Đang tải... (xem toàn văn)
I.Khái quát chung về chiếu sáng Chiếu sáng là một kĩ thuật đa ngành ,trước hết đó là mối quan tâm của các kĩ sư điện ,các nhà nghiên cứu quang và quang phổ học ,các cán bộ kĩ thuật của công ti công trình công cộng và các nhà quản lí đô thị. Chiếu sáng mối quan tâm của các kiến trúc sư ,kĩ sư xây dựng,và giới thẩm mĩ .Ngiên cứu về chiếu sáng cũng là một công việc của các bác sĩ nhãn khoa ,các nhà tâm lí học ,giáo dục thể chất học đường ….. Trong thời gian gần đây ,với sự ra đời và hoàn thiện của các nguồn sáng hiệu suất cao,các phương pháp tính toán và công cụ phần mềm chiếu sáng mới ,kĩ thuật chiếu sáng đã chuyển từ giai đoạn chiếu sáng tiện nghi sang chiếu sáng tiết kiệm và hiệu quả gọi tắt là chiếu sáng tiện ích . Theo số liệu thống kê ,năm 2005 điện năng sử dụng cho chiếu sáng trên toàn cầu là 2650 tỉ kWH,chiếm 19% sản lượng điện.Hoạt động chiếu sáng xảy ra đồng thời vào giờ cao điểm buổi tối đã khiến dã khiến cho đồ thị phụ tải của lưới điện tăng vọt gây không ít khó khăn cho việc truyền tải và phân phối điện . Chiếu sáng tiện ích là một giải pháp tổng thể nhằm tối ưu hóa toàn bộ kĩ thuật chiếu sáng từ việc sử dụng nguồn sáng có hiệu xuất cao ,thay thế các loại đèn sợi đốt có hiệu quả năng lượng thấp bằng đèn compact,sử dụng rộng rãi các lạo đèn huỳnh quang thế hệ mới ,sử dụng chấn lưu sắt từ tổn hao thấp và chấn lưu điện tử ,sử dụng tối đa và lợi dụng ánh sáng tự nhiên ,điều chỉnh ánh sánh theo mục đích và yêu cấu sử dụng, nhằm giảm điện năng tiêu thụ mà vẫn đảm bảo tiện nghi nhìn . Kết quả chiếu sáng tiện ích phải đạt tiện nghi nhìn tốt nhất ,tiết kiệm năng lượng,hạn chế các loại khí nhà kính góp phần bảo vệ môi trường
1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN BÀI TẬP LỚN MÔN : KĨ THUẬT CHIẾU SÁNG Đề tài :Thiết kế chiếu sáng đường phố Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN QUANG THUẤN Sinh viên thực : Nguyễn Văn Hân Lê Xuân Cương Nhóm 11 Điện –K5 2 Nguyễn Văn Mạnh Đào Văn Thảo Nguyễn Thế Quyền LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế chiếu sáng ứng dụng công nghệ chiếu sáng cho không gian người Giống việc thiết kế kiến trúc, kỹ thuật thiết kế khác, thiết kế chiếu sáng dựa vào tổ hợp nguyên tắc khoa học đặc trưng, tiêu chuẩn quy ước thiết lập số tham số thẩm mỹ học, văn hóa người xem xét cách hài hòa Từ thời kỳ sơ khai văn minh đến thời gian gần đây, người chủ yếu tạo ánh sáng từ lửa nguồn nhiệt nhiều ánh sáng Ở kỷ 21, sử dụng nguyên tắc để sản sinh ánh sáng nhiệt qua loại đèn nóng sáng Chỉ vài thập kỷ gần đây, sản phẩm chiếu sáng trở nên tinh vi đa dạng nhiều Theo ước tính, tiêu thụ lượng việc chiếu sáng chiếm khoảng 20 – 45% tổng tiêu thụ lượng nhà thương mại khoảng – 10% tổng tiêu thụ lượng nhà máy công nghiệp Hầu hệt người sử dụng lượng công nghiệp thương mại nhận thức vấn đề tiết kiệm lượng hệ thống chiếu sáng Thông thường tiến hành tiết kiệm lượng cách đáng kể với vốn đầu tư chút kinh nghiệm Thay loại đèn thuỷ ngân đèn nóng sáng đèn halogen kim loại đèn natri cao Nhóm 11 Điện –K5 3 áp giúp