Đồ án thiết kế chiếu sáng cho một phân xưởng lắp ráp cơ khí có sử dụng phần mềm Dialux. Đồ án giúp chúng ta tìm hiểu về ánh sáng , các đại lượng đặc trưng của nguồn sáng và cách xử dụng phần mềm Dialux trong tính toán và thiết kế chiếu sáng
BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 LỜI NĨI ĐẦU Thiết kế chiếu sáng ứng dụng công nghệ chiếu sáng cho không gian người Giống việc thiết kế kiến trúc, kỹ thuật thiết kế khác, thiết kế chiếu sáng dựa vào tổ hợp nguyên tắc khoa học đặc trưng, tiêu chuẩn quy ước thiết lập số tham số thẩm mỹ học, văn hóa người xem xét cách hài hòa Từ thời kỳ sơ khai văn minh đến thời gian gần đây, người chủ yếu tạo ánh sáng từ lửa nguồn nhiệt nhiều ánh sáng Ở kỷ 21, sử dụng nguyên tắc để sản sinh ánh sáng nhiệt qua loại đèn nóng sáng Chỉ vài thập kỷ gần ,các sản phẩm chiếu sáng trở nên tinh vi đa dạng nhiều Theo ước tính, tiêu thụ lượng việc chiếu sáng chiếm khoảng 20–45% tổng tiêu thụ lượng nhà thương mại khoảng 3–10% tổng tiêu thụ lượng nhà máy công nghiệp Hầu hết người sử dụng lượng công nghiệp thương mại nhận thức vấn đề tiết kiệm lượng hệ thống chiếu sáng Thơng thường tiến hành tiết kiệm lượng cách đáng kể với vốn đầu tư chút kinh nghiệm Thay loại đèn thuỷ ngân đèn nóng sang đèn halogen kim loại đèn natri cao áp giúp giảm chi phí lượng tang độ chiếu sáng Lắp đặt trì thiết bị điều khiển quang điện, đồng hồ hẹn hệ thống quản lý lượng đem lại hiệu tiết kiệm đặc biệt Tuy nhiên, số trường hợp, cần phải xem xét việc sửa đổi thiết kế hệ thống chiếu sang để đạt mục tiêu tiết kiệm mong đợi.Cần hiểu loại đèn có hiệu suất cao khơng phải yếu tố đảm bảo hệ thống chiếu sáng hiệu Do kỹ sư cần phải thiết kế cách xác hiệu số giúp kỹ sư thiết kế giảm bớt thời gian tính xác sử dụng phần mềm thiết kế Sau tìm hiểu số phần mềm thiết kế với đề tài tập lớn “Tính tốn, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm DIALux” Do thời gian làm kiến thức hạn chế nên làm chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em kính mong nhận góp ý, bảo thầy, để em có kinh nghiệm kiến thức chuẩn bị cho công việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Ninh Văn Nam giúp đỡ chúng em hoàn thành tập lớn này! BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CHIẾU SÁNG 1.1 Giới thiệu Chiếu sáng kỹ thuật đa ngành, trước hết mối quan tâm kỹ sư điện, nhà nghiên cứu quang quang phổ học, cán kỹ thuật công ty công trình cơng cộng nhà quản lý thị Chiếu sáng mối quan tâm nhà kiến trúc, xây dựng giới mỹ thuật Nghiên cứu chiếu sáng công việc bác sỹ nhãn khoa,các nhà tâm lý học, giáo dục thể chất học đường… Trong thời gian gần đây, với đời hoàn thiện nguồn sáng hiệu suất cao, phương pháp tính tốn cơng cụ phần mềm chiếu sáng mới, kỹ thuật chiếu chiếu sáng chuyển từ giai đoạn chiếu sáng tiện nghi sáng chiếu sáng hiệu tiết kiệm điện gọi tắt chiếu sáng tiện ích Theo số liệu thống kê, năm 2005 điện sử dụng cho chiếu sáng toàn giới 2650 tỷ kWh, chiếm 19% sản lượng điện Hoạt động chiếu sáng xảy đồng thời vào cao điểm buổi tối khiến cho đồ thị phụ tải lưới điện tăng vọt, gây khơng khó khăn cho việc truyền tải phân phối điện Chiếu sáng tiện ích giải pháp tổng thể nhằm tối ưu hóa tồn kỹ thuật chiếu sáng từ việc sử dụng nguồn sáng có hiệu suất cao, thay loại đèn sợi đốt có hiệu lượng thấp đèn compact,sử dụng rộng rãi loại đèn huỳnh quang hệ mới, sử dụng chấn lưu sắt từ tổn hao thấp chấn lưu điện tử, sử dụng tối đa hiệu ánh sáng tự nhiên, điều chỉnh ánh sáng theo mục đích yêu cầu sử dụng, nhằm giảm điện tiêu thụ mà đảm bảo tiện nghi nhìn Kết chiếu sáng tiện ích phải đạt tiện nghi nhìn tốt nhất, tiết kiệm lượng, hạn chế loại khí nhà kính, góp phần bảo vệ mơi trường 1.2 Ánh sáng Ánh sáng xạ ( sóng) điện từ nằm dải sóng quang học mà mắt người cảm nhận Hình 1.1 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Như quan sát dải quang phổ điện từ Hình 1.1, ánh sáng nhìn thấy thể dải băng từ tần hẹp nằm ánh sáng tia cực tím (UV) lượng hồng ngoại (nhiệt) Những sóng ánh sáng có khả kích thích võng mạc mắt, giúp tạo nên cảm giác thị giác, gọi khả nhìn.Vìvậy để quan sát cần có mắt hoạt động bình thường ánh sáng nhìn thấy 1.3 Bộ đèn 1.3.1.Khái niệm Bộ đèn tập hợp thiết bị quang, điện, nhằm thực phân bố ánh sáng, định vị bảo vệ đèn vá nối đèn với nguồn điện Chóa đèn phận đèn, bao gồm phận dùng để phân bố ánh sáng, định vị bảo vệ đèn, lắp đặt dây nối đèn chấn lưu với nguồn điện Nói cách khác đèn cộng với đèn tạo thành đèn 1.3.2.Cấu tạo số đèn thơng dụng Thân đèn có chức gá lắp phận đèn, bảo vệ bóng đèn thiết bị điện kèm theo Thân đèn phải đáp ứng yêu cầu sau: • • • Thuận tiện thao tác lắp đặt bảo dưỡng thiết bị Có khả chống ăn mịn, độ bền học tỏa nhiệt tốt Có tính thẩm mỹ Phản quang có chức phân bố lại ánh sáng bóng đèn phù hợp với mục đích sử dụng đèn Phản quang phải đáp ứng yêu cầu sau: • • • Có biến dạng phù hợp Hệ số phải cao Có khả chống ăn mịn ơxi hóa chịu nhiệt tốt Kính đèn có chức bảo vệ bóng đèn phản quang góp phần kiểm sốt phân bố ánh sáng đèn Kính đèn phải đáp ứng nhu cầu sau • • • Có biến dạng phù hợp với phát quang Hệ số thấu quang phù hợp Có độ bền học , khả chịu nhiệt chịu tác động tia hồng ngoại cực tím Đui đèn có chức cấp điện vào bóng đèn giữ cho bóng đèn cố định vị trí cần thiết ,yêu cầu đui đèn BTL-Kỹ thuật chiếu sáng • • • Nhóm 27_Điện 5-k8 Các tiếp điểm ổn định trường hợp có va trạm ,rung Có khả chiu nhiệt tốt Cứng ,một số trường hợp phải có phận phụ trợ để cố định bóng đèn Bộ đèn có chức tạo chế độ điện áp dòng điện phù hợp với trình làm việc khởi động yêu cầu chung đèn • • • Các thiết bị phải đồng tương thích với đèn Có khả chịu nhiệt tốt Tổn hao cơng suất thấp 1.4 Thiết kế chiếu sáng 1.4.1.Thiết kế chiếu sáng nội thất Kỹ thuật chiếu sáng nội thất nghiên cứu phương pháp thiết kế hệ thống chiếu sáng nhằm tạo nên môi trường chiếu sáng tiện nghi thẩm mỹ phù hợp với yêu cầu sử dụng tiết kiệm điện cơng trình nhà Các bước thiết kế chiếu nội thất • Thiết kế sơ nhằm xác định giải pháp hình học quang học địa điểm chiếu sáng kiểu chiếu sáng, lựa chọn loại đèn ,bộ đèn cách bố trí đèn số kượng đèn cần thiết • Kiểm tra điều kiện độ rọi độ chói độ đồng theo tiêu chuẩn cảm giác tiện nghi nhìncuar phương án chiếu sáng • Các yêu cầu chiếu sáng nội thất • Đảm bảo độ rọi xác định theo loại công việc Không nên có bóng tối độ rọi phải đồng • Tạo ánh sáng giống ban ngày • Coi trọng yếu tố tiết kiệm điện 1.4.2 Thiết kế chiếu