Kỹ thuật chiếu sáng-Tổng quan về chiếu sáng

Nguồn sáng• Nguồn sáng: vật thể mà phát ra những chùm phân kỳ ánh sáng – Nguồn sáng điểm: tập trung tại một điểm – Nguồn sáng đường: trải dài theo một đường thẳng – Nguồn ánh sáng sơ cấ

MỤC TIÊU

• Hiểu các đại lượng cơ bản về chiếu sáng

• Biết Các loại nguồn sáng, thiết bị chiếu sáng

• Biết và sử dụng được các tiêu chuẩn về chiếu sáng

• Thiết kế chiếu sáng trong nhà, ngoài trời,…

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bùi Thúc Minh, Bài giảng Kỹ thuật chiếu sáng, ĐHNT 2013

[2] Dương Lan Hương, Kỹ thuật chiếu sáng, NXB ĐHQG TP HCM 2005 [3] PGS TS Quyền Huy Ánh, CAD trong kỹ thuật điện, NXB ĐHQG Tp

[6] Monika Schnell, Handbook of Lighting Design, Printed in Germany

[7] Phần mềm thiết kế chiếu sáng LUXICON, Hãng Cooper lighting

[8] Mạng Internet (bản tin dự án chiếu sáng công cộng hiệu suất cao tại Việt Nam,…)

1 Mục đích chiếu sáng

• Chất lượng chiếu sáng có ảnh hưởng đến sự hoạt động bình thường của con người, chỉ tiêu kinh tế

- Tăng độ an toàn và sức khỏe

- Tăng khả năng sáng tạo.

- Tăng năng suất lao động.

- Giảm tỉ lệ phế phẩm.

- Giảm thiệt hại kinh tế,…

2 Định nghĩa chiếu sáng

1 Định nghĩa: Kỹ thuật chiếu sáng là khoa học

nghiên cứu sự sinh ra, phân bố và lan

truyền trong không gian các bức xạ điện từ

trong dải quang của phổ.

Dải quang của phổ: dải quang phổ điện từ

trường với độ dài của bước sóng từ 0,001um đến 1mm

Bức xạ nhìn thấy

• Quang phổ (phổ): tập hợp các bức xạ điện từ có tần

số khác nhau được sắp xếp theo bước sóng.

• Ánh sáng: những bức xạ điện từ có bước sóng trong khoảng 0,38-0,78um, mà mắt người có thể cảm thụ được

• Màu sắc:

– Màu vô sắc: đen, trắng và xám

– Màu hữu sắc: tất cả các màu có trong quang phổ ánh sáng.

Màu nào mắt người cảm nhận dễ

chịu nhất?

3 Nguồn sáng

• Nguồn sáng: vật thể mà phát ra những chùm phân

kỳ ánh sáng

– Nguồn sáng điểm: tập trung tại một điểm

– Nguồn sáng đường: trải dài theo một đường thẳng

– Nguồn ánh sáng sơ cấp: biến đổi dạng năng lượng khác thành ánh sáng

– Nguồn ánh sáng thứ cấp: phát trở lại ánh sáng tới, sau khi ánh sáng này đã được đã được giữ lại một phần do hấp

4.1 Quang thông

4.2 Quang hiệu (Hiệu suất phát sáng)

• Ký hiệu: H

• Đơn vị: lm/W

• Quang hiệu của một nguồn sáng được xác định: tỷ số quang thông phát ra trên công suất của nguồn sáng

H= ɸ/P

4.3 Cường độ ánh sáng

• Ký hiệu: I; Đơn vị: Candela (cd)

• Mật độ không gian của quang thông do nguồn sáng phát ra theo một hướng

4.3 Cường độ ánh sáng

• Góc khối có giá trị lớn nhất khi tâm điểm nhìn toàn bộ mặt cầu

4.4 Độ rọi E (lx hoặc lux)

• Mật độ phân bố quang thông trên bề mặt chiếu sáng.

• Hệ số đồng đều của độ rọi: tỷ số giữa độ rọi yếu nhất và giá trị trung bình

• Độ rọi là tiêu chuẩn cần thiết

trong các yêu cầu chiếu sáng

được cho trong các tài liệu thiết kế.

Giá trị độ rọi trong thực tế:

• Độ rọi trên mặt đất giữa trưa nắng hè: 35000 -

70000 lux

• Độ rọi giữa trưa mùa đông: 25000 - 35000 lux

• Đêm trăng rằm: 0,25 lux

• Phòng làm việc: 300 - 600lux

• Nhà ở: 150 - 300lux

• Đường phố có đèn chiếu sáng: 20 - 50lux

=> Độ rọi: tỷ lệ với cường độ sáng

và tỷ lệ nghịch với khoảng cách

đến bề mặt chiếu sáng

Kiểm tra độ rọi

• Nguồn sáng đường

• Tại điểm Q trên bề mặt làm việc cách điểm P một khoảng l:

• Điểm P tại một số vị trí đặc biệt

• Một bóng đèn sợi đốt có I=500 cd bức xạ ánh sáng lên toàn bộ diện tích của bóng đèn S=100cm2 thì độ chói là 5.104cd/m 2 , nếu dùng chao thủy tinh mờ có diện tích bề mặt S=706,5cm 2 độ chói lúc này là L=7077cd/m 2

– Độ chói của mặt trời 165.107cd/m 2

– Mặt trăng: 2500 cd/m2

– Đèn sợi đốt 100W – 6.106 cd/m 2

– Đèn huỳnh quang 40W – 7000 cd/m 2

– Quang thông bức xạ của mặt trời xuống trái đất.

– Cường độ sáng bức xạ từ mặt trời Biết khoảng cách giữa trái đất và mặt trời là d=150.10 6 km.

– Độ chói quan sát từ trái đất? Biết bán kính mặt trời rmt=695.10 3 km

Bài tập

2 Một ngọn đèn điện 75W, 220V treo ở độ cao h=1,35m so với bề mặt làm việc, phát quang theo mọi hướng với quang thông 970lm Xác định:

• Độ rọi trên bề mặt làm việc tại điểm 1 thẳng góc với đèn

a Độ rọi trên bề mặt làm việc tại điểm 1 thẳng

góc với đèn

b Độ rọi tại điểm 2 cách điểm 1 Là 0,84m theo

phương nằm ngang

Bài tập

4 Một đèn huỳnh quang dài 1,2m có công suất 40W, hiệu suất phát quang 50lm/W, được treo

ở độ cao 1,45m so với bề mặt làm việc

Hãy tính độ rọi tại điểm P trên bề mặt làm việc thẳng góc với đèn và độ rọi tại điểm Q trên bề mặt làm việc cách điểm P một khoảng 1,67m theo phương nằm ngang (đèn khuếch tán

Bài tập

5 Một ngọn đèn gồm 2 bóng đèn huỳnh quang dài L=1,2m có công suất 36W, quang thông 2850lm, được treo ở độ cao h=1,55m so với

bề mặt làm việc

• Hãy tính độ rọi tại điểm P trên bề mặt làm việc thẳng góc với đèn và độ rọi tại điểm Q trên bề mặt làm việc cách điểm P một khoảng l=2m theo phương ngang