thiết kế chiếu sáng phòng chờ 8 x 8 x 4 2 12 ổ đôi cắm điện pđ 300w quạt 02 điều hòa

Kết quả nghiên cứu đóng góp vào việc thiết kế hệ thống chiếu sáng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng cho phòng chờ, tạo tiền đề cho các nghiên cứu và ứng dụng trong tương lai... Tiết kiệm nă

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

VIỆN KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

BÀI TẬP LỚN

CUNG CẤP ĐIỆN

NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

PHÒNG CHỜ

Người hướng dẫn : PGS TS Nguyễn Tiến Dũng

Sinh viên thực hiện: Trần Văn Nam Lớp: Kỹ thuật điện, điện tử

Khóa : 62

NGHỆ AN, 2024

LỜI MỞ ĐẦU

Phòng chờ đóng vai trò quan trọng trong các tòa nhà công cộng, là nơi mọi người nghỉ ngơi, thư giãn và chờ đợi Ánh sáng phù hợp trong phòng chờ không chỉ ảnh hưởng đến cảm nhận và tâm trạng của người sử dụng mà còn góp phần tạo nên vẻ đẹp thẩm mỹ và nâng cao chất lượng dịch vụ

Đề tài "Tính toán thiết kế chiếu sáng phòng chờ" nhằm nghiên cứu và đưa ra giải pháp thiết kế hệ thống chiếu sáng hiệu quả cho phòng chờ điển hình Báo cáo trình bày phương pháp tính toán, lựa chọn đèn và bố trí đèn để đạt hiệu quả chiếu sáng tối ưu

Thiết kế chiếu sáng khoa học sẽ tạo bầu không khí ấm cúng, thư giãn, nâng cao trải nghiệm người sử dụng Lựa chọn đèn LED tiết kiệm điện và áp dụng biện pháp điều khiển thông minh giúp giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường Báo cáo đề cập chi tiết các bước thực hiện đề tài như phân tích yêu cầu chiếu sáng, lựa chọn đèn, tính toán số lượng đèn, bố trí đèn và thiết kế hệ thống điều khiển

Kết quả nghiên cứu đóng góp vào việc thiết kế hệ thống chiếu sáng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng cho phòng chờ, tạo tiền đề cho các nghiên cứu và ứng dụng trong tương lai

MỤC LỤC

PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 1.1 Khái niệm và tầm quan trọng:

Hệ thống chiếu sáng đóng vai trò nền tảng trong đời sống hiện đại, ảnh hưởng trực tiếp đến mọi khía cạnh của cuộc sống con người Nó không chỉ đơn thuần cung cấp ánh sáng để nhìn rõ mọi vật mà còn góp phần:

Nâng cao sức khỏe và thị lực: Ánh sáng phù hợp giúp bảo vệ mắt, giảm nguy cơ mỏi mắt, nhức đầu, và các bệnh về mắt

Tăng cường năng suất làm việc: Môi trường làm việc có hệ thống chiếu sáng tốt giúp người lao động tập trung hơn, giảm thiểu sai sót và nâng cao hiệu quả công việc

Đảm bảo an toàn: Ánh sáng đầy đủ giúp con người quan sát rõ ràng, di chuyển

an toàn, đặc biệt quan trọng trong các khu vực nguy hiểm hoặc thiếu sáng tự nhiên

Tạo dựng không gian thẩm mỹ: Hệ thống chiếu sáng được thiết kế khoa học góp phần tạo nên bầu không khí ấm cúng, thư giãn, tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống và làm việc

Tiết kiệm năng lượng: Việc sử dụng các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng

và áp dụng các biện pháp điều khiển thông minh giúp giảm thiểu chi phí vận hành và bảo vệ môi trường

1.2 Các thành phần chính của hệ thống chiếu sáng:

Để hoàn thành chức năng chiếu sáng đa dạng và đáp ứng các yêu cầu về thẩm

mỹ, an toàn, hiệu quả, hệ thống chiếu sáng hiện đại bao gồm các thành phần chính sau:

Nguồn sáng:

Là bộ phận then chốt, quyết định chất lượng ánh sáng của hệ thống

Các loại nguồn sáng phổ biến bao gồm:

 Đèn sợi đốt: Giá thành rẻ, ánh sáng vàng ấm nhưng hiệu suất thấp, tuổi thọ ngắn

 Đèn huỳnh quang: Hiệu suất cao hơn đèn sợi đốt, tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ dài hơn nhưng ánh sáng có thể chói và chứa thủy ngân

 Đèn LED: Công nghệ chiếu sáng tiên tiến, hiệu suất cao nhất, tiết kiệm năng lượng vượt trội, tuổi thọ cao, đa dạng màu sắc và kiểu dáng, thân thiện với môi trường

