(Đồ án tốt nghiệp) ứng dụng phần mềm dialux trong tính toán chiếu sáng

Kinh tế nhất trong việc sử dụng TBCS, đó là việc sử dụng khả năng lớn nhất các công suất nguồn sáng với các giá trị tối ưu nhất λλ = tỷ số Theo tiêu chuẩn “Chiếu sáng nhân tạo trong công

Trang 1

SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO

CHẤT LƯỢNG CAO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM DIALUX

TRONG TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG

GVHD: ThS NGUYỄN NGỌC ÂU SVTH: LÊ NGÔ DUY KHÔI

MSSV: 08102196 SVTH: PHAN THANH BÌNH MSSV: 10102253

SKL003974

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp –Ứng dụng phần mềm DIAlux trong tính toán chiếu sáng

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMKHOA ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

CHẤT LƯỢNG CAO

Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 7 năm 2015

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Lê Ngô Duy Khôi

Họ và tên sinh viên: Phan Thanh Bình

Ngành: Điện – Điện tử

Giảng viên hướng dẫn: Thạc sĩ Nguyễn Ngọc Âu

Ngày nhận đề tài: 23/3/2015

MSSV: 08102196MSSV: 10102253

Lớp: Điện công nghiệpĐT: 0983791929Ngày nộp đề tài: 25/7/2015

1 Tên đề tài: Ứng dụng phần mềm DIAlux trong tính toán chiếu sáng

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu: Lý thuyết thiết kế chiếu sáng trong nhà, bệnh viện

đa khoa II Lâm Đồng, phần mềm Dialux

3 Nội dung thực hiện đề tài: Giới thiệu tìm hiểu lý thuyết chiếu sáng, giới thiệu phần mềm tính toán chiếu sáng DIAlux, hướng dẫn sử dụng phần mềm Dialux,

thiết kế chiếu sáng cho bệnh viện đa khoa II Lâm Đồng, so sánh đèn huỳnh quangT8 Deluxe và bóng đèn LED tube,

4 Sản phẩm: Giới thiệu cơ bản về lý thuyết chiếu sáng, cách sử dụng cơ bản

Dialux, giới thiệu tính năng ưu việt của đèn LED

i

Trang 3

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

CHẤT LƯỢNG CAO

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: ………MSSV: ………

………MSSV: ………

Ngành:………

Tên đề tài:………

Họ và tên giáo viên hướng dẫn:………

NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện: ………

………

2 Ưu điểm: ………

………

3 Khuyết điểm: ………

………

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không? ………

5 Đánh giá loại: ………

6 Điểm: ……….( Bằng chữ: ……… )

………

Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 20…

Giáo viên hướng dẫn

ii

Trang 4

ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐÀO TẠO Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

CHẤT LƢỢNG CAO

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: ……… MSSV:………

………MSSV:………

Ngành:………

Tên đề tài: ………

Họ và tên giáo viên phản biện: ………

NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài và khối lƣợng thực hiện: ………

………

2 Ƣu điểm: ………

………

3 Khuyết điểm: ………

………

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không? ………

5 Đánh giá loại: ………

6 Điểm: ……….( Bằng chữ: ………)

………

Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 20…

Giáo viên phản biện

iii

Trang 5

Lời Cảm Ơn

Được sự phân công của Khoa Chất Lượng Cao Trường đại học Sư Phạm

Kỹ thuật TPHCM, được sự đồng ý của thầy Ths Nguyễn Ngọc Âu, chúng em đãthực hiện đề tài “Chiếu sáng Bệnh viện Gia Định bằng phần mềm dialux”

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn,giảng dạy tronh suốt quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở Trường ĐH SưPhạm Kỹ Thuật TPHCM

Xin chân thành cảm ơn Thầy giáo hướng dẫn Ths Nguyễn Ngọc Âu đã tậntình, chu đáo hướng dẫn những kiến thức về chuyên môn thiết thực và những chỉdẫn khoa học quý báu

Mặc dù đã cố gắng thực hiện đồ án này một cách hoàn chỉnh nhất Song dobuổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế cũngnhư hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sótnhất định mà bản thân chưa thấy được

Chúng em rất mong được sự góp ý của các quý Thầy, Cô giáo và các bạn để

đồ án được hoàn chỉnh hơn

iv

Trang 6

The Project Summary

Most of the energy users in industry and trade are all aware of the problem insaving energy lighting systems In some cases, we need to consider the designedlighting system to achieve the expected savings In this thesis, we will review thebasic theory of lighting design to optimize the lighting system

The content of the thesis:

 General Rules and Standards for the lightning design

 General issues when designing lighting

 The calculating methods of the lighting

 The calculating distribution of the luminous flux, illuminance, brightness in the room

 Applying Dialux software to design lighting for the hospital

 Otimizing costs by replacing the fluorescent lamps with LEDs These issues were presented in detail in the thesis

v

Trang 7

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Nội dung nghiên cứu 1

1.4 Ý nghĩa thực tiễn 1

1.5 Giới hạn đề tài 2

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

2.1 Các nguyên tắc chung 3

2.2 Các tiêu chuẩn chiếu sáng Việt Nam và qui chuẩn sử dụng năng lượng hiệu quả 3

2.3 Các vần đề chung khi thiết kế chiếu sáng 4

2.3.1 Chi phí cho hệ thống chiếu sáng 6

2.3.2 Lựa chọn các thông số cho hệ thống chiếu sáng 7

2.4 Các phương pháp tính toán chiếu sáng 12

2.4.1 Phương pháp hệ số sử dụng 12

2.4.2 Phương pháp quang thông 14

2.4.3 Phương pháp mật độ công suất 15

2.4.4 Phương pháp điểm 16

2.4.5 Độ rọi gián tiếp 20

2.5 Tính toán sự phân bố quang thông, độ rọi, độ chói trong một căn phòng 20 2.5.1 Tính toán sự phân bố quang thông trong một căn phòng 20

2.5.2 Tính toán độ rọi trong một căn phòng 24

vi

Trang 8

2.5.3 Tính toán độ rọi trung bình trên các bề mặt 29

2.5.4 Xác định độ chói trung bình trên các bề mặt 33

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM DIALUX VÀ CÁC YÊU CẦU CẦN THIẾT KHI THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG BỆNH VIỆN 34

3.1 Giới thiệu về DIALux 4.12 Light Wizard 34

3.2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm DIAlux 34

3.2.1 Công cụ Wizards trong DIALux 4.12 - DIALux Light 36

3.3 Các vấn đề gặp phải khi thiết kế chiếu sáng bệnh viện 43

3.4 Tổng quan 43

3.5 Yêu Cầu chung khi thiết kế từng khu vực 43

CHƯƠNG 4 ÁP DỤNG PHẦN MỀM DIALUX ĐỂ TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG: BỆNH VIỆN ĐA KHOA LÂM ĐỒNG II 46

