Tài liệu kỹ thuật chiếu sáng

18 64 0
  • Loading ...
1/18 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 14/04/2018, 00:27

Chương Thiết bị chiếu sáng Cấu tạo, nguyên lý làm việc phạm vi ứng dụng loại đèn I Đèn sợi đốt Đèn sợi đốt thông thường  Cấu tạo: gồm sợi đốt, bóng thủy tinh đuôi đèn - Sợi đốt làm vonfram, chịu đc nhiệt độ cao, có chức biến đổi điện thành quang - Bóng đèn làm thủy tinh chịu nhiệt,chịu nhiệt độ cao,có chức bảo vệ sợi đốt - Đi đèn (đi xóay đuôi cài ) làm đồng sắt tráng kẽm gắn chặt với bóng thủy tinh, có chức nối với mạng điện cung cấp cho đèn  Nguyên lý làm việc: Khi dòng điện chạy qua sợi đốt ( sợi vonfram ), sợi đốt bị nung nóng phát xạ phần lớn nằm miền hồng ngoại Khi nhiệt độ xạ dịch chuyển miền ánh sánh nhìn thấy  Ứng dụng: đèn sợi đốt có nhiều nhược điểm nên đc sử dụng nơi yêu cầu đội rọi thấp như: đèn bàn, đèn chiếu sáng ngõ, hẻm, phòng ngủ, phòng tắm…  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang thấp 13-20lm/w ; - Tuổi thọ TB thấp 1000h; - Chỉ số màu CRI = 100; - Nhiệt độ màu: 2500k; - Giá thành hạ; - Khởi động tức thời;  Ưu điểm: - Chi phí đầu tư rẻ; - Bóng đèn trì liên tục, ánh sáng tự nhiên, khơng bị ngắt loại bóng huỳnh quang bảo vệ mắt sử dụng lâu dài  Nhược điểm: - Tuổi thọ hiệu suất thấp; - Không tiết kiệm điện năng; - Phát nóng hoạt động ( 95% điện tiêu thụ phát nhiệt ) Đèn sợi đốt Halogen  Cấu tạo: - Vỏ tinh thạch anh; - Dây tóc tim cốt; Dây tóc tim pha; - Giá đỡ; - Các tiếp điểm  Nguyên lý làm việc: - Đèn halogen có chứa khí halogen Iod or Brom: chất tạo nên trình hóa học khép kín: Iod kết hợp với vonfram dạng khí thành Iodur vonfram, hỗn hợp khơng bán vào bóng đèn thủy tinh bóng đèn thơng thường, thay vào chuyển động đối lưu giúp hỗn hợp trở vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao 1450℃) tách thành chất: vonfram bám trở lại tim đèn phần tử khí halogen giải phóng trở dạng khí, giúp đèn hoạt động tốt thời gian dài  Ứng dụng: - sử dụng chiếu sáng chất lượng cao như: đèn ô-tô, chiếu sáng công cộng, chiếu sáng nơi trưng bày cần trung thực màu sắc…  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang: 19-25lm/w; - Tuổi thọ TB:2000h; Khơng có tượng sợi đốt bị bốc làm đen bầu đèn; - Giá thành cao đèn sợi đốt thông thường  Ưu điểm: - Giảm bay dây tóc tuổi thọ cao hạn chế độ suy giảm quang thông; - Nhiệt độ lv cao làm tăng nhiệt độ màu ( T = 2800-3200K ); - Chỉ số màu CRI = 100; - Giảm kích thước tăng hiệu suất phát quang  Nhược điểm: - Tỏa nhiệt nhiều đèn sợi đốt; - Gây khó chịu, mau nhức mỏi mắt; - Khơng tiết kiệm điện năng; - Cần chăm sóc đặc biệt II Đèn phóng điện Đèn huỳnh quang A, Đèn ống huỳnh quang  Cấu tạo: Gồm hai điện cực phát sáng, ống thủy tinh, chân đèn, bột huỳnh quang  Nguyên lý làm việc: Khi đặt điện áp U vào hai điện cực gây tượng phóng điện làm ion hóa Bên có thủy ngân, để phóng điện thủy ngân kích thích tạo tia sơ cấp chủ yếu tia tử ngoại Các tia tử ngoại đập vào lớp huỳnh quang bền mặt ống sinh tia nhìn thấy có bước sóng 400-700nm  Ứng dụng: có hiệu suất phát sáng tuổi thọ cao, chất lượng ánh sáng tốt nên đc sử dụng nhiều chiếu sáng nội thất như: Trong gia đình, phòng học, phòng lv…  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang: 55-95lm/w; - Tuổi thọ TB: 800010.000h; - Rất nhạy cảm với mơi trường, khó khởi động nhiệt độ thấp; ( - Loại đèm T5 đường kính ống 16mm sản phẩn hiệu suất phát quang tăng 7% ); - Có hiệu ứng nhấp nháy gây mỏi mắt; - Chỉ số thể màu tương đối cao: CRI = 85-95; Nhiệt đọ màu T = 3000-6500K  Ưu điểm: - Tuổi thọ TB cao: 8000-10.000h; - Hiệu suất phát quang cao; - Nhiệt độ màu T = 3000-6500K; - Tiết kiệm điện năng; - Giá bán khơng q đắt  Nhược điểm: - Có hiệu ứng nhấp nháy gây hại cho thị lực, người làm việc liên tục, thường xuyên ánh đèn; - Rất nhạy cảm với mơi trường, khó khởi động nhiệt độ thấp; - Chứa thủy ngân kim loại có hại nên có nguy an tồn B, Đèn compact huỳnh quang  Cấu tạo: Gồm mạch chấn lưu ( ballast ), tắt-te gắn với đèn, điện cực, ơng thủy tinh (thường dùng ống hình chữ U )  Nguyên lý làm việc: Khi cấp vào mạch chấn lưu, mạch biến đổi tần số phù hợp cấp cho hai điện cực gây tượng phóng điện hai điện cực làm phát tia tử ngoại Tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh quang làm đèn phát sáng  Ứng dụng: có hiệu suất phát sáng tuổi thọ cao, chất lượng ánh sáng tốt, kích thước nhỏ gọn nên đc sử dụng để thay đèn sợi đốt như: Trong gia đình, phòng lv…  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang: 50-60lm/w; - Tuổi thọ TB: 10.000h; Độ bền học cao; - Ánh sáng màu trắng trung tính, trắng ấm chất lượng cao; - Nhạy cảm với thay đỏi nhiệt độ môi trường  Ưu điểm: - Hiệu suất phát quang cao; - Tiết kiệm điện vượt trội so với đèn sợi đốt hay đèn halogen; - Chi phí khơng q cao  Nhược điểm: - Có hiệu ứng nhấp nháy gây hại cho thị lực; - Rất nhạy cảm với nhiệt độ môi trường; - Chứa thủy ngân gây an tồn Đèn thủy ngân cao áp  Cấu tạo: gồm ống phóng điện, điện cực chính, điện cực phụ, bóng thủy tinh, đuôi đèn…  Nguyên lý làm việc: đèn làm việc theo nguyên lý phóng điện ống có thủy ngân áp suất cao Cả hai điện cực lắp ống thủy tinh với điểm nóng chảy cao Đèn bật sáng nhờ điện cực phụ đặt gần với điện cực đc liên hệ với điện cực khác thơng qua điện trở khoảng vài nghìn ơm  Ứng dụng: Được sử dụng chiếu sáng cơng cộng, ngồi trời công nghiệp như: đường, sân vận động  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang: 45-60lm/w; - Tuổi thọ TB: 2500-4000h; - Thời gian khởi động: 5-7 phút; - Nhiệt độ màu: 3800-4300k; - Chỉ số thể màu CRI: 40-60  Ưu điểm: - Công suất lớn, cường độ phát sáng cao; - tuổi thọ cao; - Không gian chiếu sáng rộng; - Giá thành rẻ  Nhược điểm: - Hiệu suất phát quang số màu CRI thấp; - Thời gian khởi động lâu; - Chỉ sáng trở lại nguội hoàn toàn; - Không tiết kiệm điện năng; - Khi điện áp giảm q 20% khơng khởi động đc Đèn halogen kim loại ( Metal Halide )  Cấu tạo: gồm xốy, đầu điện vào, ống phóng điện, bóng thủy tinh, hỗn hợp thủy ngân halogen  Nguyên lý làm việc: đèn làm việc theo nguyên lý phóng điện hồ quang hỗn hợp khí thủy ngân halogen ( iodua natri, iodua tali ) áp