Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh CHƯƠNG 10 CHIẾU SÁNG DÂN DỤNG &CÔNG NGHIỆP 10.1 Ánh sáng màu sắc Mọi vật thể nhiệt độ lớn không độ tuyệt đối (0K) không ngừng xạ lượng vào không gian chung quanh dạng sóng điện từ Tuy nhiên, có phần xạ phạm vi bước sóng hẹp từ 380mm đến 780mm gây mắt người cảm giác sáng gọi ánh sáng Mắt người giống thiết bò thu nhận ánh sáng theo cảm giác màu sắc khác chuyển đổi vô tinh tế từ đỏ sang tím, mà khó đònh xác bước sóng giới hạn chúng Dưới số đònh nghóa ánh sáng khác theo phổ chúng:  Ánh sáng gồm có bước sóng gọi ánh sáng đơn sắc, tương ứng với bước sóng khác màu khác  Ánh sáng pha trộn liên tục tất bước sóng (trong phạm vi 780 -380 mm) với liều lượng khác tương ứng với ánh sáng liên tục Trên hình 3-1a biểu diễn phổ liên tục đèn nung sáng  Phổ ánh sáng không liên tục, hay gọi phổ vạch, ví dụ ánh sáng loại đèn phóng điện Hình.10.1b Hình 10.1.a Quang phổ liên tục Hình 10.1.b Quang phổ gián đoạn 10.2 Mắt người cảm thụ ánh sáng, màu sắc 10.2.1 Mắt người Mắt người quan cảm thụ ánh sáng có khả chuyển đổi không tuyến tính thay đổi theo thời gian kích thích quang học thành tín hiệu điện để truyền lên não tạo nên tượng gọi “sự nhìn” 10.2.2 Độ nhạy cảm theo bước sóng Độ nhạy cảm ánh sáng mắt người phổ ánh sáng không theo bước sóng khác Trong ánh sáng ban ngày, mắt nhạy cảm lớn với tia vàng lục (bước sóng ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 171 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh =555mm) giảm dần hai phía tím đỏ Trong ánh sáng ban đêm hay hoàng hôn độ nhạy cảm lớn mắt người lại tia xanh lục (= 510 mm) giảm dần đến tím cam Hình 10.2 Cấu tạo mắt người 10.2.3 Trường nhìn Trường nhìn mắt người xác đònh sau:  Trường nhìn ngang: khoảng 1800C  Trường nhìn đứng: khoảng 1300C Nhưng trường nhìn trung tâm có khoảng 20 (Hình 10.4) Hình 10.3 Độ nhạy cảm tương đối mắt người Hình 10.4 Trường nhìn mắt người 10.3 Các đơn vò 10.3.1 Quang thông F Quang thông công suất sáng nguồn sáng xác đònh theo biểu thức (10.1): F   kW (10.1) d Ở đây: W hàm phân bố phổ lượng xạ; k hệ số chuyển đổi đơn vò, ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM = 380 nm, hàm số độ nhạy cảm tương đối, = 780 nm www.quyenhuyanh.com 172 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh F  683  W d (10.2) Quang thông có đơn vò đo lumen (lm) Quang thông loại đèn cho nhà sản xuất 10.3.2 Cường độ ánh sáng I Hình 10.5 Cường độ sáng Hình 10.6 Đường cong phân bố cường độ sáng Cường độ sáng mật độ không gian quang thông nguồn sáng xạ xác đònh theo biểu thức: dF (10.3) I OA  lim d 0 d Đơn vò cường độ sáng candela (cd) Một số liệu quan trọng loại đèn “Đường cong phân bố cường độ sáng” Đường cong cho biết giá trò cường độ sáng theo tất hướng không gian, tính từ điểm gốc tâm quang học nguồn Đường cong phân bố cường độ sáng cho ứng với quang thông chuẩn 1000 lm Đối với loại đèn có quang thông đ khác 1000 lm cường độ sáng theo hướng  quy đổi theo biểu thức:  (10.4) I  I  đ 1000 10.3.3 Độ rọi E Độ rọi mật độ quang thông bề mặt chiếu sáng F E S (10.5) Đơn vò độ rọi lux (lx) Hệ số đồng độ rọi tỷ số độ rọi tối thiểu độ rọi trung bình mặt phẳng làm việc Quan hệ độ rọi, cường độ khoảng cách Xét nguồn điểm O, xạ quang thông với cường độ I tới vi phân diện tích ds khoảng cách r so với nguồn quan hệ độ rọi, cường độ khoảng cách là: ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 173 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh E I cos  r2 (10.6) Công thức (10.6) gọi đònh luật bình phương nghòch đảo khoảng cách độ rọi 10.3.4 Độ chói L Độ chói L bề mặt phát sáng dS theo hướng khảo sát tỷ số cường độ sáng I theo hướng Hình.10.7 L  I dS cos  (10.7) Đơn vò độ chói cd/m2 Hình 10.7 Độ chói L 10.3.5 Hệ số phản xạ, xuyên thấu hấp thụ ánh sáng a Phản xạ đònh hướng, b Phản xạ khuếch tán hoàn toàn, c Phản xạ hỗn hợp đònh hướng d Phản xạ hoàn toàn, e Xuyên thấu hoàn toàn Hình 10.8 Đặc điểm phản xạ xuyên thấu vật liệu Nếu có lượng quang thông Fi tới bề mặt vật liệu xảy trường hợp sau:  Một phần quang thông tới phản xạ từ bề mặt đó, ký hiệu F ;  Một phần quang thông tới bò vật liệu hấp thụ, ký hiệu F ;  Một phần quang thông tới xuyên qua vật liệu, ký hiệu F Hệ số phản xạ ánh sáng tỷ số F Fi : ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 174 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh F Fi  Hệ số hấp thụ ánh sáng tỷ số F Fi : F  Fi Hệ số xuyên sáng tỷ số F Fi : F  Fi Các hệ số , ,  tuỳ thuộc vào vật liệu, tính bề mặt vật liệu màu sắc vật liệu Giữa chúng có quan hệ sau:  1 (10.8) 10.4 Tiện nghi nhìn 10.4.1 Một số đặc điểm sinh lý nhìn Khả phân biệt mắt người: Xác đònh góc mà người quan sát phân biệt hai điểm hai vạch đặt gần Độ tương phản C Độ tương phản C xác đònh biểu thức: L  Ln L C v  Ln Ln (10.9) Ở đây: Lv, Ln độ chói vật cần nhìn đặt vật Độ tương phản yếu tố cần thiết để phân biệt vật hình dạng chúng 10.4.2 Sự chói loá Chói loá nhiễu: chói loá làm giảm khả nhìn làm tăng ngưỡng độ chói tương phản Chói loá tiện nghi: xảy có vật có độ chói cao nằm trường nhìn mắt 10.4.3 Độ rọi yêu cầu Độ rọi yêu cầu Eyc độ rọi trung bình mặt phẳng làm việc (thường nằm ngang), cần thiết để tiến hành tốt công việc 10.4.4 Nhiệt độ màu tiện nghi môi trường sáng Nhiệt độ màu đặc trưng màu sắc nguồn sáng, ký hiệu Tm’ đơn vò độ Kelvin (0K)  2500  3000oK: mặt trời lặn, đèn nung sáng, ánh sáng “nóng” (giàu xạ đỏ)  4500  5000oK: ánh sáng ban ngày trời sáng, ánh sáng “ ấm”  6000 8000oK: ánh sáng ngày trời đầy mây, ánh sáng “lạnh” (giàu xạ xanh da trời) Các nguồn sáng có nhiệt độ màu thấp dùng thích hợp cho nơi có yêu cầu độ rọi thấp Ngược lại nơi có yêu cầu độ rọi cao lại đòi hỏi nguồn sáng có nhiệt độ màu lớn Biểu đồ Kruithof (Hình 10.9) cho quan hệ nhiệt độ màu độ rọi yêu cầu để đạt môi trường ánh sáng tiện nghi nội thất ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 