PHAÀN I: THIEÁT KEÁ CHIEÁU SAÙNG PHẦN I: THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG  CHƯƠNG I : NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CHIẾU SÁNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ CHUNG Trong bất kỳ xí nghiệp nào, ngoài chiếu sáng tự nhiên còn phải sử dụng chiếu sáng nhân tạo. Hiện nay người ta thường dùng điện để chiếu sáng nhân tạo. Sở dó như vậy là vì chiếu sáng điện có nhiều ưu điểm: − Thiết bò đơn giản, sử dụng thuận tiện, giá thành rẻ, tạo được ánh sáng gần giống ánh sáng tự nhiên. − Thiết kế và thực hiện việc chiếu sáng đòi hỏi phải hiểu rõ về vật liệu lắp đặt và thông thuộc qui tắc an toàn chống tai nạn ở những nơi công cộng. Trên thực tế, thực hiện chiếu sáng đúng đắn trong trường hợp xảy ra hoả hoạn hay tai nạn là rất quan trọng, do đó làm giảm tâm lý hoảng sợ và cho phép thực hiện công việc bảo đảm an toàn. II. NỘI DUNG Nội dung bao gồm: − Nghiên cứu về đối tượng chiếu sáng. − Lựa chọn độ rọi yêu cầu . − Chọn hệ chiếu sáng. − Chọn nguồn sáng. − Chọn bộ đèn. − Lựa chọn chiều cao treo đèn. − Xác đònh các thông số kỹ thuật ánh sáng. − Xác đònh quang thông tổng của các bộ đèn. − Xác đònh số bộ đèn. − Phân bố các bộ đèn. − Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc. 1./ Nghiên cứu về đối tượng chiếu sáng: Đối tượng chiếu sáng được nghiên cứu theo các góc độ: − Hình dạng, kích thước, các bề mặt, các hệ số phản xạ các bề mặt, màu sơn, đặc điểm và sự phân bố các đồ đạc, thiết bò − Mức độ bụi, ẩm, rung, ảnh hưởng của môi trường. − Các đều kiện về khả năng phân bố và giới hạn. − Đặc tính cung cấp điện (nguồn ba pha, một pha ) − Loại công việc tiến hành. − Độ căng thẳng công việc. − Lứa tuổi người sử dụng. − Các khả năng và điều kiện bảo trì 2./ Chọn hệ chiếu sáng: Các yếu tố sau sẽ ảnh hưởng tới chọn hệ chiếu sáng: − Yêu cầu của đối tượng chiếu sáng. − Đặc điểm, cấu trúc căn nhà và sự phân bố của thiết bò. − Khả năng kinh tế và đều kiện bảo trì 3./ Lựa chọn độ rọi yêu cầu: Việc chọn độ rọi yêu cầu phụ thuộc vào các yếu tố sau: − Loại công việc, kích thước các vật, sự sai biệt của vật vào hậu cảnh − Mức độ căng thẳng của công việc. − Lứa tuổi người sử dụng. − Hệ chiếu sáng: + Chiếu sáng chung: Là hình thức chiếu sáng tạo độ rọi đồng đều trên toàn diện tích sản xuất của phân xưởng. Trong hình thức chiếu sáng này, thông thường các bóng đèn được treo cao trên trần nhà theo một qui luật nào đó để tạo nên độ rọi trong phân xưởng (hình vẽ): Chiếu sáng chung được dùng trong các phân xưởng có diện tích làm việc rộng, có yêu cầu về độ rọi gần như nhau tại một điểm trên bề mặt nào đó. Hình I1-1 :   Chiếu sáng chung còn được sử dụng phổ biến ở các nơi mà ở đó quá trình công nghệ không đòi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng như ở phân xưởng rèn, một hành lang, đường đi + Chiếu sáng cục bộ: Ở những nơi cần quan sát chính xác tỉ mó, phân biệt rõ các chi tiết thì cần có độ rọi cao mới làm việc được. Muốn vậy phải dùng phương pháp chiếu sáng cucï bộ nghóa là đặt đèn vào nơi cần quan sát. + Chiếu sáng hỗn hợp: là hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung với chiếu sáng cục bộ. Nó được dùng khi phân biệt màu sắc, độ lồi lõm, hướng sắp xếp các chi tiết 4./ Chọn nguồn sáng: Chọn nguồn chiếu sáng phụ thuộc : − Nhiệt độ màu của nguồn sáng theo biểu đồ Kruithof: Đây chính là tiêu chuẩn chọn nguồn sáng đầu tiên để thực hiện độ rọi đã cho trong môi trường tiện nghi. Quan hệ này được cho theo biểu đồ Kruithof nó sẽ tạo nên một điều kiện tiên nghiệm trong tất cả chiếu sáng nhân tạo. − Các tính năng của nguồn sáng: Đặc tính điện (điện áp, công suất), kích thước, hình dạng bóng đèn, đặc tính ánh sáng, màu sắc, tuổi thọ đèn. − Mức độ sử dụng: + Chiếu sáng bình thường (Chiếu sáng làm việc): là loại chiếu sáng thông thường hằng ngày . Hình I1-2: Độ rọi theo lux Nhiệt độ màu Kelvin Môi trường tiện nghi trong vùng gạch chéo + Chiếu sáng sự cố: Phải bảo đảm cho việc di tản người ra khỏi vùng có tai nạn trong trường hợp hệ chiếu sáng bình thường bò mất. Hơn nữa, chiếu sáng sự cố phải hỗ trợ được cho các hoạt động đảm bảo an toàn. + Chiếu sáng dự phòng: Để thay thế chiếu sáng bình thường khi có sự cố. Loại chiếu sáng này cho phép tiếp tục công việc hằng ngày bình thường hoặc ít nhiều tuỳ theo đặc điểm thiết kế và thời gian mất hệ chiếu sáng bình thường. Hệ thống chiếu sáng sự cố phải tự hoạt động ngay khi hệ chiếu sáng dự phòng không làm việc được nữa. − Nhiệt độ môi trường. − Kinh tế. 5./ Chọn bộ đèn: Việc chọn bộ đèn dựa trên: − Tính chất môi trường xung quanh. − Các yêu cầu về sự phân bố ánh sáng, sự giảm chói: + Hạn chế sự loá mắt, giảm độ chói của nguồn bằng cách chọn góc bảo vệ, chọn chiều cao treo đèn sao cho phù hợp. Độ chói phân bố đồng đều trong phạm vi bề mặt làm việc phù thuộc vào các dạng chiếu sáng, sự phân bố ánh sáng và bố trí đèn. − Các cấp bộ đèn đã được phân chia theo tiêu chuẩn IEC. − Kinh tế. 6./ Lựa chọn chiều cao treo đèn: Tuỳ theo: − Đặc điểm của đối tượng. − Loại công việc. − Loại bóng đèn. − Sự giảm chói. − Bề mặt làm việc. − Độ tương phản giữa vật và nền: + Khi độ chói của vật và nền khác nhau ít, độ tương phản ít: khoảng 0,2 + Khi độ chói của nền và vật khác nhau ở mức độ trung bình, độ tương phản trung bình: khoảng 0,2 đến 0,5 + Khi độ chói của nền và vật khác nhau rõ rệt, độ tương phản lớn: khoảng 0,5 − Mức độ sáng của nền: + Nền xem như tối: Khi hệ số phản xạ của nền ≤ 0,3 + Nền xem như sáng: Khi hệ số phản xạ của nền > 0,3 7./ Xác đònh các thông số kỹ thuật ánh sáng: − Tính chỉ số đòa điểm: Đặc trưng cho kích thước hình học của đòa điểm: )( bah ab k tt + = (I.1.1) Với: a,b_ Chiều dài và rộng của căn phòng. h tt : Chiều cao h tính toán − Tính hệ số bù: + Chọn hệ số suy giảm quang thông δ 1 : Tuỳ theo loại bóng đèn. + Chọn hệ số suy giảm quang thông do bụi bẩn δ 2 : Tuỳ thuộc theo mức độ bụi, bẩn, loại khí hậu, mức độ kín của các bộ đèn. Hệ số bù: 21 1 δδ =d (I.1.2) − Tính tỷ số treo: Nếu h tt là chiều cao của nguồn so với bề mặt hữu ích và h' là khoảng cách từ đèn đến trần, ta có thể xác đònh tỷ số treo j theo: tt hh h j + = ' ' (I.1.3) Thông thường nên chọn h cực đại bởi vì: − Các đèn càng xa với thò trường theo chiều ngang càng