BAO CAO KY THUAT CHIEU SANG DAN DUNG VA CONG NGHIEP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP  ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP GVHD: Ths Nguyễn Ngọc Âu SVTH: Hứa Kinh Kha - MSSV:16542151 SVTH: Phạm Minh Luân - MSSV:16542155 SVTH: Nguyễn Hữu Quân - MSSV:16542310 Lớp: Điện – Điện tử 2016 ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page Kiên Giang – 05/2019 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập rèn luyện trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật, chúng em dạy bảo tận tình tập thể Thầy Cơ trường Những kiến thức thành đạt mà em đạt hơm nhờ dạy bảo Thầy Cô Chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô, người tận tâm truyền đạt tri thức khoa học kiến thức chuyên nghành cho em Đặc biệt em xin cảm ơn quý Thầy Cô khoa Điện - Điện Tử, người bỏ bao tâm huyết để truyền đạt tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm quý báu chuyên môn để chúng em vững tin bước vào sống Chúng em xin gửi lời cảm ơn riêng đến thầy Nguyễn Ngọc Âu giảng viên trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh, tận tình hướng dẫn em thực đồ án môn học Truyền Động Điện Chúng em xin gửi đến Thầy lời chúc sức khỏe ngày thành công bục giảng Cuối cùng, xin cảm ơn tất bạn bè thân mến động viên, góp ý để hồn thành tốt đồ án ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU LỊCH SỬ CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO VÀ VAI TRỊ CỦA NĨ Từ thời kỳ sơ khai người biết tạo ánh sáng từ lửa, nhiên lúc người dùng lửa với tư cách nguồn nhiệt nguồn sáng Trải qua thời kỳ dài lịch sử, người phát minh loại đèn thắp sáng chất khí Sau nhà hố học người Áo K.Auer phát minh đèn măng sông chế tạo chất chịu nhiệt độ cực cao cho ánh sáng trắng đốt cháy lửa chất khí đèn măng sơng trở nên phổ biến khắp thành phố lớn giới, tưởng khơng thể loại đèn thay Tuy nhiên cuối kỷ 19 người ta bắt đầu nhận thấy ưu điểm thắp sáng điện Cho đến người ta chưa biết xác người chế tạo đèn điện Tuy nhiên để đến bóng đèn hồn thiện ngày chắn phải có cống hiến nhiều nhà khoa học, người có cơng lớn người đăng ký quyền phát minh bóng đèn dây tóc vào năm 1878 Thomas Edison - nhà phát minh tiếng Mỹ Để ghi nhận công lao nỗ lực ông việc đem ánh sáng đến cho nhân loại mà ngày người ta tưởng nhớ ông cha đẻ loại bóng đèn điện dùng sợi đốt Đêm 24/12/1879 Edison mời hàng trăm người thuộc đủ thành phần xã hội thành phố New York tới dự bữa tiệc nhà ông nhằm quảng cáo sản phẩm đèn điện ông chế tạo lần Tại bữa tiệc ông cho thắp sáng hàng loạt bóng đèn tất khu nhà ở, xưởng máy, phòng thí nghiệm sân vườn Kết bữa tiệc giúp ông nhận tài trợ quyền cho đề án thắp sáng thành phố Cuối cùng, đến 5h sáng ngày 04/9/1882 hàng trăm đèn phố đồng loạt bật sáng làm góc thành phố NewYork tràn ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page ngập ánh sáng điện, đánh dấu