175 Giáo trình cung cấp điện 10.4.5 Chỉ số hoàn màu PGS.TS Quyền Huy Ánh Hình 10.9 Biểu đồ Kruithof Chất lượng cao ánh sáng thể chất lượng nhìn màu, nghóa khả phân biệt xác màu sắc ánh sáng Để đánh giá khả hoàn màu đèn so với nguồn sáng chuẩn thường sử dụng số hoàn màu (CRI – Color Rendering Index) Chỉ số hoàn màu thay đổi từ ánh sáng đơn sắc, đến 100 ánh sáng trắng Chỉ số hoàn màu cao chất lượng ánh sáng xem tốt Trong kỹ thuật chiếu sáng, thường chia chất lượng ánh sáng làm ba mức độ sau đây:  IRC  66 - chất lượng kém, dùng công nghiệp không đòi hỏi phải phân biệt màu sắc  IRC  85 - chất lượng trung bình, dùng cho công việc bình thường, chất lượng nhìn màu không thật đặc biệt  IRC  95 - chất lượng cao, dùng cho công việc đặc biệt đời sống công nghiệp 10.5 Nguồn chiếu sáng nhân tạo 10.5.1 Bóng đèn Hiện có nhiều loại bóng đèn phù hợp với ứng dụng khác Tuy nhiên, ba loại bóng đèn sử dụng rộng rãi là: bóng đèn nung sáng, bóng đèn phóng điện bóng đèn huỳnh quang Thường sử dụng tham số sau để đánh giá loại bóng đèn ánh sáng chúng phát ra:  Công suất đơn vò (W)  Hiệu suất sáng, đo tỷ số quang thông đèn phát công suất điện tiêu thụ, đơn vò lumen/oat (lm/W)  Nhiệt độ màu Tm’ (0K) dùng để đánh giá mức độ tiện nghi môi trường sáng  Chỉ số hoàn màu CRI, cho biết chất lượng ánh sáng, đánh giá theo cảm thụ xác màu sắc  Tuổi thọ bóng đèn ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 176 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Bóng đèn nung sáng Cấu tạo đèn nung sáng thể Hình 10.10 Hình 10.10 Cấu tạo bóng đèn nung sáng Đèn nung sáng có tim nguồn sáng thông dụng chiếu sáng dân dụng Ánh sáng phát bóng đèn nung sáng từ tim đèn đốt nóng dòng điện qua Tim đèn thường làm tungstene đặt bóng thuỷ tinh chứa đầy khí trơ (azôt, argon, krypton) áp suất nhỏ Khí trơ có tác dụng giảm bớt áp suất bóng đèn giảm bốc tim đèn, phía đèn có đuôi đèn để lắp bóng đèn vào lưới điện Hạn chế loại đèn tuổi thọ ngắn hiệu suất sáng thấp Đèn nung sáng sử dụng cho chiếu sáng dân dụng, trang trí thương mại Hiệu suất sáng thay đổi tuỳ theo công suất đơn vò loại tim đèn, có giá trò khoảng từ 15 đến 25lm/W Tuy nhiên, đèn nung sáng sản sinh ánh sáng ấm, có số hoàn màu cao không yêu cầu sử dụng kèm với cuộn chấn lưu Đèn nung sáng điều chỉnh độ sáng thiết bò tương đối đơn giản, có nhiều loại hình dạng khác kích thước nhỏ nên thường sử dụng chiếu sáng trang trí nội thất Bóng đèn phóng điện HID Hình 10.11 Cấu tạo bóng phóng điện Bóng đèn phóng điện có cấu tạo gồm ống thuỷ tinh bên có hai điện cực Anode (A) Catode (K), loại kim loại Khi đặt điện cao hai điện cực, tạo thành dải sáng dọc ống: dòng hồ quang phóng điện, dải đơn sắc thường vùng cực tím, chưa phải ánh sáng Để tạo ánh sáng cần phải có kim loại Tuỳ theo loại kim loại mà có loại đèn phóng điện khác ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 177 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Thực nghiệm cho thấy, muốn đạt phóng điện tạo ánh sáng cần:  Tạo điện áp đủ lớn hai điện cực để mồi đèn;  Giảm điện áp để giữ ánh sáng ổn đònh không làm hỏng đèn Các loại đèn phóng điện thường có công suất cao nên thường dùng nơi cần ánh sáng rộng, phù hợp kinh tế a Bóng đèn natri Hình 10.12 Cấu tạo bóng đèn natri Đèn natri chia làm hai loại: loại áp suất thấp loại áp suất cao  Đèn natri áp suất thấp: có ánh sáng vàng – cam Đèn natri áp suất thấp dùng nhiều chiếu sáng loại đường giao thông: xa lộ, đường cao tốc, đường hầm, bãi đậu xe lớn …  Đèn natri áp suất cao: có ánh sáng trắng Đèn natri áp suất cao thường dùng cho chiếu sáng khu vực cần vận chuyển, đòa điểm công nghiệp, cầu tàu, bến bãi, trung tâm thương mại, sân thể thao, bên nhà hay xưởng công nghiệp nặng b Bóng đèn thuỷ ngân cao áp Hình 10.13 Cấu tạo bóng đèn thủy ngân cao áp ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 178 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Đèn thuỷ ngân cao áp loại đèn phóng điện chế tạo đầu tiên, nhằm đáp ứng yêu cầu cần có loại đèn có hiệu suất cao, kích thước nhỏ công suất đơn vò lớn Khi chế tạo, nhược điểm loại đèn số hoàn màu thấp Tuy nhiên, với xuất đèn thuỷ ngân cao áp có vách bóng phủ lớp phosphor, màu sắc trở nên trắng cải thiện nhiều Đèn thuỷ ngân cao áp có hai loại:  Loại dùng thêm chấn lưu, lặp đặt phải có chấn lưu riêng tuỳ theo điện công suất loại bóng Loại bắt sáng chậm ổn đònh  Loại không cần chấn lưu bên bóng mắc nối tiếp ống phóng điện với tim sợi đốt Wolfram phát sáng đốt nóng Loại bắt sáng nhanh nóng lên, bóng hay bò tắt, nguội bóng bật sáng lên lại Bóng nối trực tiếp vào lưới điện Tuổi thọ đèn thuỷ ngân cao áp trung bình vào khoảng 24000 cho hầu hết đèn công suất lớn Tuy nhiên, quang thông đèn giảm nhanh theo thời gian nên thực tế thời gian vận hành đèn thường ngắn Hiệu suất sáng vào khoảng từ 40 đến 60lm/W đèn có công suất đơn vò lớn hiệu suất sáng cao Cũng hầu hết loại đèn phóng điện khác, đèn thuỷ ngân cao áp khởi động tức thời Thời gian khởi động ngắn, nhiên cần vào khoảng 47 phút để đạt công suất sáng cực đại điều phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh Đèn thủy ngân cao áp khuyến khích dùng chiếu sáng cho nhà có yêu cầu dùng nhiều đèn: nhà hát, khách sạn, phòng công cộng Ngoài người ta ứng dụng để chiếu sáng bên nhà, khu vực dành riêng cho người bộ, quảng trường, vườn hoa… c Bóng đèn Metal Halide Hình 10.14 Cấu tạo bóng đèn Metal Halide Đèn Metal Halide có cấu tạo tương tự đèn thuỷ ngân cao áp có thêm vào vài phần tử kim loại ống phóng điện Các ưu điểm chủ yếu việc thay đổi gia tăng hiệu suất sáng từ 60 đến 100lm/W cải thiện số hoàn màu tới mức đạt yêu cầu chiếu sáng ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 179 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh cho khu thương mại Việc điều khiển ánh sáng đèn Metal Halide dễ dàng xác so với đèn thuỷ ngân cao áp ánh sáng phát từ ống phóng khí nhỏ, mà