LỜI MỞ ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nước nhà, công nghiệp điện lực luôn giữ vai trò dặt biệt quan trọng vì diện năng là nguồn năng lượng chủ yếu trong ngành kinh tế q
Trang 2
LỜI MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa nước nhà, công nghiệp điện lực luôn giữ vai trò dặt biệt quan trọng vì diện năng là nguồn năng lượng chủ yếu trong ngành kinh tế quốc dân
Do nhu cầu về sử dụng ánh sáng (ánh sáng nhân tạo) không thể thếu trong sinh hoạt hàng ngày của tất cả mọi người nhất là thời kì hiện đại
người ta có nhu cầu cao hơn trước kia, vì thế chiếu sáng là không thể
thếu mà con phải hộp thức hoá với nhu cầu sử dụng của tuần công việc
cụ thể để tiết kiệm được chi phí thất thoát không cần thiết.
Để đáp úng nhu cầu thắp sáng cho mọi người thì khi lấp đặc hệ thống chiếu sáng phải được tính toán thiết kế một các kỷ lưởng và chọn độ
sáng cho phù hộp để tránh khỏi sai xót trong khâu lắp ráp.
Là một sinh viên khoa điện và là lần dầu tiên làm đồ án về thiết kế
chiếu sàng chắc chắn không tránh được những sai sót, vì vậy đến những đóng góp quý báu về mặt kiến thức và khinh nghiệm của quý thầy (cô),
cùng tất cả các bạn quan quan tâm đến đồ án chiếu sang của mình.
Xin chân thành cảm ơn và rất mong sự đóng góp của các bạn.
Trang 3MỤC LỤC
NHIỆM VỤ DỒ ÁN
CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHIẾU SÁNG
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI
2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG
3 MỘT SỐ CÔNG THỨC THƯỜNG DÙNG TRONG BÀI
4 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG LỰA CHỌN ĐÈN CHO CÁC
Trang 4NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
− Sinh viên thực hiện: LÊ KHẮC PHÚ Lớp: 11CĐ-Đ1
− GVHD : ĐỖ HUỲNH THANH PHONG
− Tên đồ án : Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho môt căn hộ
HOÀNG THIÊN 1 TRỆT 3 LẦU(8*20)
Từ :Nhận đề tài,tìm hiểu ghi số liệu,vẽ lại mặt bằng,tìm và tham khảo
số liệu trong các sách chuyên ngành, thư viện ,sach báo,truy cập internet,
……
Từ tuần 13 –tuần 14 (3-5):Báo cáo 50% đồ án
Từ tuần 15 (24-5-2013) :Thời gian nộp đồ án
Từ tuần 16 :Bảo vệ đồ án
Trang 5CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CHIẾU SÁNG
Chiếu sáng đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống sinh hoạt cũng
như trong sản xuất công nghiệp nếu thiếu ánh sáng sẽ gây hại mắt, hại sức
khỏe làm giảm năng suất lao động, gây tai nạn lao động …
Đặt biệt, có những việc không thể tiến hành được nếu thiếu ánh sáng hoặc ánhsáng không đủ như: bệnh viện, quân đôi, các công ty xi nghiệp, bô pha chê
hoá chất….(nghĩa là ánh sáng không giống như ánh sáng ban ngày)
Vì thế hệ thống chiếu sáng không ngừng được nâng cấp cả về số lượng và chất lượng để đáp ứng phù hợp với sự phát triển của nền sản xuất công nghiệp
và đời sống hiện đại Điều đó đòi hỏi hệ thống chiếu sáng cần được thiết kế
một cách hoàn chỉnh, đảm bảo chất lượng và độ tin cậy và chiếu sáng có cáchình thức cơ bản như:chiếu sáng trực tiếp,chiếu sáng không trực tiếp,chiếu
sáng gián tiếp,chiếu sáng không gián tiếp và chiếu sáng hỗn hợp và 3 phương pháp chiếu sáng:chiếu sáng chung đều,chiếu sáng cục bộ và sau đó là chiếu