4.1 Tổng quan 46

4.2 Chuẩn áp dụng và yêu cầu chung: 46

4.3 Các Thông số ban đầu 46

4.4 Áp dụng DIAlux tính toán cho phòng chăm sóc của bệnh viện 48

4.5 Kết quả tính toán 53

CHƯƠNG 5 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN VÀ SO SÁNH LỢI ÍCH KINH TẾ 54 5.1 Phương án đề xuất: 54

5.2.Tính toán và so sánh 54

5.2 Nhận xét và lựa chọn phương án tối ưu 66

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN 67

6.1 Tổng kết: 67

vii

Trang 9

6.2 Hướng phát triển 67

PHỤ LỤC 69

ĐẶC ĐIỂM CÁC LOẠI ĐÈN 69

Đèn sợi đốt (GLS) 69

Đèn Halogen-Vonfam 70

Đèn huỳnh quang 71

Đèn huỳnh quang compact 72

Đèn hơi Natricao áp 72

Đèn kết hợp 73

Đèn halogen kim loại 74

Đèn LED 75

viii

Trang 10

Danh mục bảng:

Bảng 2.1 TCVN 7114:2002 Ecgônômi trong nhà - Các mức độ rọi đặc trưng 4

Bảng 2.2 TCXD 16: 1989 các giá trị độ rọi tiêu chuẩn chọn theo thang độ

rọi 9

Bảng 2.3 Hệ số dự trữ của một số loại đèn 10

Bảng 2.4 Một số giá trị LLF đặc trưng của các đèn 12

Bảng 4.1 Số lượng đèn sử dụng tương ứng với từng khu vực 53

Bảng 5.1 So sánh đèn huỳnh quang T8 Deluxe H22 và Led tube 54

Bảng 5.2 So sánh chi phí cố định ΔK’ (VNĐ/năm)K’ (VNĐ/năm) 55

Bảng 5.3 So sánh chi phí vận hành ΔK’ (VNĐ/năm)K" (VNĐ/năm) 56

ix

Trang 11

Danh mục Hình:

Hình 2.1 Hệ số suy giảm quang thông của các đèn phóng điện 11

Hình 2.2 Xác định độ rọi khi các bộ đèn với nguồn sáng dài 18

Hình 2.3 Các thông số để xác định độ rọi tại một diểm do nguồn sáng dài tạo nên 19

Hình 2.4 Xác định quang thông đối với nguồn sáng dài 21

Hình 2.5 Xác định quang thông khi nguồn sáng là mặt phẳng sáng đều 22

Hình 2.6 Các đồ thị xác định Φ 12/h2 23

Hình 2.7 Sự phụ thuộc hệ số sử dụng 24

Hình 2.8 Xác định độ rọi tại điểm A do nguồn sáng dài BC tạo nên 27

Hình 2.9 Sự phân bố các bộ đèn thành những dải sáng 33

Hình 3.1 Cửa sổ Welcome của DIALux 35

Hình 3.2 Biểu tƣợng chạy DIALux Light 37

Hình 3.4 Giao diện DIALux Wizard 1 38

Hình 3.5 Giao diện Data Input 39

Hình 3.6 Giao diện Calculation and Results 41

Hình 3.7 Giao diện Result Output 42

Hình 4.1 Tổng quan Bệnh Viện Đa Khoa Lâm Đồng II 47

Hình 4.2 Nhập số liệu cho phòng chăm sóc 49

Hình 4.3 Chọn đèn cho thiết kế 50

Hình 4.4 Phân bố độ rọi 51

Hình 4.5 Kết quả sau khi sử dụng phần mềm tính toán 52

x

Trang 12

Danh mục biểu đồ:

Biểu đồ 5.2 So sánh thời gian hoàn vốn 16/24 59

xi

Trang 13

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Đặt vấn đề

Từ thời kỳ sơ khai của văn minh đến thời gian gần đây, con người chủ yếutạo ra ánh sáng từ lửa mặc dù đây là nguồn nhiệt nhiều hơn ánh sáng Ở thế kỷ XXI,chúng ta vẫn đang sử dụng nguyên tắc đó để sản sinh ra ánh sáng và nhiệt qua loạiđèn nóng sáng Nhưng chỉ trong vài thập kỷ gần đây, các sản phẩm chiếu sáng đãtrở nên tinh tế hơn, hiện đại và đa dạng hơn nhiều Theo ước tính,việc tiêu thụ nănglượng của chiếu sáng chiếm khoảng 20 - 45% tổng tiêu thụ năng lượng của một toànhà thương mại và khoảng 3 - 10% trong tổng tiêu thụ năng lượng của một nhàmáy công nghiệp

Hầu hết những người sử dụng năng lượng trong côngnghiệp và thương mạiđều nhận thức được vấn đề tiết kiệm năng lượng trong các hệ thống chiếu sáng.Thông thường có thể tiến hành tiết kiệm năng lượng một cách đáng kể chỉ với vốnđầu tư ít và một chút kinh nghiệm Thay thế các loại đèn hơi thủy ngân hoặc đènnóng sáng bằng đèn halogen kim loại hoặc đèn natri cao áp sẽ giúp giảm chi phínăng lượng và tăng độ chiếu sáng Lắp đặt và duy trì thiết bị điều khiển quang điện,đồng hồ hẹn giờ và các hệ thống quản lý năng lượng cũng có thể đem lại hiệu quảtiết kiệm đặc biệt Tuy nhiên, trong một số trường hợp, cần phải xem xét việc sửađổi thiết kế hệ thống chiếu sáng để đạt được mục tiêu tiết kiệm như mong đợi Cầnhiểu rằng những loại đèn có hiệu suất cao không phải là yếu tố duy nhất đảm bảomột hệ thống chiếu sáng hiệu quả

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Sử dụng phần mềm DIAlux trong tính toán chiếu sáng và hợp lý hóa các giảipháp công nghệ và các thiết bị đã có liên quan đến: chiếu sáng bằng đèn LED, hệthống chiếu sáng có thể hoạt động hiệu quả, tiết kiệm năng lượng

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu cách tính toán trong nhà

- Tìm hiểu về phần mềm Dialux

- Ứng dụng được dialux vào thực tiễn

- So sánh đèn huỳnh quang với đèn led

1.4 Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài góp phần đưa đèn LED đến gần với người tiêu dùng hơn, từ đó giúp người

sử dụng có thể sử dụng điện năng một cách hiệu quả, thân thiên với môi trường

1

Trang 14

1.5 Giới hạn đề tài

Trong phạm vi bài báo cáo này, chúng ta sẽ xem xét lý thuyết cơ bản về thiết kếchiếu sáng và phần mềm thiết kế chiếu sáng DIALUX nhằm tối ƣu hóa hệ thốngchiếu sáng

2

Trang 15

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1Các nguyên tắc chung

Tiêu chuẩn hóa hệ thống chiếu sang nhân tạo (CSNT) Gồm có hai

phương pháp:

- Phương pháp trực tiếp: qui định các đại lượng trực tiếp xác định hiệu suất

của hệ thống và chiếu sang (ví dụ: hiệu suất lao động, mức nhìn thấy và phânbiệt, khả năng nhìn, độ sáng, …)

- Phương pháp gián tiếp: qui định các đặc tính quang của hệ thống, sự phân bố

theo thời gian và phổ (các đặc tính quang: đổ rọi, huy độ được chiếu sáng…)xác định hiệu suất của hệ thống chiếu sáng

Hiệu suất của hệ thống chiếu sáng phụ thuộc vào các đặc tính quang được xácđịnh không chỉ các giá trị số lượng, mà còn chất lượng chiếu sáng (trường ánhsáng trong không gian được chiếu, phổ và thời gian)

Mục đích tiêu chuẩn hóa

- Đảm bảo các đặc tính chất lượng và số lượng chiếu sáng mà nó xác định hiệu suất hệ thống chiếu sáng

- Qui định sự chi phí năng lượng, vật liệu và thiết bị …

Giải quyết các bài tiêu chuẩn hóa trên cơ sở kinh tế, có thể cho phép đi tới lựa chọn các tiêu chuẩn của CSNT đảm bảo chi phí nhỏ nhất

Các yêu cầu đối với hệ thống chiếu sáng

- Các vật được chiếu sáng phải có huy độ vừa đủ để phát hiện và phân biệt chúng

- Đảm bảo không có sự khác biệt lớn giữa huy độ bề mặt làm việc và không gian chung quanh

- Độ rọi không đổi trên bề mặt làm việc theo thời gian

- Không có các vết tối rõ trên các bề mặt làm việc và khi chiếu sáng vật nổi cho phép ta phân biệt thể tích và hình dạng chúng

- Đảm bảo trong tầm nhìn không có những mặt chói lớn

2.2 Các tiêu chuẩn chiếu sáng Việt Nam và qui chuẩn sử dụng năng lượng hiệu quả

- TCVN 7114: 2002 “Ecgônômi – Nguyên lý Ecgônômi thị giác chiếu sáng cho HT làm việc trong nhà”

+ Áp dụng tiêu chuẩn này cung cấp hàng loạt phương án lựa chọn, từ cáchướng dẫn chung cho tới các thông tin chi tiết liên quan đến những thông số cần thay đổinhằm đảm bảo một môi trường thị giác chấp nhận được

3

Trang 16

+ Cụ thể là đề xuất các giá trị độ rọi tiêu chuẩn trong nhà và các phạm vi giới hạn chói loá để định hướng thiết kế chiếu sáng

Các mức độ rọi (lux) Loại khu vực, công việc hoặc hoạt động

50 100 150 Vùng đi lại, định hướng đơn giản hoặc quan sát chung

200 300 500 Công việc đòi hỏi thị giác đơn giản

300 500 750 Công việc đòi hỏi thị giác trung bình

500 750 1000 Công việc đòi hỏi thị giác cao

750 1000 1500 Công việc đòi hỏi thị giác phức tạp

1000 1500 2000 Công việc đòi hỏi thị giác đặc biệt

Hơn 2000 Thực hiện công việc thị giác rất chính xác

Bảng 2.1 TCVN 7114:2002 Ecgônômi trong nhà - Các mức độ rọi đặc

trưng

QCXDVN 09 : 2005 “ Các công trình sử dụng năng lượng hiệu quả”

Quy chuẩn này được ban hành nhằm giảm thiểu lãng phí năng lượng sửdụng trong các công trình xây dựng, nâng cao điều kiện tiện nghi nhiệt, tiện nghi thịgiác cũng như nâng cao năng suất lao động cho những người sống và làm việctrong những công trình đó, bằng cách quy định:

Những yêu cầu kỹ thuật và giải pháp áp dụng trong công tác thiết kế và xây dựngcác công trình như nhà ở cao tầng, các công trình công cộng (đặc biệt công trìnhthương mại, khách sạn cao tầng, cao ốc văn phòng, các công trình sử dụng nhiềunăng lượng …)

Những yêu cầu kỹ thuật tối thiểu bắt buộc phải tuân thủ để sử dụng năng lượng cóhiệu quả khi thiết kế xây dựng mới hoạc cải tạo những công trình thương mại, các

cơ quan nghiên cứu, trụ sở hành chính nhà nước, chung cư cao tầng và các kháchsạn lớn… có sử dụng điều hoà không khí, các thiết bị sử dụng nhiều năng lượng

2.3 Các vần đề chung khi thiết kế chiếu sáng

Thiết kế một hệ thống chiếu sáng là một bài toán khó và phức tạp, đòi hỏingười thiết kế không chỉ có những kiến thức kỹ thuật sâu, mà còn phải làm quenvới các vấn đề kiến trúc, cộng nghệ sản xuất và thị giác

Phần thiết kế một hệ thống chiếu sáng bao gồm: phần tính toàn chiếu sáng,phần điện và phần kinh tế Khi thiết kế phải đảm bảo không chỉ các đặc tính sốlượng và chất lượng chiếu sáng tại chỗ làm việc và không gian chung quanh, màcòn sự an toàn hoạt động của hệ thống chiếu sáng, sự thuận tiện vận hành và kinhtế

4

Trang 17

Chiếu sáng nhân tạo trong nhà ở nói riêng và trong các công trình công cộnggồm: chiếu sáng làm việc, chiếu sáng sự cố, chiếu sáng an toàn và chiếu sáng bảovệ.

Chiếu sáng làm việc (work lighting):dùng để đảm bảo sự làm việc, hoạtđộng bình thường của người, vật và phương tiện vận chuyển khi không có hoặcthiếu ánh sáng tự nhiên

Chiếu sáng sự cố (emergency lighting): cho phép vẫn tiếp tục làm việc trongmột thời gian hoặc an toàn của người đi ra khỏi nhà khi chiếu sáng làm việc bị hư

Chiếu sáng sự cố phải tạo ra ít nhất trên bề mặt làm việc một độ rọi bằng 5%

độ rọi chiếu sáng “làm việc” (trong các toà nhà E= 2 30 lux, ngoài trời E=1 5 lux)

Chiếu sáng an toàn (safety lighting): để phân tán người (trong nhà hoặcngoài trời) cần thiết ở những lối đi, những nơi trong xí nghiệp và công cộng có hơn

50 người, ở những cầu thang của toà nhà có từ 6 tầng trở lên, những phân xưởng cóhơn 50 người và những nơi khác hơn 100 người Độ rọi nơi đó ít nhất là 0,5 luxtrong nhà; 0,2 lux ngoài trời

Chiếu sáng bảo vệ (security lighting): cần thiết trong đêm tại các công trìnhxây dựng hoặc những nơi sản xuất Để chiếu sáng bảo vệ dùng một phần các bộ đèncủa chiếu sáng làm việc chiếu xung quanh các công trình xây dựng và nơi sản xuấtvới độ rọi ngang trên mặt đất hoặc độ rọi đứng trên bề mặt giới hạn tối thiểu 0,5 lux