toàn vỏ bọc đèn Nhược điểm đèn Metal Halide tuổi thọ ngắn (từ 12000 đến 20000 giờ) so với đèn thuỷ ngân đèn sodium cao áp Thời gian khởi động đèn Metal Halide gần đèn thuỷ ngân cao áp Sự bật sáng lại, sau sụt giảm điện áp làm tắt đèn, lâu vào khoảng 10 đến 12 phút, tuỳ thuộc vào thời gian làm nguội đèn d Bóng đèn Sodium Đèn sodium có loại  Bóng đèn Sodium áp suất cao: Vào thập niên 70 gia tăng giá lượng đặt tầm quan trọng việc nâng cao hiệu suất đèn, đèn sodium cao áp (được triển khai vào năm1960) có ứng dụng rộng rãi Với hiệu suất sáng vào khoảng từ 80 đến 140lm/W, đèn có hiệu suất sáng gấp lần bóng đèn nung sáng có công suất gấp đôi so với vài loại đèn thuỷ ngân đèn huỳnh quang Hiệu suất sáng không ưu điểm loại đèn Đèn Sodium cao áp có tuổi thọ cao 24000 giờ, có đặc tính trì quang thông tốt so với tất loại đèn phóng điện Màu chủ yếu đèn sodium cao áp màu vàng Đây màu lý tưởng cho hầu hết ứng dụng chiếu sáng công nghiệp nhà  Bóng đèn Sodium áp suất thấp: Đèn sodium hạ áp có hiệu suất sáng ban đầu cao tất đèn phóng điện có thò trường ngày vào khoảng từ 100 đến 180 lm/W Mặc dù vậy, hầu hết đèn sodium hạ áp có phần sắc vàng phổ nhìn thấy nên có số hoàn màu thấp Ngoài ra, việc điều khiển ánh sáng đèn loại khó khăn đèn phóng điện khác kích thước lớn ống phóng điện Tuổi thọ trung bình đèn sodium hạ áp vào khoảng 18000 Hình 10.15 Cấu tạo bóng đèn Sodium cao áp Hình 10.16 Cấu tạo bóng đèn Sodium hạ áp Bóng đèn huỳnh quang Nguyên tắc phát sáng đèn huỳnh quang theo nguyên lý đèn phóng điện Đèn huỳnh quang sản sinh ánh sáng cách tác động lên lớp phosphor lựa chọn bọc mặt thành ống với lượng tia cực tím, sản sinh phóng điện thuỷ ngân Màu ánh sáng phát phụ thuộc lượng chất huỳnh quang áp suất ống Do ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 180 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh 1.5 41 39 31 30 26 25 20 19 13 2.0 51 48 41 40 32 30 26 25 16 3.0 65 58 55 52 39 37 34 32 20 5.0 77 68 70 63 45 43 42 39 24 Trắng hẹp 50 10.7 Kỹ thuật chiếu sáng công nghiệp 10.7.1 Các khái niệm chiếu sáng công nghiệp Hiện trường Hiện trường tình trạng, vò trí mặt làm việc, nơi trực tiếp diễn lao động sản xuất, tạo sản phẩm cho xã hội Hiện trường công nghiệp chia làm loại: a Loại trần thấp Đây nhà xưởng có độ cao trần đến mặt sàn nhỏ 6m Trường hợp này, thường dùng đèn HID có công suất đơn vò nhỏ hay trung bình có đường cong phân bố cường độ sáng kiểu rộng Điều cho phép khoảng cách đèn hay lớn chiều cao treo đèn tính toán Trường hợp này, để tránh chói đôi lúc phải dùng choá b Loại trần cao Đây nhà xưởng có độ cao từ trần đến sàn 6m Trường hợp thường dùng đèn HID có công suất đơn vò lớn, có đường cong phân bố cường độ sáng kiểu trung bình hẹp Đèn treo cao khoảng cách hai đèn khoảng (0,8  1,5) chiều cao treo đèn tính toán Môi trường Môi trường công nghiệp chia làm loại sau: a Môi trường bình thường Đây môi trường có bụi, nhiệt độ môi trường trung bình khoảng 400C Các đèn treo từ thấp đến cao dãy đèn bố trí theo hàng ngang hay hàng dọc Ở đây, diễn hoạt động phức tạp nặng nề Do đó, độ rọi cần đạt mức cao, màu sắc độ tương phản đóng vai trò quan trọng b Môi trường nặng Đây môi trường có bụi bẩn mức trung bình, độ ẩm cao với tồn rung động, hệ số phản xạ thấp, nhiệt độ môi trường lên tới 400C Các đèn treo cao khu vực sản xuất nặng, treo thấp khu vực tiến hành hoạt động kiểm tra hoàn thiện sản phẩm Trong môi trường nặng, công việc thường tiến hành mặt thẳng đứng yêu cầu chiếu sáng cho đối tượng chiều Các đèn huỳnh quang cần có máng treo chắn có độ phản xạ cao để thuận tiện cho việc treo đèn đònh hướng ánh sáng tới mặt phẳng làm việc Các đèn HID lựa chọn chuyên biệt phụ kiện yêu cầu lắp đặt riêng để chòu tác động môi trường c Môi trường đặc biệt Đây môi trường đòi hỏi xem xét đặc biệt tính chất môi trường xung quanh hoạt động diễn khu vực làm việc Tuy môi trường môi trường nguy hiểm cần phải lựa chọn lắp đặt đèn chiếu sáng chuyên dùng Đặc trưng môi trường nhà máy sản xuất thực phẩm, sản xuất giấy, phòng X quang, phòng vô trùng … ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 188 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh d Môi trường nguy hiểm Đây môi trường tồn chất khí, chất lỏng hay bụi bẩn lơ lửng không khí chúng bắt cháy tồn với số lượng lớn Đăïc trưng môi trường ngành thuộc công nghiệp dầu mỏ, khai khoáng, chế biến gỗ… 10.7.2 Các yêu cầu chiếu sáng công nghiệp Phù hợp với môi trường làm việc Một vấn đề quan trọng thiết kế chiếu sáng phân tích chi tiết môi trường bên không gian công nghiệp Những phần tử chức tác động đến thiết kế chiếu sáng ảnh hưởng đến kết nhận bao gồm: chiều cao trần nhà, độ bóng bề mặt phòng, cửa sổ, ánh sáng mặt trời cấu trúc hình học khu vực cần chiếu sáng Những điều kiện như: bụi chất bẩn, nước, vò trí ẩm ướt, khu vực có đài phun nước Những vùng có sâu bọ - côn trùng, khu vực xảy rung động, va chạm bất ngờ, khu vực đặc biệt như: chế biến thực phẩm… có ý nghóa quan trọng việc lựa chọn loại đèn thích hợp Tính tiện nghi cao Hệ thống chiếu sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến tâm lý người lao động Nếu chiếu sáng đạt mức tiện nghi cao dẫn đến:  Tăng suất lao động  Giảm phế phẩm  Giảm tần số xuất tai nạn lao động  Tạo điều kiện tốt cho việc đảm bảo điều kiện vệ sinh, sức khỏe chung Để đạt mức tiện nghi cao, hệ thống chiếu sáng cần đảm bảo:  Độ rọi toàn mặt phẳng làm việc phải đạt giá trò tối thiểu theo yêu cầu  Màu sắc ánh sáng phải phù hợp với tính chất công việc  Không gây chói Tính mềm dẻo hệ thống chiếu sáng Hiện nay, môi trường công nghiệp, lao động sản xuất ngày phát triển, để hoạt động sản xuất phù hợp việc mở rộng nhà xưởng, tái bố trí lại dây chuyền thiết bò điều tất yếu Khi đó, hệ thống chiếu sáng phải bố trí lại Trong trường hợp này, sử dụng hệ thống dây cấp điện mềm dẻo có dự trữ tỏ đặc biệt hiệu quả, mặt khác giảm chi phí lắp