suất cao Dưới nhiệt độ hồ quang hỗn hợp khí bị ion hóa xạ tia tử ngoại, tia tác động vào hỗn hợp khí thủy ngân halogen để phát ánh sáng nhìn thấy  Ứng dụng: chiếu sáng cơng trình văn hóa thể thao nơi cần chất lượng ánh sáng cao như: sân vận động, khu công nghiệp, trung tâm thương mại, nhà ga, sân bay…  Đặc tính kỹ thuật: - Công suất: 70-2000w; - Tuổi thọ TB: 4000h; - Hiệu suất phát quang 80-95lm/w; - Chỉ số CRI cao: 85-95; - Nhiệt độ màu: 5500K ( trắng ban ngày ); - Thời gian khởi động 3-5 phút  Ưu điểm: - Có thay trực tiếp đơn giản cho đèn sợi đốt thơng thường; - Kích thước nhỏ gọn; - Giá khong đắt  Nhược điểm: - Không tiết kiệm điện năng; - Khi hoạt động tỏa nhiều nhiệt ảnh hưởng tới phận khác đèn; - Tuổi thọ TB Kém so với số loại đèn khác Đèn Natri (Sodium) cao áp  Cấu tạo: Gồm xối, bóng thủy tinh ( bầu đèn ), đầu điện vào, điện cực, ống phóng điện, hỗn hợp khí Natri thủy ngân  Nguyên lý làm việc: - Thường dùng mạch xung lượng cao áp để khởi động đèn; - Xung bắt đầu hồ quang khí xenon, đèn chuyển sang màu xanh đèn xenon Hồ quang hai điện cực nóng lên thủy ngân phát sáng Đèn nóng 240℃ Natri bắt đàu bay hơi, lúc đèn phát sáng  Ứng dụng: Đèn Natri cao áp sử dụng nhiều chiếu sáng đường phố nơi cơng cộng  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang 65-130lm/w; - Tuổi thọ TB: 8000h; Thời gian khởi động 2-3 phút; - Nhiệt độ màu: 2300K ( Trắng vàng ); - Hình dạng: hình ống hình ơvan; - Chỉ số CRI thấp: 20-65  Ưu điểm: - Hiệu suất cao loại đèn công nghiệp khác như: đèn halogen, đèn thủy ngân; - Tuổi thọ TB cao; - Nhiệt độ màu thấp (ánh sáng vàng), chịu mưa sương mù; - Khối lượng nhỏ, cường độ sáng tốt có sức đề kháng gió mạnh; - Đèn có giá thành thấp  Nhược điểm: Chỉ số CRI thấp; Tiêu thụ nhiều điện Đèn Natri (Sodium) thấp áp  Cấu tạo: Gồm ống phóng điện, điện cực, vỏ ngồi, đui cài  Nguyên lý làm việc: Khi hỗn hợp khí ống hình chữ U đc kích thích, đèn bắt đầu phát sáng màu đỏ Hỗn hợp khí nóng lên làm Natri biến thành bị kích thích phát ánh sáng màu vàng Nhờ có ơ-xít inđi nên nhiệt khơng tỏa ngồi mà phản lại làm cho Natri dễ phát sáng  Ứng dụng: Chiếu sáng đường, bãi đỗ xe nơi không cần chất lượng cao  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang 100-195lm/w; - Tuổi thọ TB: 8000 12000h; - Thời gian khởi động 6-10 phút; - Nhiệt độ màu: 2100K ( Trắng vàng nghệ ); - Hình dạng: hình ống hình ơvan; - Chỉ số CRI xấp xỉ ( ánh sáng đơn sắc )  Ưu điểm: - Tuổi thọ TB cao; - Hiệu suất phát quang cao; - Tiết kiệm điện  Nhược điểm: - Thời gian khởi dộng lâu; - Chất lượng ánh sáng thấp; - Chỉ số CRI xấp xỉ III Đèn ánh sáng hỗn hợp Đây loại đèn kết hợp đèn thủy ngân cao áp với đèn sợi đốt Trong bóng ta mắc nối tiếp ống phóng điện với sợi vonfram phát sáng đốt nóng Đặc tính kỹ thuật: - Không cần chấn lưu, đấu trực tiếp vào lưới đèn sợi dốt; Hiệu suất phát quang: 20-65lm/w; - Thời gian khởi động: tức thời ( có sợi đốt); Nhạy cảm với thay đổi diện áp so với đèn thủy ngân cao áp; - Tuổi thọ: 6000h; - Nhiệt độ màu: 3800K IV Các nguồn sáng Đèn cảm ứng không điện cực Đèn làm