tìm hiểu hệ thống điều khiển chiếu sáng trong tòa nhà

- Trong một tòa nhà, cùng với hệ thống điều hòa không khí và thông gió HVAC thì hệ thống chiếu sáng luôn là một trong 2 hệ thống tiêu tốn nhiều năng lượng nhất.. 1.2 Giới thiệu điều khiể

Trang 1

BÀI TẬP LỚN MÔN: THIẾT KẾ HỆ

THỐNG

TỰ ĐỘNG HÓA TRONG TÒA NHÀ

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHIẾU SÁNG TRONG TÒA NHÀ

Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN SƠN TÙNG Sinh viên thực

hiên: Trần Thị Thủy Nguyễn Thị Hoa Phạm Thị Hằng

Trang 2

1 Tìm hiểu hệ thống điều khiển chiếu sáng trong tòa nhà

Trang 3

- Trong một tòa nhà, cùng với hệ thống điều hòa không khí và thông gió (HVAC) thì hệ thống chiếu sáng luôn là một trong 2 hệ thống tiêu tốn nhiều năng lượng nhất Trung bình khoảng 30-40% năng lượng của một tòa nhà là giành cho chiếu sáng.

1.1 Sự cần thiết của hệ thống điều khiển chiếu sáng

Trang 4

- Hầu hết các tòa nhà cao tầng ở Việt Nam hiện nay đều được trang bị hệ thống chiếu sáng Ngay từ giai đoạn lên kế hoạch

triển khai thiết kế hệ thống điện chiếu sáng nhà ở trong gia

đình người thiết kế phải nghiên cứu kết cấu, kiến trúc của ngôi nhà để chọn lối thiết kế sao cho hệ thống điện chiếu sáng phải hòa quyện với ngôi nhà, không có cảm giác tách rời độc lập khi mở đèn lên Đồng thời phải tính toán sử dụng loại đèn nào cho vị trí nào trước khi bắt tay thực hiện, để sau này khi lắp đặt điện các thiết bị trùng khớp với thiết kế

1.1 Sự cần thiết của hệ thống điều khiển chiếu sáng

Trang 5

1.2 Giới thiệu điều khiển chiếu sáng trong tòa nhà

Hệ thống điều khiển chiếu sáng bao gồm một dải rộng các thiết bị, từ các nút công tắc giản đơn đến những hệ thống thay đổi độ sáng phức tạp có kết nối với các bộ phận khác nhau của tòa nhà.

Giới thiệu chung

Trang 6

b) Lợi ích của hệ thống điều khiển chiếu

sáng

)Tiết kiệm năng lượng

)Sự tiện nghi

)Cung cấp thông tin

)Gia tăng hiệu năng làm việc

)An ninh, an toàn

1.2 Giới thiệu điều khiển chiếu sáng trong tòa nhà

Trang 9

2 Khái niệm và chức năng của hệ thống điều khiển

chiếu sáng trong tòa nhà

 Điều khiển chiếu sáng (Lighting Control) bao gồm từ những cái đơn giản như một công tắc điện gắn trên tường cho đến cả những hệ thống điều chỉnh độ sáng phức tạp kết nối với các bộ phận khác nhau trong tòa nhà.

 Hệ thống chiếu sáng bao gồm hệ thống chiếu sáng tự nhiên và hệ thống chiếu sáng nhân tạo.

2.1 Khái niệm, phân loại

Trang 10

2.2 Hiện tượng gây phát sáng

Phóng điện: VD: Sét, đèn huỳnh quang

Nóng sáng: VD: Đèn sợi đốt.

Trang 11

Phát quang điện: VD: Đèn led.

Phát sáng quang điện: VD: một số chất có khả năng phát lân quang

2.2 Hiện tượng gây phát sáng

Trang 12

2.3 Chức năng

• Hệ thống chiếu sáng được thiết kế và lắp đặt với các chức năng tùy theo yêu cầu của từng tòa nhà Hệ thống chiếu sáng thông thường có các chức năng:

• Bật – Tắt được từ xa, theo dõi được trạng thái của các tuyến đèn

được điều khiển.

• Thực hiện Bật – Tắt tại chỗ nhờ các công tắc khả trình trong hệ

thống Lighting Control, các công tắc này được nối mạng truyền

thông EIB với bộ điều khiển kỹ thuật số DDC và có thể lập trình để điều khiển cho một tuyến đèn hay một nhóm tuyến đèn.