đặt thêm tái bố trí đèn tương lai Tính an toàn cao Tính an toàn thể qua yếu tố sau:  Cực tiểu hóa thời gian ngưng làm việc  Tránh tượng hoạt nghiệm sử dụng đèn huỳnh quang cách bố trí đèn pha khác (nhất đèn có hay bóng) hay sử dụng chấn lưu điện tử đưa tần số từ 50Hz lên 20.000Hz  Giảm hư hỏng gây nguy hiểm cho người thiết bò  Đặt thiết bò bảo vệ chống rò (ELCB), chống xảy chạm chập, cháy nổ điện giật  Phải có hệ thống chiếu sáng cố, chiếu sáng khẩn cấp xảy hỏa hoạn ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 189 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh thiếu nguồn Hệ thống phải đảm bảo chiếu sáng bảng dẫn lối thoát hiểm, chí môi trường có khói Yêu cầu lắp đặt bảo trì Yêu cầu quan trọng việc lựa chọn phương án chiếu sáng công nghiệp, lựa chọn thiết bò bố trí đèn phải đảm bảo không gặp khó khăn lắp đặt bảo trì Trong nhiều trường hợp, đèn chiếu sáng công nghiệp treo cao, trực tiếp cỗ máy hay vò trí đòi hỏi thiết bò đặc biệt để vươn tới đèn Khi lựa chọn đèn cần cực tiểu hóa việc thi công, lắp đặt bảo trì Các đèn lắp đặt cần chọn loại tốt, tuổi thọ cao, dây dẫn kiểu môđun đấu nhanh Với việc sử dụng kiểu nối này, thời gian đấu đèn giảm nhiều so với cách sử dụng dây cứng, đồng thời cho phép tái bố trí đèn cách nhanh chóng dễ dàng Yêu cầu tiết kiệm điện Chiếu sáng công nghiệp nguồn lượng sản xuất công nghiệp Do đó, việc lựa chọn hợp lý đèn giảm chi phí vận hành Các tiêu thiết kế xem xét giá tiền điện đòa phương, thời lượng sử dụng ánh sáng ngày khả ứng dụng công nghệ tiết kiệm lượng có Để tiết kiệm điện cần thực yêu cầu:  Phân bố đèn hợp lý  Chọn loại đèn có: hiệu suất phát sáng cao, công suất đơn vò đèn lớn, tuổi thọ đèn cao  Tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên  Nâng cao hệ số công suất đèn mắc tụ song song với đèn huỳnh quang Ứng dụng công nghệ tự động tiên tiến, hệ thống điều khiển cảm biến động, cảm biến ánh sáng ban ngày, hệ thống điều khiển theo thời gian hệ thống điều phối lượng, cho phép vận hành hệ thống chiếu sáng cách hợp lý giảm cách đáng kể lượng điện tiêu thụ Hiện nay, sử dụng hệ thống tiết kiệm lượng giảm đến 30% lượng điện sử dụng Yêu cầu chi phí Chi phí chung hệ thống chiếu sáng công nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố: chi phí vận hành bảo trì, điện sử dụng cho hệ thống chiếu sáng, chi phí đầu tư mua sắm thiết bò Trong ba thành phần trên, chi phí điện chiếm tỷ lệ lớn Vì vậy, việc gia tăng chi phí không đáng kể để mua thiết bò tiết kiệm lượng thường hoàn vốn nhanh Việc sử dụng đèn tốt gia tăng vốn đầu tư ban đầu đồng thời mang lại lợi ích như: số hoàn màu cao, đơn giản vận hành bảo trì, chi phí vận hành thấp Một điều cần quan tâm hiệu vốn đầu tư thể qua chất lượng chiếu sáng Chất lượng chiếu sáng cao giúp nâng cao suất, giảm tỷ lệ phế phẩm, chất lượng sản phẩm tốt gia tăng tin cậy khách hàng Chất lượng chiếu sáng cao, giảm tỷ lệ phế phẩm xuống 25% 10.7.3 Các hệ thống chiếu sáng công nghiệp Chiếu sáng chung Chiếu sáng chung hình thức chiếu sáng tạo độ rọi đồng toàn diện tích chiếu sáng phân xưởng, cách treo đèn theo quy luật đònh ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 190 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Chiếu sáng chung thường dùng phân xưởng có diện tích làm việc rộng, có yêu cầu độ rọi gần điểm bề mặt làm việc Chiếu sáng chung sử dụng phổ biến nơi mà trình công nghệ không đòi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng Trong chiếu sáng chung, đèn thường phân bố theo hai cách:  Phân bố đều: đèn phân bố để đạt độ rọi toàn diện tích, thường dùng cho phân xưởng có thiết bò giống phân bố toàn phân xưởng  Phân bố chọn lọc: đèn bố trí nơi thích hợp để tạo ánh sáng có lợi cho người công nhân vận hành cụm máy tập trung Cách thường dùng phân xưởng có máy móc phân bố máy cao gây nên khoảng tối phân xưởng Chiếu sáng cục Chiếu sáng cục hình thức chiếu sáng cho nơi cần quan sát xác, tỉ mỉ sản phẩm khó phân biệt như: vật có kích thước nhỏ, vật cần có độ rọi cao phân biệt Chiếu sáng cục thường sử dụng nguồn sáng bổ sung đặt vò trí riêng hệ thống chiếu sáng Chiếu sáng Chiếu sáng hình thức chiếu sáng bao gồm chiếu sáng chung kết hợp với chiếu sáng cục Hệ thống chiếu sáng sử dụng đối tượng chiếu sáng đòi hỏi độ rọi lớn hệ thống chiếu sáng chung cung cấp Ở khu vực này, sử dụng gia tăng số lượng nguồn sáng, tăng số lượng bóng đèn cho nguồn sáng hay sử dụng bóng đèn có công suất cao Chiếu sáng dự phòng Chiếu sáng dự phòng dùng để thay hệ thống chiếu sáng bò cố Chiếu sáng dự phòng cho phép hoạt động hàng ngày diễn cách bình thường, tuỳ thuộc vào quy cách thiết kế ban đầu, vào mức độ hỏng hóc hệ thống chiếu sáng chung Khi hệ thống chiếu sáng dự phòng gặp cố phải tự động chuyển qua hệ thống chiếu sáng khẩn cấp Chiếu sáng khẩn cấp Chiếu sáng khẩn cấp nhằm đảm bảo cho người dễ dàng thoát khỏi đòa điểm xảy nguy hiểm, trường hợp hệ thống chiếu sáng bình thường bò cố Hơn nữa, chiếu sáng khẩn cấp phải thoả đáng phép tiến hành thao tác an toàn cần thiết trường Chiếu sáng khẩn cấp thường tập trung vào biển báo hướng lối thoát hiểm khẩn cấp Độ rọi hệ thống chiếu sáng khẩn cấp thường lớn 10% độ rọi hệ thống chiếu sáng bình thường Nguồn điện cung cấp cho hệ thống chiếu sáng khẩn cấp phải có khả trì lượng cung cấp cho tất đèn điều kiện bất lợi xảy ra, khoảng thời gian cần thiết để đảm bảo di tản an toàn cho toàn khu vực 10.7.4 Các thuật chiếu sáng công nghiệp  Để đạt độ chiếu sáng đồng đều, không nên treo đèn vượt độ cao qui đònh nhà sản xuất Khi độ đồng giảm mắt bò căng thẳng mỏi mệt  Khi bố trí đèn hợp lý khoảng cách tối đa tường hàng đèn thường ½ khoảng cách dãy đèn  Khi phân xưởng có thiết bò có chiều cao lớn, để chống tạo bóng lên bề mặt làm ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 191 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh việc sử dụng hệ thống chiếu sáng bổ sung với