giảm chi phí lượng tăng độ chiếu sáng Lắp đặt trì thiết bị điều khiển quang điện, đồng hồ hẹn hệ thống quản lý lượng đem lại hiệu tiết kiệm đặc biệt Tuy nhiên, số trường hợp, cần phải xem xét việc sửa đổi thiết kế hệ thống chiếu sáng để đạt mục tiêu tiết kiệm mong đợi Cần hiểu loại đèn có hiệu suất cao yếu tố đảm bảo hệ thống chiếu sáng hiệu quả.Do kỹ sư cần phải thiết kế cách xác hiệu Sau tìm hiểu thiết kế với đề tài tập lớn “Thiết kế chiếu sáng cho đường phố” Do thời gian làm kiến thức hạn chế nên làm chúng em không tránh khỏi thiếu sót chún g em kính mong nhận góp ý, bảo thầy, cô để em có kinh nghiệm kiến thức chuẩn bị cho công việc sau Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quang Thuấn giúp đỡ chúng em hoàn thành tập lớn Nhóm 11 Điện –K5 4 Chương 1:Khái quát chung I.Khái quát chung chiếu sáng Chiếu sáng kĩ thuật đa ngành ,trước hết mối quan tâm kĩ sư điện ,các nhà nghiên cứu quang quang phổ học ,các cán kĩ thuật công ti công trình công cộng nhà quản lí đô thị Chiếu sáng mối quan tâm kiến trúc sư ,kĩ sư xây dựng,và giới thẩm mĩ Ngiên cứu chiếu sáng công việc bác sĩ nhãn khoa ,các nhà tâm lí học ,giáo dục thể chất học đường … Trong thời gian gần ,với đời hoàn thiện nguồn sáng hiệu suất cao,các phương pháp tính toán công cụ phần mềm chiếu sáng ,kĩ thuật chiếu sáng chuyển từ giai đoạn chiếu sáng tiện nghi sang chiếu sáng tiết kiệm hiệu gọi tắt chiếu sáng tiện ích Theo số liệu thống kê ,năm 2005 điện sử dụng cho chiếu sáng toàn cầu 2650 tỉ kWH,chiếm 19% sản lượng điện.Hoạt động chiếu sáng xảy đồng thời vào cao điểm buổi tối khiến dã khiến cho đồ thị phụ tải lưới điện tăng vọt gây không khó khăn cho việc truyền tải phân phối điện Chiếu sáng tiện ích giải pháp tổng thể nhằm tối ưu hóa toàn kĩ thuật chiếu sáng từ việc sử dụng nguồn sáng có hiệu xuất cao ,thay loại đèn sợi đốt có hiệu lượng thấp đèn compact,sử dụng rộng rãi lạo đèn huỳnh quang hệ ,sử dụng chấn lưu sắt từ tổn hao thấp chấn lưu điện tử ,sử dụng tối đa lợi dụng ánh sáng tự nhiên ,điều chỉnh ánh sánh theo mục đích yêu cấu sử dụng, nhằm giảm điện tiêu thụ mà đảm bảo tiện nghi nhìn Kết chiếu sáng tiện ích phải đạt tiện nghi nhìn tốt ,tiết kiệm lượng,hạn chế loại khí nhà kính góp phần bảo vệ môi trường 1.1)Giới thiệu Chiếu sáng kỹ thuật đa ngành, trước hết mối quan tâm kỹ sư điện, nhà nghiên cứu quang quang phổ học, cán kỹ thuật công ty công trình công cộng nhà quản lý đô thị Chiếu sáng mối Nhóm 11 Điện –K5 5 quan tâm nhà kiến trúc, xây dựng giới mỹ thuật Nghiên cứu chiếu sáng công việc bác sỹ nhãn khoa,các nhà tâm lý học, giáo dục thể chất học đường… Trong thời gian gần đây, với đời hoàn thiện nguồn sáng hiệu suất cao, phương pháp tính toán công cụ phần mềm chiếu sáng mới, kỹ thuật chiếu chiếu sáng chuyển từ giai đoạn chiếu sáng tiện nghi sáng chiếu sáng hiệu tiết kiệm điện gọi tắt chiếu sáng tiện ích Theo số liệu thống kê, năm 2005 điện sử dụng cho chiếu sáng toàn giới 2650 tỷ kWh, chiếm 19% sản lượng điện Hoạt động chiếu sáng xảy đồng thời vào cao điểm buổi tối khiến cho đồ thị phụ tải lưới điện