sáng bên Thành phần chiếu sáng bên ngồi khơng thể thiếu khơng gian kiến trúc đô thị Bao gồm chiếu sáng giao thông chiếu sáng làm việc chiếu sáng trang trí Ngồi chức bảo đảm an toàn cho phương tiện giao thơng an tồn thị vào ban đêm cịn góp phần làm đẹp cho cơng trình kiến trúc u cầu thiết kế chiếu sáng bên ngồi • • Đảm bảo chức định vị hướng dẫn cho phương tiện tham gia giao thông Chất lượng chiếu sáng đáp ứng theo yêu cầu quy định BTL-Kỹ thuật chiếu sáng • • Nhóm 27_Điện 5-k8 Có hiệu kinh tế cao ,mức tiêu thụ lượng thấp tuổi thọ thiết bị chiếu sáng cao Thuận tiện vận hành trì bảo dưỡng CHƯƠNG : CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ TRONG CHIẾU SÁNG 2.1 Các đại lượng đo ánh sáng 2.1.1 Quang thông F (ф),lumem (lm) Là đại luợng đặc trưng cho khả phát sáng nguồn sáng, có xét đến cảm thụ ánh sáng mắt nguời hay gọi lâ công suất phát sáng nguồn sáng BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 F =k.Wλ Vλ.dλ Trong đó: k = 683lm/w :Là hệ số chuyển đổi đơn vị lượng sang đơn vị cảm nhận ánh sáng Wλ :Là luợng x? Vλ :Là độ nhạy tương đối mắt nguời 2.1.2 Cường độ ánh sáng I candela (cd) Là đại luợng biểu thị mật độ phân bố quang thông nguồn sáng theo hướng định Hình 2.1 I= ≈ Trong : F quang thơng (lm) Ω góc khối , giá trị cực đại 4π 2.1.3 Độ rọi E (lux) Là mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng bề mặt Elx = 1Lux = 1Lm/m2 Nếu nguồn sáng chiếu thẳng đứng với mặt phẳng chiếu sáng (hình 2.2) ta có Ea = Lux BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Hình 2.2 Nếu nguồn sáng chiếu xuống mặt phẳng chiếu với góc α ( Hình 2.3) ta có : Ea = Hình 2.3 2.1.4 Độ chói L (cd/m2 ) Là đại lượng đặc trưng cho khả xạ ánh sáng nguồn sáng hay bề mặt phản xạ gây nên cảm giác chói sáng mắt nguời L = (Cd/m) BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Hình 2.4 2.1.5 Định luật Lambert Định luật Lambert mơ tả mối quan hệ độ chói L độ rọi E : ρ.E = π L Trong đó: ρ hệ số phản xạ 2.1.6 Độ tương phản C Sự chênh lệch độ chói tương đối hai vật để cạnh mà mắt người phân biệt đuợc gọi độ tương phản C = = - 1≥0,01 C≥ 0,01 mắt người phân biệt hai vật để cạnh 2.1.7 Hiệu suất phát quang H (lm/w) Hiệu suất phát quang lâ đại lượng đo tỷ số quang thông phát bóng đèn (F) cơng suất điện tiêu thụ ( P) bóng đèn ( nguồn sáng ) 2.2 Nguồn sáng Nguồn sáng điểm: khoảng cách từ nguồn ñến mặt phẳng lâm việc lớn nhiều so với kich thước nguồn sáng coi nguồn sáng điểm ( nguồn sáng có kích thuớc nhỏ 0,2 khoảng cách chiếu sáng) Nguồn sáng đuờng: nguồn sáng coi nguồn sáng đường chiều dài đáng kể so với khoảng cách chiếu sáng BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Phân loại nguồn sáng : Các loại nguồn sáng cho sơ đồ : BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM DIALUX 3.1 Giới thiệu 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 4.6 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 dự án chiếu sáng DIALux để DIALux thiết lập thêm chi tiết cụ thể xác với đầy đủ chức trình bày Phần DIALux 4.6: • Đây phần toàn 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 thơng • 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 thơng • Phần mở dự án có dự án mở gần 10 