đèn có góc chiếu sáng rộng để chiếu mặt phẳng thẳng đứng  Để giảm độ chói thực biện pháp sau: - Gia tăng độ sáng trần cách sử dụng đèn có kiểu phân bố ánh sáng kiểu hỗn hợp - Sử dụng loại choá có kính mờ, có vách ngăn - Lựa chọn đèn có công suất đơn vò nhỏ  Khi dùng nguồn sáng đèn huỳnh quang đèn cần phải bố trí song song với dây chuyền sản xuất  Khi chiếu sáng vùng, khu vực rộng lớn nên dùng đèn công suất lớn treo cao  Đối với số khu vực công nghiệp cần độ rọi cao khu lắp ráp máy, khu kiểm tra cần tăng số lượng đèn, số bóng bộ, hay đèn có công suất lớn để cung cấp thêm lượng ánh sáng bổ sung  Lựa chọn đèn có kiểu thông gió tốt cho phép cuộn chấn lưu đèn vận hành nhiệt độ thấp hơn, kéo dài tuổi thọ  Thường xuyên lau đèn, gia tăng lượng ánh sáng khoảng 20% làm tăng hiệu qủa sử dụng  Xác đònh xác hệ số phản xạ, hệ số mát ánh sáng thiết kế, không gây nên sai biệt lớn độ rọi thiết kế độ rọi thực tế sau lắp đặt 10.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế chiếu sáng Để thiết kế hệ thống chiếu sáng cao cấp cần phải lựa chọn phương thức chiếu sáng thích hợp hiểu rõ yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chiếu sáng như: hệ số mát ánh sáng, độ tương phản, tỷ số độ rọi, mức độ đồng đều, phân bố ánh sáng, bóng độ chói Hệ số mát ánh sáng (LLF) Hệ số mát ánh sáng xét đến tuổi thọ đèn giảm dần dẫn tới quang thông đèn bò suy giảm Ngoài phải kể tới yếu tố khác như: đèn bò bám bẩn, ảnh hưởng loại ballast khác hiệu sáng phát sáng tuổi thọ đèn Độ tương phản Trong thực tế, chi tiết vật thể chiếu sáng có yêu cầu độ rọi màu sắc khác từ chúng Khả nhận biết tốt độ tương phản vật cao Nếu độ tương phản thấp, khắc phục cách sử dụng hệ thống chiếu sáng bổ sung Tỷ số độ rọi Để mắt làm việc cách dễ chòu hiệu độ rọi vật chiếu sáng với vật xung quanh phải tương đối đồng Người thường xuyên nhìn vào vật chiếu sáng họ nhìn sang vật thể khác Nếu độ rọi không đều, thay đổi hướng nhìn từ vùng sáng đến vùng tối ngược lại, mắt người phải thường xuyên điều tiết dẫn đến mệt mỏi, giảm hiệu suất lao động tai nạn lao động xảy Vì độ rọi trường nhìn phải kiểm soát cách cẩn thận Độ đồng Độ đồng độ rọi đạt độ rọi cực đại không vượt 1.6 lần độ rọi trung bình độ rọi cực tiểu không thấp 1.6 lần độ rọi trung bình ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 192 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh E max  1,6 E avg E avg E  1,6 Để bảo đảm độ rọi đồng sử dụng đèn có công suất giống nhau, thay đổi số lượng khoảng cách đèn, để đạt phân bố đèn mặt phẳng làm việc Tỷ số khoảng cách Với mục đích đạt độ rọi đồng mặt phẳng làm việc nhà sản xuất đưa hệ số khoảng cách đèn với độ cao treo đèn quy đònh trước Để biết khoảng cách hai đèn tối đa cho phép người thiết kế nhân hệ số với độ cao treo đèn tới điểm làm việc Các đèn có hệ số khoảng cách nhỏ bố trí gần để đạt độ rọi đồng Các đèn có hệ số khoảng cách cao, có đường cong phân bố cường độ sáng rộng cần bố trí hai đèn xa Ví dụ: Độ cao treo đèn 7.5m, tỷ số khoảng cách 0.7 khoảng cách tối đa đèn là: 7.5m * 0.7 = 5.25m 9.85 5.25 1.5 5.25 0.85 7.5 Hình 10.20 Các khoảng cách treo đèn Hình 10.21.Các loại đèn tỷ số khoảng cách tương ứng Sự phân phối Độ rọi mặt đứng tiêu cần xem xét hầu hết môi trường công nghiệp nhiều dây chuyền sản xuất dây chuyền sản xuất máy, băng chuyền điều ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 193 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh khiển, băng chuyền lắp ráp… thường bố trí theo mặt phẳng đứng Mặt khác, máy hay thiết bò che chắn lượng ánh sáng gây nên bóng tối mặt phẳng làm việc Để chiếu sáng mặt phẳng đứng cần ứng dụng hệ thống chiếu sáng thích hợp lưu ý đến việc lựa chọn đèn vò trí đặt đèn Các đèn có đường cong phối quang theo diện rộng dùng hệ thống chiếu sáng bổ sung nhằm thu lượng ánh sáng cần thiết bề mặt phẳng đứng khắc phục trở ngại gây Bóng Bóng loại trừ nhờ sử dụng nhiều loại đèn khác loại đèn có đường cong phối quang theo diện rộng Tuy nhiên, việc loại trừ bóng mờ gặp nhiều khó khăn Muốn giảm tối thiểu bóng mờ dùng hệ thống chiếu sáng bổ sung kiểu chiếu sáng trực tiếp Độ chói Chói gây mỏi mệt, nhức đầu, cảm giác thiếu tiện nghi… chói làm giảm suất giảm hiệu nhìn Chói trực tiếp Chói gián tiếp Hình 10.22.Các loại chói Có loại chói:  Chói trực tiếp: gây nên lượng ánh sáng trường nhìn chiếu trực tiếp tới mắt người Để giảm độ chói trực tiếp, cần áp dụng biện pháp sau: - Dùng đèn với chóa kiểu sâu để bao bọc đèn trường nhìn hay lựa chọn đèn có kính mờ - Giảm độ sáng cách dùng đèn công suất thấp giảm khoảng cách hai đèn - Sơn trần màu trắng lựa chọn đèn có từ 15  20% lượng ánh sáng chiếu lên nhằm giảm độ tương phản cao nguồn sáng có độ sáng cao sậm  Chói gián tiếp: gây nên ánh sáng phản chiếu từ đèn đến mặt phẳng làm việc vật khác vào mắt Để giảm độ chói phản xa,ï áp dụng biện pháp sau: - Lựa chọn đèn có kiểu phân bố ánh sáng rộng dùng cho trần thấp đèn huỳnh quang có chóa kiểu bọc kín - Giảm công suất đèn khoảng cách hai đèn - Đònh vò đèn dây chuyền sản xuất 10.9 Các phương pháp tính toán chiếu sáng 10.9.1 Phương pháp quang thông Phương pháp quang thông thường sử dụng cho trường hợp chiếu sáng chung đều, có kể đến ánh sáng phản xạ trần, tường sàn không thích hợp để tính toán cho chiếu sáng cục chiếu sáng cho mặt phẳng làm việc nằm ngang ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 194 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Trường hợp chọn trước loại số đèn Theo phương pháp quang thông, độ rọi mặt phẳng làm việc nằm ngang hệ thống chiếu sáng chung cung cấp xác đònh theo biểu thức sau: n n F CU.LLF E yc  b đ b (10.11) Sp Ở đây: nb số bóng đèn; Fb quang thông ban đầu bóng đèn, lm; nđ số đèn sử dụng; CU hệ số sử dụng; LLF hệ số mát ánh sáng; Sp diện tích chiếu sáng, lm Hệ số mát ánh sáng xác đònh theo biểu thức: LLF = LLD.LDD.BF.RSD (10.12) Ở đây: LLD hệ số suy hao quang thông theo thời gian sử dụng; LDD hệ số suy hao quang thông bụi; BF hệ số cuộn chấn lưu; RSD hệ số suy hao phản xạ phòng bụi Hệ số sử dụng phụ thuộc vào kiểu đèn, số phòng, hệ số phản xạ trần, tường sàn Chỉ số phòng xác đònh theo biểu thức: Sp i H tt D1  D  (10.13) Ở đây: Sp diện tích phòng chiếu sáng, m2; Htt độ cao treo đèn tính toán; D1, D2 chiều dài, chiều rộng phòng, m, Trường hợp biết trước độ rọi yêu cầu số đèn sử dụng Quang thông đèn xác đònh theo biểu thức sau: E yc S p Fđ  n b Fb  n đ CU.LLF (10.14) 10.9.2 Phương pháp điểm Phương pháp chiếu sáng điểm đặc biệt hữu dụng để xác đònh thay đổi mức độ rọi mức độ đồng độ rọi cung cấp hệ thống chiếu sáng Phương pháp thường sử dụng trường hợp nguồn sáng dạng điểm phản chiếu ánh sáng bỏ qua Phương pháp tính toán điểm tính xác mức độ rọi điểm cho trước cách cộng tất độ rọi điểm tất đèn hệ thống chiếu sáng cung cấp Để đạt mức tính toán xác khoảng cách từ nguồn sáng đến điểm xét, nên có giá trò tối thiểu lần kích thước lớn đèn Sử dụng đường cong phân bố cường độ sáng đèn xác đònh cường độ sáng theo hướng  (I), giá trò độ rọi điểm cần kiểm tra mặt phẳng nằm ngang xác đònh theo biểu thức: I cos  E  (10.15) D Ở đây: E độ rọi điểm xét; I  cường độ sáng nguồn sáng theo hướng ; D khoảng cách từ nguồn đến điểm xét;  góc hợp cạnh D đường vuông góc với mặt phẳng nằm ngang điểm xét Ví dụ: đèn HPS có công suất đơn vò 400W có đường cong phân bố cường độ sáng Hình 10.6 Đèn treo cao so với mặt phẳng làm việc 6m Tìm độ rọi điểm A cách tâm nguồn sáng 3m (Hình 10.23) ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 195 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh h = 6m   a = 3m Hình 10.23.Phương pháp điểm Khoảng cách D từ nguồn sáng đến điểm xem xét: D  a  h   32  6,7m Góc  xác đònh theo biểu thức: a a tg     arctg  arctg  26,6 h h Từ đường cong phân bố cường độ tìm cường độ sáng I  = 2100cd Độ rọi điểm C cần kiểm tra: E I  cos  21000 cos 26,6   418,4lux D2 6,7 Khi tính độ rọi cho nhiều điểm khác nhau, thực biến đổi công thức thành công thức công dụng hơn: E I  cos  h2 (10.16) Công thức biến đổi yêu cầu giá trò I  , góc cường độ sáng  chiều cao treo đèn h mà không cần xác đònh khoảng cách D Phương pháp điểm sử dụng đường cong đẳng độ rọi để xác đònh độ rọi điểm cần kiểm tra Cách tính cần tính tỷ số khoảng cách nằm ngang từ đèn đến điểm kiểm tra độ cao treo đèn Sau đó, so sánh giá trò tỷ số với giá trò tỷ số biểu đồ Nếu chiều cao treo đèn thực tế (MHA) khác với chiều cao treo đèn cho trước ứng với đường cong đẳng độ rọi nhà sản xuất (MHC) cần xác đònh hệ số hiệu chỉnh theo biểu thức: MH 2A K MH 2C (10.17) 10.10 Yêu cầu chiếu sáng số xí nghiệp công nghiệp Xí nghiệp luyện kim Đặc điểm xí nghiệp luyện kim diện tích sản xuất lớn, nhà xưởng cao, phân xưởng thường có kim loại nóng chảy phát ánh sáng, không đòi hỏi mắt phải phân biệt chi tiết tỉ mỉ Vì yêu cầu chiếu sáng không cao lắm, thường dùng phương pháp chiếu sáng chung toàn phân xưởng với độ rọi tiêu chuẩn trung bình Vì nhà xưởng cao nên thường dùng loại đèn “chiếu sâu” Tại nơi cần thiết sân gang lò cao, dùng đèn chiếu Nói chung, phân xưởng xí nghiệp luyện kim ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 196 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh có nhiều bụi bặm, nên thường dùng loại đèn phòng bụi, phòng ẩm Ở cầu trục lớn nên có đèn chiếu sáng để tránh tình trạng cầu trục dừng gây bóng tối phân xưởng Những nơi làm việc trời bãi quặng, kho trời… nên dùng đèn chiếu Xí nghiệp khí Yêu cầu chiếu sáng xí nghiệp khí cao xí nghiệp luyện kim Trong phân xưởng gia công kim loại, chiếu sáng chung chiếu sáng cục máy với độ rọi yêu cầu từ 150 đến 300lx Ở phân xưởng có máy năng, chiếu sáng chung nên dùng hình thức phân bố đèn có chọn lọc để tăng độ sáng cho công nhân làm việc Các phân xưởng khí thường dùng loại đèn “vạn năng”, nhà xưởng cao dùng loại đèn “chiếu sâu” Yêu cầu chiếu sáng cho phân xưởng mộc thấp phân xưởng gia công kim loại, phân xưởng mộc có nhiều vỏ bào, mạt cưa dễ cháy nên cần tăng cường biện pháp bảo vệ Với phân xưởng lắp ráp cần ánh sáng nên dùng chiếu sáng chung Đồng thời phải sử dụng hệ thống chiếu sáng cục bộ, nên dùng loại đèn “vạn năng”, nhà xưởng cao dùng đèn “chiếu sâu” Phân xưởng đúc có nhiều bụi nên dùng loại đèn phòng ẩm, phận làm khuôn, chiếu sáng chung phải có chiếu sáng cục thường loại di động Phân xưởng dập thường dùng chiếu sáng chung, phân xưởng nguội chiếu sáng chung phải có chiếu sáng cục bộ, với phân xưởng gia công nóng chiếu sáng làm việc có chiếu sáng cố Xí nghiệp dệt Phân xưởng dệt có nhiều máy đặt hàng loạt nhà xưởng Ở công nhân cần quan sát xác chất lượng vải Vì vậy, yêu cầu chiếu sáng phân xưởng dệt cao Mặt khác, môi trường dễ cháy nên dùng loại đèn kín thường sử dụng đèn huỳnh quang để chiếu sáng 10.11 Thiết kế chiếu sáng công nghiệp Thiết kế chiếu sáng nhân tạo cần phải đáp ứng yêu cầu độ rọi, tiện nghi nhìn, giảm thiểu chi phí bảo dưỡng – vận hành, thẩm mỹ, tiết kiệm lượng giá hợp lý Các bước thiết kế hệ thống nhân tạo gồm: Thu thập thông tin ban đầu  Thông tin kết cấu công trình bao gồm: kích thước hình học (dài, rộng, cao), vật liệu màu sắc trần, tường, sàn, …  Thông tin tính chất công việc: loại sản phẩm, kích cỡ sản phẩm, yêu cầu độ phân biệt màu sắc, thời gian làm việc ngày, mức độ quan trọng, …  Thông tin môi trường: ít, nhiều bụi, độ ẩm, độ rung, nhiệt độ môi trường, yêu cầu chống cháy, nổ, …  Thông tin người lao động: độ tuổi người lao động  Thông tin khác: yêu cầu đặc biệt, yêu cầu thẩm mỹ, yêu cầu tiết kiệm điện, … Xác đònh hệ số phản xạ trần, tường, sàn Các hệ số phản xạ tra Bảng 10.5 Bảng 10.5 Các hệ số phản xạ Các hệ số phản xạ Thương nghiệp Công nghiệp nhẹ Công nghiệp nặng Trần 80% 50% 0% ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 197 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Tường 50% 30% 30% Sàn 20% 10% 