 Đèn cao áp: Sử dụng cho chiếu sáng ngoài trời, sân vận động, nhà xưởng, với cường độ sáng cao, khả năng chống chịu thời tiết tốt

 Lựa chọn loại đèn phù hợp cần dựa trên mục đích sử dụng, diện tích không gian, ngân sách, yêu cầu về thẩm mỹ và các yếu tố khác

Thiết bị điều khiển:

Giúp bật/tắt, điều chỉnh độ sáng, thay đổi màu sắc của ánh sáng theo nhu cầu sử dụng

Các thiết bị điều khiển phổ biến bao gồm:

 Công tắc: Dạng cơ hoặc cảm ứng, đơn giản, dễ sử dụng

 Dimmer: Điều chỉnh độ sáng linh hoạt, tạo hiệu ứng ánh sáng mong muốn

 Bộ điều khiển thông minh: Kết nối wifi, điều khiển từ xa qua điện thoại thông minh, lập trình kịch bản ánh sáng theo nhu cầu

 Việc sử dụng thiết bị điều khiển phù hợp giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng, tạo sự tiện lợi và cá nhân hóa trải nghiệm ánh sáng

Thiết bị quang học:

Dùng để định hướng ánh sáng, tạo hiệu ứng ánh sáng mong muốn

Các thiết bị quang học phổ biến bao gồm:

 Chóa đèn: Định hướng ánh sáng theo góc mong muốn, tập trung ánh sáng hoặc khuếch tán ánh sáng

 Gương: Phản xạ ánh sáng, giúp tăng cường độ sáng hoặc thay đổi hướng ánh sáng

 Ống kính: Tạo hiệu ứng ánh sáng đặc biệt như hội tụ, tán xạ, tạo ra các mảng sáng, vệt sáng,

Lựa chọn thiết bị quang học phù hợp giúp kiểm soát độ rọi, hạn chế độ chói, tạo

ra sự phân bố ánh sáng đồng đều và tạo hiệu ứng ánh sáng mong muốn

Phụ kiện:

Dùng để hỗ trợ lắp đặt, kết nối các thiết bị trong hệ thống chiếu sáng

Phụ kiện bao gồm dây điện, ổ cắm, kẹp, máng đèn,

Việc lựa chọn phụ kiện chất lượng cao đảm bảo an toàn điện, tính thẩm mỹ và

độ bền cho hệ thống chiếu sáng

1.3 Các tiêu chí thiết kế hệ thống chiếu sáng:

Để đảm bảo hệ thống chiếu sáng hoạt động hiệu quả, an toàn và đáp ứng nhu cầu sử dụng, cần tuân thủ các tiêu chí sau:

Mục đích sử dụng: Xác định rõ mục đích sử dụng của hệ thống chiếu sáng (chiếu sáng trong nhà, ngoài trời, công nghiệp, ) để lựa chọn các thiết bị phù hợp

Diện tích không gian: Kích thước khu vực cần chiếu sáng ảnh hưởng đến số lượng đèn, công suất đèn và cách bố trí đèn

Yêu cầu về độ rọi: Mức độ rọi phù hợp cho từng khu vực sử dụng được quy định trong các tiêu chuẩn chiếu sáng Ví dụ:

+ Phòng học: 300 - 500 lx

+ Văn phòng: 300 - 500 lx

+ Bệnh viện: 200 - 300 lx

+ Đường phố: 1 - 10 lx

Yêu cầu về độ chói: Kiểm soát độ chói để đảm bảo an toàn và sức khỏe cho người sử dụng Ví dụ:

+ Phòng học: 30 UGR

+ Văn phòng: 25 UGR

+ Đường phố: 10 UGR

Yêu cầu về chỉ số hoàn màu: Chỉ số hoàn màu cao giúp hiển thị màu sắc trung thực, phù hợp cho các khu vực cần nhận diện màu sắc chính xác Ví dụ:

+ Phòng học: CRI > 80

+ Văn phòng: CRI > 80

+ Bệnh viện: CRI > 90

+ Đường phố: CRI > 70

Hiệu suất năng lượng: Lựa chọn các thiết bị tiết kiệm năng lượng để giảm thiểu chi phí vận hành và bảo vệ môi trường

An toàn điện: Thiết kế hệ thống chiếu sáng đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn điện,

sử dụng các thiết bị có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và được lắp đặt bởi thợ điện

có chuyên môn

Tính thẩm mỹ: Lựa chọn kiểu dáng, màu sắc đèn phù hợp với phong cách kiến trúc và nội thất của không gian

1 4 Lợi ích của hệ thống chiếu sáng hiệu quả:

Nâng cao chất lượng cuộc sống: Hệ thống chiếu sáng phù hợp giúp bảo vệ thị lực, tăng cường sức khỏe, tạo cảm giác thoải mái và nâng cao hiệu quả công việc

Tạo dựng môi trường sống lý tưởng: Ánh sáng được thiết kế khoa học góp phần tạo nên bầu không khí ấm cúng, thư giãn, tăng tính thẩm mỹ cho không gian sống và làm việc

Tiết kiệm năng lượng: Sử dụng các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng và

áp dụng các biện pháp điều khiển thông minh giúp giảm thiểu chi phí vận hành

và bảo vệ môi trường

Nâng cao hiệu quả sử dụng: Hệ thống chiếu sáng được thiết kế tối ưu giúp đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dạng, tạo sự linh hoạt và tiện lợi cho người sử dụng Tăng tính an toàn: Hệ thống chiếu sáng đầy đủ và phù hợp giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng, đặc biệt trong các khu vực nguy hiểm hoặc thiếu sáng tự nhiên

1.5 Xu hướng phát triển của hệ thống chiếu sáng:

Ngành công nghiệp chiếu sáng không ngừng phát triển với nhiều xu hướng mới nổi bật như:

Công nghệ LED: Tiếp tục được cải tiến về hiệu suất, độ bền, đa dạng màu sắc và kiểu dáng, trở thành lựa chọn hàng đầu cho hệ thống chiếu sáng hiện đại

Hệ thống điều khiển thông minh: Phổ biến rộng rãi, cho phép điều khiển hệ thống chiếu sáng từ xa, lập trình kịch bản ánh sáng theo nhu cầu, tiết kiệm năng lượng và mang lại trải nghiệm ánh sáng độc đáo

Chiếu sáng thông minh: Kết hợp hệ thống chiếu sáng với các thiết bị IoT (Internet vạn vật), tạo ra hệ thống chiếu sáng tự động, thông minh, có khả năng học hỏi thói quen sử dụng và điều chỉnh ánh sáng phù hợp với nhu cầu của người dùng

Chiếu sáng bền vững: Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió để cung cấp năng lượng cho hệ thống chiếu sáng, góp phần bảo vệ môi trường

PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG PHÒNG CHỜ

2.1 Yêu cầu thiết kế

2.1.1 Kích thước phòng chờ

- Kích thước: a*b*h= 8m*8m*4.2m

- Diện tích sàn: 64 m2

2.1.2 Các thiết bị điện

- 12 ổ đôi cắm điện (Pđ = 300w)

- Quạt

- 02 điều hòa

2.2 Thiết kế chiếu sáng sơ bộ

 Bước 1: Chọn độ rọi:

Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, ISO 8995 - 1 : 2002, độ rọi yêu cầu E yc= 200lux

 Bước 2: Chọn chỉ số hoàn màu CRI:

Theo TCVN 7114 - 1 : 2008, ISO 8995 - 1 : 2002, chỉ số hoàn màu CRI≥80%

 Bước 3: Chọn nhiệt độ màu:

Dựa vào biểu đồ Kruithof (Hình 1) với độ rọi yêu cầu Eyc = 200lx nên chọn đèn

có T= 3000÷4000 oK

 Bước 4: Chọn loại đèn:

Từ các số liệu của các bước trên chọn loại bóng đèn LED Rạng Đông 1200/40W M36

Nhiệt độ màu 3000 oK

 Bước 5: Bố trí sơ bộ

- Chọn khoảng cách từ bộ đèn đến trần: h’ = 0 m

=> h = H - h’ = 4,2 - 0 = 4.2 m

- Chỉ số treo đèn: j = h+h ' h ' = 4 ,2+00 = 0

- Chỉ số không gian: k = h(a+b) a b = 4 ,2 (8+8) 8 x 8 = 0,95

- Để đảm bảo độ đồng đều độ rọi trên mặt phẳng làm việc khoảng cách giữa các

bộ đèn thỏa mãn điều kiện sau: ¿)max = 1,1

=> nmax = 1,1h = 1,1 x 4,5m = 4,62 m

- Số đèn tối thiểu theo chiều dài:Na = n a

max = 4 ,6 28 = 1,73 => Chọn tối thiểu 2 đèn

- Số đèn tối thiểu theo chiều rộng:Nb = n b

max = 4 ,6 28 = 1,73 => Chọn tối thiểu 2 đèn

- Tổng quang thông: Đèn LED trong môi trường bụi trung bình, bảo dưỡng tốt

có δ = 1.25, bộ đèn B có j = 0; k = 0,95; U =1,17

Tổng quang thông trong không gian chiếu sáng là: FΣ= E S δ ƞ U = 200 8 8 1,250 , 9.1,17 = 15194,68 lm

