Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 2.2 - Chiếu sáng điện cho công trình (TT)

Bài giảng Kỹ thuật điện: Chương 2.2 - Chiếu sáng điện cho công trình (TT) bao gồm những nội dung về các phương pháp tính chiếu sáng như phương pháp hệ số lợi dụng quang thông, phương pháp điểm sáng, phương pháp đường sáng.

23:47 1

1 Hệ số lợi dụng quang thông (U): là tỉ số giữa quang thông mặt làm việc nhận được so với quang thông tổng mà nguồn sáng phát ra

Hệ số lợi dụng quang thông phụ thuộc vào 3 yếu tố sau:

• Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn)

• Phản suất tường – trần (tường, trần): phụ thuộc vào màu sắc của tường, trần và quy định như sau (xem trang 56)

Các phương pháp tính chiếu sáng

I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

Nguyễn Văn Sơn

Hệ số lợi dụng quang thông phụ thuộc vào 3 yếu tố sau:

• Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn)

• Phản suất tường – trần (tường, trần)

• Chỉ số hình phòng 

 Dựa vào 3 yếu tố trên, tra phụ lục 1.21

để tìm U

 Nếu không có chỉ số hình phòng trong

bảng tra, dùng phương pháp nội suy

Các phương pháp tính chiếu sáng

tt

a b



I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

23:47 3

2 Phương pháp tính

• Quang thông tổng trong toàn phòng (lm):

 Emin:độ rọi tiêu chuẩn (yêu cầu) (lux)

 S = a x b : diện tích căn phòng (m2)

 K: hệ số dự trữ

 U: hệ số lợi dụng quang thông

 Z: bình suất ánh sáng

min

F



 





Nguyễn Văn Sơn

2 Phương pháp tính

• Xác định số đèn và cách bố trí đèn trong phòng

Cách 1: Chọn loại đèn có Fđ, loại chao đèn

 Tính số đèn (nđ):

 Chọn , tính L =  htt

 Chọn L1, tính

Các phương pháp tính chiếu sáng

ñ

ñ

F n

F





2 2

1

L L

L



I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

Nguyễn Văn Sơn

23:47 5

Cách 1: Chọn loại đèn có Fđ, loại chao đèn

 Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều dài phòng:

 Xác định số vị trí đặt đèn theo chiều rộng phòng:

 Số vị trí đặt đèn trong phòng: N = na x nb

 Quang thông tại một vị trí:

 Số đèn tại một vị trí:

 Bố trí đèn

Các phương pháp tính chiếu sáng

a

1

a n

L



b

2

b n

L



vò trí

F F

N





vò trí

vò trí

ñ

F n

F



I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

Nguyễn Văn Sơn

2 Phương pháp tính

• Xác định số đèn và cách bố trí đèn trong phòng

Cách 2: Chọn số vị trí đặt đèn N

 Quang thông tại một vị trí:

 Chọn đèn có quang thông Fđ

 Số đèn tại một vị trí:

 Bố trí đèn

Các phương pháp tính chiếu sáng

vò trí

F F

N





vò trí

vò trí

ñ

F n

F



I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

23:47 7

Quy trình tính toán

• Xác định chiều cao tính toán (htt)

 Chiều cao phòng H = …m

 Chiều cao treo đèn hđ = …m

 Chiều cao làm việc hlv = …m

 Chiều cao tính toán : htt = H – hđ – hlv

• Tra bảng tìm K: tra bảng 1.20

• Tính diện tích phòng: S = a x b (m2)

• Chọn Z

• Tìm Emin: Tra bảng 1.11 (lux)Nguyễn Văn Sơn

• Tìm U + Chỉ số hình phòng:

+ Loại chiếu sáng (loại đèn, loại chụp đèn)

+ Phản suất tường – trần (tường, trần)

- Trần màu …: trần = …

- Tường màu …: tường = … Tra bảng 1.21 tìm U

tt

a b



Quy trình tính toán

Nguyễn Văn Sơn

23:47 9

• Quang thông tổng trong phòng:

• Chọn số vị trí đặt đèn: N = …

min

F



 





• Quang thông tại một vị trí:

• Chọn đèn có quang thông Fđ

• Số đèn tại một vị trí:

vò trí

F F

N





vò trí

vò trí

ñ

F n

F

 Quy trình tính toán

Nguyễn Văn Sơn

Ví dụ: (Phòng học A303 – 8 x 6 x 3.2m, hđ= 0m)

• Xác định chiều cao tính toán (htt)

htt = H – hđ – hlv = 3.2 – 0.0 - 0.8 = 2.4 (m)

• Tra bảng tìm K Phòng học, dùng đèn HQ, tra bảng 1.20 ta được

k = 1.5

• Diện tích phòng: S = 8x6 = 48m2

• Chọn Z = 0.85

• Phòng học ở trường ĐH, dùng đèn HQ, tra bảng 1.11 ta được Emin= 200 (lux)

Các phương pháp tính chiếu sáng

I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

23:47 11

• Tìm U + Chỉ số hình phòng:

 = 1.43 + Loại chiếu sáng: Đèn HQ không bao đặt sát trần

+ Phản suất tường – trần:

- Trần màu trắng: trần = 0.5

- Tường màu xanh nhạt: tường = 0.3 Tra bảng 1.21 tìm U = 0.43

tt

a b



Ví dụ

Nguyễn Văn Sơn

• Quang thông tổng trong phòng:

F = 39,398.08 (lm)

• Chọn số vị trí đặt đèn: N = 9

min

E S K F

U Z



 





• Quang thông tại một vị trí:

Fvị trí = 4,377 (lm)

• Chọn đèn HQ ánh sáng trắng

có quang thông Fđ

Fđ= 2,480 (lm)

• Số đèn tại một vị trí:

nvị trí = 1.76  chọn 2 bóng

vò trí

F F

N





vò trí

vò trí

ñ

F n

F



Các phương pháp tính chiếu sáng

I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

Ví dụ

Nguyễn Văn Sơn

23:47 13

Ví dụ: (Phòng hội trường – lầu 9, 16x14x3m Trần màu vàng nhạt, tường màu xanh nhạt Dùng đèn HQ đặt cách trần 0.2m, hlv= 0.8m)

• Xác định chiều cao tính toán (htt)

htt = H – hđ – hlv = 3 – 0.2 - 0.8 = 2.0 (m)

• Tra bảng tìm K Phòng học, dùng đèn HQ, tra bảng 1.20 ta được k = 1.5

• Diện tích phòng: S = 16x14 = 224m2

• Chọn Z = 0.85

• Phòng học ở trường ĐH, dùng đèn HQ, tra bảng 1.11 ta được Emin = 200 (lux)

Các phương pháp tính chiếu sáng

I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

Nguyễn Văn Sơn

• Tìm U + Chỉ số hình phòng:

 = 3.73 + Loại chiếu sáng: Đèn HQ k bao đặt cách trần 0.2m

+ Phản suất tường – trần:

- Trần màu vàng nhạt: trần = 0.3

- Tường màu xanh nhạt: tường = 0.3 Tra bảng 1.21 tìm U = 0.5419

tt

a b



Các phương pháp tính chiếu sáng

I Phương pháp hệ số lợi dụng quang thông

Ví dụ

23:47 15

• Quang thông tổng trong phòng:

• F = 145,892 (lm)

• Chọn số vị trí đặt đèn: N = 16

min

E S K F

U Z



 





• Quang thông tại một vị trí:

Fvị trí = 9,118 (lm)

• Chọn đèn có quang thông Fđ

Fđ= 2,480 (lm)

• Số đèn tại một vị trí:

nđ= 3.6  chọn 4 bóng

vò trí

F F

N





vò trí

vò trí

ñ

F n

F



Ví dụ

Nguyễn Văn Sơn

1 Nguồn sáng điểm

• Định nghĩa: Nguồn sáng mà tỉ số giữa khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm khảo sát (R) với kích thước lớn nhất của nguồn sáng (a) thỏa mãn biểu thức:

• Ví dụ: đèn nung sáng, đèn compact, đèn huỳnh quang hình xuyến, …

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

5

R

a 

Nguyễn Văn Sơn

23:47 17

2 Định luật bình phương khoảng cách

Độ rọi tại một điểm tỉ lệ thuận với vector cường độ sáng (), tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm khảo sát (R)

3 Các trường hợp tính toán

• Điểm khảo sát trên mặt phẳng nằm ngang

• Điểm khảo sát trên mặt phẳng đứng

• Điểm khảo sát trên mặt phẳng nghiêng

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

2

A

E

R





Nguyễn Văn Sơn

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

A

 

N

d

H

R

htt Nguồn sáng

a) Điểm A trên mặt phẳng ngang

3.Các trường hợp tính toán

23:47 19

4 Cách tính: có 2 cách

• Sử dụng biểu đồ cường độ sáng 

• Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

Nguyễn Văn Sơn

4 Cách tính

a Sử dụng biểu đồ cường

độ sáng  Bài toán kiểm tra

• Độ rọi tại điểm A khi chiếu sáng bằng nguồn sáng có quang thông

1000lm được xác định

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

3

2

2

cos

N A

E

h



A

N

d H

R

htt

Nguồn sáng

Điểm A trên mặt phẳng ngang

Nguyễn Văn Sơn

23:47 21

a Sử dụng biểu đồ cường độ sáng 

 : Cường độ sáng (Cd)

 : Góc xác định hướng của vector cường độ sáng từ đèn đến điểm A

 htt: chiều cao tính toán (m)

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

3 2

cos

A

tt

E

h

 



A

N

d H

R

htt

Nguồn sáng

Điểm A trên mặt phẳng ngang

 : được vẽ cho mỗi loại đèn và chụp đèn Tra PL 1.22÷1.25

Nguyễn Văn Sơn

a Sử dụng biểu đồ cường

độ sáng 

• Độ rọi tại điểm A khi chiếu sáng bằng nguồn sáng có quang thông

khác 1000lm, kể đến hệ

số dự trữ được xác định

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

3 2

cos

1000

vò trí A

tt

F E

 



