bài tập lớn chiếu sáng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Đề tài: Thiết kế chiếu sáng cho xưởng khí Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Mạnh Qn Nhóm sinh viên thực hiện: Vũ Văn Tuyến Msv: 0941040435 Nguyễn Ngọc Tuấn Msv: 1041040106 Hồ Đức Nguyên HÀ NỘI-2018 Msv: 1041040102 Lời nói đầu Thiết kế chiếu sáng chiếm phần vô quan trọng thiếu lĩnh vực đời sống xã hội.vì thiết kế chiếu sáng trở thành mơn học, cơng trình nghiên cứu để học tập ứng dụng vào đời sống thường ngày Trong công cơng nghiệp hóa-hiện đại hóa, ngành cơng nghiệp nước ta ngày khởi sắc, nhà máy, khu công nghiệp, tòa nhà chung cư cao tầng, văn phòng khơng ngừng xây dựng Gắn liền với cơng trình hệ thống thiết kế chiếu sáng thiết kế xây dựng Xuất phát từ yêu cầu thực tế kiến thức học Trường đại học Cơng Nghiệp Hà Nội, nhóm chúng em nhận đề tài :thiết kế chiếu sáng cho xưởng khí Đây đề tài thiết kế bổ ích, thực tế nhà máy khí nước ta giai đoạn phát triển hoàn thiện,đi lên Trong thời gian làm tập lớn, với cố gắng nhóm với giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn Nguyễn Mạnh Quân, chúng em hồn thành xong tập lớn Trong q trình làm tập lớn khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng en kính mong nhận góp ý, bảo thầy để chúng em rút kinh nghiệm hoàn thiện thân phục vụ cho công việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! Phụ lục chương I Xác định yêu cầu chiếu sáng đối tượng 1.1 Chiếu sáng gì? 1.2 Các yêu cầu chiếu sáng nhà .8 1.3 Các bước tiến hành chương II Thiết kế chiếu sáng cho đối tượng Dialux 17 2.1 Giới thiệu Dialux .17 2.2 Trình tự thực tính tốn phần mềm Dialux 18 2.3 Kết luận: 27 chương III Thiết kế hệ thống cấp điện cho hệ thống chiếu sáng 27 3.1 Lựa chọn thiết bị kiểm tra thiết bị .27 3.2 sơ đồ nguyên lý 30 chương I Xác định yêu cầu chiếu sáng đối tượng I.1 Chiếu sáng gì? Ánh sáng là phần sóng điện từ bay khơng gian Những loại sóng có tần suất chiều dài, hai giá trị giúp phân biệt ánh sáng với dạng lượng khác quang phổ điện từ (ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 380- 780nm Ánh sáng phát từ vật thể tượng sau: - Nóng sáng Các chất rắn chất lỏng phát xạ nhìn thấy chúng nung nóng đến nhiệt độ khoảng 1000K Cường độ ánh sáng tăng lên màu sắc bề A&E ENGINEERING CO., LTD Hướng dẫn sử dụng lượng hiệu Thiết bị điện: Hệ thống chiếu sáng Trang trở nên sáng nhiệt độ tăng - Phóng điện Khi dòng điện chạy qua chất khí, nguyên tử phân tử phát xạ với quang phổ mang đặc tính nguyên tố có mặt - Phát quang điện: Ánh sáng tạo dòng điện chạy qua chất rắn định chất bán dẫn photpho - Phát sáng quang điện: Thông thường chất rắn hấp thụ xạ bước sóng phát trở lại bước sóng