Trang 13

Thực hiện lệnh Bật – Tắt tự động bằng photocell hoặc theo lịch trình đặt sẵn bởi người quản lý hệ thống tại máy tính điều khiển trung tâm.

Thay đổi mức ánh sáng bằng cách sử dụng cửa sổ màu

Cho phép thay đổi riêng lẻ hệ thống đèn thông qua máy tính hoặc hệ thống điện thoại

Liên kết các bộ điều khiển ánh sáng tới giao diện đồ họa với các biểu tượng để có thể điều khiển tập trung được

Có thể tắt, bật mạng mạch thông qua sự điều khiển của máy tínhQuản lý được sự tiêu thụ năng lượng bằng cách theo dõi thời gian sử dụng trong phòng qua đó điều khiển ánh sáng cho phù hợp

2.3 Chức năng

Trang 14

2.4 Thuật ngữ thường dùng

• Hiệu suất phát sáng.

• Độ chói.

• Cường độ ánh sáng (ký hiêu I, đơn vị: Candela (cd))

• Quang Thông (Lumen (lm)=4π*cd)

• Chỉ số màu (CRY)

• Độ đồng đều tỉ số giữa giá trị tối thiểu và giá trị trung bình của độ rọi.

• Nhiệt độ màu (ᵒK)

• Độ tương phản.

Trang 15

a) Quang thông

F =k

Trong đó : k là hệ số chuyển đổi (lm/w)

λ là năng lượng bước sóng

Vλ là mức độ cảm thụ mắt người , là giới hạn nhìn thấy của mắt người

- Là tổng lượng ánh sáng do một nguồn sáng phát ra

-Đơn vị: lumen (lm)

-Quang thông đặc trưng cho khả năng phát sáng của một nguồn sáng

Trang 16

-Một diện tích mặt cầu 1m2 có một nguồn

sáng cường độ 1 candela sẽ có độ rọi là

1 lux 1lux = 1lm/ 1m2

- Độ rọi trung bình: Là đại lượng biểu thị mật

độ phân bố quang thông trên bề mặt được

chiếu sáng

Etb=F/S

Trang 17

Với S là diện tích bề mặt chiếu sáng.

Độ rọi điểm : Là độ rọi tại một điểm trên bề mặt được chiếu sáng

Ep = I*cosαr2 =I*cosα3h2

Trong đó : α là góc hợp bởi vecto pháp tuyến n của dS với

phương cường độ ánh sáng I

R là khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm P

H là khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm P

I là cường độ ánh sáng

Trang 18

c) Cường độ ánh sáng :

- Cường độ ánh sáng I: I =

- Cường độ sáng I, đo trong đơn vị candela(cd)

- Đó là thông lượng của một nguồn sáng phát ra trong một đơn vị góc không gian (steradian)

-Candela là một đơn vị cơ bản dùng trong việc đo thông số nguồn sáng và được tính như sau:

- 1 candela là cường độ mà một nguồn sáng phát ra 1 lumen đẳng hướng trong một góc đặc Một nguồn sáng 1 candela sẽ phát ra 1

lumen trên một diện tích 1 mét vuông tại một khoảng cách một mét

kể từ tâm nguồn sáng Có thể thấy cường độ nguồn sáng giảm theo khoảng cách kể từ nguồn sáng 1cd = 1lm/ 1steradian

Trang 19

d) Độ chói :

-Độ chói L là cường độ của một nguồn sáng phát ánh sáng khuếch tán

mở rộng hoặc của một vật phản xạ ánh sáng

L = Trong đó : dI là cường độ ánh sáng theo mọi hướng quan sát;

là góc giữa vecto pháp tuyến n của mặt phẳng chiếu sáng dS

Trang 20

• Chiếu sáng bán trực tiếp: Từ 60% đến 90% ánh sáng chiếu xuống dưới.

Ví dụ: Kiểu chiếu sáng này thích hợp với các văn phòng, nhà ở và nhà hàng.