làm giảm nguy cơ gây loá mắt. − Các đèn có công suất lớn hơn và do đó có hiệu quả ánh sáng tốt hơn. − Các đèn có thể cách xa nhau hơn, do đó làm giảm số đèn. Tuy nhiên đối với chiếu sáng bán trực tiếp hoặc chiếu sáng hỗn hợp hay ở các đòa điểm công nghiệp rất cao, cần chấp nhận một chiều cao treo đèn h' cho phép hoặc phản chiếu lên trần, hoặc để giảm thể tích chiếu sáng của đòa điểm đến phần thật sự có ích. − Xác đònh hệ số sử dụng: + Dựa trên các thông số: Loại bộ đèn, tỷ số treo, chỉ số đòa điểm, hệ số phản xạ trần, tường, sàn, ta chọn được giá trò hệ so ásử dụng trong các bảng do các nhà chế tạo cho sẵn. + Trong trường hợp loại bộ đèn không có tổng các giá trò hệ số sử dụng, thì ta xác đònh cấp của bộ đèn đó, rồi tra giá trò có ích trong các bản trong các cataloge về chiếu sáng. Từ đó xác đònh hệ số sử dụng U: U = η d u d + η i u i (I.1.4) 8./ Xác đònh quang thông tổng yêu cầu: − Quang thông Φ (lumen, lm): Đơn vò cường độ sáng Candela do nguồn phát theo mọi hướng tương ứng với đơn vò quang thông tính bằng Lumen. Lumen là quang thông do nguồn này phát ra trong một góc mở bằng một steradian. Do đó nếu ta biết sự phân bố cường độ ánh sáng của một nguồn trong không gian, ta có thể suy ra quang thông của nó. − Độ rọi E (lux, lx): Người ta đònh nghóa mật độ quang thông rơi trên một bề mặt là độ rọi, có đơn vò là lux: )( )( )( 2 mS lm lxE Φ = hoặc 1 lux = 1 lm/m 2 (I.1.5) Khi sự chiếu sáng trên bề mặt không đều, nên tính trung bình số học ở các điểm khác nhau để tính độ rọi trung bình. Sau đây là một số giá trò thông thường khi sử dụng chiếu sáng tự nhiên hoặc nhân tạo: + Ngoài trời buổi trưa trời nắng: 100.000 lx + Trời có mây: 2000 ÷ 10000 lx + Trăng tròn : 0,25 lx + Phòng làm việc: 400 ÷ 600 lx + Nhà ở: 150 ÷ 300 lx + Phố được chiếu sáng: 20 ÷ 50 lx Ta có biểu thức xác đònh quang thông tổng yêu cầu: U SdE tc yc =Φ (I.1.6) Với: E tc : Độ rọi lựa chọn theo tiêu chuẩn (lx) S : Diện tích bề mặt làm việc (m 2 ) D : Hệ số bù Φ yc : Quang thông tổng của các bộ đèn (lm) 9./ Xác đònh bộ đèn : Số bộ đèn được xác đònh bằng cách chia quang thông tổng các bộ đèn cho số quang thông một bộ đèn. Tuỳ thuộc vào số đèn tính được ta có thể làm tròn lớn hơn hoặc nhỏ hơn để tiện việc phân chia thành các dãy. Tuy nhiên sự làm tròn ở đây không được vượt quá khoảng cho phép: (-10%÷20%), nếu không số bộ đèn lựa chọn sẽ không đảm bảo đủ độ rọi yêu cầu (hoặc quá cao hoặc quá thấp). ∑ Φ Φ = yc bộđèn N (I.1.7) Với: Φ Σ _ tổng quang thông các bóng trong 1 bộ đèn + Tuy nhiên, trong phần lựa chọn bộ đèn, nếu ta chọn trước số bộ đèn (thay vì chọn quang thông của bộ đèn) thì ở đây thông số cần xác đònh sẽ là quang thông của bộ đèn: bộđèn yc bộđèn N N Φ = (I.1.8) Kiểm tra sai số quang thông không được vượt quá khoảng cho phép: (-10% ÷ 20%) + Sai số quang thông được tính : %100% yc ycbộđènbộđèn N Φ Φ−Φ =∆Φ (I.1.9) 10./ Phân bố các bộ đèn: Dựa trên các yếu tố: − Phân bố cho độ rọi đồng đều và tránh chói . − Đặc điểm kiến trúc của đối tượng, phân bố đồ đạc . − Thoả mãn các yêu cầu về khoảng cách tối đa giữa các dãy và giữa các đèn trong một dãy. − Dễ vận hành và bảo trì. 11./ Kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc : Cần kiểm tra độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc ban đầu và sau một năm ứng với số bộ đèn ta lựa chọn: Sd UN E bộđèn tb Σ Φ = (I.1.10) CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG I. PHƯƠNG PHÁP HỆ SỐ SỬ DỤNG: 1./ Ýnghóa: Dùng để xác đònh quang thông của các đèn trong chiếu sáng chung đồng đều theo yêu cầu của độ rọi cho trước trên mặt phẳng nằm ngang có kể đến sự phản xạ ánh sáng của trần và tường. Không dùng phương pháp hệ số sử dụng để tính toán chiếu sáng cục bộ chiếu sáng bên ngoài. 2./ Công thức tính toán: Được trình bày ở mục II của chương I, nhưng ta có thể tóm tắt lại như sau: Tập hợp các đèn phát xạ quang thông tổng yêu cầu: iidd tctc yc uu SdE U SdE ηη + ==Φ (theo I.1.6) − Sự già hoá của các bóng đèn cũng như sự bám bẩn của chúng làm thay đổi chất lượng quang học của các bộ đèn, dẫn đến việc cần đưa vào sử dụng thiết bò có độ rọi thoả mãn sau một năm làm việc là thời gian cần phải lau thiết bò chiếu sáng. Tuỳ theo mức độ hoạt động khu vực chiếu sáng, người ta chấp nhận sự phủ bụi làm giảm quang thông như sau : + Đòa điểm sạch (văn phòng , lớp học ) : 0,9 + Đòa điểm công nghiệp (không khí, kho ) : 0,8 + Đòa điểm ô nhiễm (xưởng cưa, nơi có khói ) : 0,7 − Kích thước hình trụ của đòa điểm được đặc trưng bằng tỷsố K, gọi là chỉ số đòa điểm: )( bah ab K tt + = )56,0( ≤≤ K (theo I.1.1) − Tỷsố treo : tt hh h j + = / / (theo I.1.3) Các trò số gần đúng về hệ số phản xạ của trần, tường và sàn: [...]... tiến hành các trình tự tính toán theo kỹ thuật chiếu sáng cũng có thể xác đònh được tổng công suất của tất cả các đèn dùng trong chiếu sáng chung đồng đều Trong trường hợp phòng được chiếu sáng chung đồng đều có kích thước lớn thì kết quả đạt được khá chính xác 2./ Tính chất cơ bản: P= ΣPđ Sp Đơn vò công suất: (I.2.1) Trong đó: Sp _ diện tích phòng được chiếu sáng Theo công thức này ta tính được tổng công... các đèn dự kiến sẽ được chiếu sáng chung đồng đều toàn bộ diện tích Sp của phòng được chiếu sáng: ΣPđ = Ptc x Sp (I.2.2) Dựa vào công suất tiêu chuẩn của đèn S tc-đ để xác đònh số lượng cần : nđ = ΣPđ Ptc − đ (I.2.3) CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG Ta chia thành các khu vực nhỏ ứng với tính chất công việc của từng bộ phận trong nhà máy để thuận tiện cho việc tính toán chiếu sáng I TÍNH TOÁN VÀ PHÂN... Vậy công suất tính toán chiếu sáng trong nhà máy (theo I.3.3) là: 2 2 S ttcs 1 = k đt Pttcs 1 + Qttcs 1 = 0.8 30720 2 + 182402 = 28582VA III PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG NGOÀI TRỜI: Tuỳ theo đối tượng, mục đích, có nhiều hình thức chiếu sáng ngoài trời với các thiết bò, công suất và qui mô khác nhau Đối với nhà máy này, ta bố trí đèn như sau: − Mặt tiền nhà máy: Đặt 2 đèn cao áp ánh sáng trắng 250W ở cổng chính... kinh nghiệm vận hành mà tổng kết lại 9 Hệ số thiết bò hiệu quả nhq Số thiết bò hiệu quả nhq là số thiết bò giả thiết có cùng công suất và chế độ làm việc, chúng đòi hỏi phụ tải bằng phụ tải tính toán của nhóm phụ tải thực tế (gồm các thiết