khác Khi xạ phát nhìn thấy được, tượng gọi phát lân quang hay phát huỳnh quang Các thông số đánh giá chất lượng hệ thống chiếu sáng Quang thông (lm): Năng lượng ánh sáng nguồn sáng phát bề mặt tiếp nhận Cường độ sáng (I): Quang thơng đơn vị góc khối theo hướng xác định Đo quang thông tới mặt phẳng nhỏ vng góc với hướng, chia cho góc khối bao bề mặt có đỉnh nguồn sáng Đơn vị candela (cd) Candela đơn vị dùng việc đo thông số nguồn sáng tính sau: candela cường độ mà nguồn sáng phát lumen đẳng hướng góc đặc Một nguồn sáng candela phát lumen diện tích mét vuông khoảng cách mét kể từ tâm nguồn sáng Có thể thấy cường độ nguồn sáng giảm theo khoảng cách kể từ nguồn sáng 1cd=1lm/1steradian - Độ rọi E ( Lux) : Độ rọi E(đơn vị lux) đại lượng đặc trưng cho thông lượng ánh sáng đơn vị diện tích Một diện tích mặt cầu 1m2 có nguồn sáng cường độ candela có độ rọi lux 1lux = 1lm/ 1m2 Độ chói L: cường độ nguồn sáng phát ánh sáng khuếch tán mở rộng vật phản xạ ánh sáng Độ chói đại lượng đặc trưng cho mật độ phân bố cường độ sáng I bề mặt diện tích S theo phương cho trước 1nit = 1cd/ 1m2 Hiệu suất phát quang (lm/W): Tỷ số quang thông F công suất tiêu thụ P nguồn sáng : H = F/P (lm/W) Hiệu suất phát quang dùng để đánh giá trình biến đổi điện thành quang năngcủa nguồn sáng.Hiệu suất phát quang nguồn sáng cao chứng tỏ đèn tiết kiệm lượng ngược lại Nhiệt độ màu tương quan Tc : Nhiệt độ vật xạ toàn phần phát xạ có màu sắc gần với màu nguồn sáng nhất.Đơn vị kelvin (K) Chỉ số truyền đạt màu (CRI): Trị số để xác định mức độ vật thể chiếu sáng nguồn sáng có màu sắc mong muốn so với chiếu sáng nguồn sáng làm chuẩn Chỉ số thể màu đặc trưng cho mức độ phù hợp màu sắc mẫu thử nghệm chiếu sáng nguồn xem xét với màu sắc mẫu chiếu sáng nguồn sáng làm chuẩn,mức độ phù hợp xem xét với trạng thái ghi màu (Ra).Ra đạt giá trị tối đa 100 đặc trưng phân bố quang phổ nguồn thử nguồn làm chuẩn đồng nhất.CRI nguồn sáng caothì chất lượng ánh sáng tốt Kỹ thuật chiếu sáng nghiên cứu phương pháp thiết kế chiếu sáng nhằm tạo nên môi trường chiếu sáng tiện nghi thẩm mỹ phù hợp với yêu cầu sử dụng tiết kiệm điện công trình Các bước thiết kế chiếu sáng nhà Thiết kế sơ nhằm xác định giải pháp hình học quang học địa điểm chiếu sáng kiểu chiếu sáng, lựa chọn loại đèn, đèn cách bố trí đèn, số lượng đèn cần thiết Kiểm tra điều kiện độ rọi, độ chói, độ đồng theo tiêu chuẩn cảm giác tiện nghi phương án chiếu sáng I.2 Các yêu cầu chiếu sáng nhà 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, khơng gây chói lóa khó chịu cho người sử dụng Chú ý đến tính thẩm mỹ cơng trình Coi trọng yếu tố tiết kiệm điện Đề tài thiết kế chiếu sáng cho xưởng khí Xưởng khí