Bài giảng Cung cấp điện: Chương 11 - Lê Viết Tiến

Bài giảng Cung cấp điện - Chương 11: Tính toán chiếu sáng. Chương này trang bị cho người học những kiến thức cơ bản như: Khái niệm chung, các định nghĩa và đặc trưng của chiếu sáng, thiết bị chiếu sáng, thiết kế chiếu sáng chung.

Trang 3

1

1 Khái Khái niệm niệm chung chung

1.1

1.1 Chiếu Chiếu sáng sáng điện điện và và phụ phụ tải tải chiếu chiếu sáng sáng

•• Chiếu Chiếu sáng sáng điện điện

– Chiếu sáng đối với một công trình được tạo ra từ

chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo

– Chất lượng chiếu sáng điện ảnh hưởng đến nhiều

mặt trong đời sống cũng như các chỉ tiêu kinh tế

-ký thuật như:

– Sức khỏe, năng lực và tinh thần của con người khi làm việc– Điều kiện an toàn

– Ảnh hưởng đến mỹ quan và môi trường

Tính toán chiếu sáng và thiết kế hệ thống chiếu sáng điện làmột nội dung quan trọng trong thiết kế các hệ thống cungcấp điện

Trang 4

1

1.1

1.1 Chiếu Chiếu sáng sáng điện điện và và phụ phụ tải tải chiếu chiếu sáng sáng

•• Đặc Đặc điểm điểm chung chung của của phụ phụ tải tải chiếu chiếu sáng sáng

– Đồ thị phụ tải chiếu sáng bằng phẳng

– Phụ tải chiếu sáng phụ thuộc mua do thời gian ban

ngày thay đổi theo mùa – Phụ tải chiếu sáng phụ thuộc vị trí địa lý do tác động

của thời tiết.

Trang 5

1

1.2

1.2 Phân Phân loại loại chiếu chiếu sáng sáng nhân nhân tạo tạo

•• Chiếu Chiếu sáng sáng chung chung//cục cục bộ bộ/ / hỗn hỗn hợp hợp

– Chiếu sáng chung: chiếu sáng tạo độ rọi đồng đều

trên toàn điện tích cần chiếu sáng Đặc điểm bố trí: đèn được treo cao, theo qui luật nhất định Phạm vi ứng dụng: dùng cho những nơi có diện tích rộng, không đòi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng

– Chiếu sáng cục bộ: Chiếu sáng tạo độ rọi lớn trong

phạm vi không gian hẹp Đặc điểm bố trí: đèn chiếu sáng nơi cần quan sát, đặt trên máy công cụ hoặc cầm tay di động Phạm vi ứng dụng: Nơi cần quan sát tỉ mỷ, chính xác, phân biệt rõ ràng các chi tiết –

– Chiếu Chiếu sáng sáng hỗn hỗn hợp hợp: : là là kết kết hợp hợp của của hai hai loại loại chiếu chiếu

sáng sáng chung chung và và chiếu chiếu sáng sáng cục cục bộ bộ

Trang 6

1

1.2

1.2 Phân Phân loại loại chiếu chiếu sáng sáng nhân nhân tạo tạo

•• Chiếu Chiếu sáng sáng làm làm việc việc (CSLV) (CSLV) và và chiếu chiếu sáng sáng sự sự cố cố (CSSC) (CSSC)

– Ngoài CSLV, phải đặt thêm CSSC, độ rọi của CSSC

phải lớn hơn ít nhất 10% độ rọi của CSLV Đặc điểm chính của CSSC:

– Cấp điện để công việc tiếp tục trong thời gian sửa chữa

CSLV

hiểm,

•• Chiếu Chiếu sáng sáng trong trong nhà nhà (CSTN) (CSTN) và và ngoài ngoài trời trời (CSNT) (CSNT)

Trang 7

nm mà mà mắt mắt người người có có thể thể cảm cảm thấy thấy được được

•• Quang Quang phổ phổ: : Là Là tập tập hợp hợp các các bức bức xạ xạ có có tần tần số số khác khác nhau nhau

sắp

sắp xếp xếp theo theo chiều chiều dài dài bước bước sóng sóng

•• Mầu Mầu sắc sắc: : Là Là do do cảm cảm nhận nhận của của mắt mắt đối đối với với một một nguồn nguồn

sáng

•• Nguồn Nguồn sáng sáng: : nguồn nguồn sơ sơ cấp cấp và và nguồn nguồn thứ thứ cấp cấp