bò có chế độ làm việc và công suất khác nhau) Công thức để tính nhq như sau: n n hq = (∑ Pđmi ) 2 i =1 n ∑ (Pđmi ) 2 i =1 (III.1.11) Số thiết bò hiệu quả là một trong... vẽ) (Hình vẽ) (Hình vẽ) (Hình vẽ) 7143/0 7143/0 7000/0 II PHỤ TẢI CHIẾU SÁNG BÊN TRONG NHÀ MÁY: Phụ tải chiếu sáng được tính như sau: Pttcs = Nbộđèn(P1bộ + Pballast) (Với Pballast = 25%P1bộ) Qttcs = Pcstgđèn Lúc đó: (I.3.1) (I.3.2) 2 2 S ttcs = k đt Pttcs + Qttcs (I.3.3) Từ công thức trên, ta tính được bảng sau: Bảng I3-2 : Phụ tải chiếu sáng trong nhà ST T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tên Phòng Selection... Kiểm tra chiều dài của mạch Xác đònh tiết diện dây Xác đònh tiết diện dây và thiết bò bảo vệ dây Hình III1-1:Thuật toán xác đònh kích cỡ dây và thiết bò bảo vệ PHẦN III: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN  CHƯƠNG I: PHỤ TẢI TÍNH TOÁN I CÁC ĐẠI LƯNG VÀ HỆ SỐ TÍNH TOÁN THƯỜNG GẶP: 1 Công suất đònh mức Pđm Công suất đònh mức của các thiết bò điện thường được nhà chế tạo ghi sẵn trong lý lòch máy hoặc trên nhãn... bóng đèn nung sáng 40W, tổng cộng 12bóng Hàng rào xung quanh nhà máy: Cách 20m đặt một đèn cao áp ánh sáng trắng 100W, tổng cộng 16 bóng − Phòng bảo vệ: Đặt 1 bóng đèn huỳnh quang 40W − Trạm máy biến áp: Đặt 2 bóng đèn huỳnh quang 40W − Nhà để xe: Đặt 8 bóng đèn huỳnh quang 40W − Công viên: Đặt 2 bóng đèn cao áp ánh sáng trắng 250W Ta có bảng tổng hợp sau: − Bảng I3-3: Phụ tải chiếu sáng ngoài nhà... dùng để tính toán cho các thiết bò điện có đồ thò phụ tải ít biến đổi như: quạt gió, bơm nước, máy nén khí, thiết bò điện phân …Khi đó phụ tải tính toán gần bằng phụ tải trung bình và kết quả tính tương đối chính xác 4./ Xác đònh phụ tải tính toán theo hệ số cực đại k max và công suất trung bình Ptb (còn gọi là phương pháp số thiết bò hiệu quả nhq) Khi không có các số liệu cần thiết để áp dụng các phương... vì số lần xuất hiện của phụ tải đỉnh nhọn càng tăng thì càng ảnh hưởng tới sự làm việc bình thường của các thiết bò dùng điện khác ở trong cùng một mạng điện 4 Phụ tải tính toán Ptt: Phụ tải tính toán là một số liệu rất cơ bản dùng để thiết kế cung cấp điện Phụ tải tính toán Ptt là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tương đương với phụ tải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu ứng nhiệt Nói một cách khác... Với Cos=0.8, suy ra Stt lạnh = Ptt lạnh/Cos = 229819 VA PHẦN III: THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN Lưới phía trước hoặc phía sau kVA cần cung cấp Công suất ngắn mạch MVA nguồn tại đầu mạch Dòng làm việc max Dòng ngắn mạch Ilvmax Isc Dòng đònh mức của thiết bò bảo vệ (CB đònh mức cắt ngắn mạch của CB hoặc cầu chì Dòng hoặc cầu chì) In Lựa chọn thiết bò bảo vệ Điều kiện lắp đặt IscB Lựa chọn CB hoặc cầu chì Tiết . phương pháp chiếu sáng cucï bộ nghóa là đặt đèn vào nơi cần quan sát. + Chiếu sáng hỗn hợp: là hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung với chiếu sáng cục. dụng. − Hệ chiếu sáng: + Chiếu sáng chung: Là hình thức chiếu sáng tạo độ rọi đồng đều trên toàn diện tích sản xuất của phân xưởng. Trong hình thức chiếu sáng