việc theo nguyên lý cảm ứng đèn Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang 20-25lm/w; - Tuổi thọ TB: 60.000 100.000h; - Nhiệt độ màu: 2700-4000K; Chỉ số CRI: 85 Loại đèn dc ứng dụng chiếu sáng cửa hàng, thư viện, đường hầm, cơng xưởng nơi mà chi phí bảo dưỡng hàng hóa quan trọng Đèn LED ( Light Emitting Diode - điốt phát quang ) Nguyên lý làm việc dựa vào chuyển đổi trực tiếp dòng điện thành xạ ánh sáng cấu trúc tinh thể chất bán dẫn Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang: 20-5lm/w; - Loại LED siêu sáng có hiệu suất 115lm/w; - Tuổi thọ cao: 50.000-100.000h; - Màu sắc: trắng, đỏ, xanh, vàng… Đèn LED đc sử dụng làm đèn tín hiệu chiếu sáng trang trí với chất lượng thẩm mỹ cao Đèn Sulfur Đây loại đèn không điện cực, ánh sáng phát xạ ngun tử Sulfur mơi trường khí argon, bị kích thích vi sóng Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang: 100lm/w; - Thời gian khởi động ngắn; Nhiệt độ màu T = 6000k; - Chỉ số màu CRI = 80 Đèn đc sử dụng chiếu sáng nội thấp, ngồi trời, cơng trình văn hóa thể thao Đèn Laser Đèn phát ánh sáng đơn sắc dựa tượng khuếch đại ánh sáng xạ kích thích Đèn Laser đc sử dụng chiếu sáng trang trí, lễ hội quảng cáo Bộ Đèn Đường cong trắc quang ( đường cong đo cường đọ sáng I ) - Đường cong trắc quang đặc tính quan trọng đèn, nhà sản xuất quy định đc xây dựng quang thông chuẩn 1000lm - Dựa vào đường cong trắc quang ta xác định đc cường độ sáng theo hướng đó, từ xác định đc độ rọi, độ chói phân bố ánh sáng không gian Hiệu suất đèn - Dựa vào đường cong trắc quang phương pháp kinh nghiệm: quang thông phát vùng khác không gian người ta chia quang thông đèn thành vùng khác sau: +, ∅1 : quang thơng hình nón có góc +, ∅2 : quang thơng hình nón 𝜋 +, ∅4 : quang thơng hình nón 2 𝜋 +, ∅3 : quang thơng hình nón 𝜋 3𝜋 𝜋 3𝜋 2𝜋 +, ∅5 : quang thông nửa bán cầu - Hiệu suất đèn : 𝜂 = = ∅1 +∅2 +∅3 +∅4 +∅5 1000 ∅1 +∅2 +∅3 +∅4 1000 + ∅5 1000 = 𝜂𝑑 +𝜂𝑖 Với : +, 𝜂𝑑 hiệu suất chiếu sáng trực tiếp đèn +, 𝜂𝑖 hiệu suất chiếu sáng gián tiếp đèn Cấp đèn Để biết đc phân bố ánh sáng đèn người ta dựa vào cấp đèn Cấp đèn đc hiệu chữ in hoa: A,B,…J T - Bộ đèn cấp A,B,C đèn chiếu sáng trực tiếp tăng cường - Bộ đèn cấp D,E…J đèn chiếu sáng trực tiếp mở rộng - Bộ đèn cấp J đèn chiếu sáng gián tiếp Đối với đèn người ta cho biết công suất định mức 𝑃đ𝑚, điện áp định mức 𝑈đ𝑚 , số lượng bóng, chủng loại đèn, đường cong trắc quang, cấp đèn hiệu suất Chương Các đại lượng đo ánh sáng Bài Các đại lượng đo đơn vị đo ánh sáng Quang thông ∅ < lm-lumen > ( Nhà sản xuất cho biết với loại đèn ) - Quang thông công suất chiếu sáng chuyển thành ánh sáng xạ có bước sóng 380-760nm nguồn sáng phát đc tính công thức: 760 ∅ = ∫380 𝑊(𝜆) 𝑉(𝜆) 𝑑𝜆 Trong đó: 𝜆 bước sóng ánh sáng 𝑊(𝜆) phân bố phổ lượng nguồn sáng 𝑉(𝜆) độ nhạy ánh sáng tương đối mắt Cường độ sáng I-Candela(cd) Cường độ sáng đặc trưng cho khả phát xạ nguồn sáng theo phương cho trước Góc khối: (KH: Ω ) tỉ số diện tích đc chiếu sáng với bình phương bán kính hình cầu Ω= 𝑆 𝑅2 Cường độ sáng theo phương cho trước đc tính theo cơng