thời khắc lịch sử ánh sáng điện chinh phục bóng đêm Đây xem thời điểm đời ngành chiếu sáng đô thị Tại Việt Nam trước đây, chiếu sáng đô thị xây dựng sở lưới đèn chiếu sáng công cộng xây dựng từ thời Pháp thuộc, chủ yếu dùng bóng đèn sợi tóc Đến năm 1975, đèn cao áp lắp đặt khu vực quảng trường Ba Đình lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh Ngồi chiếu sáng đường phố, loại chiếu sáng khác đô thị chiếu sáng công viên, vườn hoa, chiếu sáng cảnh quan cơng trình kiến trúc văn hố, lịch sử, thể thao, chiếu sáng tượng đài chưa có Hội nghị chiếu sáng thị lần thứ (4/1992) mốc khởi đầu cho phát triển ngành chiếu sáng đô thị Việt Nam Thực trạng chiếu sáng đô thị lúc kém, lạc hậu so với thị khu vực Sau Hội nghị chiếu sáng đô thị toàn quốc lần thứ hai (12/1995) tổ chức Đà Nẵng, với phát triển vượt bậc kinh tế, lĩnh vực chiếu sáng đô thị nước ta thực hình thành phát triển Hiện có Hội chiếu sáng thị Việt nam I Các đại lượng tính tốn chiếu sáng Quang thơng - Khái niệm: Thơng lượng lượng ánh sáng nhìn thấy khái niệm có ý nghĩa quan trọng mặt vật lý Tuy nhiên kỹ thuật chiếu sáng khái niệm quan tâm 1,0 - Thật vậy, giả sử có hai tia sáng đơn sắc màu 0,9 đỏ (λ=700nm) màu vàng (λ=577nm) có 0,8 mức lượng tác động đến mắt người kết 0,7 0,6 nhận mắt người cảm nhận tia màu đỏ 0,5 tốt màu vàng Điều giải thích 0,4 khúc xạ qua mắt (vai trò thấu kính hội tụ) 0,3 khác nhau: tia sáng có λ bé bị lệch nhiều 0,2 0,1 hội tụ trước võng mạc, tia có λ lớn lại hội 0,0 tụ sau võng mạc, có tia λ=555nm (vàng) hội 400 450 500 550600 650 700 nm tụ võng mạc Trên sở người ta xây dựng đường cong hiệu ánh sáng V(λ) mắt người (hình 1.8) Đường cong ứng với thị giác ban ngày đường cong ứng với thị giác ban đêm Biểu thức gần đường cong V(λ) cho phụ lục cuối sách, đồng thời phụ lục có bảng giá trị hàm V(λ) - Như rõ ràng thông lượng lượng dùng kỹ thuật chiếu sáng phục vụ người, người ta phải đưa vào đại lượng ngồi W(λ) phải kể đến đường cong V(λ), đại lượng gọi quang thông xác định sau: n - Nguồn sáng phát quang phổ vạch (đèn chiếu sáng): Φ = 683.∑ P(λi ).V (λi ) i=1 - Nguồn sáng đơn sắc : Φ = 683.P(λ).V(λ) với λ=const λ2 ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page - Nguồn sáng có quang phổ liên tục Φ = 683 ∫W (λ).V (λ).dλ λ1 780 - nm Ánh sáng ban ngày Φ = 683 ∫ W ( λ).V ( λ ).dλ 380nm - Trong công thức : n tổng số tia sáng đơn sắc nguồn phát P(λi) mức lượng tia đơn sắc thứ i (W) W(λ) phân bố phổ lượng tia sáng liên tục (W/nm) λi bước sóng tia đơn sắc thứ i (nm) 683 lm/W số vật lý xuất phát từ định nghĩa đơn vị cường độ sáng (Cadela), biểu thị chuyển đổi đơn vị lượng sang đơn vị cảm nhận thị giác Giá trị 683 đưa vào để tạo giá trị tương đương với định nghĩa cũ cadela λ1 λ2 giới hạn bước sóng (cận trên) quang phổ liên tục - Ý nghĩa: Về chất, quang thơng lượng đơn vị tính khơng phải t mà Lumen Đây đại lượng quan