Mạch điện cung cấp cho chiếu sáng sự cố, chiếu sáng an toàn có thể khôngcùng nguồn với chiếu sáng làm việc (hoặc tự động chuyển sang hệ thống chiếu sáng

sự cố khi chiếu sáng làm việc bị hư hỏng) Các nguồn khác nhau có thể là các biến

áp từ hai trạm điện hoặc máy phát điện riêng Lựa chọn hệ cung cấp điện phụ thuộcvào các yêu cầu của sự an toàn hoạt động hệ chiếu sáng và kinh tế

Có hai phương pháp để chiếu sáng sự cố:

- Lấy một phần các đèn chiếu sáng làm việc để làm chiếu sáng sự cố Sử dụng các đèn khác thêm để chiếu sáng sự cố

Để chiếu sáng an toàn: sử dụng đèn nung sáng, đèn huỳnh quang (nếu nhiệt

độ xung quang txq 10oC và điện thế mạng 90% giá trị danh định) không được sử dụng đèn TNCA, Metal Halide

Đèn chiếu sáng sự cố và chiếu sáng an toàn cần khác với đèn chiếu sáng làm việc về kích thước, chủng loại hoặc có dấu hiệu riêng trên đèn

Vấn đề phục vụ TBCS khi vận hành chiếu sáng

Một trong những yêu cầu khi thiết kế hệ chiếu sáng là dễ dàng với tới đèn để thay đèn, lau chùi đèn và sửa chữa

5

Trang 18

Các phương pháp:

- Mắc TBCS trên độ cao cho phép 4 m;

2.3.1 Chi phí cho hệ thống chiếu sáng

Chi phí lắp đặt chiếu sáng (K) bao gồm chi phí cố định (K’) và chi phí vận

Chi phí lắp đặt chiếu sáng: K = n[p.K1 + R + tB(a.P + )] (1.4)

Với: a (đồng/kWh) – giá tiền năng lượng

K (đồng/năm) – chi phí hàng năm đối với hệ chiếu sáng

K’ (đồng/năm) – chi phí hàng năm cố địnhK’’ (đồng/năm) – chi phí vận hành hàng năm

K1 (đồng) – giá tiền 1 bộ đèn kể cả công lắp đặt

K2 (đồng) – giá tiền 1 bóng đèn kể cả công thay thế K1 (đồng) – chi phí đầu tư (n.K1) n – số bộ đèn

p (1/năm) – lãi suất đối với sự lắp đặt

P (kw) – công suất 1 bộ đèn

R (đồng/năm) – chi phí lau chùi hàng năm 1 bộ đèn

t (năm) – thời gian hoàn vốn

tB (h) – thời gian làm việc mỗi năm

tLa (h) – tuổi thọ bóng đènKhi lựa chọn TBCS để đảm bảo hiệu quả kinh tế cao nhất, không những cần

quan tam đến chi phí đầu tư ban đầu, mà còn phải chú ý đến chi phí vận hành sử

dụng trong khoảng thời gian nhất định Điều này có thể phải chấp nhận đầu tư ban

đầu cao hơn để đạt được tổng chi phí thấp hơn

Công thức tính thời gian hoàn vốn đối với sự lắp đặt mới:

So sánh thời gian hoàn vốn của hai phương án lắp đặt mới, trong đó phương

6

Trang 19

án B có chi phí đầu tư lớn hơn và chi phí vận hành thấp hơn:

2.3.2 Lựa chọn các thông số cho hệ thống chiếu sáng

Nguồn sáng có rất nhiều loại, có thể phân loại theo công suất tiêu thụ, từ vài

chục watt đến hàng chục kilowatt, phân loại theo điện áp sử dụng, phân loại theo

hình dáng và kích thước của nguồn sáng Thêm vào đó, tuỳ theo yêu cầu về chất

lượng và số lượng của hệ thống chiếu sáng cần phải quan tạm đến tính năng kỹ

thuật của nguồn sáng Vì nguồn sáng đa dạng như vậy, cho nên khi thiết kế chiếu

sáng cần phải lựa chọn nguồn sáng cho thật phù hợp với yêu càu sử dụng

Do đó chọn nguồn sáng theo các tiêu chuẩn sau đây:

- Nhiệt độ màu được chọn theo biểu đồ Kruithof;

Được sử dụng trong các trường hợp khi cần có các điều kiện

Hệ chiếu sáng chung (general lighting): không những bề mặt làm việc để

chiếu sáng mà tất cả phòng nói chung cũng được chiếu sáng nữa, có hai

phương thức đặt đèn: chung đều và chung khu vực

Hệ chiếu sáng chung đều: Khoảng cách giữa các đèn trong một dãy và

giữa các dãy được đặt đều nhau Sự phân bố đều chiếu sáng giống nhau trên diện

tích phòng

Hệ chiếu sáng chung khu vực: Được sử dụng khi cần phải thêm những phần

chiếu sáng, mà những phần này chiếm diện tích khá lớn hoặc là theo điều kiện làm

việc không thể sử dụng các bộ phận chiếu sáng tại chỗ Theo phương thức này, các

đèn được chọn đặt theo sự lựa chọn theo hướng phân bố có lợi của quang thông và

khắc phục các bóng tối trên bề mặt được chiếu do các dụng cụ máy móc đặt sát gần

nhau, tức là do vị trí các đồ vật, dụng cụ trong nhà

Sự phân bố khu vực cho phép giảm công suất sử dụng so với sự phân bố đều

và chất lượng chiếu sáng được nâng cao, nhưng nhược điểm của nó là huy độ phân

bố không đều trong tấm mắt và hệ thống mạch điện phức tạp

Hệ chiếu sáng hỗn hợp: gồm có các đèn được đặt trực tiếp tại cách chỗ làm

việc (task lighting) dùng để chiếu sáng chỗ làm việc và các đèn chiếu sáng chung

7

Trang 20

dùng để khắc phục sự phân bố không đều của huy độ trong tầm nhìn và thiết bị, tạomột độ rọi cần thiết tại các lối đi trong phòng

Để tránh sự sai biệt về huy độ, chiếu sáng chung phải hài hoà với chiếu sángtại chỗ, do đó chiếu sáng chung trong hệ chiếu sáng hỗn hợp cần phải lập trên mặtphẳng làm việc một độ rọi có giá trị bằng 10% trị số độ rọi của chiếu sáng hỗn hợp.Ngoài ra các mức đó không thấp hơn 150 lux nếu dùng đèn phóng điện không thấphơn 50 lux nếu dùng đèn nung sáng

Ngoài ra còn có hệ chiếu sáng nổi bật (accent lighting): chủ yếu là trang trí

làm nổi bật các bức tranh, cây cối, phong cảnh…

Lựa chọn giữa hệ chiếu sáng chung và chiếu sang hỗn hợp là một bài toántương đối phức tạp Kết quả của nó phải dựa vào hàng loạt yếu tố: tâm lý, sinh lý,kinh tế, cấu trúc và ngành nghề

Ưu và nhược điểm của các hệ chiếu sáng

Chi phí ban đầu của hệ thống chiếu sáng hỗn hợp nhiều hơn so với chiếusáng chung, vì ngoài chi phí cho các TBCS tại chỗ và các phần điện ở các điện thếnhỏ hơn Nhưng công suất sử dụng của hệ chiếu sáng hỗn hợp nhỏ hơn công suấtcủa hệ chiếu sáng chung, đặc biệt khi có độ rọi lớn Vì vậy chi phí năng lượng điệncủa hệ chiếu sáng hỗn hợp thấp hơn Do đó chi phí vận hành chiếu sáng (trong đónăng lượng điện chiếm phần kinh tế chính yếu) thường là ít hơn đối với hệ chiếusáng hỗn hợp

Hệ chiếu sáng hỗn hợp có ưu điểm hơn trong việc thuận tiện sử dụng, vì cácđèn được làm việc tại chỗ nên dễ dàng thay đổi, lau chùi đèn và có thể bật tắt chúngkhi cần thiết

 Chọn các thiết bị chiếu sáng

Sự lựa chọn TBCS phải dựa trên điều kiện sau:

- Các yêu cầu về phân bố ánh sáng và sự giảm chói;

Trang 21

Kinh tế nhất trong việc sử dụng TBCS, đó là việc sử dụng khả năng lớn nhất các công suất nguồn sáng với các giá trị tối ưu nhất λλ = (tỷ số

Theo tiêu chuẩn “Chiếu sáng nhân tạo trong công trình dân dụng”, Việt Nam,TCXD 16: 1989 các giá trị độ rọi tiêu chuẩn chọn theo thang độ rọi:

Giá trị độ rọi E tiêu chuẩn trong hệ thống chiếu sáng tổng hợp phải lớn hơn

so với hệ thống chiếu sáng chung, vì ngoài giá trị độ rọi do các đèn chiếu sángchung tao thành, còn độ chiếu sáng tại cho làm cho giá trị E tại mặt phẳng làm việclớn hơn

Ngoài ra còn có một số điều kiện khác ảnh hưởng lên sự lựa chọn giá trị E,bắt buộc phải tăng giá trị E hoặc giảm E trong một số trường hợp Ví dụ phải tăng Etrong một số trường hợp như sự làm việc bằng mắt căng thẳng kéo dài trong cảngày làm việc, vật nằm cách xa người quan sát (0,5m), không có ánh sáng tự nhiên

Trang 22

9

Trang 23

và một số phòng có yêu cầu đặc biệt Bên cạnh đó thì E có thể giảm ở những trườnghợp không đòi hỏi sự phục vụ máy móc liên tục hoặc những nơi ít người lui tới.

 Chọn hệ số dự trữ hay hệ số bù d

Trong khi thiết kế chiếu sáng, khi tính công suất cần phải chú ý rằng trongquá trình vận hành của hệ chiếu sáng Giá trị độ rọi trên mặt phảng làm việc giảm.những nguyên nhân chính giảm E đó là sự giảm quang thông của nguồn sáng trongquá trình cháy, sự giảm suất của đèn khi den, TBCS, tường và trần bị bẩn

Như vậy, khi tính công suất nguồn sáng để đảm bảo giá trị tiêu chuẩn trênmặt phằng làm việc trong quá trình vận hành của TBCS cần phải cho thêm một hệ

số tính đến sự giảm E hệ số đó được gọi là hệ số hệ dự trữ k (Liên Xô (cũ)) hay hệ

số bù trừ (Pháp)

Theo tiêu chuẩn, hệ số dự trữ phụ thuộc vào môi trường làm việc và loạinguồn sáng Giá trị hệ số k đồi với đèn phóng điện lớn hơn so với đèn nung sángtrong cùng điều kiện vận hành, là vì sự giảm quang thông của đèn phóng điện vàocuối tuổi thọ lớn hơn

Đối tượng được chiếu sáng

Hệ số dự trữ k

Số lần lau chùi Đèn phóng điện Đèn nung sáng

Trang 24

10

Trang 25

Hình 2.1 Hệ số suy giảm quang thông của các đèn phóng điện.

Hệ số suy giảm do các bề mặt phản xạ bị bẩn:

- Địa điểm sạch ( văn phòng, lớp học, …) δ2 = 0,9

- Địa điểm công nghiệp (cơ khí, kho) δ2 = 0,8

- Không khí ô nhiễm ( xưỡng cưa, nơi có khó bụi ) δ2 = 0,7

2.3.2.6 Hệ số suy giảm ánh sáng ( LLF)

Đối với PP quang thông sử dụng hệ số suy giảm ánh sáng LLF ( light lossfactor) để đánh giá sự thay đổi quang thông theo thời gian Hệ số này phụ thuộc rấnhiếu yếu tố:

LLF = LLDF FDDF RSDDF BF FATF SVVF LPF OF FSDF LBF

Với :

LLDF (Lamp Lumen Depreciation Factor): hệ số suy giảm quang thông đèn

FDDF (Fixture Dirt Depreciation Factor): hệ số suy giảm đèn do bụi bẩn

RSDDF (Rom Surface Dirt Depreciation Facetor): hệ số suy giảm bề mặt phản xạphòng do bụi bẩn

BF (Ballast Factor): khi đèn hoạt động cùng với ballast thự tế khác với ballastchuẩn

FATF (Fixture Ambient Temperature Factor): hệ số nhiệt độ bộ đèn (chỉ đối với đènhuỳnh quang khi nhiệt độ khác với nhiệt độ hoạt động lý tưởng làm suy giảm ánhsáng phát ra)

SVVF (Supply Voltage Variation Factor): hệ số giao động điện áp (có thể làm tănghay giảm lượng ánh sáng phát ra)

LPF (Lamp Position Factor): hệ số vị trí đèn

11

Trang 26

OF (Optical Factor): hệ số quang học (khi đèn đặt trong choá, nó cản trở và hấp thu

một phần lượng ánh sáng phản xạ ra từ choá, hệ số này được đánh giá là hệ số

quang học Đèn HQ T12 có OF=1, thay thế bằng đèn nhỏ hơn như đèn HQ T10, T8

thì có OF cao hơn)

FSDF (Fixture Surface Deprecation Factor): hệ số già hoá bề mặt choá ( vật liệu có

thể đổi màu do thường xuyên tiếp xúc với nhiệt)

LBF (Lamp Burnouts Factor): hệ số đèn hư (nhà thiết kế chiếu sáng giả định khi

nào đèn hư thì được thay thế) Tuy nhiên nó được biết đến là một tỉ lệ phần trăm

đèn hư tại một thời gian nhất định, thì yếu tố suy giảm ánh sáng phải tính đến Ví

dụ, nếu 5% của các loại đèn hư tại bất kỳ thời gian nhất định, thì hệ số này suy

Các bài toán chiếu sáng gồm hai loại:

- Xác định số bộ đèn theo giá trị độ rọi cho trước (thường gọi là bài toán

thuận)

- Xác định các giá trị độ rọi trên mặt phẳng tính toán theo sự phân bố đèn,

công suất đèn và xác định sự phân bố đèn, công suất đèn và xác định sự phân bố huy độ

trong vùng nhìn (bài toán kiểm trặ

Trong cả hai loại đòi hỏi xác định sự phân bố quang thông rơi trực tiếp từ các

bộ đèn lên mặt phẳng sử dụng, trần, tường và quang thông do sự phản xạ nhiều lần

giữa các mặt được chiếu sáng

2.4.1 Phương pháp hệ số sử dụng

Đây là phương pháp (PP) tính toán khá chính xác, thường được áp dụng cho

các đối tượng không quan trọng, nơi cần độ sáng cao và phòng có dạng hình hộp

Tuy nhiên ta có thể sử dụng phương pháp này để tính toán các dạng phòng khác,

nếu qui đổi tương đương về dạng hình hộp

12

Trang 27

 Phương pháp hệ số sử dụng (Pháp)

Trong đó hệ số sử dụng quang thông:U= ηuud + ηuui

ηuud , ηuui - Hiệu suất trực tiếp và gián tiếp của bộ đèn

ηuud , ηuui - Hệ số có ích của bộ đèn theo cấp trực tiếp và gián tiếp

Etc- Độ rọi tiêu chuẩn trên bề mặt làm việc (lux) Thường là độ rọi trung bình trên

bề mặt làm việc

S - Diện tích bề mặt làm việc (m2) d - Hệ số bù

Thông thường với một bộ đèn đã cho, nhà chế tạo cho trực tiếp hệ số sử dụng

U = ηuud + ηuuihoặc hệ số có ích ud, ui theo các chỉ số địa điểm với (K= ) và

các hệ số phản xạ các bề mặt

Lựa chọn số bộ đèn sao cho có thể phân bố được và đảm bảo sai số nằm

trong khoảng cho phép ( -10%  +20%).

Từ công thức (1.8) ta có thể xác định độ rọi trung bình trên bề mặt làm việc

 Phương pháp hệ số sử dụng (Liên Xô cũ)

Phương pháp này cũng giống phương pháp sử dụng của Pháp, chỉ hơi khác

một chú về quan niệm độ rọi tiêu chuẩn Ở đây độ rọi tiêu chuẩn là độ rọi ở nơi tối

nhất trên bề mặt làm việc, nhưng công thức tính vẫn giống nhau

Quang thông trong mỗi bộ đèn được tính theo công thức sau:

Theo giá trị quang thông tính được, ta lựa chọn quang thông tiêu chuẩn của

đèn có sự sai số không vượt quá (-10%  +20%).

13

Trang 28

Khi các bộ đèn được phân thành dãy, ta thay thế số bộ đèn Nbộđèn bằng số

dãy đèn Ndây Khi đó Φ sẽ là quang thông của một dãy đèn Số bộ đèn trong một

dãy đèn sẽ được xác định:

Khi tổng số độ dài các bộ đèn trong một dãy lớn hơn chiều dài căn phòng, cần tăng

giá trị công suất đèn hoặc tăng số dãy đèn, hoặc tăng số bóng đèn trong một bộ đèn

Khi tổng độ dài các bộ đèn trong một dãy bằng chiều dài căn phòng, phân bố các bộ

đèn thành một dãy liên tục

Khi tổng độ dài các bộ đèn trong một dãy nhỏ hơn chiều dài căn phòng, phân bố các

bộ đèn thành một dãy không liên tục (giữa chúng là các khoảng cách bằng nhau λ).)

Nên phân bố sao cho λ).<0,5htt ngoại trừ bộ đèn có nhiều bóng đèn trong các nhà

hành chính công cộng

Hệ số E biểu thị sự phân bố không đều của độ rọi, là hàm số của nhiều

(λ)./htt) Khi tỷ số đó tăng thì E cũng tăng.Khi tỉ tỉ số λ)./htt không vượt quá giá trị tối

ưu thì có thể coi:

E = 1,15 đối với đèn nung sáng và các đèn phóng điện

E = 1,1 khi các đèn huỳnh quang phân thành các dãy sáng

E = 1 khi tính toán độ rọi phản xạ

Khi tính toán độ rọi trung bình thì không tính đến E

Để xác định hệ số sử dụng quang thông Kϴ của một bộ đèn cần tính kỷ các

chỉ số địa điểm K, tỷ số treo j ( chương 4) và xác định hệ số phản xạ trần, tường,

sàn

Công thức (1.11) có thể viết dưới dạng quang thông tổng:

Ta có thể xác định độ rọi E trung bình trên một bề mặt sau một năm, nếu biết

quang thông của bộ đèn theo công thức (1.11):

2.4.2 Phương pháp quang thông

Về bản chất phương pháp quang thông ( sử dụng chủ yếu ở các nước Bắc

Mỹ) giống với phương pháp hệ số sử dụng, chỉ khác là ở đây xác định tỷ số địa

điểm CR và hệ số suy giảm ( LLF - light loss factor)

Quang thông tổng của các đèn được xác định:

14

Trang 29

Ta có thể xác định độ rọi E trung bình trên một bề mặt sau một năm, nếu ta

biết quang thông của bộ đèn theo công thức (1.15):

htt – chiều cao treo đèn so với bề mặt làm

việc htv – chiều cao bề mặt làm việc

Phương pháp hệ số sử dụng và phương pháp quang thông việc xác định giá

trị độ rọi trung bình chỉ được sử dụng khi các bộ đèn được phân bồ đều trong căn

phòng có các bề mặt tán xạ Giá trị độ rọi trung bình được xác định bằng tỷ số

quang thông tổng rơi trên bề mặt làm việc trên diện tích bề mặt làm việc Giá trị

trung bình này có thể khác giá trị trung bình từ các độ rọi tại mộ số điểm

2.4.3 Phương pháp mật độ công suất

Để tính toán công suất hệ chiếu sáng, khi các bộ đèn phân bố đều trên chiếu

xuống mặt ngang, cùng với PP hệ số sử dụng, người ta còn sử dụng rộng rãi PP mật

độ công suất PP này dùng để tính toán đối với các đối tượng không quan trọng

Mật độ công suất là tỷ số công suất của hệ thống chiếu sáng trên mặt phẳng

chiếu sáng.PP này tuy gần đúng, nhưng cho phép ta tính toán tổng công suất của hệ

15

Trang 30

thống chiếu sáng một cách dễ dàng

Tỷ số công thức (1.11) ta có thể viết dưới dạng sau:

PđH =

Pđ – Công suất đèn

H – Quang hiệu của đèn

Ta thấy Priêng là hàm của nhiều thông số: Etc , k , KΦloại nguồn sáng (quanghiệu H) và sự phân bố ánh ssáng hiệu suất đèn, kích thước vá các tính chất phản xạcủa các bề mặt phòng

Phân tích hàng loạt các điều kiện ảnh hưởng lên Priêng, giáo sư Knorring( Liên Xô cũ) đã thành lập các bản công suất riêng đối với các loại đèn khác nhau

Dựa vào giá trị độ rọi, loại bộ đèn, diện tích căn phòng, chiều cao phân bố bộđèn, hệ số phản xạ cũa trần, tường, sàn, chúng ta lựa chọn giá trị mật độ công suất

Sai số này phải thỏa (-10%  +20%)

Phương pháp này so với hai phương pháp hệ số sử dụng và phương phápđiểm có sai số không vượt quá 20%, mà tính toán lại đơn giản

2.4.4 Phương pháp điểm

Người ta sử dụng phương pháp này khi đối tượng chiếu sáng không có dạnghình hộp chữ nhật hoặc khi có ít nhất 2 loại nguồn sáng trở lên PP này tính toán kháphức tạp Chúng ta xét 3 trường hợp sau:

 Nguồn sáng điểm đối xứng tròn xoay

Cho rằng tổng quang thông các bóng đèn trong 1 bộ đèn la 1000 lm Khi đó

độ rọi nhận được là độ rọi quy ước E1000

Để xác dịnh E1000 có thể dùng các đồ thị, các đường đẳng rọi được xây dựngđối với các loại bộ đèn

Đối với các loại bộ đèn không có đồ thị các đường đẳng rọi, có thể sử dụng

đồ thị đối với bộ đèn có cường độ ánh sáng về mọi phía là 100cd Khi đó dộ rọi tại

16

Trang 31

điểm tính toán được xác định theo công thức

Sau đó xác định tổng các độ rọi quy ước của các đèn gần điểm tính toán ∑ Tác dụng của các đèn xa và thành phần phản xạ được đánh giá qa hệ số

Kết qả bài toán này phụ thuốc vào bộ đèn và cách sắp xếp chúng

Để tính quang thông và công suất bộ đèn với nguồn sáng điểm, sử dụng công

∑ – tổng giá trị độ rọi tại điểm tính toán của các bộ đèn có quang thông nguồn sáng Φ = 1000 lm.

– hệ số tính đến sự tác động các đèn xa và phản xạ nhiều lần của quangthông (thường được chọn trong khoảng 1,1 – 1,2; nó phụ thuộc vào các hệ số phản

xạ các bề mặt, dạng đường phối quang, số bộ đèn được lựa chọn ở xa)

Để tính E1000 có thể dùng phương trình chung của nguồn sáng điểm Tuy

nhiên để giảm sự khó khăn, ta có thể dùng các đồ thị để tính E1000 VD các đường

đảng rọi trong hệ toạ độ h, d (h- độ cao treo đèn; d - khoảng cách giữa các đèn)

Một trong những vấn đề chính xuất hiện khi tính` quang thông là vấn đề chọn

điểm tính toán E1000 Điểm đó thường nằm giữa phòng hoạc giữa các vùng giới hạn

bởi 4 bộ đèn trong góc

Vấn đề thứ 2 khi tính quang thông, đó là số lượng đèn cần thiết để tính E1000

Đương nhiên kết quả của vấn đề đó phụ thuộc vào sự phân bố ánh sáng và khoảng

cách tương đổi giữa các đèn Tuy nhiên các thí nghiệm chiếu sáng cho biết, nếu

khoảng cách tương đối giữa các đèn không lớn hơn khoảng cách tối ưu thì khi tính

E1000 phải tăng lên nhiều hơn và phải xác định theo đại lượng tương đối E1000 tại

điểm tính toán

Sử dụng các nguồn sáng theo tiêu chuẩn và biết điện thế mạng cung cấp, từ

công thức (1.17) Xác định công suấ của nguồn, biết số đèn ta có thể tính được tổng

17

Trang 32

công suất bóng đèn Khi chọn công suất bóng đèn có quang thông khác với quang

thông tính toán không lớn hơn ( -10% + 20%) nếu điều kiện này không thoả mãn thì

cách sắp xếp đèn coi như là không thích hợp, phải phân bố lại

Công thức (1.20) có thể được dùng để xác định độ rọi E, nếu biết quang

thông của bộ đèn

E =

∑

(1.21)

Khi các bộ đèn được phân bố thành các dãy, điểm tính toán được chọn giữa

các dãy đèn và cách đầu nhà 1 khoảng bằng chiều cao (h) tính toán

 Nguồn sáng điểm không đối xứng tròn xoay

Cũng như phần trên, quang thông các đèn được coi bằng 1000 lm, đồ thị

được xây dựng đối với h = 1m

Quang thông một bộ đèn được xác định:

∑

Khi các bộ đèn được đặt thành dãy với các khoảng cách m cách đều

nhau: m<0,5h – dãy đèn dược coi như liên tục với mật độ quang thông

Φ’dãy =

m > 0,5h – dãy đèn được coi như không liên tục

l – chiều dài một bộ đèn

Các đồ thị tính toán và các bảng cho phép xác định độ rọi tương đối E1000 độ

rọi được xác định khi mật độ quang thông dãy đèn Φ’dãy=1000lm/m và htt = 1mvới

điều kiện vị trí xác định độ rọi nằm đối diện với một đầu đèn

Khi điểm xác định độ rọi nằm phía trong hay phía ngoài thì xác định:

Hình 2.2 Xác định độ rọi khi các bộ đèn với nguồn sáng dài

18

Trang 33

Mật độ quang thông của các dãy đèn được xác định:

∑

Φ’dãy – quang thông của một đơn vị độ dài nguồn sáng (lm/m)

∑ – tổng giá trị độ rọi tương đối tại diểm tính toán của dãy đèn có mật độ

quang thông dạ Φ’dãy = 1000 lm/m và htt = 1m

htt – độ cao treo đèn đối với mặt phảng tính toán (m)

Để làm đơn giản sự tính toán λ∑ người ta sử dụng các đồ thị các đuòng đẳng rọi tương đối

với từng loại đèn trong hệ toạ độ P’ = P/htt ; l’ = l/htt (l – độ dài dãy đèn, p – khoảng cách từ hình

chiếu nguồn sáng mặt phẳng tính toán đến điểm tính toán).

Hình 2.3 Các thông số để xác định độ rọi tại một diểm do

nguồn sáng dài tạo nên

Đối với các bộ đèn không có các đồ thị cá đường đẳng rọi, ta sử dụng bảng

giá trị hàm f(p’,l’) Xác định hàm f(p’,l’) và góc α, xác định Iα và độ rọi tương đối

:

= f(p’,l’) Iα

19

Trang 34

Quang thông của dãy đèn được xác định:

dãy= Φ’dãy l (1.25) Công thức (1.23) còn dùng để xác định độ rọi, nếu đã xác dịnh được mật độ

quang thông của dãy đèn:

(1.26)

2.4.5 Độ rọi gián tiếp

Cần phải xác định độ rọi gián tiếp trong trường hợp khi xác định độ rọi bằng

phương pháp điểm, hệ số phản xạ trần và tường tương đối cao, còn bộ đèn không

thuộc loại chiếu sáng trực tiếp

Đối với chiếu sáng chung đều hoặc chung địa phương không lớn, thành phần

độ rọi phản xạ có thể coi như phân bố đều trên bề mặt sử dụng Khi đó độ rọi tại

Đối với chiếu sáng chung địa phương, khi thành phần trực tiếp và thành phần

gián tiếp của độ rọi phân bố không đều thì độ rọi tại một điểm bất kỳ được xác định:

2.5 Tính toán sự phân bố quang thông, độ rọi, độ chói trong một căn phòng.

2.5.1 Tính toán sự phân bố quang thông trong một căn phòng

Theo phương pháp nhân vùng của Djonk và Neugxart, sử dụng hệ số nhân

vùng bằng tỷ số quang thông rơi trên mặt phẳng tính toán trên tổng số quang thông

nguồn sáng của mỗi 100 vùng không gian xung quanh nguồn sáng

Quang thông rơi trực tiếp lên mặt phẳng tính toán và trần được xác định

bằng tổng số quang thông rơi trên các mặt trong giới hạn 100

∑

20

Trang 35

Phương pháp này có ưu điểm là tính toán đến cả sự phân bố phức tạp của

Quang thông rơi lên mặt phẳng tính toán trong khoảng góc 2γ được xác định

bằng tích quang thông đèn nằm trong khoảng góc đó với hệ số nhân vùng kγ,φ.

Hình 2.4 Xác định quang thông đối với nguồn sáng dài

Trang 36

Thứ tự tính toán quang thông rơi trên mặt phẳng tính toán:

1 Tính kích thước tương đối của phòng a/h và b/h Sử dụng bảngđể xác

l – độ dài của nguồn sáng dài sáng đều (m)

Tính quang thông của nguồn sáng dài rơi trên mặt phẳng tính toán:

Φ – quang thông của đèn trong mỗi vùng góc 100 một n – số các đường sáng

trong phòng

Theo phương pháp này, góc γ được chia thành nhiều góc 100 một và tính

quang thông trong mỗi góc đó Phương pháp này chính xác khi tính khoảng cách

giữa các dãy đèn L/h nằm trong khoảng 1,0 1,5 và khoảng cách từ dãy ngoài cùng

đến tường bằng nửa khoảng cách giữa các dãy đèn

 Nguồn sáng là mặt phẳng sáng đều

Trong trường hợp mặt phẳng sáng vuông góc với mặt phẳng tính toán:

Hình 2.5 Xác định quang thông khi nguồn sáng là mặt phẳng sáng đều

Thứ tự tính toán:

1 Chia mặt phẳng sáng ra làm các hình chữ nhật, sao cho hình chiếu của điểm

tính toán lên mặt phẳng sáng trùng vào một trong những hình chữ nhật

22

Trang 37

2 Xác định các kích thước tương đối của mỗi hình chữ nhật = a/h, =b/h.

3 Theo các đồ thị xác định 12/h2 của mỗi hình chữ nhật và xác định quang

thông rơi từ mặt một lên mặt hai: 12= ( ) h2. Với L là huy độ mặt sáng

- Trong trường hợp mặt phẳng sáng song song với mặt phẳng tính toán

1 Chia mặt phẳng sáng ra các hình chữ nhật, sao cho hình chiếu của điểm tính toán trên mặt phằng sáng trùng vào một trong những đỉnh hình chữ nhật

2 Xác định giá trị φ = ab/h2h( a+b) đối với mỗi hình chữ nhật.

3 Theo X từ đồ thị hình chữ nhật 5.9, xác định hệ số sử dụng U12 đối với mỗi mặt sáng hình chữ nhật

4 Sử dụng công thức U12 = 12/ 1, xác định X đối với mỗi mặt sáng hình chữnhật và tổng cộng lại ta sẽ có được số quang thông rơi trên mặt phẳng tínhtoán ( 1 – quang thông phát ra của mặt phảng sáng)

23

Trang 38

Sử dụng các bảng phân vùng đối với L/h = 0,5 có thể tính được số quang

thông rơi trên mặt phẳng tính toán (sàn) và lên tường Số quang thông rơi tường sẽ

bằng hiệu số quang thông của bề mặt phẳng sáng và quang thông rơi lên mặt phẳng

tính toán

2.5.2 Tính toán độ rọi trong một căn phòng

 Tính toán độ rọi tại một điểm tính toán trong một căn phòng

Độ rọi tại điểm tính toán trong trường hợp tổng quát có thể viết dưới dạng:

Sự phân bố độ rọi gián tiếp trên mặt phẳng tính toán do phản suất nhiều lần

thực tế là đều Sự phân bố độ rọi trực tiếp có thể không đều và phụ thuộc vào sự

phân bố đèn trong không gian

- Trường hợp khi cả hai thành phần độ rọi phân bố tương đối đều: có thể sử

dụng độ rọi trung bình Để tính toán độ rọi trung bình, sử dụng khái niệm hệ số sử dụng

quang thông của TBCS Hệ số đó bằng tỷ số quang thông rơi lên mặt phẳng tính toán trên

tổng số quang thông của các nguồn sáng

24

Trang 39

(1.32)– quang thông các bóng trong một bộ

đèn Nbộ đèn – số bộ đèn

Hệ số sử dụng U phụ thuộc vào sự phân bố ánh sáng, cách phân bố đèn, hiệusuất đèn, tương quan các kích thước dòng, tính chất phản suất đèn, tương quan cáckích thước phòng, tính chất phản suất các mặt tường, trần, sàn (H1.7)

Theo hệ số sử dụng U , ta có thể dễ dàng xác định giá trị độ rọi trung bìnhcủa mặt phẳng tính toán:

Trang 40

 Tính toán độ rọi trực tiếp:

- Nguồn sáng điểm có đưởng phối quang tròn xoay: Iα = f(α) Độ rọi tại 1 điểm

htt – độ cao của đèn so với mặt phẳng nằm ngang đi qua điểm tính toán

p – khoảng cách ngắn nhất từ hình chiếu trực tiếp của đèn lên mặt phẳng nằm

ngang tới giao điểm của mặt phẳng tính toán với mặt phẳng nằm ngang

Từ công thức tổng quát trên (1.36), ta có thể xác định độ rọi trên mặt phẳng

nằm ngang và mặt phẳng đứng:

Nguồn sáng điểm có đường phối quang không tròn xoay: = f( , )

Cũng tương tự như khi xác định E của nguồn sáng điểm có sự phân bố ánh

Tiêu đề	Ứng Dụng Phần Mềm Dialux Trong Tính Toán Chiếu Sáng
Tác giả	Lê Ngô Duy Khôi, Phan Thanh Bình
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Ngọc Âu
Trường học	Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hcm
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện Tử
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2015
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	97
Dung lượng	3,54 MB