•• Vật Vật thể thể nóng nóng sáng sáng: : là là nguồn nguồn sáng sáng sơ sơ cấp cấp mà mà bức bức xạ xạ

phát

phát ra ra của của nó nó được được suy suy ra ra từ từ nhiệt nhiệt độ độ của của vật vật thể thể

Trang 8

2

2 Các Các định định nghĩa nghĩa và và đặc đặc trưng trưng chiếu chiếu sáng sáng

2.2

2.2 Các Các đại đại lượng lượng đo đo ánh ánh sáng sáng cơ cơ bản bản

•• Góc Góc khối khối ((Ω Ω): ): Đơn Đơn vị vị Steradian Steradian ((Sr Sr) ).

•• Quang Quang thông thông ((Ф Ф): ): Đơn Đơn vị vị lumem lumem (lm) (lm) là là thông thông lượng lượng

của

của quang quang năng năng của của nguồn nguồn sáng sáng mà mà mắt mắt người người có có thể thể nhận

nhận biết biết được được

•• Cường Cường độ độ sáng sáng (I): (I): Đơn Đơn vị vị Candela ( Candela (Cd Cd) )

•• Độ Độ rọi rọi (E): (E): Đơn Đơn vị vị Lux Lux(Lx) (Lx) đây đây là là đặc đặc trưng trưng quang quang học học

dành

dành cho cho đối đối tượng tượng được được chiếu chiếu sáng sáng

•• Độ Độ chói chói (L): (L): Đơn Đơn vị vị Cd Cd/m /m2 là là đại đại lượng lượng đặc đặc trung trung cho cho sự sự

tác

tác động động của của một một mặt mặt chiếu chiếu sáng sáng đối đối với với mắt mắt người người

•• Hiệu Hiệu suất suất phát phát quang quang: : Đơn Đơn vị vị Lm/W Lm/W là là tỷ tỷ số số giữa giữa quang quang

thông

thông của của nguồn nguồn sáng sáng và và công công suất suất điện điện của của nó nó

Trang 9

•• Đặc Đặc điểm điểm cấu cấu tạo tạo: :

•• DâyDây kimkim loạiloại ((dâydây tóctóc): ): kimkim loạiloại khókhó

Trang 10

3

3 Thiết Thiết bị bị chiếu chiếu sáng sáng

3.1

3.1 Bóng Bóng đèn đèn: : Huỳnh Huỳnh quang quang

•• Đặc Đặc điểm điểm cấu cấu tạo tạo: :

•• Ống Ống phóng phóng điện điện: : nạp nạp argon argon và và vài vài giọt giọt Hg ở Hg ở áp áp suất suất thấp thấp (0,01mmHg), (0,01mmHg), khí khí

Hai điện điện cực cực làm làm bằng bằng wolfram wolfram có có phủ phủ chất chất dễ dễ giải giải phóng phóng điện điện tử tử

•• Stắc Stắc te te: : là là bóng bóng đèn đèn nhỏ nhỏ có có hai hai cực cực đặt đặt sát sát nhau nhau

•• Chấn Chấn lưu lưu: : là là cuộn cuộn kháng kháng để để tạo tạo quá quá điện điện áp áp đặt đặt trên trên hai hai cực cực của của đèn đèn làm làm

mồi mồi cho cho quá quá trình trình phóng phóng điện điện và và tạo tạo phân phân áp áp để để duy duy trì trì điện điện áp áp

Trang 11

3

3.1

•• Bóng Bóng đèn đèn huỳnh huỳnh quang quang::

•• Nguyên Nguyên tắc tắc hoạt hoạt động động: : nguyên nguyên lý lý phát phát quang quang dựa dựa trên trên sự sự

phóng

phóng điện điện trong trong chất chất khí khí và và nguyên nguyên lý lý huỳnh huỳnh quang quang

•• Sự Sự lão lão hóa hóa của của đèn đèn: : tuổi tuổi thọ thọ của của bóng bóng đèn đèn được được quyết quyết định định

Trang 12

3

3.1

•• Bóng Bóng đèn đèn huỳnh huỳnh quang quang::

•• Ưu Ưu điểm điểm: :

•• HiệuHiệu suấtsuất caocao (40(40 100lm/W), 100lm/W), tuổituổi thọthọ caocao

•• DiệnDiện tíchtích phátphát quangquang lớnlớn

•• QuangQuang thôngthông ítít chịuchịu táctác độngđộng củacủa điệnđiện ápáp

•• Nhược Nhược điểm điểm::

