Cú một số loại giải phỏp kỹ thuật và quản lý khỏc nhau nhằm thực hiện chiếu sỏng tiết kiệm và hiệu quả. Sau đõy là một số giải phỏp nờn dựng:
III.1 Lựa chọn đốn cú hiệu suất năng lượng cao
Yếu tố đầu tiờn quyết định hệ thống chiếu sỏng tiết kiệm và hiệu quả là chỉ số quang thụng do đốn phỏt ra trờn cụng suất tiờu thụ lm/W do đú cần chọn đốn cú lm/W cao nhất.
Một số chỉ dẫn về việc lựa chọn nguồn sỏng cho chiếu sỏng nội thất:
Đốn sợi đốt: Đốn sơi đốt cú ưu điểm cơ bản là hệ số thể hiện màu rất cao, CRI = 100, cấu tạo đơn giản rẻ tiền, nối trực tiếp vào lưới điện tuy nhiờn do hiệu suất năng lượng thấp (max 15 lm/W) và tuổi thọ ngắn (nhỏ hơn 1000 giờ), 95 % điện năng biến thành nhiệt nờn Chương trỡnh chiếu sỏng tiết kiệm và hiệu quả khuyến nghị nờn loại bỏ và thay thế đốn sợi đốt bằng đốn huỳnh quang compact.
Đốn sợi đốt halogen: Đốn sợi đốt halogen là cải tiến quan trọng của đốn sợi đốt thụng thường cú những ưu điểm nổi bật của đốn sợi đốt là hệ số thể hiện màu cao, tuổi thọ và hiệu suất tăng đỏng kể so với đốn sợi đốt thụng thường (27 lm/W, 2000 giờ). Đõy là sự lựa chọn ưu tiờn cho chiếu sỏng chất lượng ỏnh sỏng rất cao như chiếu sỏng phũng tranh, viện bảo tàng, phũng họp quan trọng.
Đốn huỳnh quang: là loại đốn thớch hợp nhất cho chiếu sỏng nội thất, với ưu điểm nổi trội là cú hiệu suất sỏng cao 60-70 lm/W, hệ số thể hiện màu tương đối cao CRI = 65 - 90, tuổi thọ cao 12000 giờ. Đốn compact là loại đốn huỳnh quang cú cấu tạo đặc biệt cũng được sử dụng rộng rói cho chiếu
sỏng nội thất, những nơi cần chiếu sỏng nhấn, thay thế cho cỏc đốn sợi đốt. Thớch hợp nhất là cỏc đốn huỳnh quang thế hệ mới T8 /36/32 W. So với đốn thế hệ cũ cụng suất tiờu thụ giảm 10-20% quang thụng tăng 20%. Đối với đốn T5 cụng suất tiờu thụ chỉ cũn 28 W tiết kiệm năng lượng đỏng kể. Tuy nhiờn cần chỳ ý đến cỏc chỉ tiờu chất lượng khỏc của nguồn sỏng như nhiệt độ màu, chỉ số thể hiện màu.
Đốn Metal halide cũng là sự lựa chọn ưu tiờn cho chiếu sỏng nội thất, tại những nơi cần chiếu sỏng bổ sung như cửa hàng, phũng tranh, triển lóm. Chỳng cú hệ số thể hiện màu cao (CRI = 70-80), hiệu quả ỏnh sỏng cao (50- 100 lm/W).
Đốn Sodium ỏp suất cao cú hiệu quả ỏnh sỏng cao 90 lm/W, tuổi thọ cao 12000 giờ, hệ số thể hiện màu tương đối thấp (CRI = 20-35) nờn thường được sử dụng trong chiếu sỏng cụng nghiệp và chiếu sỏng đường phố.
Đốn Sodium ỏp suất thấp cú hiệu suất sỏng rất cao 190 lm/W, tuổi thọ cao nhưng hệ số thể hiện màu gần bằng khụng thường được sử dụng trong chiếu sỏng giao thụng, ở khu vực xa khu dõn cư.
III.2. Sử dụng bộ đốn và phương phỏp chiếu sỏng thớch hợp
Bộ đốn gồm đốn và cỏc phụ kiện như đui, tăcte, mỏng phản xạ, chao đốn cho phộp tập trung ỏnh sỏng vào cỏc khu vực cần thiết.
Khi chiếu sỏng cú sử dụng bộ đốn cần lưu ý bộ phản xạ cho phộp tập trung ỏnh sỏng nhưng chao đốn cũng hấp thụ một lượng ỏnh sỏng của đốn. Hiệu quả ỏnh sỏng của bộ đốn tớnh bằng quang thụng của bộ đốn phỏt ra chia cho quang thụng của búng đốn khi khụng cú mỏng và chao đốn.
Nếu khụng cú yờu cầu cao về chiếu sỏng thẩm mỹ thỡ khụng nờn sử dụng cỏc phương phỏp chiếu sỏng giỏn tiếp và bỏn giỏn tiếp vỡ cỏc phương phỏp này cú hiệu quả ỏnh sỏng thấp.
Việc bố trớ đốn cần chỳ ý đến đặc điểm khu vực chiếu sỏng. Trong mọi trường hợp khi trần cao thỡ nờn hạ thấp đốn đốn so với trần vỡ độ rọi trờn mặt làm việc tỷ lệ nghịch với bỡnh phương của chiều cao treo đốn.
Cỏc phương phỏp chiếu sỏng được túm tắt trong bảng 1.4 trong đú ưu tiờn cho chiếu sỏng trực tiếp vỡ hiệu quả sử dụng ỏnh sỏng cao nhất.
Bảng 3.2 Cỏc phương phỏp chiếu sỏng trong nhà
PP chiếu sỏng Đặc điểm Áp dụng Trực tiếp - hẹp - rộng -Từ 90 đến 100% ỏnh sỏng được chiếu xuống mặt làm việc. Hiệu quả chiếu sỏng cao nhất
- Dễ gõy chúi loỏ, sấp búng. - Quang thụng tập trung vào mặt phẳng làm việc, tường bờn bị tối. - Quang thụng phõn bố rộng trong nửa khụng gian phớa dưới, tường bờn được chiếu sỏng.
- Chiếu sỏng văn phũng, lớp học, của hàng lớn, nhà xưởng. - Địa điểm cú độ cao lớn
Bỏn trực tiếp
- Từ 60 đến 90% ỏnh sỏng được chiếu xuống khụng gian
- Từ 10 đến 40% ỏnh sỏng được chiếu lờn trần.
Mụi trường được cải thiện cả tường và trần được chiếu sỏng.
Văn phũng, phũng khỏch, phũng trà, nhà ăn
Giỏn tiếp - Từ 90 đến 100% ỏnh sỏng được chiếu lờn trần và phản xạ xuống. - Đõy là phương phỏp chiếu sỏng cú hiệu quả sỏng thấp nhất.
- Tiện nghi nhỡn được cải thiện, khụng gõy chúi loỏ, sấp búng.
Phũng khỏn giả, nhà hàng ăn Bỏn giỏn tiếp - Từ 60 đến 90% ỏnh sỏng chiếu hắt lờn.
- Cỏc tường và trần được chiếu sỏng.
- Tạo ấn tượng dễ chịu.
- Khụng gõy chúi loỏ, sấp búng
- Văn phũng, nhà ở
Hỗn hợp - 40 đến 60 % ỏnh sỏng chiếu hắt lờn
- Phối hợp ưu điểm của chiếu sỏng trực tiếp và giỏn tiếp.
- Địa điểm cú tường và trần phản xạ mạnh. Chiếu sỏng - Chiếu sỏng thụng dụng nhất. - Thương mại, cụng
chung - Đốn được bố trớ theo mạng lưới - Tạo nờn độ rọi tương đối đều
nghiệp, văn phũng, nhà ở...
Chiếu sỏng làm việc
- AS trực tiếp đến mặt làm việc. - Bổ sung cho chiếu sỏng chung
- Thương mại, cụng nghiệp, nhà ở...
Chiếu sỏng nền
- Tạo khoảng 1/3 độ rọi chiếu sỏng chung, phần cũn lại do hệ thống chiếu sỏng làm việc đảm nhiệm
- Cỏc phũng tiếp tõn, triển lóm, địa điểm rộng.
III.3. Chiếu sỏng đường giao thụng
Hệ thống chiếu sỏng đường phố phải đảm bảo:
- Chất lượng chiếu sỏng đỏp ứng yờu cầu theo tiờu chuẩn quy định. - Đảm bảo chức năng định vị dẫn hướng cho cỏc phương tiện tham gia giao thụng.
- Cú tớnh thẩm mỹ, hài hoà với cảnh quan mụi trường xung quanh. - Cú hiệu quả kinh tế cao, mức tiờu thụ điện năng thấp, sử dụng nguồn sỏng cú hiệu suất năng lượng cao, tuổi thọ của thiết bị chiếu sỏng cao, duy trỡ tớnh năng kỹ thuật trong quỏ trỡnh sử dụng.
- Thuận tiện trong vận hành và duy trỡ bảo dưỡng.
Cỏc tiờu chuẩn chất lượng chiếu sỏng đường phố thực chất đũi hỏi phải tạo nờn tri giỏc nhỡn nhanh chúng, chớnh xỏc và tiện nghi. Ta cần lưu ý cỏc vấn đề sau đõy:
- Độ chúi trung bỡnh của mặt đường do lỏi xe quan sỏt khi nhỡn mặt đường ở tầm xa khoảng một trăm một khi thời tiết khụ. Mức độ chúi trung bỡnh này phụ thuộc vào loại đường (mật độ giao thụng, tốc độ cho phộp, vựng đụ thị hay nụng thụn...).
Độ chúi trung bỡnh của mặt đường đúng vai trũ quan trọng hơn độ rọi vỡ để phõn biệt một vật trong màn đờm từ khoảng cỏch xa thỡ mặt đường được chiếu sỏng sẽ trở thành nguồn sỏng thứ cấp và phải đạt được độ chúi quy định thỡ mới phõn biệt được vật trờn mặt đường so với màn đờm. Tiờu chuẩn độ chúi trung bỡnh và độ đồng đều núi chung được cho trong tiờu chuẩn thiết kế chiếu sỏng giao thụng. Việc chiếu sỏng đường phải thoả món tiờu chuẩn này.
III.4. Sử dụng chấn lưu điện từ tổn hao thấp và chấn lưu điện tử
Chấn lưu đúng vai trũ quan trọng trong việc mồi đốn và duy trỡ sự phúng điện hồ quang ổn định. Bản thõn chấn lưu sắt từ cũng tiờu thụ cụng suất khoảng 15-20% cụng suất đốn. Để giảm cụng suất tiờu tỏn này cú thể thực hiện hai giải phỏp:
1. Sử dụng chấn lưu sắt từ cú tổn hao thấp. Đú là cỏc chấn lưu được chế tạo từ cỏc lỏ tụn silic chất lượng cao. Với việc sử dụng đốn huỳnh quang thế hệ mới và chấn lưu điện từ tổn hao thấp cú thể tiết kiệm điện năng khoảng 10-20 % so với phương ỏn truyền thống.
Chấn lưu điện từ cú đặc điểm: - Cấu tạo đơn giản chắc chắn. - Gõy nhiễu điện từ và tiếng ự.
- Khú thực hiện biện phỏp giảm quang thụng bằng cỏch giảm điện ỏp. - Gõy hiệu ứng nhấp nhỏy ảnh hưởng tới thị giỏc của người lao động
khi làm việc với mỏy quay. - Thời gian mồi lõu.
- Tuổi thọ cao.
Việc sử dụng lừi từ chất lượng cao và thiết kế tối ưu cú thể tạo nờn chấn lưu sắt từ chất lượng cao.
2. Chấn lưu điện tử cú nhiều ưu điểm so với chấn lưu điện từ: - Tiờu thụ cụng suất rất nhỏ, khoảng 1% cụng suất đốn. - Mồi đốn nhanh, gần như tức thời.
- Khụng cú hiện tượng nhấp nhỏy.
- Tăng quang thụng của đốn khoảng 20% so với sử dụng chấn lưu sắt từ.
- Hệ số cụng suất cao, cú thể bằng 1.
- Về lý thuyết tuổi thọ của chấn lưu điện tử cao hơn chấn lưu điện từ. - Cho phộp điều khiển quang thụng bằng cỏch giảm điện ỏp.
Hỡnh 3.2 Chấn lưu sắt từ và chấn lưu điện tử
Thực chất chấn lưu điện tử là bộ biến tần, biến đổi từ tần số lưới 50Hz sang tần số cao trờn 20 kHz và dưới 40 kHz (hỡnh 3.2). Trờn 20 kHz để trỏnh tần số nghe thấy cũn dưới 40 kHz là tần số dựng trong điều khiển hồng ngoại của cỏc thiết bị điện tử.
Sơ đồ khối của chấn lưu điện tử gồm: - Bộ lọc nguồn
- Bộ chỉnh lưu AC-DC biến đổi điện ỏp nguồn 50 Hz thành điện ỏp một chiều.
- Bộ nghịch lưu DC-AC biến đổi điện ỏp một chiều thành điện ỏp xoay chiều cú tần số cao từ 20-40 KHz. Với tần số cao sự phúng điện trong chất khớ cú hiệu quả cao hơn.
- Mạch mồi và điều khiển ỏnh sỏng.
Để đảm bảo tuổi thọ đốn cao và khụng bị đen đầu thỡ thiết kế chấn lưu điện tử phải đảm bảo chỉ được đặt điện ỏp lờn đốn sau khi catốt đó được đốt núng ban đầu. Mặt khỏc dũng điện sau biến tần phải đảm bảo đối xứng, khụng bị nhọn đầu và càng gần hỡnh sin càng tốt. Hệ số đỉnh của dũng điện phải nhỏ hơn 1,7. Hệ số đỉnh của dũng điện hỡnh sin là 1,41.
III.5. Sử dụng ỏnh sỏng tự nhiờn
Một vài phương phỏp kết hợp chiếu sỏng ban ngày là:
+ Cỏc thiết kế đổi mới cú thể phự hợp vỡ chỳng loại trừ độ chúi của ỏnh sỏng ban ngày và rất hợp với nội thất. Cỏc dải kớnh chạy suốt bề ngang của mỏi nhà theo cỏc khoảng đều cú thể cung cấp chiếu sỏng tốt, đồng nhất trong cỏc xưởng cụng nghiệp và cỏc nhà kho.
+ Một thiết kế tốt kết hợp với cỏc cửa sổ ở trần nhà làm bằng chất liệu FRP cựng với trần giả trong suốt và trong mờ cú thể cung cấp chiếu sỏng khụng cú ỏnh sỏng chúi, trần giả cũng giảm hơi núng từ ỏnh sỏng tự nhiờn.
+ Sử dụng cửa với mỏi vũm FRP cú kiến trỳc cơ bản cú thể loại trừ việc sử dụng đốn điện trong hành lang của cỏc nhà cao tầng.
+ Nờn sử dụng ỏnh sỏng tự nhiờn từ cửa sổ. Tuy nhiờn, cửa sổ nờn được thiết kế tốt để trỏnh ỏnh sỏng chúi. Nờn sử dụng cỏc giỏ ỏnh sỏng để cung cấp ỏnh sỏng tự nhiờn khụng cú ỏnh sỏng chúi.
Hỡnh 3.3a Chiếu sỏng tự nhiờn bằng mỏi che cacbon tổng hợp
Hỡnh 3.3b Chiếu sỏng tự nhiờn bằng cửa mỏi vũm FRP Kỹ thuật chiếu sỏng hiện đại luụn luụn quan tõm đến nguồn sỏng tự nhiờn vỡ cỏc lý do sau đõy:
+ Ánh sỏng ban ngày phự hợp nhất với hệ thống thị giỏc của con người, được mọi người ưa thớch.
+ Tiết kiệm năng lượng vỡ cú thể chủ động tắt đốn khi độ rọi do ỏnh sỏng tự nhiờn vượt quỏ ngưỡng cho phộp.
Tiềm năng tiết kiệm điện năng trong thực tế:
Nõng cấp hệ thống chiếu sỏng của xớ nghiệp may sử dụng 500 bộ đốn T10-40W, chấn lưu sắt từ tổn hao cao, giả thiết giỏ điện 1000 đ/năm.
Cỏc phương ỏn nõng cấp hệ thống chiếu sỏng cú thể ỏp dụng trong xớ nghiệp:
- Phương ỏn 1 sử dụng đốn T8-36W chấn lưu sắt từ cú cụng suất 10W. - Phương ỏn 2 sử dụng đốn T8-32W, chấn lưu điện tử cú cụng suất 6W. - Phương ỏn 3 sử dụng đốn T8-32W kết hợp với sử dụng ỏnh sỏng tự nhiờn cắt bớt 1/4 đốn
Việc so sỏnh 4 phương ỏn nõng cấp chiếu sỏng được cho trong bảng sau đõy:
Bảng 3.3 Nâng cấp hệ thống chiếu sáng xớ nghiệp may
Chiếu sáng nội thất PA hiện tại PA 1 PA2 PA3
1. Loại đèn F40T10 F36T8 F32T8 F32T8 2. Công suất bóng đèn (W) 40 36 32 32 3. Chi phí mua đèn (nghìn VND) 10000 12000 2500 25000
4. Loại chấn lưu chấn lưu
sắt từ tổn hao cao chấn lưu sắt từ tổn hao thấp chấn lưu điện tử chấn lưu điện tử 5.Công suất chấn lưu
(W) 10 6 3 3 6. Chi phí chấn lưu (VNĐ) 15000 30000 60000 0 7. Công suất 1 bộ đèn 50 42 35 35 8. Tổng công suất đặt (W) (1000 đèn) 50000 42000 35000 8750 9. Thời gian sử dụng trong năm (giờ)
3000 3000 3000 3000
10. Hệ số tiết kiệm do điều khiển ánh sáng
11.Điện năng tiêu thụ ( triệu kWh/năm) 150 100,8 84 21 12. Tiền điện (tỉ đ/ năm) 150 100,8 84 21
Như vậy, việc thay thế cỏc búng đốn cũ lạc hậu và chấn lưu cú tổn hao cao
bằng cỏc búng đốn cú hiệu suất năng lương cao với chấn lưu cú tổn hao thấp, đặc biết là kết hợp với chiếu sỏng tự nhiờn đó mang lại hiệu quả tiết kiệm điện rừ rệt mà vẫn đảm bảo được tiện nghi nhỡn trong chiếu sỏng.