phần nhỏ ngành công nghiệp nước ta Xưởng khí có nhiều máy móc lớn, u cầu độ xác cao Đảm bảo yêu cầu thiết kế chiếu sáng  Chiếu sáng chung (kiểu chiếu sáng trực tiếp)  Chiếu sáng cố  Chiếu sáng chung: Chiếu sáng đảm bảo độ rọi tương đối đồng mặt phẳng làm việc I.3 Các bước tiến hành Bước 1: chọn độ rọi cấp độ quan sát: theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 7114:2002 Chọn độ rọi Eyc=500 lx cấp độ quan sát loại B Bước 2: chọn bóng đèn Xưởng cơng nghiệp cần độ xác cao, an tồn ta chọn ánh sáng màu vàng ứng với độ roi Eyc=500lx , tra biểu dồ Kruithof chọn nhiệt độ màu T= 300:500ok loại đèn có chất lượng hồn màu CRI 65 chọn loại đèn Metal – halide , có hiệu suất lớn (0.71) số hoàn màu cao phù hợp với chiêu sáng công nghiệp Hệ số R, S cần tính theo số phòng 2.1 R1=-0.024+(-0.024+0.024)=-0.024 R3=-1.481+(-1.739+1.481)=-1.274 R4=0.566+(0.555-0.566)=0.5748 S1=523+(534-523)=514.2 S2=1770+(2037-1770)=1556.4 S3=673+(694-673)=656 Các hệ số R, S ứng với số phòng 2.1 R k S R1 R3 R4 S1 S3 S4 2.5 -0.024 -1.481 0.566 523 1770 673 -0.024 -1.739 0.555 534 2037 694 2.1 -0.024 -1.274 0.5748 514 1556 656 15 Vì đèn chiếu sáng trực tiếp ta tính E1= (Ri.Fu+Si)=(-0.024*1071+514)=265.43 Lx E3=(Ri.Fu+Si)=(-1.274*1071+1556)=304,12 Lx E4=(Ri.Fu+Si)=(0.5748*1071+656)=686.67 Lx Đánh giá sai số độ rọi mặt làm việc ▲E4==0.09% Sai số không đáng kể Kiểm tra độ chói tường 0.5 Điều kiện 0.5 thỏa mãn yêu cầu  Chiếu sáng cố Khi hệ thống chiếu sáng làm việc bị điện, cần có hệ thống chiếu sáng cố để phân tán người khỏi chỗ nguy hiểm tránh bị tai nạn vị trí: hố dầu, bể nước, lan can, cầu thang,… Yêu cầu chiếu sáng cố: Độ rọi lớn 0.1 lux Hệ thống chiếu sáng cố phải có nguồn dự trữ ắc quy riêng so với chiếu sáng làm việc Hệ thống chiếu sáng cố làm việc đơng thời với thống chiếu sáng làm việc 16 chương II Thiết kế chiếu sáng cho đối tượng Dialux II.1 Giới thiệu Dialux Dialux phần mềm chuyên dụng giúp người thiết kế dễ dàng nhanh chóng thiết lập dự án chiếu sáng nội thất kết chiếu sáng nhanh chóng trình bày kết chuyển thàng file PDF chuyển qua dự án chiếu sáng Dialux thiết lập thêm chi tiết cụ thể xác đầy đủ chức Một ưu điểm phần mềm đưa nhiều phương án lựa chọn đèn Không đèn DIALux mà nhập vào đèn hãng khác: Philips, thorn,… DIALux đưa thông số kỹ thuật ánh sáng, giúp ta thực nhanh chóng q trình tính tốn cho phép ta sửa đổi thơng số Cho phép hỗ trợ file vẽ Autocad với định dạng *.DXF *.DWG DIAlux cho phép chèn nhiều vật dụng khác vào dự án : bàn, ghế, TV, giường, gác lửng, cầu thang…Bên cạnh thư viện nhiều vật liệu để áp vào vật dụng dự án…cũng dễ dàng hiệu chỉnh mặt theo ý muốn Tính tốn chiếu sáng khơng gian đặc biệt (trần