•• KếtKết cấucấu phứcphức tạptạp, , giágiá thànhthành caocao, , coscosφφ thấpthấp

•• PhạmPhạm vi vi phátphát quangquang phụphụ thuộcthuộc nhiệtnhiệt độđộ

•• ĐộĐộ hiểnhiển thịthị màumàu thấpthấp

•• ĐènĐèn chớpchớp 100 100 lầnlần//giâygiây sẽsẽ tạotạo ảoảo giácgiác vềvề thiếtthiết bịbị đứngđứng yênyên tươngtương đốiđối

•• KhiKhi đóngđóng điệnđiện đèđè khôngkhông sángsáng ngayngay

Trang 13

tạo nên nên phát phát xạ xạ ra ra ba ba dải dải hẹp

hẹp ((đỏ đỏ, , xanh xanh lơ lơ và và xanh xanh lá lá cây

cây) ) tạo tạo ra ra ánh ánh sáng sáng trắng trắng

•• Hiếu Hiếu quả quả phát phát sáng sáng cao cao

80lm/W (

80lm/W (tiêu tiêu thụ thụ điện điện năng năng thấp

thấp), ), kích kích thước thước nhỏ nhỏ gọn gọn, , tuổi

tuổi thọ thọ rất rất cao cao, , lắp lắp đặt đặt đơn đơn giản

giản

Trang 14

một cáccác hợphợp lýlý theotheo yêuyêu cầucầu

•• BảoBảo vệvệ chocho mắtmắt khỏikhỏi bịbị chóichói

•• BảoBảo vệvệ chocho bóngbóng đènđèn khôngkhông bịbị vava đậpđập, ,

bámbám bụibụi, , pháphá hủyhủy

•• ThẩmThẩm mỹmỹ

Trang 15

4

4 Thiết Thiết kế kế chiếu chiếu sáng sáng chung chung

4.1

4.1 Các Các yêu yêu cầu cầu ban ban đầu đầu khi khi thiết thiết kế kế

•• Yêu Yêu cầu cầu chiếu chiếu sáng sáng: :

•• KhôngKhông bịbị chóichói mắtmắt đốiđối vớivới cảcả ánhánh sángsáng sơsơ cấpcấp vàvà thứthứ cấpcấp

•• KhôngKhông cócó bóngbóng tốitối

•• TạoTạo đượcđược độđộ rọirọi đồngđồng đềuđều trêntrên bềbề mặtmặt vàvà đạtđạt trịtrị sốsố tốitối thiểuthiểu theotheo yêyê

cầu

•• PhảiPhải tạotạo đượcđược ánhánh sángsáng gầngần giốnggiống ban ban ngàyngày

•• Số Số liệu liệu ban ban đầu đầu::

•• KíchKích thướcthước khôngkhông giangian cầncần chiếuchiếu sángsáng, , khảkhả năngnăng phảnphản xạxạ

•• BốBố trítrí cáccác thiếtthiết bịbị trongtrong khôngkhông giangian chiếuchiếu sángsáng

•• YêuYêu cầucầu chiếuchiếu sángsáng ((độđộ rọirọi, , độđộ chóichói ….)….)

Trang 16

4

4.1

4.1 Các Các yêu yêu cầu cầu ban ban đầu đầu khi khi thiết thiết kế kế

•• Bố Bố trí trí thiết thiết bị bị chiếu chiếu sáng sáng: :

hlv –– khoảngkhoảng cáchcách từtừ mặtmặt nềnnền đếnđến mặtmặt côngcông

Trang 17

4

4.2

4.2 Các Các phương phương pháp pháp thiết thiết kế kế chiếu chiếu sáng sáng

•• Phương Phương pháp pháp hệ hệ số số sử sử dụng dụng: : dùngdùng đểđể tínhtính toántoán chiếuchiếu sángsáng chungchung, ,

Z=EEtb//EEmin hệhệ sốsố qui qui đổiđổi phụphụ thuộcthuộc loạiloại đènđèn vàvà tỷtỷ sốsố L/H, Z=1L/H, Z=1 1,4.1,4

Kdt hệhệ sốsố dựdự trữtrữ tínhtính đếnđến sựsự suysuy thoáithoái quangquang thôngthông, , kkdt =1,2=1,2 1,41,4

Trang 18

•• BướcBước 1: 1: ThôngThông sốsố ban ban đầuđầu: : EminEmin, , loạiloại đènđèn, , kkdt, , kklv, a, b.

