tên đề tài cải tiến đèn sợi đốt tăng hiệu quả năng lượng cho hệ thống chiếu sáng

Mục đích của việc nghiên cứu và cải tiến bóng đèn sợi đốt : Việc sử dng bóng đèn hằng ngày có thể gây hao phí năng lượng khá đáng kể, bên cạnh đó nó có những ảnh hưởng tiêu cực về vấn đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO KỸ THUẬT MÔN HỌC: KỸ NĂNG LÀM VIỆC TRONG MÔI TRƯỜNG KỸ THUẬT

TÊN ĐỀ TÀI CẢI TIẾN ĐÈN SỢI ĐỐT, TĂNG HIỆ U QU Ả NĂNG LƯỢNG

CHO HỆ TH ỐNG CHIẾU SÁNG

GVHD: Nguyễn Thanh Thủy

1 Vy Anh Khôi 22151237

2 Trương Lê Vũ 22151337

3 Trần Đông Phương 22162034

Thành phố Hồ Chí Minh, 2022

M c l c 

I PHẦN MỞ ĐẦU 2

1 Lời giới thiệu 2

II NỘI DUNG 3

PHẦN 1 GIỚI THIỆ CHUNG VỀ ĐÈN SỢI ĐỐT VÀ MỤC ĐÍCH CỦA VIỆU C NGHIÊN CỨU VÀ CẢI TIẾN BÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT 3

1.1 ới thiệu chung về đèn sợGi i đốt 3

1.2 Mc đích của việc nghiên cứu và cả ến bóng đèn sợi ti i đốt : 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ ĐÈN SỢI ĐỐT VÀ PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN ĐÈN SỢI ĐỐT 4

2.1 Tổng Quan 4

2.2 Phương Pháp Nghiên Cứu 5

2.3 Đề Xuất Phương Pháp Chế Tạo Đèn Sợi Đốt 6

PHẦN 3 : KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ CHO VIỆC NGHIÊN CỨU VÀ CẢI TIẾN BÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT 8

3.1 Tóm tắ ết quả củt k a vi c nghệ iên cứu và cả ến bóng đèn sợi ti i đốt 8

3.2 Đánh giá kết quả 8

3.3 Hướng phát triển tiếp theo 8

3.4 Kết luận 9

III TÀI LIỆU THAM KHẢO 10

IV PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 11

2

I PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lời giới thiệu Hiện nay, việc h c tọ ập và làm việc tại nhà đã trở nên rất phổ biến, nó góp 1 phần không nhỏ trong việc đạ được những thành tựu nhấ ịnh và phát triển của xã hội hiệt t đ n nay, và càng đặc biệt trong thời đại toàn cầu phải sống chung với dịch bệnh căng thẳng

Để họ ập và làm việc tạc t i nhà thì hầu như mọi cá nhân phải trang bị cho mình 1 góc hoạt động riêng, gần như là phải sử dng những trang thiết bị điện tử hiện đại Và ánh sáng góp 1 phần rất quan trọng trong việc học tập và làm việc tại nhà Việc phải dành nhiều thời gian với thiết bị điện tử gây ảnh hưởng xấu đến mắt và những vấn đề sức kh e khác.ỏ

Vì vậy nhóm chúng em đề xuất việc cải tiến loại bóng đèn để mang lại 1 không gian học tập cũng như làm việc hiệu quả hơn, có thể giảm thiểu các vấn đề sức khỏe, tránh việc lãng phí tài nguyên điện là mc tiêu vô cùng quan trọng trong việc học tập và làm việc tại nhà

II NỘI DUNG PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐÈN SỢI ĐỐT VÀ MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC

NGHIÊN CỨU VÀ CẢI TIẾN BÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT

1.1 ới thiệu chung về đèn sợi đốtGi

Bóng đèn sợi đốt: là loại bóng đèn được chiếu sáng dựa vào việc dây tóc bóng đèn được đốt nóng ở nhiệt độ rất cao và phát ra ánh sáng thông qua lớp vỏ ủy tinh th trong suốt bao quanh dây tóc