tăng vọt, gây không khó khăn cho việc truyền tải phân phối điện Chiếu sáng tiện ích giải pháp tổng thể nhằm tối ưu hóa toàn kỹ thuật chiếu sáng từ việc sử dụng nguồn sáng có hiệu suất cao, thay loại đèn sợi đốt có hiệu lượng thấp đèn compact,sử dụng rộng rãi loại đèn huỳnh quang hệ mới, sử dụng chấn lưu sắt từ tổn hao thấp chấn lưu điện tử, sử dụng tối đa hiệu ánh sáng tự nhiên, điều chỉnh ánh sáng theo mục đích yêu cầu sử dụng, nhằm giảm điện tiêu thụ mà đảm bảo tiện nghi nhìn Kết chiếu sáng tiện ích phải đạt tiện nghi nhìn tốt nhất, tiết kiệm lượng, hạn chế loại khí nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường 1.2)Các khái niệm 1.2.1)Ánh sáng Ánh sáng xạ ( sóng) điện từ nằm dải sóng quang học mà mắt người cảm nhận Nhóm 11 Điện –K5 6 Hình 1.1 Như quan sát dải quang phổ điện từ Hình 1.1, ánh sáng nhìn thấy thể dải băng từ tần hẹp nằm ánh sáng tia cực tím (UV) lượng hồng ngoại (nhiệt) Những sóng ánh sáng có khả kích thích võng mạc mắt, giúp tạo nên cảm giác thị giác, gọi khả nhìn.Vìvậy để quan sát cần có mắt hoạt động bình thường ánh sáng nhìn thấy 1.2.2)Các đại lượng đo ánh sáng 1.2.2.1)Quang thông F (ф),lumem (lm) Là đại luợng đặc trưng cho khả phát sáng nguồn sáng, có xét đến cảm thụ ánh sáng mắt nguời hay gọi lâ công suất phát sáng nguồn sáng F =k.Wλ Vλ.dλ Nhóm 11 Điện –K5 7 Trong đó: k = 683lm/w hệ số chuyển đổi đơn vị luợng sang đơn vị cảm nhận ánh sáng Wλ luợng x? Vλ độ nhạy tuơng đối mắt nguời 1.2.2.2)Cường độ ánh sáng I candela (cd) Là đại luợng biểu thị mật độ phân bố quang thông nguồn sáng theo hướng định Hình 1.2 I= ≈ Trong : F quang thông (lm) Ω góc khối , giá trị cực đại 4π Nhóm 11 Điện –K5 8 1.2.2.3) Độ rọi E (lux) Là mật độ phân bố quang thông bề mặt chiếu sáng bề mặt Elx = 1Lux = 1Lm/m Nếu nguồn sáng chiếu thẳng đứng với mặt phẳng chiếu sáng (hình 1.3) ta có Ea = Lux Hình 1.3 Nếu nguồn sáng chiếu xuống mặt phẳng chiếu với góc α hình 1.4 ta có Ea = Nhóm 11 Điện –K5 9 Hình 1.4 1.2.2.4.Độ chói L (cd/m ) Là đạ i luợng đặc trưng cho khả xạ ánh sáng nguồn sáng hay bề mặt phản xạ gây nên cảm giác chói sáng mắt nguời L = (Cd/m) Hình 1.5 1.2.2.5.Định luật Lambert Định luật Lambert mô tả mối quan hệ độ chói L độ rọi E : Nhóm 11 Điện –K5 10 10 ρ.E = π L Trong đó: ρ hệ số phản xạ 1.2.2.6.Độ tương phản C Sự chênh lệch độ chói tương đối hai vật để cạnh mà mắt người phân biệt đuợc gọi độ tương phản C = = - 1≥0,01 C≥ 0,01 mắt người phân biệt hai vật để cạnh 1.2.2.7.Hiệu suất phát quang H (lm/w) Hiệu suất phát quang lâ đại luợng đo tỷ số quang thông phát bóng đèn (F) công suất điện tiêu thụ ( P) bóng đèn ( nguồn sáng ) 1.3 Nguồn sáng Nguồn sáng điểm: khoảng cách từ nguồn ñến mặt phẳng lâm việc lớn nhiều so với kich thước nguồn sáng coi nguồn sáng điểm ( nguồn sáng có kích thuớc nhỏ 0,2 khoảng cách chiếu sáng) Nguồn sáng đuờng: nguồn sáng coi nguồn sáng đường chiều dài đáng kể so với khoảng cách chiếu sáng Phân loại nguồn sáng Nhóm 11 Điện –K5 31 Nhóm 11 31 Điện –K5 32 Nhóm 11 32 Điện –K5 33 Nhóm 11 33 Điện –K5 34 Nhóm 11 34 Điện –K5 35 Nhóm 11 35 Điện –K5 36 Nhóm 11 36 Điện –K5 37 37 Nhận xét: Ta thấy, kết tính toán phần mềm tính toán sơ lý thuyết cho kết gần giống Như trình thiết kế ta sử dụng phương pháp này.Việc sử dụng phần mềm cho kết xác hơn, ta kiểm tra độ rọi, độ chói điểm (thiết kế bên trong) hay đường (thiết kế bên ngoài) cách rễ ràng Kết thiết kế DIALux cho ta cách nhìn trực quan, sinh động gần với thực tế Song việc thiết kế phần mềm hạn chế, việc sử dụng đèn, số hãng sản xuất thiết bị chiếu sáng Việt Nam chưa xuất Catalog phần mềm DIALux Nhóm 11 Điện –K5 38 38 Chương :Thiết kế cấp điện thống điều khiển chiếu sáng 1.Đặc điểm - Đối tượng thiết kế chiếu sáng:là đường phố dài 1500m,lòng đương rộng 8m,vỉa hè rộng 3m lớp phủ mặt đường màu tối -Chiếu sáng sử dụng đèn cao áp có công suất đèn 400W công suất chấn lưu 40W Phụ tải * Phụ tải chiếu sáng có đặc điểm phân bố dọc đường dây điện chiếu sáng ,có công suất tổng bóng đèn -Số bóng đèn 1500m đường 1500/35= 43( đèn) công suất đèn 400+40=440W =>P - Khi đèn sủ dụng tụ bù có có cosα=0,85 =>=18,920 0,85=16,082 kVar Và S=24,831 kVA Phương án sơ đồ cung cấp điện a.Nguồn cung cấp điện Vì Từ ta chọn loại dây cáp hạ áp lõi CADIVI chế tạo có tiết diện 6m có dòng điện cho phép 38A KẾT LUẬN Việc đảm bảo chiếu sáng cho công trình ngày trở lên quan trọng cần thiết , đặc biệt môi trường làm việc quan trọng cần thiết phải chiếu sáng để đảm bảo công trình hoạt động tối đa Việc làm tập lớn môn học Kĩ Thuật Chiếu Sáng việc cần thiết, qua giúp sinh viên nắm kiến thức ưng dụng kĩ thuật chiếu sáng đời sống công trình Qua vận dụng quy chuẩn , Nhóm 11 Điện –K5 44 44 quy phạm chiếu sáng cách hợp lý công trình cụ thể từ nâng cao lực đáp ứng yêu cầu chiếu sáng Với giới hạn tập lớn thời gian nghiên cứu hạn chế tập không tránh khiếm quyết, mong góp ý thầy giáo đẻ tập lớn hoàn thiện Nhóm 11 Điện –K5 Phụ lục : 5.4 Các hệ số độ chói quy đổi R(β,tgγ) để tính toán kiểm tra chiếu sáng đường [...]... đường bằng phương pháp độ chói điểm GĐ3: Thiết kế cấp điện và hệ thống điều khiển chiếu sáng Nhóm 11 Điện 4 –K5 16 16 CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CON ĐƯỜNG PHỐ Đề tài :Thiết kế chiếu sáng cho một con đường phố: Dài 1500m,lòng đường rộng 8m,vỉa hè rộng 3m và đường phủ nhựa màu tối Chọn đèn cấp C có các thông số sau: V I .Thiết kế sơ bộ * Bước 1:Đây là đường phố chính cấp C,có tốc độ giao thông trung... đèn - Các thiết bị phải đồng đều và tương thích với đèn Nhóm 11 Điện 4 –K5 13 13 - Có khả năng chịu nhiệt tốt II Đặc điểm về đề tài thiết kế chiếu sáng đường phố 1.1 Đặc điểm - Chiếu sáng đường phố được hiểu là chiếu sáng các đường cao tốc, đường quốc lộ, tỉnh lộ, đường trong và ngoài đô thị Hệ thống chiếu sáng (HTCS) này bao gồm trạm biến áp, tủ điều khiển, cáp, dây dẫn, cột và đèn được thiết kế, xây... sáng có hiệu suất năng lượng cao, tuổi thọ của thiết bị chiếu sáng tốt, duy trì tính năng kỹ thuật trong quá trình sử dụng; thuận tiện trong vận hành và duy trì bảo dưỡng) 1.2 Thiết kế chiếu sáng đường phố Thành phần chiếu sáng bên đường không thể thiếu được trong mọi không gian