10% Chọn đèn Chọn đèn bao gồm:  Chọn loại bóng đèn: nung sáng, huỳnh quang, HID  Chọn kiểu choá đèn: kiểu choá đèn phụ thuộc độ cao trần, yêu cầu đối tượng chiếu sáng, đặc điểm cấu trúc nơi chiếu sáng, phân bố thiết bò, …  Chọn công suất đơn vò số bóng đèn đèn Từ đây, xác đònh quang thông ban đầu đèn: Fđ  n b Fb Ở đây: nb số bóng đèn; Fb quang thông ban đầu bóng đèn Hình 10.24.Cấu tạo đèn Chọn độ cao treo đèn tính toán Độ cao treo đèn tính toán Htt khoảng cách tính từ đáy đèn đến mặt phẳng làm việc Độ cao treo đèn hợp lý phụ thuộc loại đèn, công suất đèn kiểu phân bố cường độ sáng thường nhà sản xuất cung cấp Nếu thông tin cụ thể tham khảo độ cao treo đèn Bảng 10.6 Bảng 10.6 Độ cao treo đèn Công suất bóng đèn Pđ (W) Đèn HID Đèn Huỳnh Quang ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM Độ cao treo đèn Htt (m) Pđ ≤75 1,5 ≤ Htt ≤ 75 < Pđ ≤ 150 < Htt ≤ 4,5 150 < Pđ ≤ 250 4,5 < Htt ≤ 250 < Pđ ≤ 400 < Htt ≤ 12 400 < Pđ ≤ 1000 12 < Htt ≤ 13,5 Pđ > 1000 Htt >13,5 Pđ ≤ 20 1,5 < Htt ≤ 3,5 20 < Pđ ≤ 65 3,5 < Htt ≤ 6,5 Pđ > 65 HH > 6,5 www.quyenhuyanh.com 198 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Xác đònh hệ số sử dụng CU Hệ số sử dụng CU phụ thuộc vào: số phòng, loại đèn hệ số phản xạ trần, tường, sàn Chỉ số phòng i: i S (10.18) H tt D1  D  Ở đây: D1, D2, S chiều rộng, chiều dài diện tích khu vực chiếu sáng; Htt chiều cao treo đèn tính toán Hệ số sử dụng CU tra Bảng 10.4 Xác đònh hệ số mát ánh sáng LLF Hệ số mát ánh sáng phụ thuộc vào: loại bóng đèn, loại đèn, chế độ hoạt động đèn, tính chất môi trường, chế độ bảo trì đèn, … Hệ số mát ánh sáng tra Bảng 10.7 Bảng 10.7 Hệ số mát ánh sáng LOẠI ĐÈN Huỳnh quang tiêu chuẩn Nung sáng tiêu chuẩn Halogen Metal Halide Sodium cao áp MÔI TRƯỜNG SỬ DỤNG CHẾ ĐỘ BẢO TRÌ Rất Sạch Trung bình Bẩn Rất bẩn Rất Sạch Trung bình Bẩn Rất bẩn Rất Sạch Trung bình Bẩn Rất bẩn Rất 6th 0,76 0,74 0,7 0,67 0,64 0,82 0,79 0,76 0,72 0,69 0,91 0,88 0,84 0,81 0,77 0,7 12th 0,74 0,7 0,66 0,62 0,58 0,79 0,76 0,71 0,67 0,63 0,88 0,84 0,8 0,75 0,7 0,68 18th 0,73 0,68 0,63 0,58 0,54 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,87 0,82 0,76 0,7 0,64 0,67 24th 0,71 0,66 0,61 0,56 0,5 0,77 0,71 0,65 0,6 0,54 0,85 0,8 0,73 0,67 0,6 0,66 36th 0,7 0,64 0,57 0,51 0,45 0,75 0,69 0,61 0,55 0,48 0,84 0,77 0,68 0,61 0,54 0,64 Sạch Trung bình Bẩn Rất bẩn Rất Sạch Trung bình Bẩn Rất bẩn 0,68 0,65 0,62 0,59 0,82 0,79 0,76 0,72 0,69 0,65 0,61 0,58 0,54 0,79 0,76 0,71 0,67 0,63 0,63 0,58 0,54 0,5 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,61 0,56 0,52 0,47 0,77 0,71 0,65 0,6 0,54 0,5 0,53 0,47 0,41 0,75 0,69 0,61 0,55 0,48 Chọn độ rọi yêu cầu Eyc Độ rọi tiêu chuẩn Eyc phụ thuộc tính chất công việc độ tuổi người lao động Eyc tra Bảng 10.8 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 199 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 10.8 Độ rọi yêu cầu Đối tượng Châu Âu Mỹ Pháp Liên Xô Việt Nam - Hành chính, đánh máy, máy tính 500 500 -1000 500 300 200-300 - Phòng vẽ thiết kế 750 500 -1000 1000 500 400 - Phòng họp hội nghò 500 500 -1000 750 - 1000 200 150 - Phòng học, giảng đường 300 200 -500 300 300 200 - Thí nghiệm, thư viện, phòng học 500 500 -1000 500 300 200 - Cửa hàng 300 200 - 500 300 300 150 - Phòng trưng bày 750 500 -1000 500 300 200 - Kho 500 - 150 75 75 - Phòng xem phim 50 200 – 500 50 75 75 - Phòng thính thò 150 - 100 150 100 - Phòng giải lao - - 150 750 100 - Phòng xem kòch - - - 300 100 - Phòng thính thò 100 - 100 150 75 - Phòng giải lao 200 - 150 200 75 150 - 300 - 500 500 200 10 – 50-200 300-750 100 75 500 500-1000 200 200-300 200 50 -200 100-200 - 100 30 - Nhà tắm 100 100-200 - 50 30 - Trang điểm 500 200-500 300 200 200 - Nhà bếp 300 200-500 300 100 75 - Tiền sảnh - - 200 150 150 - Phòng ăn 300 300 500 - 100 - Bếp 200 200 - 200 75 - Nơi lại, hành lang 100 100-200 100-300 50-75 50 - Cầu thang, thang máy, P vệ sinh 150 100-200 150 50-100 50 - Chi tiết lớn 300 200-500 300 200 100 - Chi tiết trung bình 500 500-1000 500 200 150 - Chi tiết nhỏ 750 1000-2000 750 200 150 - Các chi tiết nhỏ, tinh vi 1500 2000-5000 1500-2000 750 300 300 200-500 300 100 50 Hành chính: Trường học: Cửa hàng, kho, triển lãm: Toà nhà công cộng: - Viện bảo tàng, phòng tranh Nhà ở: - Phòng khách - Phòng đọc, khâu vá - Phòng ngủ Khách sạn: Nơi công cộng: Phân xưởng lắp ráp khí: Công nghệ hoá học: - Phòng làm việc chung ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 200 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh - Quá trình tự động 150 200-500 150 100-200 100 - Phòng điều khiển, thí nghiệm 500 500-1000 500 300 - - Phòng kiểm tra 750 1000-2000 500 300 - - Phòng pha chế màu 1000 1000-2000 1000 300 - - Khâu vá 750 2000-5000 1000 600 300 - Kiểm tra 1000 2000-5000 1000 750 300 300 200-500 300 300 150 500-750 500-1000 300 300 150 1500 1000-2000 500-700 200-300 200-300 - Gian nhà đúc 200 200-500 200 200 50 - Làm khuôn, lõi 300 200-500 300 300 100 - Làm mòn khuôn, mẫu kiểm tra 500 1000-2000 500 400 150 - Phòng nung 150 100-200 150 100 50 - Trộn, khuôn, lò 300 100-200 300 200 200-300 - Vẽ lên men, đánh bóng 500 - 500 300 500 - Màu, trang trí 420 - 500 300 200-300 - Tán nghiền, đánh bóng 1000 500-1000 500 300 - - 1000-2000 500 300 - - Sản xuất tự động can thiệp vào 100 50-100 100 50 50 - Sản xuất 150 50-100 150 150 100 - Chỗ làm việc công nhân 300 200-500 300 200 - - Điều khiển kiểm tra 500 500-1000 500 300 200-300 - Làm sạch, thuộc da 300 200-500 500 100 50 - Làm láng 750 1000-2000 500 200-300 150-500 1000-1500 2000-5000 1000 500 150-1000 - Làm giấy bìa cứng 300 200-500 300 200 100 - Quá trình tự động 200 200-500 200 150 150 - Kiểm tra, phân loại 500 1000-2000 500 300 200-300 - Xưởng in 500 500-1000 300 200 100 - Sắp chữ, in thử 750 1000-2000 500 200 150 - In xác, sửa trang, khắc 1000 1000-2000 750 300 200 - Sao chép in 1500 1000-2000 1000 300 - - Đóng