KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG CD2

KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG CD2 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh...

THƯỜNG HALOGEN HUỲNH

QUANG

CA THỦY NGÂN Na (SOUDIUM)

HALIDE

2.1.1 Phân loại nguồn sáng (bố trí và kích thước)

a Nguồn sáng điểm

Khi khoảng cách từ nguồn đến mặt làm việc lớn hơn nhiều

so với kích thước nguồn sáng (thường nguồn sáng có kích

thước nhỏ hơn 0,2 khoảng cách chiếu sáng đều có thể coi

là nguồn sáng điểm) Bóng đèn sợi đốt, compact có thể coi

lànguồn sáng điểm

b Nguồn sáng đường

Một nguồn sáng được coi là nguồn sáng đường khi chiều

dài của nó đáng kể so với khoảng cách chiếu sáng Có thể

coi đèn ống là nguồn sáng đường Các băng sáng, bóng

đèn được bố trí thành các dải sáng là nguồn sáng đường

CẦN PHÂN BIỆT

• Điện áp trên bóng đèn hay trên bộ đèn

• Công suất bóng đèn hay trên bộ đèn

2.2.3 Hiệu suất phát quang

(luminous efficiency)

 Đánh giá quá trình biến đổi điện năng thành quang năng;

 Hiệu suất phát quang càng cao, chứng tỏ đèn càng TKĐN.

2.2.2 Quang thông F

Hiệu suất phát quang của một số loại

đèn

Biểu đồ Kruithof là tiêu chuẩn đầu tiên cho sự lựa chọn

nguồn sáng Ta nhận thấy muốn có độ rọi với độ tiện nghi cao

thìnguồn sáng phải có nhiệt độ màu thích hợp

2.3.2 Đặc điểm của đèn sợi đốt:

 Có chỉ số truyền đạt màu rất cao (CRI ≈ 100%) cho phép sử

dụng trong chiếu sáng chất lượng cao;

 Nối trực tiếp vào lưới điện, không đòi hỏi thiết bị đi kèm;

 Tuổi thọ thấp, phụ thuộc vào điện áp: trung bình 1000h

nhưng khi U tăng 5%Uđm tuổi thọ chỉ còn 500h

Ảnh hưởng của điện áp đến các đặc tính của đèn

• Gọi 0, I0, P0, D0là quang thông, dòng điện, công suất, tuổi

thọ của đèn ở điện áp định mức U0, khi ta đặt lên đèn một

2.3.3 Phạm vi sử dụng:

Từ năm 1960, ngoài khí trơ người ta còn bổ sung Halogen (Iốt,

Brom) khi đó vonfram bốc hơi lắng đọng trên sợi đốt mà không bị

ngưng đọng trên thành bóng đèn cho phép đạt nhiệt độ 3100 0 K,

hiệu quả ánh sáng từ 20-27lm/W tuổi thọ trung bình 2000h.

đồng thời sóng này đập vào lớp bột HQ ở vách trong bóng đèn làm phát ra các tia bức

xạ thức cấp ở các bước sóng mà mắt người cảm nhận được.

Thiết bị mồi đèn: Để gây phóng điện ban đầu và duy trì ổn định ánh

sáng, phải dùng thiết bị mồi đèn Thiết bị mồi đèn hay dùng là tắc-te

trong đó một điện cực là bản lưỡng

kim mắc song song với đèn ống như

sơ đồ trên hình vẽ

• Khi đóng mạch hình thành mạch điện kín tạo nên từ

nguồn qua chấn lưu, một điên cực, tắc te và qua một điện

cực khác về nguồn Khi đó điện áp nguồn đặt lên hai cực của

tắc te có khí làm cho tắc te phóng điện Kết quả là bản lưỡng

kim nóng lên và bị dãn nở chập mạch làm cho tắc te không

phóng điện nữa, nhiệt độ giảm đi Sau một khoảng thời gian

ngắn bản lưỡng kim hở mạch kéo theo mạch điện qua chấn

lưu hở mạch Năng lượng từ trường tích lũy trong chấn lưu

tạo nên quá điện áp quá độ khi hở mạch gây phóng điện ban

đầu trong đèn

bóng đèn chân không nhỏ

chứa một công tắc lưỡng

kim khép mạch khi nguội

và một điện trở đốt nóng.

• Khi có điện điện trở này và các điện cực mắc nối

tiếp bị phát nóng theo hiệu ứng Joule làm hở mạch

bản lưỡng kim gây quá điện áp khi hở mạch chấn lưu

gây phóng điện ban đầu trong đèn.

đó mồi đèn dễ dàng hơn.

Đèn HQ với chấn lưu điện từ

16

NHƯỢC ĐIỂM CỦA ĐÈN HQ

21

Phóng điện trong môi

trường khí hoặc hơi kim

loại

Ống thạch anh

Dòng HQ

Nguyên tử Bầu thủy tinh

Bức xạ UV

2.5.1 ĐÈN THỦY NGÂN CAO ÁP

• Phóng điện trong hơi thủy

ngân có áp suất cao từ 1 đến

10 at bức xạ ánh sáng gồm

bốn vạch chính là 400, 430,

540, 560 nm và có màu trắng

2.5.1 ĐÈN THỦY NGÂN CAO ÁP

• Đèn hơi thuỷ ngân được phát triển đầu tiên

từ năm 1901 nhưng đèn thủy ngân cao áp

được sử dụng chiếu sáng trong nhà từ năm

1960, sau đó được cải tiến nhờ sử dụng

thêm phốt pho tạo nên màu trắng deluxe.

• Hiệu quả ánh sáng khoảng 50 lm/W, chỉ số

thể hiện màu thấp Do đặc tính của đèn thủy

ngân bị xuống cấp nhanh và hiệu quả năng

lượng thấp nên đèn thủy ngân cao áp có xu

hướng bị loại bỏ.

2.5.2 ĐÈN HALOGEN KIM LOẠI (METAL HALIDE)

• Nguyên lý phóng điện của hơi

halogen kim loại được Steinmetz

mô tả đầu tiên từ năm 1911 và

được công ty General Electric ứng

dụng đầu tiên trong công nghiệp.

• Nó là đèn thủy ngân CA cho thêm

vào môi trường thủy ngân muối iốt

của các kim loại như Indi, Thali,

Natri Vì iốt thuộc nhóm halogen

nên những đèn có môi trường này

gọi là đèn halogen kim loại (Metal

halide).

2.5.2 ĐÈN HALOGEN KIM LOẠI (METAL HALIDE)

• Các loại đèn này có hiệu quả

sáng khoảng 70-100lm/W và

được chế tạo với dải công suất

từ 32 đến 2000W nhiệt độ màu

2700-45000K, CRI = 65-80.

• Đèn Metal halide thay thế TNCA

trong chiếu sáng nhà xưởng,

sân thể thao, quảng trường, cầu

cảng nhằm TKĐN.

• Nhược điểm của đèn này là giá

thành cao, sau một thời gian sử

dụng màu bị thay đổi.

• Đèn Sodium áp suất cao xuất

hiện năm 1961 và được thương

mại hóa vào năm 1965, sử dụng

trong chiếu sáng ngoài trời, chiếu

sáng các công trình công nghiệp,

văn hóa thể thao và là nguồn

sáng lý tưởng cho chiếu sáng

đường giao thông

• Cấu tạo đèn gồm bóng thủy tinh

alumin hình ô van, kích thước

tương đối nhỏ, có hơi Natri với

áp suất 250 mm Hg, đui xoáy,

côngsuất từ 35 đến 1000W

hiện màu tương đối kém,

CRI=20 Tuổi thọ lý thuyết có

thể tới 10.000 giờ

2.5.4 ĐÈN NATRI ÁP SUẤT THẤP LPS (SODIUM TA)

• Được sử dụng từ 1940 ở chõu õu và năm 1970 ở Mỹ.

• Ống phát hồ quang (hình chữ U) làm từ thủy tinh chịu

nhiệt, chứa Natri và một lượng nhỏ khí argon và neon áp

suất trong ống khoảng 10 -3 mm Hg, khoảng giữa ống phóng

điện và ống phía ngoài là chân không Ánh sáng được phát

ra bởi điện tử tác động lên các nguyên tử Natri gây ra hồ

quang Nguyên tử Natri ở trạng thái kích thích khi chuyển

về trạng thái cơ bản sẽ phát ra ánh sáng đơn sác màu

vàng, trong đó 95% tại bước sóng 589nm còn lại 5% phát

tại bước sóng 586nm.

•Bức xạ đèn Sodium áp suất thấp đơn sắc màu da cam, với

bước sóng này ảnh của đối tượng được tiêu tụ đúng trên võng

mạc, vì thế đèn Sodim áp suất thấp thích hợp cho việc chiếu

sáng hệ thống giao thông, dễ dàng quan sát các đối tượng đang

chuyển động

27

28

29

xạ của các nguyên tử sulphur

trong môi trường khí Argon

khi bị kích thích bằng vi sóng

(được phát minh năm 1990).

• Không chứa thủy ngân, bền màu, ít bị già hóa, thời gian khởi động rất

ngắn, bức xạ hồng ngoại ít, bức xạ cực tím cũng rất yếu, hiệu suất cao

(khoảng 100 lm/W), rất sáng và phân bố phổ đầy trong vùng nhìn thấy.

Đây là đèn lý tưởng để chiếu sáng trong nhà tại những nơi diện tích rộng

như nhà máy, kho hàng, nhà thi đấu và các phố buôn bán Nó cũng là

nguồn sáng lý tưởng cho chiếu sáng ngoài trời, cho chiếu sáng kiến trúc.

• Đèn Sulphur có thể điều chỉnh quang thông đến mức 30% cung cấp ánh

sáng có nhiệt độ màu đến 6.000 K với CRI = 80 Do không có sợi đốt nên

loại đèn này không thay đổi màu và cường độ sáng theo thời gian.

2.5 CÁC NGUỒN SÁNG MỚI

2.5.2 Đèn LED (Light Emitting

Diode)

• Phần chủ yếu của một LED là tinh

thể bán dẫn InGaN tạo nên chuyển

tiếp P-N Khi đặt điện áp nhỏ lên

chuyển tiếp sẽ tạo nên các điện

tích di động chạy qua chuyển tiếp

và biến đổi năng lượng dư thành

2.5.2 Đèn LED

32

33