - Lắp đèn halogen kim loại thay cho đèn natri/thuỷ ngân Đèn halogen kim loại có số hoàn màu cao so sánh với đèn natri thuỷ ngân Những đèn cung cấp ánh sáng trắng hiệu Do đó, đèn halogen kim loại lựa chọn cho ứng dụng trọng màu sắc, yêu cầu mức chiếu sáng cao Những đèn thích hợp để ứng dụng cho dây chuyền sản xuất, khu kiểm tra, cửa hàng bán tranh, vv Nên lắp đèn halogen kim loại cần độ hoàn màu - Lắp đèn natri cao áp (HPSV) cho ứng dụng khơng cần nhiều độ hồn màu Đèn natri cao áp (HPSV) mang lại nhiều hiệu Nhưng đặc tính hồn màu HPSV thấp Do đó, nên lắp đèn HPSV cho ứng dụng chiếu sáng đường, sân, vv - Lắp đèn báo panen LED thay đèn dây tóc Đèn báo panen sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp để giám sát, biểu thị hỏng hóc, báo hiệu, vv Đèn dây tóc thơng thường sử dụng cho mục đích có bất lợi sau: + Tiêu thụ lượng cao (15W/đèn) + Hỏng hóc đèn cao (tuổi thọ hoạt động 10.000 tiếng) + Rất nhạy cảm với dao động điện áp - Đèn LED có ưu sau so với đèn dây tóc + Tiêu thụ điện (ít 1W/đèn) + Chịu dao động điện áp cao việc cung cấp điện + Tuổi thọ hoạt động lâu (hơn 1.00.000 giờ) Các loại đèn sử dụng phụ thuộc vào chiều cao lắp đặt, độ hoàn màu yếu tố định hướng Bảng bên tóm tắt khả thay với khả tiết kiệm Bảng 4-8 Tiết kiệm cách sử dụng đèn hiệu Khả tiết kiệm Đèn dùng Thay lượng, % Đèn huỳnh quang 38 đến 75 Đèn thuỷ ngân cao 45 đến 54 compact (CFL) GLS (Đèn nóng sáng) Halogen kim loại 66 áp (HPMV) Đèn natri cao áp 66 đến 73 Đèn tuýp tiêu chuẩn (Argon) (HPSV)Đèn tuýp mỏng đến 11 Đèn tuýp (Kripton) 31 đến 61 (Kripton) Đèn thuỷ ngân cao 54 đến 61 Đèn halogen vonfam Halogen kim loại 48 đến 73 áp (HPMV) Đèn natri cao áp 48 đến 84 Đèn hỗn hợp thuỷ ngân 41 (HPSV)Đèn thuỷ ngân cao Halogen kim loại 37 Đèn thuỷ ngân cao áp áp (HPMV) Đèn natri cao áp 34 đến 57 (HPMV) 62 (HPSV)Đèn natri hạ áp Đèn natri cao áp 35 (LPSV) Halogen kim loại 42 (HPSV)Đèn natri hạ áp (LPSV) Đèn natri cao áp (HPSV) Đèn natri hạ áp (LPSV) 42 Sẽ có vài hạn chế độ hoàn màu yếu tố quan trọng Nên ý hầu hết trường hợp, điều khiển đèn phải thay đổi Sẽ tiết kiệm 114 nhiều phối hợp chiếu sáng thiết kế lại đèn đèn hiệu suất cao Công việc phát triển đáng kể thực để cải tiến hiệu suất đèn Với đèn tuýp nơi khơng có bụi, đèn với quang học phản chiếu sử dụng để thay đèn loại vùng lõm có vẽ men hình lị sưởi theo lối cổ truyền đèn hốc tường có chụp đèn axit acrilic Lần đo chấp nhận thực nhiều văn phòng nhà thương mại 4.2.5 Giảm điện áp dây dẫn chiếu sáng Hình 1-5 biểu thị hiệu khác điện áp hiệu suất sáng tiêu thụ điện đèn tuýp huỳnh quang Những khác biệt tương tự quan sát thấy đèn phóng khí đèn thuỷ ngân, đèn halogen kim loại đèn natri; bảng bên tóm tắt ảnh hưởng Do đó, giảm điện áp dây dẫn chiếu sáng tiết kiệm lượng miễn chấp nhận sụt giảm hiệu suất sáng Ở nhiều khu vực, điện áp lưới vào ban đêm cao bình thường, giảm điện áp tiết kiệm lượng cung cấp hiệu suất sáng danh nghĩa Một vài nhà sản xuất cung cấp máy phản ứng máy biến làm sản phẩm tiêu chuẩn Nhiều ngành công nghiệp sử dụng thiết bị báo cáo tiết kiệm lên tới 5% đến 15% Nhiều ngành công nghiệp gặp phải vấn đề điện áp ban đêm cao có thêm lợi ích từ việc giảm hỏng hóc sớm đèn Bảng 4-9 Sự khác biệt hiệu suất sáng tiêu thụ điện Chi tiết Điện áp thấp Điện áp cao Đèn huỳnh quang 10% 10% Hiệu suất Giảm 9% Tăng 8% Điện nạp Giảm 15% Tăng 81% sáng Đèn thủy ngân Hiệu suất Giảm 20% Tăng 20% Điện nạp Giảm 16% Tăng 17% sáng Đèn hỗn hợp thuỷ ngân Hiệu suất Giảm 24% Tăng 30% Điện nạp Giảm 20% Tăng 20% sáng Đèn halogen kim loại Hiệu suất Giảm 30% Tăng 30% Điện nạp Giảm 20% Tăng 20% sáng Đèn Natri cao áp Hiệu suất Giảm 28% Tăng 30% Điện nạp Giảm 20% Tăng 26% sáng Đèn natri thấp áp Hiệu suất Giảm 4% Giảm 2% Điện nạp Giảm 8% Tăng 3% sáng 4.2.6 Sử dụng chấn lưu điện tử Chấn lưu điện từ thông thường sử dụng để cung cấp điện áp cao để thắp đèn tuýp hạn chế dòng điện suốt thời gian hoạt động bình thường Chấn lưu điện tử dao động chuyển đổi tần số cung cấp từ khoảng 20.000 Hz lên tới 30.000 Hz Sự thất thoát chấn lưu điện tử cho đèn tuýp khoảng 1W, 10W đến 15W với bướm gió tiêu chuẩn Bảng bên biểu thị lượng tiết kiệm gần sử dụng chấn lưu điện tử 115 ... đèn sử dụng phụ thuộc vào chiều cao lắp đặt, độ hoàn màu yếu tố định hướng Bảng bên tóm tắt khả thay với khả tiết kiệm Bảng 4-8 Tiết kiệm cách sử dụng đèn hiệu Khả tiết kiệm Đèn dùng Thay lượng, ... (26 8, 427 , 1040 ,21 05) 51 đến 79 70 8000 70,150 ,25 0 (81,170 ,27 6) 62 đến 72 70 8000 70,150 ,25 0,400,1000(81,170, 27 6,431,1060) 35,55,135 (48,68,159) 113 69 đến 108 25 đến 60 > 120 00 90 đến 133 > 120 00... sáng tiết kiệm hiệu Mục đưa phương thức bảo tồn lượng cách ứng dụng quy trình cơng nghệ chiếu sáng tốt 4 .2. 1 Sử dụng chiếu sáng tự nhiên Tiện ích việc chiếu sáng tự nhiên thay chiếu sáng điện vào