trọng dùng cho tính toán chiếu sáng, thể phần lượng mà nguồn sáng xạ thành ánh sáng tồn khơng gian xung quanh Để thấy rõ khác Oát Lumen ta có so sánh sau: - Giả sử có nguồn sáng cơng suất 1W biến đổi tồn cơng suất thành ánh sáng nhìn thấy Nếu ánh sáng phát tia đơn sắc λ=555nm (màu vàng) cho quang thông 683 lm ánh sáng phát quang phổ liên tục với lượng phân bố quang thông khoảng 179 lm (xem phụ lục 1) - Ký hiệu: Φ (ký hiệu chữ Hy Lạp, đọc phi) - Đơn vị: Lm (Lumen) Lumen quang thông nguồn sáng phát góc khối Sr - Ví dụ giá trị quang thơng số nguồn sáng thông dụng: + Xét nguồn sáng điểm có cường độ sáng I khơng đổi theo phương quang 4π thơng : Φ = ∫ IdΩ = 4πI + Thiết bị dùng để đo quang thông gọi Lumen kế 17 + Quang thông mặt trời gửi xuống trái đất 145.10 lm Quang hiệu - Định nghĩa: Quang hiệu tỷ số quang thông nguồn sáng phát công suất điện mà nguồn sáng tiêu thụ - Ý nghĩa: Trong kỹ thuật chiếu sáng người ta không dùng khái niệm hiệu suất theo nghĩa thơng thường (tính theo tỷ lệ %) mà sử dụng khái niệm quang hiệu Quang hiệu thể đầy đủ khả biến đổi lượng mà nguồn sáng tiêu thụ thành quang - Một số tài liệu gọi khái niệm hiệu suất nguồn sáng Tuy nhiên, ta sử dụng khái niệm hiệu suất liên tưởng đến tỉ lệ % (giá trị ≤ 1) đại lượng đơn vị đo Trái ngược hoàn toàn với quan niệm hiệu suất, quang hiệu lại có giá trị lớn ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page nhiều tỉ số đơn vị đo khác (lm/W) việc dùng khái niệm hiệu suất không hợp lý - Ký hiệu: η (Chữ Hy Lạp, đọc êta) - Đơn vị: lm/W (lumen/Oát) - Ví dụ: Quang hiệu số nguồn sáng thông dụng (theo tài liệu Schréder năm 2006) Nguồn sáng Công suất (W) Quang thông (Lm) Quang hiệu (Lm/W) Bóng đèn dây tóc 100 1500 15 Bóng huỳnh quang 36 2600 80 Bóng compact 20 1200 60 Bóng cao áp thủy ngân 250 13000 52 Bóng cao áp MetalHalide 250 20000 80 Bóng cao áp Sodium 250 27000 108 Cường độ sáng - Khái niệm: + Xét trường hợp nguồn sáng điểm đặt O ta quan sát theo phương Ox Gọi dΦ quang thơng phát góc khối dΩ lân cận phương Ox Cường độ sáng nguồn theo d Φ phương Ox định nghĩa : I = d Ω + Cường độ sáng I nguồn phụ thuộc vào phương quan sát Trong trường hợp đặc biệt, I x không thay đổi theo phương (nguồn đẳng hướng), ta có quang thơng phát tồn khơng gian là: dΦ I dΩ Φ = 4π I - Ý nghĩa : Cường độ sáng đại lượng quang học O Hình 1.9 bản, đại lượng quang học khác đại lượng dẫn suất xác định qua cường độ sáng - Ký hiệu : I (Viết tắt tiếng Anh Intensity : cường độ) - Đơn vị : + Cd (cadela) Cadela có nghĩa “ngọn nến”, đơn vị đo lường (m, kg, s, A, K, mol, cd) + Định nghĩa Cd (từ tháng 10-1979): “Cadenla cường độ sáng theo phương cho 12 nguồn phát xạ đơn sắc có tần số 540.10 Hz (λ=555mm) cường độ lượng theo phương 1/683 W/Sr” - Ví dụ : + Đèn sợi đốt 40W/220V có I= 35 Cd (theo hướng) + Ngọn nến có I=0,8 Cd (theo hướng) + Theo định nghĩa với nguồn sáng đơn sắc λ=555nm 1W=683lm Nếu nguồn sáng đơn sắc có λ≠555nm 1W=683.V(λ) Ví dụ : nguồn sáng đơn sắc có λ=650nm 1W=683.0,2=136,6 lm Độ rọi ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page - Khái niệm: Giả thiết mặt S rọi sáng nguồn sáng Độ rọi điểm d Φ mặt S tỉ số E = dS , dΦ quang thơng tồn phần nguồn gửi đến diện tích vi phân dS lân cận điểm cho Nếu mặt S chiếu sáng với tổng quang thông gửi đến S Φ độ rọi điểm mặt S E = Φ S - Ký hiệu : E O I dΦ n dΩ dS α dScosα M S dS Hình 1.10_Định nghĩa độ rọi Hình 1.11 - Đơn vị: Lux hay Lx (đọc luych) - Lux đơn vị đo độ chiếu sáng b ề mặt Độ chiếu sáng trì trung bình mức lux trung bình đo điểm khác khu vực xác định Một lux lumen mét vuông - Ý nghĩa: Thể lượng quang thông chiếu đến đơn vị diện tích bề mặt chiếu sáng, nói cách khác mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng - Định luật tỷ lệ nghịch bình phương : Xét nguồn sáng đ iểm O, xạ tới mặt ngun tố hình tròn dS có tâm M cách O khoảng r Cường độ sáng nguồn theo phương OM I (hình 1.11) Do dS nhỏ nên xem mặt phẳng, ta gọi thức độ rọi: E = dΦ = I.dΩ = I.dS cosα r dS dS dS ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page → → , OM) Ta có cơng n pháp tuyến dS α góc ( n ⇒ I E = r2 cosα Công thức cho thấy độ rọi bề mặt phụ thuộc vào khoảng cách r độ nghiêng mặt so với phương quan sát sử dụng chủ yếu tính tốn chiếu sáng Đây cơng thức định luật tỷ lệ nghịch bình phương - Một số giá trị độ rọi thường gặp: * Trưa nắng khơng mây 100.000 lux * Đêm trăng tròn khơng mây 0,25 lux * Ban đêm với hệ thống chiếu sáng cơng cộng 10-30 lux * Nhà bình thường ban đêm: 159-300lux * Phòng làm việc: 400-600lux Độ sáng: - Khái niệm: Cho mặt phát sáng S có kích thước giới dΦ hạn (có thể bề mặt nguồn sáng bề mặt vật phản xạ ánh sáng,…) Độ sáng điểm d Φ mặt S tỉ số R = dS , dΦ quang thơng phần tử dS (lân cận điểm cho) phát theo hướng dS S Hình 1.12_Định nghĩa độ sáng Mặt phát sáng mặt có độ trưng điểm mặt - Đặc điểm ý nghĩa: + Độ trưng đặc trưng cho phát sáng theo phương vật phát sáng (bao gồm nguồn sáng ánh sáng phản xạ vật chiếu sáng) + Xét cơng thức tính thứ ngun độ trưng giống độ rọi độ rọi xét bề mặt vật chiếu sáng nguồn sáng khác độ trưng xét bề mặt vật mà thân phát sáng Đơn vị độ rọi Lux khác đơn vị độ trưng Lm/m + Nguồn sáng cần hiểu theo nghĩa rộng "mặt phát sáng" bao gồm nguồn phát ánh sáng nguồn ánh sáng phản xạ vật chiếu sáng + Độ rọi E bề mặt chiếu sáng không phụ thuộc vào hệ số phản xạ bề mặt độ trưng bề mặt chiếu sáng phụ thuộc vào hệ số phản xạ bề mặt - Ký hiệu: R 2 - Đơn vị: Lm/m độ trưng nguồn sáng hình cầu có diện tích mặt ngồi 1m phát quang thông Lumen phân bố theo phương Độ chói - Khái niệm: + Hai bóng đèn sợi đốt hình tròn cơng suất 40W có quang thơng Một bóng thủy tinh trong, ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page O bóng thủy tinh mờ bóng thủy tinh gây chói mắt