 Fvị trí: quang thông tại mỗi vị trí đặt đèn (lm)

vò trí vò trí ñ

A

N

d H

R

htt

Nguồn sáng

Điểm A trên mặt phẳng ngang

23:47 23

độ sáng  Bài toán thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi yêu cầu trong phòng

 Quang thông tại mỗi vị trí

bố trí đèn được xác định:

2 min

cos

tt

vò trí

F

 

 

 Chọn loại đèn có Fđ

 Số bóng đèn tại mỗi vị trí:

vò trí

vò trí

ñ

F n

F



A

N

d H

R

htt

Điểm A trên mặt phẳng ngang

Nguyễn Văn Sơn

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

b Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

Bài toán kiểm tra

• Khi biết cách bố trí đèn, quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn Fvị trí Độ rọi tại điểm A được xác định:

 µ: hệ số phản xạ ánh sáng Đối với đèn thông thường µ = 1.1 ÷ 1.2, đối với đèn có chụp tán xạ µ = 1.6

 e: độ rọi tương đối Traphụ lục 1.26 ÷ 1.31

1000

vò trí A

F

Nguyễn Văn Sơn

23:47 25

Các phương pháp tính chiếu sáng

II Phương pháp điểm sáng

b Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối e

Bài toán thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi yêu cầu trong phòng

 Quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn được xác định:

 Chọn loại đèn có Fđ

 Số bóng đèn cần có tại 1 vị trí:

vò trí

F

e



 



 

vò trí

vò trí

ñ

F n

F

 Nguyễn Văn Sơn

1 Dãy liên tục và dãy gián đoạn

• Khi m ≤ 0.5htt: dãy liên tục

• Khi m > 0.5htt: dãy gián đoạn

Các phương pháp tính chiếu sáng

III Phương pháp đường sáng

m

Lvị trí Lvị trí

Ldãy

23:47 27

2 Quang thơng đơn vị

• Là quang thơng trên một mét chiều dài đèn

• Kí hiệu: F’

• Đơn vị: lm/m

• Dãy liên tục: Quang thơng đơn vị

• Dãy gián đoạn:

Quang thơng đơn vị

dãy ' đèn

dãy

F

L





vị trí vị trí

F



m

Lvị trí Lvị trí

Ldãy

Nguyễn Văn Sơn

A1

H2

H3

P1

M2

M3

A2

A3

H1

L

L1

L2

Lthêm

P2

P3

M1

3.Các trường hợp tính tốn

M4

Nguyễn Văn Sơn

23:47 29

A 1

H 2

H3

P 1

M 2

M3

A 2

A3

H 1

L

L 1

L 2

L thêm

P 2

P 3

M 1

Các phương pháp tính chiếu sáng

III Phương pháp đường sáng

4 Cách tính: có

2 cách

• Sử dụng biểu

đồ cường độ sáng 

• Sử dụng biểu

đồ độ rọi tương đối 

Nguyễn Văn Sơn

A 1

H 2

H3

P 1

M 2

M3

A 2

A 3

H1

L

L 1

L2

L thêm

P 2

P 3

M 1

Các phương pháp tính chiếu sáng

III Phương pháp đường sáng

a Sử dụng biểu

đồ cường độ sáng 

• Đèn HQ có 2 đường biểu diễn cường độ sáng theo chiều dài và theo chiều rộng của đèn

4 Cách tính:

23:47 31

A 1

H 2

H3

P 1

M 2

M3

A 2

A3

H 1

L

L 1

L 2

L thêm

P 2

P 3

M 1

b Sử dụng biểu

đồ độ rọi tương đối 

• Phụ thuộc vào chiều dài đèn L

và khoảng cách P

• Các giá trị này tính quy đổi:

' ; '

4 Cách tính:

Nguyễn Văn Sơn

Các phương pháp tính chiếu sáng

III Phương pháp đường sáng

b Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối 

Bài toán kiểm tra

• Khi biết cách bố trí đèn, quang thông tại mỗi vị trí bố trí đèn Fvị trí Độ rọi tại điểm M được xác định:

 F’ : Quang thông đơn vị (lm/m)

 µ : hệ số phản xạ ánh sáng Đối với đèn thông thường µ = 1.1 ÷ 1.2 , đối với đèn có chụp tán

  : Tổng độ rọi tương đối của các bộ đèn giống nhau gửi đến điểm khảo sát Tra PL 1.32 ÷ 1.35

' 1000

M

tt





Nguyễn Văn Sơn

23:47 33

Các phương pháp tính chiếu sáng

III Phương pháp đường sáng

b Sử dụng biểu đồ độ rọi tương đối 

Bài tốn thiết kế: Khi biết cách bố trí đèn, độ rọi yêu cầu trong phịng

 Quang thơng đơn vị tại mỗi vị trí bố trí/dãy đèn được xác định:

 Quang thơng của dãy đèn:

 Chọn loại đèn cĩ Fđ

 Số bĩng đèn cần cĩ trong 1 dãy:

min

1000

 

 

dãy dãy

đ

F n

F



'

F   F L

Nguyễn Văn Sơn