sách 500 200-500 500 200 150-300 - Cắt xén, chạm 750 100-2000 500 300 300 300 200-500 300 100 50 Xí nghiệp may mặc: Công nghệ điện: - Sản xuất cáp - Cuộn lại - Lắp ráp xác chi tiết điện Xưởng đúc: Công nghệ thuỷ tinh đồ gốm: - Kiểm tra, khắc Công nghệ đồng thép: Công nghệ da: - May vá Xưởng giấy: Xưởng in đóng sách: Công nghiệp dệt: - Mở kiện, chải, vẽ ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 201 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh - Xe chỉ, cuốn, chải nhuộm 500 500-1000 500 200-300 100 - Cuộn chỉ, dệt 7500 500-1000 750 500-750 100-500 - Khâu vá, kiểm tra 1000 1000-2000 1000 600 200-300 200-300 200-500 150 200 150 - 200-500 300 300 200-300 500-750 500-1000 500-750 300 200-300 Nhà máy xưởng gỗ: - Cưa gỗ, công việc thô - Bào mòn, lắp ráp - Làm láng, kết thúc Xác đònh số đèn cần sử dụng nđ  E yc S Fđ CU.LLF (10.19) Phân bố đèn Cách thức phân bố đèn thường vào:  Đặc điểm kiến trúc phân bố thiết bò  Đảm bảo độ rọi đồng tránh chói cách phân bố đèn cho thoả mãn yêu cầu khoảng cách tối đa đèn đèn với tường Tiêu chuẩn kiểm tra độ đồng đều: Nếu L khoảng cách đèn, Htt chiều cao treo đèn Dt khoảng cách dãy đèn tường để đảm bảo tính đồng đều, cần kiểm tra tỷ số sau: L nên lấy phạm vi:  Tỷ số   H tt -   1,5 đèn huỳnh quang -   0,8  1,8 đèn HID - trần cao -    2,6 đèn HID - trần thấp  Tỷ số   Dt nên lấy phạm vi:  = 0,3  0,5 L Nếu không thoả điều kiện điều chỉnh: khoảng cách đèn, độ cao treo đèn, chọn đèn có công suất khác để đạt tính đồng ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 202 [...]... www.quyenhuyanh.com 200 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh - Quá trình tự động 150 200-500 150 100 -200 100 - Phòng điều khiển, thí nghiệm 500 500 -100 0 500 300 - - Phòng kiểm tra 750 100 0-2000 500 300 - - Phòng pha chế màu 100 0 100 0-2000 100 0 300 - - Khâu vá 750 2000-5000 100 0 600 300 - Kiểm tra 100 0 2000-5000 100 0 750 300 300 200-500 300 300 150 500-750 500 -100 0 300 300 150 1500 100 0-2000 500-700 200-300... tuổi người lao động Eyc có thể tra ở Bảng 10. 8 ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 199 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 10. 8 Độ rọi yêu cầu Đối tượng Châu Âu Mỹ Pháp Liên Xô Việt Nam - Hành chính, ánh máy, máy tính 500 500 -100 0 500 300 200-300 - Phòng vẽ thiết kế 750 500 -100 0 100 0 500 400 - Phòng họp hội nghò 500 500 -100 0 750 - 100 0 200 150 - Phòng học, giảng đường 300... 300 300 100 - Làm mòn khuôn, mẫu kiểm tra 500 100 0-2000 500 400 150 - Phòng nung 150 100 -200 150 100 50 - Trộn, khuôn, lò 300 100 -200 300 200 200-300 - Vẽ lên men, ánh bóng 500 - 500 300 500 - Màu, trang trí 420 - 500 300 200-300 - Tán nghiền, ánh bóng 100 0 500 -100 0 500 300 - - 100 0-2000 500 300 - - Sản xuất tự động thỉnh thoảng can thiệp vào 100 50 -100 100 50 50 - Sản xuất 150 50 -100 150 150 100 -... dệt: - Mở kiện, chải, vẽ ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 201 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh - Xe chỉ, cuốn, chải nhuộm 500 500 -100 0 500 200-300 100 - Cuộn chỉ, dệt 7500 500 -100 0 750 500-750 100 -500 - Khâu vá, kiểm tra 100 0 100 0-2000 100 0 600 200-300 200-300 200-500 150 200 150 - 200-500 300 300 200-300 500-750 500 -100 0 500-750 300 200-300 Nhà máy và xưởng gỗ: - Cưa gỗ, công... Hình 10. 20 Các khoảng cách treo đèn Hình 10. 21.Các loại đèn và tỷ số khoảng cách tương ứng 6 Sự phân phối Độ rọi trên mặt đứng là một trong các chỉ tiêu cần xem xét trong hầu hết các môi trường công nghiệp vì rất nhiều dây chuyền sản xuất như dây chuyền sản xuất máy, băng chuyền điều ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 193 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh khiển, băng chuyền... www.quyenhuyanh.com 183 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 10. 1 Thông số các loại bóng đèn Bóng đèn nung sáng tiêu chuẩn điện áp 220V Công suất đèn W Quang thông Lm Chiều dài mm Đế đèn Bóng đèn Krypton 25 230 40 430 60 730 105 E 27 75 960 100 1380 Công suất đèn W 25 40 Quang thông Lm 235 475 Chiều dài mm 88 88 Đế đèn Bóng đèn huỳnh quang tiêu chuẩn 60 800 88 E27 75 103 0 96 100 1500... 200 50 -200 100 -200 - 100 30 - Nhà tắm 100 100 -200 - 50 30 - Trang điểm 500 200-500 300 200 200 - Nhà bếp 300 200-500 300 100 75 - Tiền sảnh - - 200 150 150 - Phòng ăn 300 300 500 - 100 - Bếp 200 200 - 200 75 - Nơi đi lại, hành lang 100 100 -200 100 -300 50-75 50 - Cầu thang, thang máy, P vệ sinh 150 100 -200 150 50 -100 50 - Chi tiết lớn 300 200-500 300 200 100 - Chi tiết trung bình 500 500 -100 0 500 200... yêu cầu thẩm mỹ, yêu cầu tiết kiệm điện, … 2 Xác đònh các hệ số phản xạ của trần, tường, sàn Các hệ số phản xạ có thể tra ở Bảng 10. 5 Bảng 10. 5 Các hệ số phản xạ Các hệ số phản xạ Thương nghiệp Công nghiệp nhẹ Công nghiệp nặng Trần 80% 50% 0% ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 197 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh Tường 50% 30% 30% Sàn 20% 10% 10% 3 Chọn bộ đèn Chọn bộ đèn bao... khuôn mặt ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM www.quyenhuyanh.com 185 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy Ánh con người Để khắc phục tình trạng này, có thể bố trí thêm các nguồn điểm có độ chói cao sắp xếp theo một nhòp điệu xác đònh Bảng 10. 3 Các kiểu chiếu sáng Kiểu chiếu sáng %chiếu lên trên % chiếu xuống dưới Trực tiếp 0 – 10% 100 – 90% Nửa trực tiếp 10 – 40% 90 – 60% Hỗn hợp 40 – 60% 60 – 40% Hỗn... khiển và kiểm tra 500 500 -100 0 500 300 200-300 - Làm sạch, thuộc da 300 200-500 500 100 50 - Làm láng 750 100 0-2000 500 200-300 150-500 100 0-1500 2000-5000 100 0 500 150 -100 0 - Làm giấy và bìa cứng 300 200-500 300 200 100 - Quá trình tự động 200 200-500 200 150 150 - Kiểm tra, phân loại 500 100 0-2000 500 300 200-300 - Xưởng in 500 500 -100 0 300 200 100 - Sắp chữ, in thử 750 100 0-2000 500 200 150 - In