sáng hỗn hợp Sau đây chúng ta sẽ phân tích tùng loại chiếu sáng
Các hình thức chiếu sáng:
Chiếu sáng trực tiếp:hơn 90% ánh sáng được chiếu xuống dưới,ví thế ít bị
Tường hoặc sàn hấp thụ tạo nên bóng râm,kiểu ánh sáng này thích hợp với
ánh sáng bên ngoài cho các phân xưởng và các văn phòng có diện tích lớn
Chiếu sán không trực tiếp: từ 60% đến 90% ánh sáng chiếu xuống dưới kiểu
chiếu này thích hợp cho các văn phòng,nhà và nhà hàng
Chiếu sáng gián tiếp:hơn 90% ánh sáng chiếu lên trên, chiếu sáng có hiệu
quả thấp nhất,nhưng tiện nghi nhìn tốt, không chói và sấp bóng
Chiếu sáng không gián tiếp: từ 10% ánh sáng chiếu xuống dưới,chiếu sáng
có hiệu quả , không gây chói lóa,sấp bóng và tạo môi trường dễ chịu, phù hợp với văn phòng,nhà ở và một số không gian sinh hoạt,giao tiếp chung
Chiếu sáng hỗn hộp: từ 40% đến 60 % ánh sáng chiếu xuống dưới,và nó chỉ
sử dụng ở những nơi có bề mặt phản chiếu tốt
Các phương pháp chiếu sáng:
Chiếu sáng chung đều:đây là phương pháp chiếu sang thông dụng nhất, có
thể dùng cho tất cả các kiểu chiếu sáng trên nhằm dảm bảo độ rọi trong khu vưc chiếu sáng có độ đồng đều và phương pháp này thường dược bố theo
mạng lưới
Chiếu sáng cuc bộ: nhằm tập trung ánh sáng dến vị trí làm việc hoặc đối
tượng chiếu sáng cụ thể, phương pháp này sư dụng chủ yếu chiếu sáng trực tiếp
Chiếu sáng hỗn hợp: sử dụng kết hợp phương pháp chung đều và chiếu
sáng cục bộ,đảm bảo chiếu sáng toàn diện một đối tượng, thướng thí bố trí
đèn để tạo khoảng 30%-35 độ rọi theo phương pháp chung đều,phần còn lại
do phương pháp chiếu sáng cục bộ
Trang 6CHƯƠNG 2:CƠ SỞ LÝ THIẾT
1.CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI
1.1phương pháp tính toán phụ tải
Nếu phụ tải điện thay đợi hoặc thay đỗi ít theo thời gian thì công suất tính toán có thể bằng công suất trung bình và được xác định theo biểu thức
Ptt=Ptb=
Trong đó:
M-Khối lượng sản phẩm đượic sản xuất ra trong thời gian T
d -định mức tiêu thụ điện năng của 1 sản phẩm, kWh/đvsp
Nếu phụ tải thay đỗi theo thời gian thì:
F- diện tích vùng quy hoạch, km2
Phụ tải chiếu sáng và dịch vụ công cộng cũng có thể được xác định theo
phương này:
Ptt= p0.Fcs
Trong đó :
P0 –suất tiêu hao công suất trên một d vị diện tích chiếu sang
Fcs –diện tích của bề mặt chiếu sang
1.1.2 Xác định phụ tải theo hệ số đồng thời
Trang 7Hệ số đồng thời thể hiện tính chất làm việc đồng thời của các phụ tải Theo phương pháp này công suất tính toán được xác định dụa vào công suất lớn
nhất tại các thời điểm cực đại.Công suất tính toán là giá trị công suất ở các
thời điểm cực đại.Thông thường ta chọn hai thời điểm :cực đại ngày và cực
đại đêm, lúc đó:
, –hệ số đồng thời tại các thời điểm cực đại ngày và cực đại đêm , xác định biểu thức
= pi+1,5
Phương pháp hệ số đồng thời thường được áp dụng thuận tiện cho các
nhóm thụ điện có công suất hơn kém nhau không quá 4 lần Trong thực tế
phương pháp này dược áp dụng đối với sinh hoạt
1.1.3 Phương pháp hệ số nhu cầu
Phụ tải tính toán của nhóm thiết bị có cùng chế độ làm việc dược tính theo biểu thức:
Trong trường hợp ksd ∑<0,2 thì giá trị nhd dược xác định một phương pháp
riêng như sau:
Phân riêng các thiết bị có công suất lớn hơn một phần hai công suất của cácthiết bị lớn nhất trong nhóm:
Trang 8kmm-Hệ số mở máy của động cơ lớn nhất trong nhóm
Pmax-Công suất của động cơ lớn nhất
–tổng công suất của nhóm động cơ lớn nhất
2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG
2.1 Ánh sáng và phép đo
2.1.1 Ánh sáng:
đó là những bức xạ điện tử có chiều dài song song nằm giữa khoảng 400
và 760 nm Mà mắt con người có thể cảm nhận trực tiếp,đó là ánh sáng nhìn thấy hoặc gọi là ánh sáng
2.1.2 quang phổ:
là tập hợp các bực xạ có tần số khác nhau,được xếp theo chiều dài song
song của chúng.Quang phổ có thể liện tực hay gián đoạn.do vậy nó gồm tất cảchiều dài trong một khoảng nhất định hay chỉ có những bức xạ nhất định
trong quang phổ,Quang phổ nhìn thấy được một phần của dãi quang phổ này chỉ gồm những bức xạ cảm nhận dưới dạng áng sáng
Trang 9của hkis xác định trong kỹ thuật chiếu sáng,đặc biệt thong qua dòng điện đi
qua.ở áp lực thấp và dòng điện bé(sự giải phóng phát quang) sẽ phát ra những đường phoorraast dẽ dàng kích thích những đường cộng hưởng của
khí(�=253,7 mµ đối với thủy ngân Hg; �=589m µ đối với Na; �=105m µ đối với Ar) ở áp suất và dòng điện lớn (hồ quang điện) sẽ phát ra những đường
cực tím từ 365m µ(đối với Hg).những đường này khuếch đại khi tăng áp suất
và dòng điện
2.2 một số khái niệm cơ bản và công thức
2.2.1 Quang thông (F):
là khái niệm lượng năng lượng ánh sáng bức xạ trong một giây bở một
nguồn sáng.Dại lượng đo quang cơ bản là quang thông,nó liên quang đến
thông lượng bức xạ quang thông qua đường cong tương đối có thể nhận được của mắt thường
Quang thông được xác định theo biểu thức sau:
F=K
Trong đó:
P�:Hàm phân bố năng lượng bức xạ (w)
P�:Hàm độ nhạy cảm tương đối là khả năng nhìn rõ tương đối của bức xạ đơn sắc
K:hệ số chuyển đổi đơn vị
Nếu F tính bằng lumen và P tính bằng w thi k=6381m/w
Trang 10là mật độ quang thông trên bề mặt chioe61u sáng.Độ rọi của một diện tích
ở tại một điểm là tỉ lệ giữa quang thông d� nhận được 1 vi phân diện tích ở
xung quanh điểm này và diện tích ds của nó
E = cos
Một số giá trị độ rọi của nguồn sáng thực tế
Ngoài trời buổi trưa nắng :100000lx
Đêm trăng rầm :0,25lx
Phòng làm việc :400600lx
Trên mặt đất giữa trưa nắng hè :3500070000lx
Nếu biểu thị F = ΩI thì E =
Khi chọn độ roi cần lưu ý các yếu tố sau:
- kích hoạt vật cần phân biệt nhìn
- độ tương phản giữa vật và nền
- khi độ chói của nền và vật khác nhau ở mức độ trung bình,độ tương
phản trung bình 0.2-0.5
- mức độ sáng của nền
Trang 11- nền được xem như tối,khi hệ số phản của nền <=0.3
- nền được xem như sáng,khi hệ số phản của nền >0.3
- trường hợp dùng đèn lắp bóng huỳnh quang không nên chọn độ roi
<75lux
- sau khi chon độ rọi tiêu chuẩn,khi tính toán chiếu sáng cần nhân thêm
hệ số dữ trữ kinh tế (tra bảng)
- Khi xác định tiêu chuẩn độ rọi trong thiết kế chiếu sáng ,cần lấy theo
các chỉ số trong bảng thang độ rọi
2.2.4 Độ chói L:
Là độ sáng được cảm nhận của 1 bề mặt được chiếu sáng hoặc phát sáng
Các nguyên tố diện tích của các vật được chiếu sáng nói chung ,phản xạ
ánh sáng nhận được 1 cách khác nhau và tác động như một nguồn sáng thứ