thức: IA = lim𝑑Ω→0 𝑑∅ 𝑑Ω ∅ ∅ Ω 4π (= = ) Ω = 4π với đèn chiếu sáng theo phía Độ rọi E-lux ( lx) Độ rọi đại lượng đặc trưng cho mức dc chiếu sáng cao hay thấp bề mặt Độ rọi TB E: mật đọ quang thong bề mặt đc chiếu sáng : E= ∅ 𝑆 S: diện tích bề mặt đc chiếu sáng Độ rọi điểm độ rọi điểm bề mặt chiếu sáng 𝐸𝐴 = 𝐼𝑐𝑜𝑠𝛼 𝑟2 = 𝐼𝑐𝑜𝑠3 𝛼 ℎ2 Trong đó: +, r khoảng cách từ điểm đc chiếu sáng đến nguồn sáng +, 𝛼 góc hợp pháp tuyến 𝑛̅ dS với phương cường độ sáng +, h đọ treo cao bóng đèn Độ chói L (cd/𝒎𝟐 ) - Độ chói tỷ lệ cường độ sáng với diện tích bề mặt phát sáng : L= 𝐼 𝑆𝑐𝑜𝑠𝛼 Bài Các định luật ánh sáng Hệ số phản xạ 𝝆, hấp thụ 𝜸 thấu xạ Định luật lambert Độ tương phản C Bài Nhiệt độ màu số thể màu Nhiệt dộ màu ánh sáng - Để diễn tả xác nhiệt độ màu ánh sáng người ta sử dụng khái niệm nhiệt độ màu T (K) - Nhiệt độ màu ánh sáng nhiệt độ vật den tuyệt đối mà đốt nóng vật đen tuyệt đối phát ánh sáng có màu với ánh sáng nguồn quan sát Chỉ số thể màu (CRI) - Để đánh giá chân thực ánh sáng chiếu vào bề mặt vật cần quan sát so với ánh sáng tự nhiên người ta sử dụng số CRI ( color rendering index ) - CRI có giá trị 0-100: +, CRI = 0: màu biến đổi hoàn toàn +, CRI < 50: màu bị biến đổi nhiều +, 50 < CRI < 70: màu bị biến đổi +, 70 < CRI < 85: màu biết đổi +, CRI > 85: thể màu tốt Ảnh hưởng tân sinh lý màu sắc ánh sáng Có loại nguồn sáng: - Nguồn sáng nóng: làm tăng tính màu đỏ, màu cam vật quan sát Màu sắc mang cho ta cảm giác nặng nề khối lượng, kích thích, hưng phấn vui tươi Do dễ dẫn tới nhịp tim tăng, huyết áp tăng nhanh chóng gây mệt mỏi, loại ánh sáng đc sử dụng nơi không gian hẹp để tăng tính sang trọng, uy nghiêm gần gũi - Ánh sáng trắng: gây cảm giác lạnh lùng, trống rỗng tạo độ chói Màu sắc ánh sáng tạo cảm giác nhẹ khối lượng, bình yên, thư giãn nên xa vời khoảng cách Do nguồn sáng đc sử dụng nơi có khơng gian kiến trúc đơn giản rộng - Ánh sáng lạnh: Tạo cảm giác thư giãn, nghỉ ngơi tạo khung cảnh với phong cách đại Do loại ánh sáng đc sử dụng khu vực cơng cộng nơi có khơng gian rộng khu vực có nhiều xanh Chương Thiết kế chiếu sáng nội thất 10 Bài Thiết kế hệ thống chiếu sáng nội thất ( Gồm thiết kế sơ kiểm tra công tác thiết kế sơ )  Thiết kế sơ gòm bước : Bước 1: Thu thập liệu địa điểm cần thiết kế hệ thóng chiếu sáng : +, Kích thước hình học : a x b x h +, Đặc tính quang học khơng gian cần chiếu sáng : hệ số phản xạ trần nhà 𝝆1 , tường nhà 𝝆3 , nhà 𝝆4 bề mặt hữu ích 𝝆 ( bề mặt cách nhà 0.85m ) +, Đặc điểm sử dụng ánh sáng : tính chất cơng việc, khả sử dụng ánh sáng tự nhiên, vón đầu tư chi phí khấu hao Bước 2: Chọn độ rọi địa điểm ( 𝐸𝑦𝑐 ) cần thiết kế hệ thốngchiếu sáng Dựa vào địa điểm cần thiết kế hệ thống chiếu sáng tính chất cơng việc người ta chia thành độ rọi : +, Cấp A : có độ rọi cao +, Cấp B: có độ rọi cao +, Cấp C: có độ rọi TB +, Cấp D: có độ rọi thấp +, Cấp E: có độ rọi thấp Bước 3: Chọn loại đèn: để chọn đèn cho mục đích sử dụng người ta dựa vào tiêu chí sau: +, Hiệu suất phát quang +, Nhiệt đọ màu phù hợp với độ rọi +, Chỉ ssos màu CRI ( 85-100 tốt ) +, Tuổi thọ bóng đèn +, Tính hợp mỹ Bước 4: Chọn phương pháp chiếu sáng đèn: tùy theo mục đích sử dụng, tính chất cơng việc mà người ta sử dụng hình thức chiếu sáng trực tiếp, gián tiếp hỗn hợp ( dựa vào Cataloge nhà sản suất chọn đc đèn phù hợp ) Bước 5: Chọn chiều cao treo đèn Có hình thức treo đèn: đèn âm trần, đèn sát trần đèn trần Bước 6: Xác định hệ số sử dụng quang thông U: tỷ số quang thông nhận bề mặt hữu ích với quang thơng tổng tất đèn: U= ∅𝑢 ∅𝑡 = 𝜂𝑑 𝑈𝑑 + 𝜂𝑖 𝑈𝑖 𝑈𝑑 : hệ số sử dụng quang thông trực tiếp 𝑈𝑖 : hệ số sử dụng quang thông gián tiếp - Cách tra 𝑈𝑑 𝑈𝑖 sau: +, Tính hệ số địa điểm K: K = 𝑎.𝑏 ℎ(𝑎+𝑏) ( h = H-0.85 ) 11 +, Tínhchỉ số treo J: J = ℎ, ℎ, +ℎ ( ℎ, độ treo cao ) ⇒ Dựa vào cấp đèn, phản xạ, hệ số K số treo J ta tìm đc 𝑈𝑑 𝑈𝑖 Giả sử muốn tìm giá trị 𝑈𝑥 giá trị K ta tra giá trị K lân cận phía phía Nếu tra đc: 𝑈𝑦 = 𝑦 , ; 𝑈𝑧 = 𝑧 , ( cận dưới; cận ) Từ ta tính giá trị theo công thức: 𝑈𝑥 = 𝑦 , + ( 𝑧 , − 𝑦 , )(𝑥−𝑦) (𝑧−𝑦) Bước 7: Tính quang thơng tổng tất đèn: ∅𝑡 = 𝐸𝑦𝑐 𝑆.𝛿 𝑈 Trong đó: +, 𝐸𝑦𝑐 : chọn bước +, S: diện tich khu vực thiết kế +, U: hệ số sử dụng quang thông +, 𝛿 : hệ số suy giảm quang thông 𝛿= 𝑉1 𝑉2 𝑉1 : hệ số suy giảm quang thông theo thời gian hoạt động ( tra bảng ) 𝑉2 : hệ số suy giảm quang thông môi trường đc chọn sau : +, môi trường : 𝑉2 = 0.9 +, môi trường công nghiệp : 𝑉2 = 0.8 +, môi trường ô nhiễn : 𝑉2 = 0.7 ⇒ Từ quang thông tổng ta xác định đc quang thơng bóng đèn, đèn số lượng đèn cần thiết Bước 8: Xác định lưới bố trí đèn - Gọi m,n khoảng cách đèn theo hướng cạnh b cạnh a - Gọi p,q khoảng cách giữa tưỡng cạnh a tường cạnh b tới hàng đèn gần Giá trị m,n,p,q phải thỏa mãn điều kiện: 𝑛 𝑚 ≤q≤ ≤p≤ 𝑛 𝑚 - Số đèn tối thiểu: 𝑁𝑚𝑖𝑛 = 𝑁𝑎 𝑁𝑏 = 𝑎 𝑏 𝑛𝑚𝑎𝑥 𝑛𝑚𝑎𝑥 12 𝑛𝑚𝑎𝑥 tra bảng Số đèn chọn: 𝑁 ≥ 𝑁𝑚𝑖𝑛 Nếu 𝑁 < 𝑁𝑚𝑖𝑛 chọn 𝑁 = 𝑁𝑚𝑖𝑛 Bài Kiểm tra thiết kế chiếu sáng nội thấp Sau thiết kế sơ người ta tiến hành kiểm tra hệ thống chiếu sáng thông qua tiêu: Độ rọi độ tiện nghi chiếu sáng Kiểm tra độ rọi < thường kiểm tra độ rọi, đọ tiện nghi dựa vào cataloge > - Để kiểm tra độ rọi ta phải tính thơng số sau: +, Chỉ số lưới: 2.𝑚.𝑛 𝐾𝑚 = +, Chỉ số gần ( tường ): 𝐾𝑝 = ℎ(𝑚+𝑛) 𝑎.𝑝+𝑏.𝑞 ℎ(𝑎+𝑏) Từ ta tính đc độ rọi TB trần nhà 𝐸1 , tường 𝐸3 , bề mặt hữu ích 𝐸4 theo công thức: 𝐸𝑖 = 𝑁.∅đ 𝜂 1000.𝑎.𝑏.𝛿 ( 𝑅𝑖 𝐹 , 𝑢 + 𝑆𝑖 ) Trong đó: N số đèn ∅đ quag thông đèn 𝜂 hiệu suất đèn 𝐹 , 𝑢 quang thơng bề mặt hữu ích ( bảng 3.4/75 ) 𝑅𝑖 , 𝑆𝑖 tra bảng ( bảng 3.5/77 ) < Khi tính 𝐸𝑖 sử dụng 𝜂𝑖 , tính 𝐸𝑑 sử dụng 𝜂𝑑 > Kiểm tra độ tiện nghi chiếu sáng - Kiểm tra nhiệt đọ màu ( đường cong trắc quang H.3.2/47/SGT ) số màu CRI - Kiểm tra độ chói tường ( phải thỏa mãn yêu cầu ) : 𝐸3 0.5 < < 0.8 𝐸4 - Kiểm tra độ tương phản đèn trần :  Độ tương phản 𝓇 :  𝐿 (𝛾 = 75°) =  𝐿𝑡𝑏 = 𝓇= 𝐿 (𝛾=75°) 𝐿𝑡𝑏 𝐼 (𝛾=75°) 𝑆𝑏𝑘 𝜌.