Điều giải thích là: với bóng dScosα thuỷ tinh mờ, tia sáng xạ từ nguồn đập vào bề mặt thuỷ tinh mờ (vỏ bóng đèn), bị tán xạ theo n nhiều hướng cường độ sáng theo hướng định giảm so với cường độ tia tới chói > độ chói phụ thuộc vào cường độ sáng dI α Mặt khác với đèn pha xe máy nhìn trực diện ta thấy chói mắt nhìn nghiêng góc dS M bớt chói mắt > độ chói phụ thuộc vào phương quan sát, đặc trưng diện tích biểu kiến mặt phát sáng theo phương quan sát Hình 1.13_Định nghĩa độ chói Từ nhận xét ta thấy cần thiết phải đưa khái niệm độ chói phụ thuộc vào cường độ sáng nguồn diện tích biểu kiến mặt phát sáng + Mắt người đặt điểm O quan sát bề mặt phát sáng dS theo phương OM Bề mặt dS nghiêng góc α so với phương OM Gọi dI cường độ sáng phát dS theo phương dI OM ta có định nghĩa độ chói L = dS cosα - Ý nghĩa: + Thể mật độ phân bố cường độ sáng phát từ đơn vị diện tích bề mặt theo hướng xác định đến người quan sát + Độ chói phụ thuộc vào tính chất phản quang bề mặt hướng quan sát (không phụ thuộc vào khoảng cách từ mặt đến điểm quan sát) + Nhìn chung vật thể chiếu sáng nhiều phản xạ ánh sáng (đóng vai trò nguồn sáng thứ cấp) nên gây chói mắt người Ví dụ ban đêm ánh sáng hắt lên từ mặt đường nhựa chiếu sáng làm chói mắt người lái xe + Độ chói đóng vai trò quan trọng thiết kế chiếu sáng, sở khái niệm tri giác tiện nghi nhìn + Độ chói trung bình mặt đường tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng chiếu sáng đường phố - Ký hiệu: L 2 - Đơn vị: Cd/m Cd/m độ chói mặt phẳng phát sáng có diện tích 1m2 có cường độ sáng Cd theo phương vng góc với nguồn - Ví dụ độ chói số bề mặt: + Bề mặt đèn huỳnh quang: 5.000-15.000cd/m + Bề mặt đường nhựa chiếu sáng với độ rọi 30lux có độ chói khoảng 2cd/m2 + Mặt trời mọc : khoảng 5.10 Cd/m + Mặt trời trưa : khoảng 1,5 – 2.10 Cd/m ảnh hưởng ánh sáng (do nguồn phát ra) đến màu sắc vật, người ta dùng số độ hồn màu hay gọi số thể màu củ a nguồn sáng, ký hiệu CRI (Color Rendering Index) Nguyên nhân thể màu vật bị biển đổi phát xạ phổ ánh sáng khác nguồn sáng vật chiếu sáng ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page Chỉ số CRI nguồn sáng thay đổi theo thang chia từ đến 100 Giá trị CRI=0 ứng với nguồn ánh sáng đơn sắc làm biến đổi màu vật mạnh nhất, CRI=100 ứng v ới ánh sáng mặt trời màu vật thể thực chất Nói chung số CRI cao chất lượng nguồn sáng chọn tốt Để dễ áp dụng kỹ thuật chiếu sáng, người ta chia CRI thành thang cấp độ sau: Bảng phạm vi ứng dụng nhóm hồn màu Nhóm hồn màu Chỉ số hồn màu CRI Chất lượng Chất lượng nhìn màu phạm vi ứng dụng nhìn màu 1A CRI > 90 Cao 1B 80 < CRI < 90 Cao 60 < CRI < 80 Trung bình 40 < CRI < 60 Thấp Cơng việc cần hồn màu xác, ví dụ việc kiểm tra in màu, nhuộm màu, xưởng vẽ Công việc cần đánh giá màu xác cần có hồn màu tốt lý thể hiện, ví dụ chiếu sáng trưng bày Công việc cần phân biệt màu tương đối Công việc cần phân