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 41 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 42 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Đây kết : 43 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 4.6 Tính tốn chiếu sáng cho khu lượng Bước 1: Ghi kích thước Bước : Bố trí đèn 44 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Bước 3: Kết 45 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 4.7 Tính tốn, thiết kế chiếu sáng cho khu chứa Dialux Bước 1: Ghi kích thước 46 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Bước 2: Bố trí đèn Bước Kết Nhóm 27_Điện 5-k8 47 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 4.8 Tính tốn, thiết kế chiếu sáng cho khu kiểm tra Dialux Bước 1: Ghi kích thước 48 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Bước Bố trí đèn 49 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Bước : Kết 50 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Chương : Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho phân xưởng lắp ráp 5.1.Tính tốn cho xưởng khí − Xưởng có : Hệ số sử dụng ksd = Hệ số đồng thời kđt = 0,8 Hệ số công suất Cosφ = 0,86 Pđ=380*429=12,87 (kW) Ptt = Pđ.ksd.kđt = 12870.1.0,8 = 10296 (W) = 10.296 (kW) Stt = Ptt/ Cosφ = 10,296/0.86 = 11.973 ( kVA) Itt= = = 18,2 (A) Icp≥ Itt = 18.2(A) =>Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng đến xưởng khí chính:Chọn cáp hạ áp lõi đồng cách điện PVC CADIVI chế tạo tiết diện mm2, Icp=25 (A) In= = = 25,6 (A) =>Chọn Aptomat cho tủ chiếu sáng xưởng khí chính: Theo “Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện”của Ngô Hồng Quang: chọn Aptomat mã 5SX6 cực SIEMEN chế tạo có Iđm = 30 (A) +)Phân nhóm bóng đèn xưởng khí thành 20 nhóm, nhóm 19 bóng theo chiều rộng nhà xưởng -Cơng suất nhóm bóng là: Pđ=19.490=9310 (W) Ptt = Pđ.ksd.kđt = 9310.1.0,8 = 7448 (W) Stt = Ptt/ Cosφ = 7448/0.86 = 8660,4 VA Itt= = = 39,4 (A) 51 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Icp≥ Itt = 39,4 (A) =>Chọn dây dẫn từ tủ chiếu sáng xưởng khí đến nhóm bóng dây đồng lõi có tiết diện mm2 CADIVI chế tạo, Icp=45( A) 52 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 KẾT LUẬN Trong trình làm tập lớn hướng dẫn nhiệt tình thầy Nam, chúng em ơn luyện, học hỏi thêm nhiều kiến thức thiết kế chiếu sáng, biết cách sử dụng phần mềm Dialux,… Tuy nhiên,do kiến thức, thời gian hạn chế nên tập chúng em cịn nhiều thiếu sót Vì vậy,mong thầy cô xem xét, đánh giá tạo điều kiện cho nhóm chúng em hồn thành tập lớn hiệu Chúng em xin chân thành cảm ơn ! 53 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện 5-k8 Tài liệu tham khảo Giáo trình kỹ thuật chiếu sáng - Nguyễn Quang Thuấn, Lê Văn Doanh, Ninh Văn Nam, Trinh Trọng Dương Sổ tay tra cứu thiết bị - Vũ Văn Tẩm, Ngô Hồng Quang Tài liệu hướng dẫn Dialux 54 ... thất, chiếu sáng ngoại thất chiếu sáng giao thơng • 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 thơng • Phần mở dự án. .. đầu II Tính tốn, thiết kế chiếu sáng sử dụng phần mềm Dialux 4.5 Tính toán chiếu sáng cho khu xưởng lắp ráp sử dụng Dialux Bước 1: Ghi kích thước 38 BTL-Kỹ thuật chiếu sáng Nhóm 27_Điện... trình bày Phần DIALux 4.6: • 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