𝐸1 𝜋 L quan sát góc 75° ; 𝐿𝑡𝑏 trần ; Sử dụng đường cong trắc quang để tính 𝐼 (𝛾 = 75°) ; 13 𝑆𝑏𝑘 diện tích biểu khiến quan sát góc 75° ; 𝑆𝑏𝑘 = a.b.cos 𝛾 + a.c.sin𝛾 , a,b,c chiều dài, rộng cao đèn ; 𝜌 hệ số phản xạ trần nhà  Với công việc tinh xảo : 𝓇 < 20  Với công việc bình thường : 𝓇 < 50 Chương Chiếu sáng đường Bài Khái niệm Mục đích yêu cầu chiếu sáng đường - Tạo môi trường chiếu sáng tốt giúp lái xe xử lý nhanh xác tình xảy đường, đảm bảo an toàn điều khiển xe tốc độ quy định - Giảm đến mức thấp tai nạn giao thông - Dẫn đường cho lái xe đặc biệt khúc cua - Hài hòa với khơng gian, làm đẹp cảnh quan đô thị Các yếu tố ảnh hưởng đến quan sát lái xe     Độ tương phản vật cần nhìn mặt đường Kích thước đối tượng quan sát Thời gian quan sát Điều kiện thời tiết Cấp chiếu sáng đường Cấp chiếu sáng đường đc phân thành loại : A,B…E với tiêu chuẩn độ chói TB 𝐿𝑡𝑏 , hệ số đồng 𝑈0 , hệ số đồng theo chiều dọc 𝑈 số tiện nghi (G) Các số đc quy định sau: 𝐿𝑡𝑏 có giá trị từ 0.5-2cd/𝑚2 , số liệu công tác thiết kế hệ thống chiếu sáng đường Giá trị 𝑈0 𝑈1 đc tính theo cơng thức sau : 𝐿𝑚𝑖𝑛 𝑈0 = 𝐿𝑡𝑏 𝐿𝑚𝑖𝑛 𝑈1 = 𝐿𝑚𝑎𝑥 Chỉ số tiện nghi : 𝑮 = 𝑰𝑺𝑳 + 𝟎 𝟗𝟕𝒍𝒐𝒈𝑳𝒕𝒃 + 𝟒 𝟒𝟏𝒍𝒐𝒈𝒉, − 𝟏 𝟒𝟔𝒍𝒐𝒈𝒑 Trong : 𝐼𝑆𝐿 : số riêng đèn ( nhà sản xuất cho biết ) ℎ, = 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝑐𝑎𝑜 𝑐ủ𝑎 𝑏ộ đè𝑛 − 1.5𝑚 𝐺 có giá trị từ 1-9 : +, 𝐺 = 𝑚ấ𝑡 𝑡𝑖ệ𝑛 𝑛𝑔ℎ𝑖, 𝑐ℎó𝑖 𝑙ó𝑎 𝑘ℎơ𝑛𝑔 𝑐ℎị𝑢 đượ𝑐 +, 𝐺 = 𝑡ℎ𝑖ế𝑢 𝑡𝑖ệ𝑛 𝑛𝑔ℎ𝑖, 𝑐ℎó𝑖 𝑙ó𝑎 𝑘ℎó 𝑐ℎị𝑢 +, 𝐺 = 𝑡𝑖ệ𝑛 𝑛𝑔ℎ𝑖 𝑐ℎấ𝑝 𝑛ℎậ𝑛 đượ𝑐 +, 𝐺 = 𝑡𝑖ệ𝑛 𝑛𝑔ℎ𝑖 𝑡ℎỏ𝑎 𝑚ã𝑛 +, 𝐺 = 𝑡𝑖ệ𝑛 𝑛𝑔ℎ𝑖 𝑛ℎư𝑛𝑔 𝑘ℎô𝑛𝑔 𝑡ℎá𝑦 𝑠ự 𝑣ậ𝑡 14 Cách bố trí đèn * Tùy theo bề rộng lòng đường mà đèn chiếu sáng đường phố bố trí theo cách sau :  Bố trí bên đường : đc áp dụng lòng đường nhỏ hẹp bên đường có hàng Phương pháp có chi phí lắp đặt rẻ, tính dẫn hướng cao Nhưng hệ số đồng không cao, để đảm bảo yêu càu chiếu sáng chiều cao đèn : ℎ > 𝑙 ( 𝑙 𝑙à 𝑏ề 𝑟ộ𝑛𝑔 𝑙ò𝑛𝑔 đườ𝑛𝑔 )  Bố trí đèn so le hai bên đường : đc áp dụng lòng đường tương đối rộng, phù hợp với đường có nhiều xanh Phương pháp có tính dẫn hướng thấp, chi phí lắp đặt tương đối cao, để đảm bảo độ chói u cầu : ℎ ≥ 𝑙  Bố trí đèn đối diện hai bên đường : đc áp dụng lòng đường rộng Phương pháp có tính dẫn hướng tốt, hệ số đồng cao Nhưng chi phí lắp đặt lớn, để đảm bảo độ chói yêu cầu : ℎ ≥ 𝑙  Bố trí đèn dải phân cách trung tâm : đc áp dụng dải phân cách ≥ 1.5𝑚 < 6𝑚 Phương pháp có tính dẫn hướng tốt, giá thành thấp Nhưng hệ só đồng khơng cao, để đảm bảo đọ chói yêu cầu : ℎ ≥ 𝑙  Chiếu sáng hỗn hợp ( phương pháp chiếu sáng bên đường kết hợp phương pháp chiếu sáng dải phân cách trung tâm ): đc áp dụng lòng đường q rộng Phương pháp có hệ số đồng cao, tính dẫn hướng tốt, chi phí cao  Trong thiết kế chiếu sáng đường, người ta quan tâm đến thông số sau : + ℎ 𝑐ℎ𝑖ề𝑢 𝑐𝑎𝑜 𝑐ộ𝑡 đè𝑛 +, 𝑙 𝑏ề 𝑟ộ𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 𝑙ò𝑛𝑔 đườ𝑛𝑔 +, 𝑠 𝑡ầ𝑛 𝑣ươ𝑛 𝑐ủ𝑎 𝑐ộ𝑡 đè𝑛 +, 𝑎 𝑘ℎ𝑜ả𝑛𝑔 𝑐á𝑐ℎ ℎì𝑛ℎ 𝑐ℎ𝑖ế𝑢 𝑐ầ𝑛 đè𝑛 đế𝑛 𝑚é𝑡 đườ𝑛𝑔 +, 𝑒 𝑘ℎ𝑜ả𝑛𝑔 𝑐á𝑐ℎ 𝑔𝑖ữ𝑎 𝑐ộ𝑡 đè𝑛 𝑙𝑖ê𝑛 𝑡𝑖ế𝑝 Hệ số sử sụng đèn đường (𝑼) Hệ số sử dụng đèn tỷ số quang thong nhận đc bề mặt hữu ích đường với quang thông đèn, hệ số phụ thuộc vào góc nhị diện 𝛼 : Từ hình vẽ ta tính : + Góc nhị diện phía sau đèn 𝛼1 : 𝑡𝑔𝛼1 ≈ 𝑎 ℎ + Góc nhị diện phía trước đèn 𝛼2 : 𝑡𝑔𝛼2 ≈ 𝑙−𝑎 ℎ 15 Ứng với góc nhị diện phía sau phía trước ta có hệ số sử dụng phía sau 𝑈1 phía trước 𝑈2 𝑈1 𝑈2 nhà sản xuất cho trước tùy theo cách bố trí đèn đường mà hệ số sử dụng đèn 𝑈 