Nguyên lý hoạt động: bóng đèn phát sáng dựa trên hiện tượng phát quang điện, tức là khi có dòng điện chạy qua bóng đèn, các electron trong dây tóc bóng đèn sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng cao, và khi các electron trở về ạng thái năng lượng thấtr p chúng sẽ phát sáng

Cấu tạo và ứng dng: cấu tạo của bóng đèn rất đơn giản, gồm đuôi đèn, dây tóc

và bóng kính

Hình 1 Bóng đèn sợ ốt A50 25W Rạng Đôngi đ Ứng dng : được sử dng rộng rãi ở nhiều hộ gia đình, trong các công trình và các văn phòng…

1.2 Mục đích của việc nghiên cứu và cải tiến bóng đèn sợi đốt :

Việc sử dng bóng đèn hằng ngày có thể gây hao phí năng lượng khá đáng kể, bên cạnh đó nó có những ảnh hưởng tiêu cực về vấn đề sức khỏe của người dùng Qua đó, mc đích của việc nghiên cứu và cải tiến là có thể tăng năng suất sử dng bóng đèn và tránh việc hao phí điện năng, giảm thiểu những ảnh hưởng của bóng đèn đến sức kh e c a ngưỏ ủ ời dùng, tăng tuổi thọ của nó

4

PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ ĐÈN SỢI ĐỐT VÀ PHƯƠNG PHÁP CẢI

TIẾN ĐÈN SỢI ĐỐT 2.1 Tổng Quan

2.1.1 Tính năng và ứng dng của đèn sợi đốt

Mặc dù đèn sợi đốt không còn được sử dng rộng rãi như trước đây nhưng nó vẫn là sản phẩm chiếu sáng hữu dng trong cuộ ống vớc s i nhiều công dng khác nhau: Chiếu sáng lối đi: Bóng đèn sợi đốt được sử dng nhiều để chiếu sáng ở các lối

đi, các hẻm, ngõ tại vùng nông thôn Vì sản phẩm này có kích thước nhỏ gọn, lạ ẻ nên i r vẫn được nhiều người lựa chọn

Chiếu sáng trong học tập: Bóng đèn sợi đốt được sử dng nhiều trong các lớp học hay sử dng trong đèn bàn Bởi ánh sáng đèn sợi đốt phát ra khá đồng đều, không quá chói mắt, mỏi mắt Người dùng có thể ều chỉnh độ sáng theo nhu cầu.đi

Chiếu sáng trong phòng ăn: Theo các chuyên gia ẩm thực cho biết, khi sử dng đèn sợi đốt để chiếu sáng trong phòng ăn sẽ tạo cảm giác đói và ngon miệng hơn Đây cũng là bí quyết thu hút khách tại nhiều nhà hàng cao cấp Tuy nhiên, chúng ta không nên dùng bóng đèn sợi đốt để chiếu sáng phòng ngủ Vì ánh sáng của đèn sợi đốt khá chói khiến bạn khó tập trung vào giấc ngủ Thay vào đó bạn nên sử dng đèn led chiếu sáng với ánh sáng dịu nhẹ

Chiếu sáng trong nông nghiệp – công nghiệp: Đèn sợ ốt có khả năng tỏa nhiệi đ t cao, chính vì vậy đèn đượ người dân dùng bóng đèn sợi đốt để “chăm” cây thanh long, c cây hoa, cây cảnh… kích thích cây ra hoa, ra trái khi nghịch mùa Trong nông nghiệp, người ta cũng thường dùng đèn sợi đốt để giúp rau, củ tăng trưởng Hơi nóng từ đèn sẽ thúc đẩy phần rễ cây mọc ra nhanh hơn Đồng thời, đèn sợi đốt có công dng xua đuổi sâu bọ, thu hút những con vật đêm không gây hại cho vườn tược

2.1.2.Cơ sở lý thuyết và cơ sở ực tiễnth

2.1.2.1.Cơ sở lý thuyết

Gồm sợi đốt, bóng thủy tinh và đuôi đèn

Sợi đốt làm bằng Wolfram, chịu được nhiệt độ cao, có chức năng biến đổi điện năng thành quang năng