- Số lượng đèn tối thiểu cần thiết: Nđ = 15194,684 000 =3,7 => 4 đèn

Dựa vào số lượng đèn tối thiểu theo 2 chiều ta chọn theo chiều dài 2 đèn, chiều rộng 2 đèn

- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều dài: x = N a

a = 82 = 4 m

- Khoảng cách giữa các đèn theo chiều rộng: y = N b

b = 82 = 4 m

- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều dài: 43 ≤ p ≤ 4

2 => p = 2 m

- Khoảng cách giữa đèn với tường theo chiều rộng: 33 ≤ q ≤ 3

2=> q = 2 m

- Bố trí đèn như hình:

+ Chiều dài phòng : a = 8 m

+ Chiều rộng phòng : b = 8 m

+ Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều dài : p = 2 m

+ Khoảng cách từ tâm đèn đến tường theo chiều rộng : q = 2 m

+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều dài : x = 4 m

+ Khoảng cách của 2 đèn theo chiều rộng : y =4 m

Hình 3 Sơ đồ bố trí bóng đèn

2.3 THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN

2.3.1 Chọn loại quạt:

Với phòng có diện tích 64 m2 ta chọn lắp 4 Quạt trần 3 cánh điện cơ 25cm QT1400-S với các thông số mỗi quạt như sau:

Công suất 75 W

Bảng 2 Thông số trần Panasonic F60MZ2

2.3.2 Chọn điều hòa

Với văn phòng có diện tích 56 m2 ta chọn điều hòa Điều hòa Casper Inverter

9300 BTU GC-09IS35 1010W với số lượng là 2 cái

2.3.3 Tổng công suất thiết kế

Tổng công suất đèn là 4 x 40 = 160 W

Tổng công suất quạt là 4 x 75 = 300 W

Tổng công suất điều hòa 2 x 1010 = 2020 W

Tổng công suất ổ cắm là 300W

=> Tổng công suất cả phòng: 2780 W

2.3.4 Chọn thiết bị bảo vệ

 Aptomat tổng:

Điều kiện:

Uđmcb ≥ Uđm lưới => Uđmcb ≥ 220 V

Iđmcb ≥ Ilàm việc => Iđmcb≥ 12,63 A

Từ hai điều kiện trên ta chọn MCB Panasonic BBD2502CNV 30A 6kA 2P

Hình 5 MCB Panasonic BBD2502CNV 30A 6kA 2P

2.3.5 Sơ đồ đấu nối

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Bài tập "Tính toán thiết kế chiếu sáng phòng chờ" đã mang đến cho chúng ta những bài học quý giá về tầm quan trọng của hệ thống chiếu sáng hiệu quả và khoa học trong không gian công cộng Qua quá trình nghiên cứu và thực hành, chúng ta đã hiểu rõ:

Vai trò thiết yếu của chiếu sáng: Ánh sáng không chỉ ảnh hưởng đến cảm giác thoải mái và tâm lý người sử dụng mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo dựng môi trường làm việc an toàn, hiệu quả và nâng cao chất lượng dịch vụ Nguyên tắc thiết kế chiếu sáng: Đảm bảo độ rọi tiêu chuẩn, phân bố ánh sáng đồng đều, cân nhắc yếu tố thẩm mỹ và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng

Kỹ năng ứng dụng: Lựa chọn và bố trí các thiết bị chiếu sáng phù hợp, sử dụng công cụ tính toán và phần mềm hỗ trợ để đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy

Bài tập này không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn mang đến những giá trị thực tiễn, có thể áp dụng vào các dự án thiết kế chiếu sáng thực tế trong tương lai Nhờ vậy, chúng ta có thể:

Nâng cao chất lượng không gian sống và làm việc: Tạo ra môi trường sáng sủa,

an toàn, thoải mái và đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dạng

Tiết kiệm năng lượng: Lựa chọn hệ thống chiếu sáng hiệu quả, sử dụng các biện pháp điều khiển thông minh để giảm thiểu chi phí vận hành và bảo vệ môi trường

Nâng tầm trải nghiệm người sử dụng: Tạo ra không gian thu hút, ấn tượng và góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ

Lời cảm ơn:

Xin chân thành cảm ơn Ban tổ chức đã tạo cơ hội cho chúng tôi tham gia vào bài tập này Cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy cô và sự hỗ trợ nhiệt tình của bạn bè Bài tập này là một trải nghiệm quý giá, giúp chúng ta học hỏi, rèn luyện

và phát triển bản thân

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] QCVN 01:2008/BXD - Quy chuẩn quốc gia về quy hoạch xây dựng [2] QCVN 07-4:2016/BXD - Quy chuẩn quốc gia về các công trình hạ tầng kỹ thuật/Công trình giao thông.

[3] QCVN 07-5:2015/BXD - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về công trình cấp điện.