biệt màu sắc chấp nhận biểu sai lệch màu sắc 20 < CRI < 40 Thấp Công việc không cần phân biệt màu sắc Đối với chiếu sáng nhà dân thường quan tâm đến CRI, gia đình có mức sống cao mớ i ý đến tiêu chuẩn tất nhiên mơi trường sống tiện nghi kèm theo chi phí đầu tư tăng lên Đối với chiếu sáng đường phố có mục đích đảm bảo an tồn giao thơng chi phí đầu tư ban đầu lớn nên gần không quan tâm đến số CRI Cuối cần lưu ý: dễ bị nhầm lẫn nhiệt độ màu độ hồn màu, cần nhắc lại: nhiệt độ màu biểu thị màu sắc nguồn sáng - nơi ánh sáng phát ra,còn độ hồn màu biểu thị độ xác màu nguồn chiếu lên vật thể II Các loại đèn, ứng dụng Trong phần ta nghiên cứu cấu tạo loại nguồn sáng nhân tạo thông dụng - trái tim đèn chiếu sáng Ở ta nêu sơ cấu tạo, ngun lý hoạt động, đặc điểm góc độ ứng dụng mà khơng sâu giải thích phân tích tượng quang học như: phân tích trình già hóa, biến đổi quang thơng theo điện áp, tượng mờ, tượng đen đầu ống phóng điện,… Các vấn đề cần phải tìm đọc tài liệu chuyên sâu tham khảo tài liệu nhà chế tạo 3.1 Bóng đèn nung sáng: Khí trơ Vỏ bóng đèn Giản đồ lượng Dây tóc ĐNMH – Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng công nghiệp GVHD- ThS Nguyễn Ngọc Âu Page 10 Ánh sáng Thấp áp Sodium Cao áp Sodium Cảm ứng 18 131 35 1.000 35 180 LED 0,07 1,2 200 120 70 15.000 20.000 60.000 10.000 ÷ 15 100.000 1800° 2000° 3-4000° Nhiều loại 25-85 80 Nhiều loại Dài Nhỏ Lớn Đắt Đắt Đắt Nhỏ Đắt Bảng tóm tắt phạm vi sử dụng phổ biến loại đèn Loại đèn Sợi đốt Huỳnh quang Huỳnh quang compact Cao áp thủy ngân HPM Metal Halide MH Ứng dụng đặc trưng Gia đình, khách sạn, chiếu sáng chung, chiếu sáng khẩn cấp Văn phòng, cửa hàng, bệnh viện, gia đình Khách sạn, cửa hàng, gia đình, văn phòng Chiếu sáng chung nhà máy, ga xe, đỗ xe, chiếu sáng đèn pha Trưng bày, chiếu sáng đèn pha, khu triển lảm sân vận động, công viên, vườn hoa, khu vực xây dựng, sân thể thao, phát truyền hình màu Hơi Natri cao áp Chiếu sáng chung nhà máy, kho hàng, đường phố HPS Hơi Natri hạ áp Lòng đường, đường hầm, kênh, đèn đường, cầu thang có yêu cầu LPS không cao thể màu III Tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng cho cơng trình Thiết kế sơ bộ: 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 đảm bảo phân bố đồng ánh sáng độ rọi mặt làm việc không gian nội thất Kiểm tra chói lóa tiện nghi phương án thiết kế Tính toán chọn hệ thống cung cấp điện điều khiển hệ thống chiếu sáng Tính tốn kinh tế, chi phí vòng đời để lựa chọn phương án chiếu sáng tối ưu IV Trình tự tính tốn chiếu sáng cho cơng trình - Bước 1: Căn vào tính chất đối tượng cần chiếu sáng, chọn suất phụ tải chiếu sáng p0 (W/m2) thích hợp (P.lục chiếu sáng) - Bước 2: Căn suất chiếu sáng p0, xác định tổng cơng suất cần chiếu sáng cho khu vực có diện tích S (m2): PCS = p0.S - Bước 3: Chọn loại đèn (đền sợi đốt đèn huỳnh quang), cơng suất bóng đèn Pd, xác định