Bóng đèn được làm bằng thủy tinh chịu nhiệt,chịu được nhiệt độ cao,bảo vệ sợi đốt

Đuôi đèn (đuôi xoáy E27 hoặc E14 và đuôi ngạnh B22) được làm bằng đồng hoặc sắt tráng kẽm gắn chặt với bóng thủy tinh, có chức năng nối với mạng điện cung cấp cho đèn

2.1.2.2 Cơ sở thực tiễn

Để bảo vệ sợi đốt khỏi việc cháy chảy quá nhanh do nhiệt độ cao, bóng đèn sợi đốt được đặt trong một môi trường chân không hoặc chứa chất khí không cháy như argon Môi t ờng này giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa của sợ ốt và kéo dài tuổi thọ rư i đ của bóng đèn

Để bảo vệ sợi đốt khỏi việc cháy chảy quá nhanh do nhiệt độ cao, bóng đèn sợi đốt được đặt trong một môi trường chân không hoặc chứa chất khí không cháy như argon Môi trường này giúp ngăn chặn quá trình oxy hóa của sợ ốt và kéo dài tuổi thọ i đ của bóng đèn Các bóng đèn sợi đốt có thể điều chỉnh cường độ sáng bằng cách điều chỉnh dòng điện đi qua sợi đốt Điều này thường được thực hiện thông qua việc sử dng một bóng đèn điều khiển hoặc các phần mạch điện tử trong h thệ ống chiếu sáng Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bóng đèn sợi đốt đang dần bị thay thế bởi công nghệ LED, vì LED tiết kiệm năng lượng hơn và có tuổi thọ lâu hơn

2.2 Phương Pháp Nghiên Cứu

Đặt vấn đề nghiên cứu: Xác định mc tiêu nghiên cứu và đặt câu h i nghiên cỏ ứu cần giải đáp về đèn sợ ốt Ví d: Làm thế nào để cải thiện hiệu suất ánh sáng của đèn i đ sợi đốt? Làm thế nào để tăng tuổi thọ của sợi đố t?

Tìm hiểu về lý thuyết và công nghệ liên quan: Nghiên cứu các công trình nghiên cứu, sách, bài báo và thông tin có sẵn về đèn sợ ốt Tìm hiểu về nguyên lý hoạ ộng, i đ t đ cấu trúc, vậ ệu, công nghệ sản xuất và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất li t và tu i thổ ọ của đèn sợi đ t ố

Thiết kế và lựa chọn phương pháp nghiên cứu: Dựa trên mc tiêu nghiên cứu và kiến thức đã có, thiết kế phương pháp nghiên cứu phù hợp Điều này có thể bao gồm các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, mô phỏng số học, mô hình hóa hoặc phân tích

dữ ệu sẵn có từ các nguồn khác li

Thu thập dữ ệu: Thực hiện các thí nghiệm, mô phỏng hoặc thu thập dữ ệu từ li li các nguồn có sẵn để thu thập thông tin liên quan đến hiệu suất ánh sáng, tuổi thọ, năng

6

suất và các yếu tố khác của đèn sợi đốt D liữ ệu có thể được thu thập thông qua đo đạc, quan sát, thử nghiệm hoặc mô phỏng

Phân tích và xử lý dữ liệu: Áp dng các phương pháp thống kê, phân tích dữ liệu hoặc mô hình hóa để xử lý và phân tích dữ ệu thu thập được Điều này giúp hiểu và rút li

ra kết luận từ dữ liệu, tìm ra mối quan hệ giữa các yếu tố và đưa ra những nhận xét, kết

luận về hiệu suất và tuổi thọ của đèn sợi đốt

Đánh giá kết quả và so sánh: Đánh giá kết quả nghiên cứu và so sánh với các nghiên cứu trước đó và tiêu chuẩn hiện có để đánh giá tính đúng đắn và độ tin cậy của kết quả Các phương pháp đánh giá và so sánh có thể bao gồm so sánh với kết quả nghiên cứu trước đó và tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp đèn sợi đốt, đánh giá hiệu suất và

độ tin cậy, đánh giá khả năng ứng dng và đánh giá rủi ro và khả năng triển khai

Đề xuất cải tiến và ứng dng thực tiễn: Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất các cải tiến và ứng dng thực tiễn để cải thiện hiệu suất và tuổi thọ của đèn sợi đốt Các đề xuất này có thể bao gồm cải thiện vật liệu sợi đốt, tối ưu hóa cấu trúc và thiết kế đèn, áp dng công nghệ mới và phát triển công nghệ sản xuất, cũng như thúc đẩy sự chuyển đổi

và áp dng đèn sợ ốt i đ

Đánh giá và phân tích tác động xã hội và môi trường: Đánh giá tác động xã hội

và môi trường của việc sử dng đèn sợi đốt Phân tích các ảnh hưởng của đèn sợi đốt đến môi trường, như tiêu th năng lượng, khí thải, quản lý chất thải và tài nguyên Đồng thời, đánh giá các lợi ích xã hội của việc sử dng đèn sợi đốt, bao gồm cải thiện chiếu sáng, tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm ánh sáng

2.3 Đề Xuất Phương Pháp Chế Tạo Đèn Sợi Đốt

Đèn sợi đốt, hay còn được gọi là đèn sợi carbon, là một loại đèn sử dng sợi carbon để tạo ra ánh sáng khi sợi đốt được cháy Dưới đây là một phương pháp đề xuất

để ế tạo đèn sợi đốch t:

Nguyên liệu cần chuẩn bị: Sợi carbon: Chọn một sợi carbon có khả năng cháy tốt

và không dễ gãy Đế đèn: Sử dng một đế đèn phù hợp để ữ cho sợi carbon ổn địgi nh

và đảm bảo an toàn khi sử dng Nút đèn: Cần có một nút đèn dùng để điều khiển nguồn điện cho đèn sợi đốt Dây dẫn điện: Sử dng dây dẫn điện chất lượng cao để kết nối đèn với nguồn điện

Hình 2 Sợi cacbon Các bước chế tạo:

Bước 1: Chuẩn bị sợi carbon cắt sợi carbon thành đoạn có độ dài phù hợp với đèn Kiểm tra tính chất cháy của sợi carbon để đảm bảo chất lượng ánh sáng mà nó tạo

ra

Bước 2: Lắp đặt đèn Gắn sợi carbon vào đế đèn, đảm bảo sợi không bị nghiêng hay gãy Kết nối dây dẫn điện từ nút đèn đến đế đèn, đảm bảo đèn có nguồn điện đầy

đủ

Bước 3: Kiểm tra và sử dng Kiểm tra kết nối điện và đảm bảo đèn hoạt động đúng cách Sử dng nút đèn để điều khiển đèn sợi đốt Lưu ý an toàn: Khi làm việc với đèn sợi đốt, cần tuân thủ các quy tắc an toàn để tránh nguy cơ cháy nổ và bảo vệ môi trường Đảm bảo rằng đèn được sử dng trong điều kiện an toàn và không gây nguy hiểm cho người và đồ vật xung quanh Đây chỉ là một phương pháp đề xuất chung để chế tạo đèn sợi đ t Cố  ể, quá trình chế tạo có thể khác nhau tùy thuộth c vào thiết kế và công nghệ

8

PHẦN 3 : KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ CHO VIỆC NGHIÊN CỨU

VÀ CẢI TIẾ BÓNG N ĐÈN SỢI ĐỐT 3.1 Tóm tắt kết quả của việc nghiên cứu và cả ến bóng đèn sợi ti i đốt