cấp phát các cường độ khác nhau theo mọi hướng.Do đó để đặc trưng cho các quan hệ của nguồn ,nguồn sơ cấp lẫn nguồn thứ cấp đối với mắt,người ta bổ sung cách xuất hiện ánh sáng :
L = ,(cd /m2)
2.2.5.Định luật lambert
Dù cho ánh sáng phát ra bề mặt trong suất hoặc ánh sáng được phát xạ trên
bề mặt mờ,thì một phần ánh sáng được mặt này phát lại dưới 2 cách sau(ở đâycách nào chiếm ưu thế hơn là tùy theo vật liệu sử dụng)
Sự phản xạ hoặc khúc xạ đều tuân theo các quy định quang hình học hay
định luật Đê-các
Sự phản xạ hoặc truyền khuếch tán theo định luật lambert
Chứng minh được Pe = Lπ (ĐỊnh luật lambert)
Ở đây :
P :hệ số phản xạ
E:độ rọi
L:độ chói
Trang 12Khi độ sáng do khuếch tán , định luật lambert dược tổng quát hóa là M =
Lπ
3 BẢN VẼ MẶT BẰNG
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
1. Yêu cầu tính toán và thiết kế chiếu sáng
Thiết kế chếu sáng phải đáp ứng đúng yêu cầu về độ rọi và hiệu quả chiếusáng đối với thị giác Ngoài ra còn phải quan tâm đến màu sắc ánh sáng,lựahọn các chao đèn chụp đèn,bố trí chiếu sáng phải đảm tính kinh tế, kĩ thuật vàcòn phải đảm bảo mỹ quan Cần đảm bảo các yêu cầu sau:
• Không lóa mắt
• Không lóa do phản xạ
• Độ rọi yêu cầu phải đồng điều
• Tạo ánh sáng giống ban ngày
các đèn đặt theo kiểu hình thoi
Trong thực tế việc bố trí đèn còn phụ thuộc vào các xà ngang của xưởng
(nếu là nhà xưởng) đường di chuyển của cần trục trong phân xưởng (nếu có)
Độ cao treo đèn so với mặt công tác được chứng minh như sau:
Tỷ số không vượt quá 5 6
Với L là khoảng cách nhỏ nhất để đạt được yêu cầu chiếu sáng đồng điều
giữa các đèn Hc là khoảng cách từ trần đến đèn Trị số tốt nhất là:
= 1,4 1,6
Tỷ phu thuộc vào các loại đèn, tham khảo ở các sổ tay,
Khi > có độ rọi không diều trên trần nhà, như vậy sẽ không sử
dụng hết được các tia khuếch tán từ trần nhà xuống
Ngoài ra khoảng cách từ các đèn lên tới các tường bên cũng phải tuân theo điều kiện sau:
Trang 13Khoảng cách từ các tường đến đèn lấy trong phạm vi: l = (0,3 – 0,5)L
Trị số hộp lý tra theo bảng sau:
Trang 14Loai đèn
và nơi sử
dụng
Bố trí nhiều dãy
Bố trí 1 dãy Chiều rộng giới
hạn của phân xưởng khi bố trí một dãy
Tốt nhất
Cho phépcực đại
Tốt nhất
Cho phép cực đại
3 Một số công thức thường dung
Công thức tính diện tích: S = a.b
Trang 15A, b : kích thước chiều dài và chiều rọng của phòng được chiếu sáng, m
Chỉ số chỉ phòng I có thể xác định trong sổ tay kỹ thuật chiếu sáng, phù hộpvới tỷ số , diện tích và chiều cao treo đèn tinh toán htt
Công thức tính tỷ số giữa độ roi trung bình và đội rọi nhỏ nhất:
E =
Thường lấy E =0,8 1,4 trong trường hộp chiếu sáng lấy phản xạ E = 1
Công thức tính tổng quang thông:
Ksd : hệ số sử dụng quang thông đèn,tra sổ tay kỹ thuật chiếu sáng
E : tỷ số giữa đội rọi trung bình va đội rọi nhỏ nhất
4. Tính toán chiếu sáng lựa chọn đèn cho các phòng
Trang 17Theo tiêu chuẩn Emin = 75 lx
E = = = 1
Quang thông tính toán của một đèn như sau:
= = = 366,84 lm
Trang 18Tra bảng 6, Chọn đèn huỳnh quang co công suất 20w – 220v; = 330 lm
Trang 21Qua khảo sát biết tầng trệt có các thiết bi như sau:
2 diều hoà không khí 4,4(kw)
Trang 22Phụ tải tính toán cho tầng trệ là:lấy kđt = 0.8
Ptt = kđt.= 0,8.9,63 = 7,7 (kw)