•• BướcBước 2: 2: ChọnChọn H, H, thườngthường H=3 H=3 TừTừ đặcđặc điểmđiểm đốiđối tượngtượng cầncần chiếuchiếu sángsáng vàvà

loại

loại đènđèn, , tratra L/H L/H trongtrong sổsổ taytay tùytùy thuộcthuộc loạiloại đènđèn vàvà sốsố dãydãy tínhtính LL

•• BướcBước 3: 3: XácXác địnhđịnh chỉchỉ sốsố phòngphòng φφ vàvà sausau đóđó xácxác địnhđịnh kksd

•• BướcBước 4: 4: DựaDựa vàovào a, b, L a, b, L chọnchọn cáchcách bốbố trítrí đènđèn vàvà xácxác địnhđịnh sốsố đènđèn b b

((khoảngkhoảng cáchcách giữagiữa tườngtường vàvà đènđèn nênnên lấylấy trongtrong phạmphạm vi l=(0,3vi l=(0,3÷÷0,5)L)0,5)L)

•• BướcBước 5: 5: TínhTính quangquang thôngthông ФФ LựaLựa chọnchọn côngcông suấtsuất PPđ vàvà quangquang thôngthông tiêutiêu

chuẩn

chuẩn Ф Ф tc củacủa từngtừng đènđèn

•• BướcBước 6: 6: TínhTính côngcông suấtsuất tínhtính toántoán củacủa chiếuchiếu sángsáng PPcs==PPđ.n

Trang 21

4

4.2

•• Phương Phương pháp pháp gần gần đúng đúng:: dùngdùng đểđể tínhtính toántoán chiếuchiếu sángsáng chocho cáccác

phòng

phòng nhỏnhỏ hoặchoặc chỉchỉ sốsố phòngphòng <0.5 <0.5 vàvà yêuyêu cầucầu tínhtính toántoán khôngkhông cầncần chínhchínhxác

xác CóCó thểthể tínhtính toántoán gầngần đúngđúng theotheo 2 2 cáchcách nhưnhư sausau::

•• CáchCách thứthứ nhấtnhất, , dựadựa trêntrên việcviệc tratra suấtsuất chiếuchiếu sángsáng ww0 trongtrong sổsổ taytay đểđể tínhtính

toán

toán chiếuchiếu sángsáng, , thủthủ tụctục thiếtthiết kếkế nhưnhư sausau: :

Trang 22

•• BướcBước 1: 1: ThôngThông sốsố ban ban đầuđầu: a, b, h, : a, b, h, hhlv, , ρρtr, , ρρtg

•• BướcBước 2: 2: VớiVới đốiđối tượngtượng cầncần thiếtthiết kếkế, , tratra sổsổ taytay xácxác địnhđịnh suấtsuất chiếuchiếu sángsáng ww0

yêu

yêu cầucầu TừTừ đóđó PPcs=S.w0 (S (S –– diệndiện tíchtích chiếuchiếu sángsáng))

•• BướcBước 3: 3: ChọnChọn loạiloại đènđèn vàvà xácxác địnhđịnh quangquang thôngthông ФФđ vàvà côngcông suấtsuất đènđèn PPđ,

từ

từ đóđó xácxác địnhđịnh sốsố đènđèn n=n=PPcs//PPđ

•• BướcBước 4: 4: TínhTính H, H, φφ, L , L vàvà bốbố trítrí đènđèn dựadựa trêntrên n, L, a, b n, L, a, b từtừ đóđó suysuy rara kksd

•• BướcBước 5: 5: KiểmKiểm tratra độđộ rọirọi

•• NếuNếu chưachưa thỏathỏa mãnmãn thìthì quay quay lạilại BướcBước 3, 3, chọnchọn lạilại đènđèn

Trang 23

4

4.2

•• CáchCách thứthứ haihai, , tươngtương tựtự cáchcách thứthứ nhấtnhất, , chỉchỉ kháckhác BướcBước 2 2 vàvà 3 3 TrongTrong đóđó

suất

suất chiếtchiết sángsáng ứngứng vớivới độđộ rọirọi yêuyêu cầucầu tốitối thiểuthiểu làlà

•• TrongTrong đóđó k k làlà hệhệ sốsố an an toàntoàn k>1k>1

•• TừTừ đóđó tínhtính đượcđược côngcông suấtsuất hệhệ thốngthống chiếuchiếu sángsáng PPcs = S.w0 vàvà sốsố lượnglượng

đèn

đèn theotheo n=n=PPcs//PPđ

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	775,69 KB