Sợi carbon là một loại vật liệu có độ cứng cao, độ bền cao và trọng lượng nhẹ Sau khi nghiên cứu và đánh giá sơ bộ thì việc sử dng sợi carbon thay cho sợi đốt sẽ giúp tăng độ bền và tuổi thọ của bóng đèn Sợi carbon có khả năng chịu lực tốt và cứng hơn hầu hết các sợi kim loại khác Bên cạnh độ bền cao của sản phẩm thì sợi carbon cũng giúp giảm thiểu lượng khí thải ra môi trường, giúp cho môi trường họ ập và làm c t việc trở nên thoáng mát hơn, đem lại sự thoải mái, giúp người dùng tập trung cao hơn

Và điều quan trọng nhất khi tiến hành nghiên cứu và cải tiến đó chính là tập trung vào việc chiếu sáng và tiết kiệm năng lượng Cải tiến này mang lại hiệu quả trong việc chiếu sáng, giúp ánh sáng được phát ra đều hơn so với đèn sợi đốt, ánh sáng phát ra cũng dễ chịu hơn, và bên cạnh việc hiệu quả trong việc phát sáng, cải tiến này còn giúp người dùng tiết kiệm chi phí điện hơn so với đèn sợi đốt

3.2 Đánh giá kết quả

Sợi carbon là một vật liệu rất đặc biệt và có nhiều ưu điểm Sợi carbon có độ bền cao và trọng lượng nhẹ, khả năng chịu lực tốt kèm với khả năng chịu lực tốt, việc sử dng sợi carbon thay thế cho sợi đốt thông thường giúp tăng độ bền và tuổi thọ của sản phẩm Sợi carbon cũng có độ dẫn điện cao, giúp tăng hiệu suất làm việc của đèn, giúp việc chiếu sáng hiệu quả hơn Ngoài ra, sợi carbon còn giúp giảm thiểu lượng khí thải

ra môi trường Tuy nhiên, việ sử dng sợi carbon có một số hạn chế như giá thành cao c

và khó gia công

3.3 Hướng phát triển tiếp theo

Việc thay thế sợi đốt bằng sợi carbon đã mang lại hiệu quả cao, giúp cho người giảm thiểu được các vấn đề về chi phí tiêu hao điện năng, cải thiện đượ 1 phần sức c khỏe của người sử dng Và nhóm mình còn nghiên cứu thêm về việc thay thế lớp vỏ thủy tinh của đèn sợi đốt bằng lớp vỏ làm bằng chất liệu khác Nhằm cải thiện về độ bền của sản phẩm, giảm thiểu chi phí cũng như các bước gia công sản phẩm, nhóm mình tiếp tc nghiên cứu các vật liệu khác nhau như nhựa hay kim loại để tạo ra lớp vỏ ngoài cho bóng đèn Việc nghiên cứu có thể đem đến 1 bóng đèn có được sức bền rất cao, sử

dng được lâu dài mà không ảnh hướng đến việc chiếu sáng của bóng đèn thay cho bóng đèn sợi đốt

3.4 Kết luận

Sợi carbon là một loại vật liệu đặc biệt, nó được sử dng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau bởi vì các đặc điểm nổi trội của nó so với những vật liệu khác như kim loại hay thủy tinh Sợi carbon sẽ là 1 bước đột phá khi thay thế cho sợi đốt thông thường,

nó giải quyết được hầu hết các vấn đề còn nan giải của bóng đèn sợi đốt như gây hao phí năng lượng, độ bền thấp cùng với chất lượng ánh sáng chưa hiệu quả Việc thay thế sợi đốt bằng sợi carbon cần phải được nghiên cứu kỹ ỡng cũng như vô cùng chi tiếlư t

để đảm bảo được chất lượng của sản phẩm Đèn sử dng sợi carbon sẽ thay thế hoàn toàn đèn s i đ t b i nhợ ố ở ững lợi ích mà nó đem đến

10

III TÀI LIỆU THAM KHẢO

https://dadco.com.vn/nguyen- -hoat-dong-va-ung-dung-ly cua-bong-den-soi-dot/ https://vianco.vn/den-soi-dot- -gi-la tim-hieu- -dac-diem-cau-ve tao -va-ung-dung-cua-den-soi-dot-a206.html

IV PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Bóng đèn sợ ốt A50 25i đ W Rạng Đông

Hình 2 Sợi cacbon