tổng số bóng đèn n cần dùng chiếu sáng cho khu vực - Bước 4: Căn vào diện tích S khu vực cần chiếu sáng; số bóng đèn tính chất, u cầu cơng việc bố trí đèn hợp lý khu vực chiếu sáng - Bước 5: Thiết kế mạng điện chiếu sáng: vẽ sơ đồ mặt đấu dây từ bảng điện đến bóng đèn; sơ đồ nguyên lý mạng điện chiếu sáng tiến hành chọn phần tử sơ đồ (loại bảng điện, dây dẫn, cơng tắc, áptơmát, cầu chì bảo vệ,… V Thiết kế chiếu sáng - Phòng sinh hoạt : file livingroomlighting.pdf + Dài : 14m + Cao : 12m + Rộng : 10m - Phòng ngủ : file bedroomlighting.pdf + Dài : 3,8m + Cao : 3,4m + Rộng : 3m - Phòng bếp : file kitchenroom lighting.pdf + Dài : 4,5m + Cao : 3,7m + Rộng : 3m - Phòng tắm : file bathroomlighting.pdf + Dài : 4m + Cao : 3,5m + Rộng : 3m - Phòng ăn : file diningighting.pdf + Dài : 4m + Cao : 4m + Rộng : 3m Bài tập: Tính tốn chiếu sáng cho đèn giao thơng: I Các thông số chủ yếu đèn chiếu sáng công cộng: Độ kín (IP): Một đèn thường có ngăn linh kiện vằ ngăn quang học riêng biệt (có số loại có ngăn chung cho linh kiện điện ngăn quang học) Yêu cầu độ kín ngăn chứa thiết bị tiêu quan trọng đèn, đặc biệt qua vùng ô nhiễm vùng ven biển, nhà máy hóa chất,…hay vùng có sương mù Độ kín ký hiệu theo tiêu chuẩn quốc tế IPxy, x y số có ý nghĩa sau : Giá trị X Ý nghĩa : chống vật thể lạ xâm nhập Giá trị Y Ý nghĩa : Chống nước xâm nhập - Không bảo vệ Vật có đường kính ≥50mm Vật có đường kính ≥12,5mm Vật có đường kính ≥2,5mm Vật có đường kính ≥1,0mm Chống bụi Hồn tồn kín - Không bảo vệ Nước rơi thẳng đứng Nước rơi nghiêng 15 Nước phun hạt nhỏ li ti Phun nước dạng mưa Phun nước dạng tia Phun nước áp lực Ngâm chìm tạm thời - - Ngâm chìm lâu dài Theo TCXDVN259 :2001, đố i với mơi trường nhiễm trung bình chọn đèn có độ kín IP44 mơi trường nhiễm nặng (như sương muối, ăn mòn, ven biển, khu cơng nghiệp) chọn đèn độ kín ngăn quang học IP54, ngăn linh kiện đ iện IP43 Riêng với loại đèn tiết kiệm lượng phải có IP66 theo quy định Quyết định số 13/2008/QĐ -BCT Nếu thông số không kiểm tra nghiệm thu chặt chẽ gây hậu lớn sau thờ i gian khói bụi xâm nhập làm mờ bóng đèn, nước (thường có chất hóa học) xâm nhập đọng lại lâu dài kính đ èn làm suy giảm quang thơng nghiêm trọng Ngồi lớp mạ phản quang bị gỉ, bong tróc làm giảm hiệu suất phát sáng Theo quan sát từ thực tế, số hồn tồn bị thả lỏng q trình xây dựng cơng trình chiếu sáng cơng cộng nên chất lượng h ệ thống chiếu sáng giảm rõ rệt thời gian đưa vào vận hành ngắn tuổi thọ ghi lý lịch đèn nhiều Do số lượng tuyến đường đô th ị phát triển nhanh nên theo hệ thống chiếu sáng tăng lên, chúng đồng loạt giảm chất lượng trở thành gánh nặng cho ngân sách Ở cần lưu ý điểm : số IP không dùng thiết bị chiếu sáng mà số quốc tế dùng chung cho ngành kỹ thuật có phận cần đo lường độ kín Cấp bảo vệ học chống nổ (còn gọi độ chịu va đập kính đèn): Mã IKO IKO0 IKO1 IKO2 IKO3 Ký hiệu IKO phân loại theo bảng sau: Cấp bảo vệ Mã IKO Cấp bảo vệ Không bảo vệ IKO6 1J 0,15J IKO7 2J 0,2J IKO8 5J 0,35J IKO9 10J IKO4 IKO5 0,5J 0,7J IKO10 20J Chỉ số IKO biểu thị khả bảo vệ học chống nổ đèn Trong q trình vận hành, bóng đèn có th ể phát nổ kính đèn phải chịu đượ c sức công phá từ phát nổ Nếu khơng đủ độ bền mảnh vỡ ống phóng điện hồ quang văng (có nhiệt độ 1000 C) làm nguy hiểm đến người đường chí gây ho ả hoạn, đặc biệt thuỷ ngân ngồi nguy hiểm chất có độc tính cao Tuy nhiên số thực tế nhìn nhận góc độ khác đ ó độ chịu va đập kính đèn từ lực tác động bên ngồi Nói chung, xét theo góc độ tiêu IKO khơng quan trọng đèn thường lắp cao, có khả n ăng chịu va đập mạnh Trong đ iều kiện làm việc bình thường có lực tác dụng gió lên kính đèn theo tính toán lực nhỏ nhiều so với khả chịu lực kính Thơng thường với đèn chiếu sáng cơng cộng có cấp bảo vệ chống nổ IKO8 Diện tích cản gió Đây tiêu quan trọng nơi lắp đặt đèn thường xuyên có gió bão Về mặt khí động h ọc diện tích cản gió bé tốt để giảm bớt lực tác dụng gió đến k ết cấu họ c đèn cột đèn Nhờ mà kích thước cột móng nhỏ hơn, dáng cột mảnh hơn, thẩm mỹ Chỉ tiêu lão hóa kính bảo vệ: Chỉ tiêu thường khó xác định, nhiên thiết k ế phải đưa vào yêu cầu cụ thể để nhà chế tạo lựa chọn v ật liệu phù hợp Thực tế kính bảo vệ sau mộ t th ời gian v ận hành thường b ị mờ cho dù lau chùi khơng hết Tình trạng kính bị lão hóa, vật liệu làm kính bị biến chất tác động củ a nhiệt tỏa ra, tia cự c tím đèn phát mơi trường khơng khí bị nhiễm Kính bị lão hóa thường loại kính làm nhựa, làm thủy tinh khơng xảy tượng kính th ủy tinh làm cho trọng lượng đèn tăng Gần có loại kính chịu lực composit có tính kính thủy tinh nhẹ, bền Cần phân biệt vớ i trường hợp kính đèn bị mờ bụi bám b ẩn sau thời gian dài vận hành mà không đuợ c tu bảo d ưỡng Trường hợp khắc phục trách nhiệm thuộc đơn vị quản lý vận hành cơng trình chiếu sáng Trọng lượng: Đây tiêu cần quan tâm xu hướng ng ười ta ngày chuộng loại đèn có trọ ng lượng bé Nhờ mà cột chiếu sáng, cần đèn có kích thước nhỏ hơn, mảnh phù hợp với mỹ quan đô thị Trong lượng trung bình đèn chiếu sáng cơng cộng khoảng 3-8 kg tuỳ vào công suất nhà chế tạo NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP Hồ Chí Minh, ngày….tháng… năm… Giáo viên hướng dẫn ... sở người ta xây dựng đường cong hiệu ánh sáng V(λ) mắt người (hình 1.8) Đường cong ứng với thị giác ban ngày đường cong ứng với thị giác ban đêm Biểu thức gần đường cong V(λ) cho phụ lục cuối... natri cao áp khơng có điện cực khởi động, chấn lưu mà có tắc-te điện tử cao áp Quang hiệu cao đạt 120lm/W số thể màu (CRI=20), tuổ i thọ đạt 10.000 Khi phóng điện hồ quang điều kiện áp suất cao. .. người ta phải bao bọc vật liệu chịu va đập có khơng gian đủ lớn để giữ lại tồn mảnh vỡ văng b) Vỏ bóng đèn: Vỏ bóng đèn thường làm thuỷ tinh loại vật liệu khác chức vỏ bóng đèn phải bao gồm : -