kiến trúc đô thị Bao gồm chiếu sáng giao thông chiếu sáng làm việc và chiếu sáng trang trí Ngoài chức năng bảo đảm an toàn... tra thiết kế chiếu sáng a Kiểm tra chỉ số chói loá mất tiện nghi G G=SLI+0,97lg+4,41lg h’-1,46lg p Trong đó h’=h-1,5=10-1,5=8,5m Số bóng đèn trên 1km đường : P=+1 = 29 đèn =>G=3,2+0,97 lg2+4,41.lg 8,5-1,46 lg 29 =5,5 Theo tiêu chuẩn CIE đưa vào đường cấp C thì chỉ số tiện nghi là chấp nhân được Chương 3 :Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm Dialux Nhóm 11 Điện 4 –K5 20 20 Đề bài :Thiết kế chiếu sáng con đường. .. độc lập Chiếu sáng đường phố chiếm vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống chiếu sáng công cộng Nó không những đảm bảo an toàn giao thông, an ninh trật tự mà còn làm thay đổi diện mạo những tuyến đường, tuyến phố làm cho cuộc sống đô thị về đêm được kéo dài hơn Chiếu sáng đường phố có 3 chức năng chính là: Chức năng chiếu sáng, chức năng dẫn hướng - định vị và chức năng thẩm mỹ Chức năng chiếu sáng. .. trúc 1.2.1 Trình tự thiết kế chiếu sáng GĐ1: Thiết kế chiếu sáng sơ bộ theo tỉ số R - Chọn phương án bố trí đèn phù hợp với bề rộng lòng đường l, chiều cao h và độ vươn cần đèn S - Chọn loại đèn và bộ đèn Nhóm 11 Điện 4 –K5 15 15 - Xác định khoảng cách giữa hai đèn liên tiếp và số lượng cột đèn n GĐ2: Kiểm tra thiết kế sơ bộ - Chỉ số chói lóa mất tiện nghi G - Độ rọi và độ chói đường bằng phương... tiêu chuẩn về chiếu sáng trong nước và quốc tế hiện hành, các tiêu chuẩn, qui định và qui phạm có liên quan HTCS sau khi thiết kế, thi công phải đảm bảo đạt tiêu chuẩn kỹ thuật (độ chói trung bình, độ đồng đều…), an toàn, dễ dàng trong vận hành và sửa chữa - Chiếu sáng đường phố giúp người lái xe nhìn rõ các đặc điểm trên đường và các dòng giao thông bao gồm:các phương tiện chạy trên đường ,người đi... :Thiết kế chiếu sáng con đường phố dài 1500m,lòng đường rộng 8m , vỉa hè rộng 3m và đường phủ nhựa tối I Các bước thiết kế phần mềm Bước 1: Khởi động DIALux từ Start – All Programs–DIALux–DIALux 4.9 Hoặc từ biểu tuợng trên màn hình Desktop Bước 2: Tại cửa sổ Welcome của DIALux, chọn New Street Project Bước3 : Đặt tên cho dự án và mô tả thông tin về công ty cá nhân người thiết kế tại Project manager Sau... trên đường trong trường nhìn của người lái xe Nhóm 11 Điện 4 –K5 14 14 Do đó hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu: -Chất lượng chiếu sáng đáp ứng yêu cầu theo tiêu chuẩn quy định -Đảm bảo chức năng định vị dẫn hướng cho các phương tiện tham gia giao thông - Có tính thẩm mỹ, hài hoà với cảnh quan môi trường xung quanh -Có hiệu quả kinh tế cao, mức tiêu thụ điện năng thấp (sử dụng nguồn sáng. .. phải đảm bảo chất lượng chiếu sáng, hạn chế chói loá; Chức năng dẫn hướng - định vị phải đảm bảo hướng dẫn nhìn và dẫn hướng quang học cho người điều khiển phương tiện giao thông; Chức năng thẩm mỹ phải đảm bảo mầu sắc hài hòa, phù hợp với cảnh quan, môi trường Ngoài ra, HTCS phải đảm bảo tính hiệu quả kinh tế, an toàn trong vận hành và bảo dưỡng Trước hết, việc thiết kế HTCS đường phố phải tuân thủ theo