Trang 21

Chiếu sáng hỗn hợp: Từ 40% đến 60% ánh sáng chiếu xuống

dưới Nó chỉ được sử dụng cho những địa điểm của các bề mặt phản chiếu tốt

Chiếu sáng bán gián tiếp: Từ 10% đến 40% ánh sáng chiếu xuống dưới không gây chói lóa sốc bỏng và tạo môi trường dễ chịu

Ví dụ phù hợp chiếu sáng trong văn phòng nhà ở và một số

không gian sinh hoạt giao tiếp chung

Chiếu sáng gián tiếp hơn 90% ánh sáng chiếu lên trên chiếu sáng

có hiệu quả thấp nhất nhưng tiện nghi nhìn tốt không chói và sắp bỏng

Ví dụ kiểu rạp chiếu phim

chiếu sáng trong tòa nhà 2.5 Các hình thức chiếu sáng

Trang 22

3 Phương thức điều khiển chiếu sáng trong tòa nhà

• Hệ thống chiếu sáng cần phải lắp đặt sao cho có thể điều chỉnh bằng tay, lập trình sẵn hay điều khiển tập trung tại phòng điều khiển

 Trực tiếp bằng tay

Các khối điều khiển số trực tiếp được kết nối với công tắc và thiết bị điều chỉnh độ sáng của đèn được lắp đặt ngay trong khu làm việc của người sử dụng

Trang 23

3 Phương thức điều khiển chiếu sáng trong tòa nhà

Điều khiển theo lịch trình

Hầu hết việc tiết kiệm năng lượng trong hệ thống chiếu sáng

là nhờ việc điều khiển theo lịch trình của hệ thống ánh sáng

Điều khiển bằng các thiết bị cảm ứng

Phương pháp điều khiển này cho phép điều khiển linh hoạt hơn 2 phương pháp điều khiển trên Các thiết bị cảm ứng có thể dùng trong hệ thống bao gồm các cảm biến chuyển động Hệ thống

điều khiển bằng cảm ứng thường được lắp đặt cho các khu vực công cộng trong tòa nhà như khu vực hành lang, khu nhà vệ

sinh…

Trang 24

Để đảm bảo các yêu cầu khi thiết kế chiếu sáng kể trên, nội dung tính toán thiết kế chiếu sáng chung trong nhà nên tiến hành qua các giai đoạn sau :

Giai đoạn 1 : Thiết kế sơ bộ

Dựa vào đặc điểm hình học , đặc tính quang học, loại công việc trong không gian đối tượng chiếu sáng để :

- Lựa chọn độ rọi yêu cầu mà thiết kế cần đạt được bao nhiêu tiêu chuẩn quy định

- Lựa chọn phương pháp chiếu sáng , loại đèn, bộ đèn, số lượng bộ đèn

và bố trí bộ đèn phù hợp trong không gian chiếu sáng , đảm bảo độ rọi đồng đều trên mặt phẳng làm việc

4.Trình tự thiết kế chiếu sáng

Trang 25

)Chỉ số truyền đạt màu tốt CRI gần bằng 100

)Giống ánh sáng ban ngày, tạo cảm giác ấm cúng

Trang 26

 Nhược điểm:

 Hiệu suất phát quang thấp, tối đa 20lm/w

 Quang thông, tuổi thọ thấp và phụ thuộc lớn vào điện áp nguồn cấp

 Khi làm việc tỏa nhệt lượng lớn gây nóng bức khó chịu vào mùa hè, ảnh hưởng tới thiết bị làm lạnh

Trang 27

a) Đèn huỳnh quang

)Ưu điểm

)Có tuổi thọ từ 8000 tới 12000h, hiệu suất phát quang từ 60 tới 85 lm/w

)Chỉ số hoàn màu tốt CRI có thể đạt tới 90

)Đa dạng về hình dáng, kích thước và gam màu sắc

)Phát sinh nhiệt lượng không lớn tạo cảm giác mát dịu và thư giãn

)xoay chiều nên tạo ra hiệu ứng nhấp nháy làm mỏi mắt

Trang 28

 Nhược điểm:

 Đòi hỏi thiết bị đi kèm hệ số công suất thấp

 Giá thành tương đối cao

 Đèn huỳnh quang ống có kích thước lớn nên khó kiểm soát và phân

nhưng giảm hiệu quả chiếu sáng

 Khó điều chỉnh quang thông của đèn

Trang 29

Giai đoạn 2 : Kiểm tra tiện nghi chiếu sáng

- Độ đồng đều của độ rọi trên mặt phẳng làm việc

- Chói lóa mất tiện nghi do nhìn : tường ( hoặc vách nền) , trần và bộ đèn gây ra

4.Trình tự thiết kế chiếu sáng

Giai đoạn 3 : Tính toán thiết kế hệ thống cung cấp điện và điều khiển chiếu sáng Lựa chọn các loại đèn

Trang 30

CẢM ƠN THẦY CÔ CÙNG CÁC BẠN

ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE

Trang 31

CẢM ƠN THẦY CÔ CÙNG CÁC BẠN

ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	1,05 MB