tính sau : +, Hình chiếu đèn rơi vào lòng đường : 𝑈 = 𝑈1 + 𝑈2 +, Hình chiếu đèn rơi vào vỉa hè : 𝑈 = 𝑈2 − 𝑈1 +, Hình chiếu đèn rơi vào mét đường : 𝑈 = 𝑈2 Góc nghiêng tầm vươn cột đèn - Góc nghiêng tối ưu từ − 15° ,tầm vươn đèn có ảnh hưởng đến phạm vi chiếu sáng, độ bền học tính thẩn mỹ Quan hệ 𝒆 𝒉 - Để đảm bảo độ chiếu sáng đồng dọc tuyến đường đi, thi khoảng cách 𝑒 ≤ 𝑒𝑚𝑎𝑥 ( 𝑒 𝑚𝑎𝑥 đ𝑐 𝑡𝑟𝑎 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑏ả𝑛𝑔 ) Hệ số suy giảm quang thông đèn 𝑉 = 𝑉1 𝑉2 𝑉1 ℎệ 𝑠ố 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑔 𝑡ℎô𝑛𝑔 𝑡ℎ𝑒𝑜 𝑡ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑠ử 𝑑ụ𝑛𝑔 𝑉2 𝑙à ℎệ 𝑠ố 𝑠𝑢𝑦 𝑔𝑖ả𝑚 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑔 𝑡ℎô𝑛𝑔 𝑑𝑜 𝑚ô𝑖 𝑡𝑟ườ𝑛𝑔 𝑙à𝑚 𝑣𝑖ệ𝑐 Bài Phương pháp tỷ số R Khái niệm tỷ số R - Trong thiết kế chiêu sáng đường độ chói TB 𝐿𝑡𝑏 tiêu chuẩn để phục vụ công tác thiết kế chiếu sáng sơ - Quan hệ độ chói TB 𝐿𝑡𝑏 độ rọi 𝐸𝑡𝑏 đc gọi tỷ số R: 𝐸𝑡𝑏 𝑅= 𝐿𝑡𝑏 - Giá trị 𝑅 phục thuộc vào tính chất mặt đường, loại đèn chiếu sáng ( cho bảng ) Thiết kế sơ hệ thống chiếu sáng đường theo phương pháp tỷ số R Thiết kế sơ chiếu sáng đường đc thực theo bước sau:  Bước : Chọn độ chói yêu cầu 𝐿𝑡𝑏  Bước : Chọn phương án bố trí đèn phù hợp với bề rộng lòng đường ( 𝑐ℎọ𝑛 𝑙, ℎ, 𝑠)  Bươc : chọn loại đèn đèn ( cách tra bảng )  Bước : Xác định hệ số sử dụng quang thông 16     Bước : Xác định khoảng cách cột đèn liên tiếp 𝑒 Bước : Xác định tỷ số R ( cách tra bảng ) Bước : Xác định hệ số suy giảm quang thông 𝑉 = 𝑉1 𝑉2 Bước : Xác định quang thơng tính tốn đèn Theo cơng thức: 𝑙.𝑒.𝐿𝑡𝑏 𝑅 ∅𝑡𝑡 = 𝑈.𝑉 Từ ta chọn đc cơng suất đèn, có quang thơng gần với quang thơng tính tốn ∅𝑡𝑡  Bước 9: Tính số tiện nghi 𝐺 Từ phương pháp tỷ số R: 𝑅= 𝐸𝑡𝑏 𝐿𝑡𝑏 ⇒ 𝐿𝑡𝑏 = 𝑅 𝐸𝑡𝑏 = 𝑞0 𝐸𝑡𝑏 ① Với 𝑞0 hệ số TB độ chói điểm ( 𝑞0 = 0.04 − 0.125 ) - Phương pháp độ chói điểm thiết kế chiếu sáng đường đc tính theo công thức: 𝐿 = 𝑞 𝐸 ② Trên thực tế hệ số đọ chói 𝑞 phụ thuộc vào 𝛼, 𝛽, 𝛾 với: 𝛼: góc mắt lái xe quan sát nhìn điểm chói 𝛽: góc đường nối hình chiếu đèn mặt đường với phương quan sát 𝛾: góc tia sáng tới - Do góc 𝛼 nhỏ nên hệ số độchói 𝑞 phụ thuộc vào góc 𝛽 𝑣à 𝛾, mặt khác ta có: 𝐸= ⇒ 𝐿 = 𝑞(𝛽, 𝛾) 𝐼𝑐𝑜𝑠 𝛾 ℎ2 𝐼𝑐𝑜𝑠 𝛾 ℎ2 ③ = 𝑅(𝛽, 𝛾) 𝐼 ℎ2 ④ Với 𝑅(𝛽, 𝛾) = 𝑞(𝛽, 𝛾) 𝑐𝑜𝑠 𝛾 𝑅(𝛽, 𝛾) 𝑙à ℎệ 𝑠ố đọ 𝑐ℎó𝑖 𝑞𝑢𝑦 đổ𝑖, đ𝑐 𝑥á𝑐 đị𝑛ℎ 𝑏ằ𝑛𝑔 𝑡ℎử 𝑛𝑔ℎ𝑖ệ𝑚 𝑣ớ𝑖 𝑐á𝑐 𝑙ớ𝑝 𝑝ℎủ 𝑚ặ𝑡 đườ𝑛𝑔 𝑘ℎá𝑐 𝑣à đ𝑐 𝑐ℎ𝑜 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔 𝑏ả𝑛𝑔 - Để tra hệ số R ta vào bảng sô 𝑅 (𝛽, 𝑡𝑔𝛾) - Sau xác định đc trị số 𝑅 ta tính đc độ chói địa điểm cần quan sát: 𝐼 𝐿 = 𝑅 ℎ2 ⑤ 17 Trong trường hợp giá tri 𝛽 𝑣à 𝛾 khơng nằm bảng ta phải dùng phương pháp nội suy kép 18 ... Ứng dụng: - sử dụng chiếu sáng chất lượng cao như: đèn ô-tô, chiếu sáng công cộng, chiếu sáng nơi trưng bày cần đô trung thực màu sắc…  Đặc tính kỹ thuật: - Hiệu suất phát quang:... trưng cho mức dc chiếu sáng cao hay thấp bề mặt Độ rọi TB E: mật đọ quang thong bề mặt đc chiếu sáng : E= ∅
- Xem thêm -

Xem thêm: Tài liệu kỹ thuật chiếu sáng, Tài liệu kỹ thuật chiếu sáng

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay