quang và đèn compact.
4.4.1. Đèn sợi đốt
Đèn sợi đốt làm việc theo nguyên tắc phát xạ nhiệt. Khi có dòng điện đi qua
dây dẫn có điện trở lớn trong bóng đèn, do hiệu ứng Jun-Lenxơ, năng lượng điện
biến thành năng lượng nhiệt. Nhiệt lượng nung sợi đốt lên nhiệt độ cao làm cho sợi đốt phát ra các sóng nhìn thấy được. Hiệu quả phát quang của đèn sợi đốt thường đạt 10 -12 Lumen/W. Tuổi thọ của đèn sợi đốt trung bình đạt 1000 giờ.
Đặc điểm cấu tạo của đèn sợi đốt là: Trong một bầu thủy tinh dạng hình nấm
hoặc quả lê chất lượng cao, đã hút hết không khí (hoặc chứa khí trơ) đặt một đoạn dây điện có điện trở cao và chịu nhiệt, thường là hợp kim Vônfram (sợi đốt).
Cổ đèn có hai loại: xoắn ốc hoặc ngạnh trê. Loại đèn có cổ xoắn ốc thì vặn vào đuôi đèn xoắn ốc. Loại đèn có cổ ngạnh trê thì vặn vào đuôi đèn tương ứng. Đèn sợi đốt
có hai thông số đặc trưng: công suất và điện áp. Công suất của đèn có từ 1W đến 1000W, nhưng trong sinh hoạt chủ yếu là 40, 60, 75, 100W. Điện áp của đèn
thường là 3, 6, 12 V và phổ biến là 220 V.
Đèn Halogen là một loại đèn sợi đốt đặc biệt. Trong bầu thủy tinh có chứa
khí halogen và hơi thủy ngân. Đèn halôgen có ánh sáng rất trắng, có hiệu quả phát quang đạt khoảng 90 Lumen/W và tuổi thọ trung bình đạt 3000 giờ. Nhưng đèn halôgen có giá thành cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt bình thường.
4.4.2. Đèn huỳnh quang
Đèn huỳnh quang còn gọi là đèn ống hoặc đèn nêon. Đèn huỳnh quang làm
Hình 4.10 Đèn sợi đốt
Đèn sợi đốt
a- Loại ngạnh trê
b- Loại xoắn ốc
a,
,,
b,
của dòng điện. Hiệu quả phát quang của đèn huỳnh quang có thể đạt tới 90
Lumen/W và tuổi thọ của đèn có thể đạt 5000 giờ.
Cấu tạo của đèn huỳnh quang gồm có một ống thủy tinh dài mà thành bên
trong được phủ bằng một lớp bột huỳnh quang mỏng. Phía trong ống thủy tinh đã
được hút hết không khí và thay vào đó là khí Acgon và hơi thủy ngân. Kích thước
của ống thủy tinh tùy thuộc vào công suất của đèn. Hai đầu ống là hai điện cực thường làm bằng hợp kim Vônfram. Hai đầu ra của điện cực được nối với bộ khởi động (thường gọi là tắcte). Hai đầu còn lại thì một đầu nối với chấn lưu, một đầu
chấn lưu nối với nguồn điện, một đầu nối trực tiếp với nguồn điện. Đèn huỳnh
quang có hai thông số đặc trưng: chiều dài và công suất của đèn. Chiều dài của đèn
thường là 0,6 hoặc 1,2m. Công suất của đèn phổ biến là 20, 40 W.
Đèn huỳnh quang so với đèn sợi đốt có ưu điểm là tạo ra ánh sáng mát dịu,
hiệu quả phát quang cao, tiết kiệm điện và thời gian sử dụng dài. Nhưng nó có nhược điểm là cấu tạo phức tạp, gía thành cao, khả năng làm việc của đèn phụ thuộc
vào nhiệt độ (khi nhiệt độ môi trường thấp hơn 15oC thì đèn rất khó khởi động), gây
nhiễu cho máy thu thanh, thu hình và ánh sáng của một vài loại đèn huỳnh quang
không thật lắm nên khó ước lượng chính xác kích thước các đồ vật.
Có một loại đèn huỳnh quang đặc biệt, mới xuất hiện trong những năm gần đây, gọi là đèn compact. Nó được sản xuất với công nghệ tiên tiến nhằm tạo nguồn
sáng tối ưu, kéo dài tuổi thọ làm việc và đảm bảo tiết kiệm điện năng nhiều nhất.
Nguyên lý làm việc của loại đèn compact cơ bản giống như đèn huỳnh quang nhưng
không gian làm việc bé hơn nhiều. Hiện nay người ta đang khuyến khích sử dụng
loại đèn này, nhưng có hạn chế là gía thành của nó tương đối cao. Ngoài ra còn có loại đèn hơi natri cao áp, khả năng phát quang rất lớn (có thể đạt 120 Lumen/W) và tuổi thọ rất cao (có thể đạt 10.000giờ), chủ yếu dùng để chiếu sáng ngoài trời như
các công trình thể thao, đường phố, bến xe...
4.5. THIẾT BỊ ĐỐT NÓNG
1 2 3
Hinh 4.11
Sơ đồ cấu tạo
đèn huỳnh quang
1- Chấn lưu 2- Bóng đèn 3- Bộ khởi động
chung là: Cho dòng điện đi qua dây dẫn có điện trở cao, do hiệu ứng Jun-lenxơ, năng lương điện biến thành năng lượng nhiệt để đốt nóng và tỏa nhiệt.
Dùng năng lượng điện để đốt nóng có một số ưu điểm là bảo đảm phát nóng
đồng đều, cho phép điều chỉnh nhiệt độ phát nóng trong một giới hạn rộng, tự động đóng và cắt điện trong một thời gian xác định, đảm bảo sạch sẽ và không gây ô nhiễm môi trường, đồng thời ít nguy hiểm về mặt phòng hỏa. Có thể nói rằng: Thiết
bị đốt nóng bằng điện đã giảm nhẹ được sức lao động cho con người, rút ngắn thời
gian hoàn thành các công việc và đạt hiệu suất cao về mặt sử dụng năng lượng.
Kết cấu chung của thiết bị đốt nóng gồm các bộ phận chính: Bộ phận đốt
nóng, các cực tiếp xúc, vật liệu cách điện, vật liệu cách nhiệt và bộ phận phụ trợ.
Ngoài ra, một số thiết bị còn có bộ phận điều chỉnh độ nóng. Bộ phận đốt nóng là phần cơ bản của thiết bị đốt nóng, ở đây năng lượng điện được biến đổi thành năng lượng nhiệt. Bộ phận đốt nóng được làm bằng dây dẫn điện đặc biệt có điện trở
suất cao, chịu nhiệt tốt và không bị ôxy hóa (còn gọi là dây điện trở). Đó là các loại
dây hợp kim Constantan, Nicrôm, Feran. Bộ phận đốt nóng có thể đặt hở hoặc đặt kín. Tùy theo điện áp làm việc và công suất của từng loại thiết bị mà chọn cỡ dây đốt nóng thích hợp.
4.6. THIẾT BỊ LÀM LẠNH
Thiết bị làm lạnh bằng năng lượng điện bao gồm các loại tủ lạnh, tủ đá, máy điều hòa nhiệt độ.... Các thiết bị này làm lạnh theo nguyên tắc trao đổi nhiệt, nghĩa là người ta sử dụng một chất đặc biệt (gọi là tác nhân làm lạnh hay là "ga") có nhiệt độ sôi rất thấp. Khi chất này sôi và bay hơi, nó sẽ hấp thụ nhiệt chứa trong khu vực
kín cần làm lạnh. Sau đó hơi của môi chất làm lạnh sẽ được nén trong thiết bị ngưng
tụ và tỏa nhiệt.
Kết cấu chung của thiết bị làm lạnh gồm có các bộ phận chính: động cơ điện và máy nén khí, dàn bay hơi (dàn lạnh), dàn ngưng tụ (dàn nóng), phin lọc, các ống
dẫn....
Tủ lạnh dùng để phục vụ cho công tác nghiên cứu, thí nghiệm và bảo quản
thực phẩm, rau qủa, làm đá... phục vụ trực tiếp cho đời sống hàng ngày của con người. Tủ lạnh có nhiều loại, nhưng hiện nay chủ yếu dùng loại tủ lạnh nén khí.
Máy điều hòa nhiệt độ dùng để điều hòa không khí, nghĩa là làm giảm nhiệt độ khi trời nóng và cũng có thể tăng nhiệt độ khi trời lạnh cho phù hợp với yêu cầu
của con người. Máy điều hòa nhiệt độ có nhiều loại, nhưng hiện nay chủ yếu dùng loại có hai khối di động, làm việc theo nguyên tắc một chiều (chỉ giảm nhiệt độ) và hai chiều (vừa có thể giảm ,vừa có thể tăng nhiệt độ).
4.7. MẠNG ĐIỆN HẠ ÁP
Máy phát điện phát ra điện năng và nhờ mạng điện, năng lượng được đưa đến các phụ tải. Hình 4.12 trình bày qúa trình công nghệ từ việc sản xuất, truyền tải đến phân phối điện năng cho các phụ tải.
Để truyền tải và phân phối điện năng tới các hộ tiêu thụ phải xây dựng hệ
thống đường dây dẫn điện đến từng phụ tải. Nếu đường dây càng dài và công suất
truyền tải trên đường dây càng lớn thì phải nâng điện áp trên đường dây càng cao để
giảm tổn thất điện năng và tiết kiệm vật liệu làm dây dẫn. Nhưng cấp điện áp của đường dây càng cao sẽ dẫn đến vốn đầu tư lớn (do phải chi phí cho dây dẫn, cột, xà, sứ cách điện và các trạm biến áp...); đồng thời việc vận hành và bảo quản các thiết
bị điện đó càng khó khăn hơn. Do đó khi chọn điện áp cho mạng điện ta phải dựa
vào khoảng cách truyền tải và công suất truyền tải để chọn phương án tối ưu nhất. Ở nước ta hiện nay đã có các đường dây siêu cao áp với điện áp 500KV, đường dây
cao áp với điện áp 220KV, 110KV, đường dây trung áp với các mức điện áp 35 kV, 22 kV, 15 kV, 10 kV, và đường dây hạ áp 0,4 kV.
Hinh 4.12
Phụ tải của mạng điện hạ áp bao gồm tất cả các thiết bị tiêu thụ điện năng và
thường được chia làm hai loại: P hụ tải động lực, phụ tải chiếu sáng và sinh hoạt.
Phụ tải động lực bao gồm các thiết bị tiêu thụ công suất lớn và các loại động cơ điện.
Phụ tải chiếu sáng và sinh hoạt bao gồm các loại đèn điện và các thiết bị điện
phục vụ sinh hoạt cho đời sống của con người.
Đường
dây
trung
áp
Đ.dây cao áp
Máy
6-10 MB
110K 110K (10-
35K
Mạng điện hạ áp
Đ.dây trung
10K
10K
35K
- Bảo đảm cung cấp điện liên tục tương ứng cho các loại phụ tải, đặc biệt là các loại phụ tải quan trọng không cho phép mất điện đột ngột. Vì nếu để mất điện sẽ ảnh hưởng đến kinh tế, chính trị, quốc phòng hoặc gây ra nguy hiểm đến tính mạng con người.
- Bảo đảm chất lượng của điện năng. Chất lượng của điện năng ngoài yếu tố
cấp điện liên tục, còn được đánh gía bằng độ ổn định của điện áp và tần số của
nguồn phù hợp với điện áp và tần số của các phụ tải.
- Bảo đảm tính kinh tế, nghĩa là đầu tư tối thiểu nhưng khả năng cấp điện và bảo đảm an toàn tối đa.
- Bảo đảm vận hành dễ dàng, hợp lý, độ tin cậy cao và an toàn cho người và thiết bị.
- Phải tính đến khả năng phát triển của phụ tải sau này.
Mạng điện hạ áp được chia làm hai phần: Mạng điện cung cấp và mạng điện
phân phối hạ áp. Mạng điện cung cấp hạ áp bao gồm các đường dây từ trạm