nghiêng, tường nghiêng, có đồ vật, vật dụng phòng) điều kiện có khơng có ánh sáng tự nhiên Bộ phần mềm thiết kế chiếu sáng Dialux bao gồm bộ: + DIALux evo: Hiện phiên phần mềm DIALux evo 4.0 Ở phiên hỗ trợ thiết kế chiếu sáng cho tồn cơng trình, tính tốn chiếu sáng có ảnh hưởng ánh sáng ban ngày, tính tốn cho phòng cụ thể, tính tốn chiếu sáng đường phố với cách sử dụng trực quan đơn giản hiệu suất sử dụng cao + DIALux 4.1x: Hiện phiên phần mềm DIALux 4.12.0.1 Ở phiên hỗ trợ thiết kế chiếu sáng chiếu sáng khẩn cấp, chiếu sáng có ảnh hưởng ánh sáng ban ngày, chiếu sáng đường phố chiếu sáng cơng trình thể thao phức hợp 17 Có thể nói ,DIALux chương trình tính tốn chiếu sáng tương đối đại Nó giúp thiết kế chiếu sáng cách nhah chóng đưa hệ thống chiếu sáng đạt yêu cầu số lượng chất lượng Việc nắm vững phần mềm làm tăng hiệu việc chọn ,đánh giá định thiết kế hệ thống chiếu sáng II.2 Trình tự thực tính tốn phần mềm Dialux Bước 1: Tạo project Bước 2: nhập số liệu điện tích khơng gian cần tính tốn 18 Bước 3: dựng khung hình 3D 19 20 Bước 4: Đặt tên file phân xưởng 21 Bước 5: Chọn hãng bóng đèn bố trí đèn Thiết kế hệ thống cấp điện cho hệ thống chiếu sáng Tính tốn phụ tải chiếu sáng Theo thiết kế xưởng bố trí 21 bóng đèn Metal – halide có cơng suất p=150 w Tổng công suất chiếu sáng P∑=21*150=3150 w 22 23 Bước 6: Tính tốn chiếu sáng 24 Bước 7: Kết chiếu sáng 25 26 II.3 Kết luận: Tính tốn chiếu sáng 539 lux Kết sai số không đáng kể so với ta chọn tính tốn ban đầu theo lý thuyết chương III Thiết kế hệ thống cấp điện cho hệ thống chiếu sáng q=2 n=4.7 32 m=4 12 p=2 Sơ đồ bố trí đèn III.1 Lựa chọn thiết bị kiểm tra thiết bị Tính tốn ngắn mạch 27 Chọn máy biến áp Sdm=750 kva,10/0.4 kv ∆Pn= kw, Un%=4.5% Zb==17.2+j9.6 m Chọn cáp cấp điện cho xưởng F= 500mm2, ro=0.05 , l=20m Zd1=l1*(ro+jxo)=1+j0.6 m ZN=Zb+Zd1=18.2+j10.2 m IN==11.51 kA 20m MBA Chọn thiết bị Aptomat tổng tủ chiếu sáng Aptoma t MCCB Xuất xứ : LS chiế c 4.500.00 28 1000A- korea LS NF n Aptomat nhánh chiếu sáng Aptomat 3P LS ABN403400A Hãng :LS 1.200.000/ III.2 sơ đồ nguyên lý 29 ... kế chiếu sáng chiếu sáng khẩn cấp, chiếu sáng có ảnh hưởng ánh sáng ban ngày, chiếu sáng đường phố chiếu sáng cơng trình thể thao phức hợp 17 Có thể nói ,DIALux chương trình tính tốn chiếu sáng. .. Yêu cầu chiếu sáng cố: Độ rọi lớn 0.1 lux Hệ thống chiếu sáng cố phải có nguồn dự trữ ắc quy riêng so với chiếu sáng làm việc Hệ thống chiếu sáng cố làm việc đơng thời với thống chiếu sáng làm... thể chiếu sáng nguồn sáng có màu sắc mong muốn so với chiếu sáng nguồn sáng làm chuẩn Chỉ số thể màu đặc trưng cho mức độ phù hợp màu sắc mẫu thử nghệm chiếu sáng nguồn xem xét với màu sắc mẫu chiếu