Xác định phụ tải cho lầu 1
Do cấu trúc của các lầu giống nhau nên cách bố trí thiết bị giống nhau
Qua khảo sát biết lầu 1 có các thiết bị như sau:
1 điều hoà không khí 4,4(kw)
Xác định phụ tải cho lầu 2 và 3
Do cấu trúc của các lầu giống nhau nên cách bố trí thiết bị giống nhau nên
Trang 23phụ tải tính toán cho cả căn hộ là : với = 0.8
diện :5,5mm2(7/1,00), với dòng cho phộp 53A
với dòng điện 41,2A ta tra bảng 8, ta chọn CB 1 cực ,G4CB1050C,50A( doclispal chế tạo)
Kiểm tra chọn dây theo điều kiện phỏt núng
- ở điều kiện nhiệt độ 250c
Sử dụng dây dẫn nội địa và đường dây trục chính đi riêng lẽ nên
Trang 24Itt = 38,5A tra bảng 10, ta chọn dây cấp điện cho bóng đèn huỳnh quang làloại dây cáp hạ áp một lỗi đồng, cách điện CPV loại nửa mềm đặt cố định, tiếtdiện : 3,5 mm2(7/0,80), với dòng cho phộp 41A
với dòng điện 38,5A ta tra bảng 8, ta chọn CB 1 cực ,G4CB1040C,40A( doclispal chế tạo)
Kiểm tra chọn dây theo điều kiện phỏt núng
- ở điều kiện nhiệt độ 250c
- Sử dụng dây dẫn nội địa và đường dây trục chính đi riêng lẽ nên
Như vậy dây đó chọn đạt yêu cầu kỹ thuật
do cấu tạo của lầu 2, 3 giống như lầu 1 nên ta có :
6.3. tính chọn dây dẫn và cb tổng cho căn hộ
ta có tổng công suất của các thiết bị trong cả khách sạn :
Ptổng = 7,7+7.2+7,2+7,2+0,1 = 29,4kw
Ptổng = Uđm.Itổng cos Itổng = = = 157,22A
Itông = 156,68A tra bang 10, ta chọn dây cấp điện cho bóng đèn huỳnh quang
là loại cáp hạ áp một lõ đồng , cách điện PVC loại nữa mềm đặt cố định, tiết diện: 35 mm2 (7/2,52), với dòng cho phép 165A
Với dòng điện 156,68A ta ra bảng 8, ta chọn cb 3 cực, 8R3160/160,160A
(do clispal chế tạo)
Kiểm tra chọn dây theo điều kiện phát nóng
ở điều kiện nhiệt độ 250c
chọn dùng dây nội địa nên k1 = 1 vì dây đi riêng nên k2 = 1
Trang 257. BẢNG VẼ THIẾT KẾ:
Lầu 1
Lầu 2
Trang 27Loại gian phòng Độ rọi nhỏ nhất E min (lux)
Trang 29Trần có màu trắng tường trắng 70
Trần bê tông trong phòng bẩn 30
Trần gỗ trong phòng bẩn 10
Tường và trần trong các phòng tối,
ẩm, gạch không trát, tường có màu
dịu tối
50
Tường trằng, không cửa sổ, trần bê
tông hoặc trần màu gỗ sang
Đèn nung sang
Số lần lau đèn (lần/tháng)Các phòng
Đường kính (mm)
Trang 30(A) Mã số đmI
(A)
đm
(A)
G4CB2020C
20
G4CB3020C
6
Trang 3140
G4CB3040C
G4CB2063C
63
G4CB3063C
Đườ
ng kính tổng thể
Dòn
g điện phụ tải
Trang 322x24/0,2
2x1 2x32/0,
2x1,25
2x40/0,2
2x50/0,25
Trang 33Bảng 10: cáp hạ áp 1 lõi đồng, cách điện PVC loại nữa mềm đặt cố định do CADIVI chế tạo, ký hiệu CVV
Ruột dẫn điện Chiều
dài cách điện PVC
Đường kính tổng thể
Dòng điện phụ tải
-100
200
300
1,001,001,00
0,900,920,93
0,850,870,90
0,800,840,87
0,780,820,86
0,750,810,85
0,70,80,8
Trang 34BẢNG 12: hệ số K phụ thuộc nhiệt độ môi trườngNhiệt độ
Hệ số K khi nhiệt độ của môi trường xung quanh là, 0 C
1,081,17
1,041,13
1,001,09
0,961,04
0,921,00
0,880,95
0,830,90
0,780,85
0,730,80
0,680,74
25 70 1,29 1,24 1,20 1,15 1,11 1,05 1,00 0.94 0,88 0,81 0.74 0,6715
25
1.32
1,141,27
1,101,22
1,051,17
1,001,12
0,951,06
0,891,00
0,840,94
0,770,87
0,710,79
0,630,71
0,660,6115
25
1,36
1,161,31
1,121,25
1,061,20
1,001,13
0,941,07
0,881,00
0,820,93
0,750,85
0,670,76
0,570,66
0,470,54