Bài giảng Điện dân dụng - Bài 1: Một số kiến thức cơ bản về chiếu sáng

I – MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG ĐO ÁNH SÁNG THƯỜNG DÙNG  CHƯƠNG V: MẠNG ĐIỆN TRONG NHÀ Bài 1MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Quang thông : - Kí hiệu là ( hoặc F ) đơn vị là lumen ( viết tắt lm) .Quang thông là lượng đo ánh sáng cơ bản .Quang thông của một nguồn sáng là năng lượng áng sáng của nguồn sáng phát ra trong một đơn vị thời gian . Có thể hiểu rằng Quang thông là công suất ánh sáng của nguồn sáng mà bằng mắt thường của con người có thể cảm nhận được .Quang thông phát ra của nguồn sáng điện phụ thuộc vào công suất tiêu thụ và loại thiết bị chiếu sáng . Như vậy quang thông cũng là một thông số quan trọng của đèn điện Mỗi đèn điện ứng với công suất P đm và điện áp điện áp Uđm sẽ phát ra quang thông định mức đm . Các thông số này do nhà chế tạo cung cấp , từ đó có thể chọn phù hợp với thiết kế và tiết kiệm điện năng MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Thông sóâ kỹ thuật của một số loại đèn cho theo bảng sau Tuổi thọ của đèn sợi đốt : 750 – 1200 giờ Đèn huỳnh quang 7000 – 8000giờ .Để lựa chọn loại đèn tiết kiệm điện người ta tính hiệu suất phát quang .Hiệu suất phát quang củaa nguồn sáng được xác định :Đèn nào có HSPQ cao là đèn tiết kiệm điện năng .HSPQ = MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG 2. Cường độ sáng -Kí hiệu là I , đơn vị đo là canden la (cd ), còn gọi là nến .Để thấy rõ ý nghĩa của đại lượng này trong thực tế có thể lấy ví dụ về cường độ sáng của một số nguồn sáng thông dụng sau :3. Độ rọi Kí hiệu là E , đơn vị đo là lux (lx ) .Aùnh sáng truyền đi từ một nguồn sáng đến một mặt phẳng diện tích S và chiếu sángmặt phẳng này . Mật độ quang thông rọi trên mặt phẳng đó được gọi là độ rọi .MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Độ rọi được tính theo công thức E = Trong đó : E là độ rọi ( đơn vị lux) S là diện tích được chiếu sáng ( đơm vị m2) . là quang thông ( đơn vị lm) Vậy 1lux =MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Độ rọi cho ta biết mức độ chiếu sáng bề mặt . Vì thế trong thiết kế chiếu sáng người ta tính độ rọi chứ không tính theo công suất đèn .Người ta quy định một số tiêu chuẩn về độ rọi tuỳ theo tính chất công việc và đặc tính bề mặt được chiếu sáng trong bảng dưới đây :MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG 4. Độ chói -Kí hiệu là L , đơn vị là (cd/m2)Độ chói là cơ sở của các khái niệm về tri giác và tiện nghi thị giác đặc trưng cho mối quan hệ giữa nguồn phát xạ và mắt người . Do vậy , độ chói đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật chiếu sáng .Có thể nhận xét về mối quan hệ giữa nguồn phát xạ và mắt người qua một ví dụ sau :MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Hai đèn sợi đốt có cùng công suất 60W , một bóng là thuỷtinh mờ ,. Một bóng thuỷ tinh trong . Thực tế hai đèn trên phát ra cùng một quang thông , cùng một cường độ sáng theo mọi hướng . Tuy nhiên , đối với mắt ánh sáng của hai bóng đèn xuất hiện khác nhau , bóng đèn thuỷ tinh trong sẽ làm cho mắt chói hơn .Độ chói lớn gây hiện tương loá mắt là 5000cd/m2 . Vì thế , trong thực tế , khi thiết kế chiếu sáng người ta phải tính đến mức chiếu sáng phù hợp với loại công trình cần chiếu sáng . MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG II – THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Thiết kế chiếu sáng là dựa vào độ rọi theo yêu cầu , tính toán chọn loại đèn , số lượng đèn và cach bố trí đèn đảm bảo đồng đều sáng theo yêu cầu làm việc . Ngoài ra còn cần tính đến độ chói để tránh ảnh hưởng không tốt đến công việc , tính kinh tế và thẩm mĩ MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG 1 . Thiết kế chiếu sáng trong nhà bằng phương pháp công suất đơn vị ( suất phụ tải ) - Công suất đơn vị ( p) là tỉ số giưa tổng công suất điện toàn bộ bóng đèn ( Ptổng ) đặt trong phòng chia cho diện tích S của phòng :- Kí hiệu là p , đơn vị ( W/m2) + Chiếu sáng trực tiếp bằng đèn sợi đốt thì p = 16- 19W/m2+ Chiếu sáng trực tiếp bằng đèn huỳnh quang thì p = 5-6W/m2 + Chiếu sáng gián tiếp bằng đèn sợi đốt thì p = 20 – 28W/m2MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Khi thiết kế dựa vào bảng công suất đơn vị p , từ đó tính ra công suất điện chiếu sáng của phòng : Ptổng = pxS Từ đó xác định số bóng đèn : N = MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG 1 . Thiết kế chiếu sáng trong nhà bằng phương pháp công suất đơn vị ( suất phụ tải ) 2. Thiết kế chiếu sáng trong nhà bằng phương pháp hệ số sử dụng Ksd a) Xác định độ rọi yêu cầu .Độ rọi này phụ thuộc vào đặc điểm không gian cần chiếu sáng , tính chất công việc ( đọc sách , vẽ , phòng khách  ) ( tra bảng MỘT SỐ TIÊU CHUẨN VỀ ĐỘ RỌI )MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG * Xác định độ rọi cho các yêu cầu về chiếu sáng : - Phòng làm việc yêu cầu có độ chiếu sáng cao - Phòng học yêu cầu có độ chiếu sáng trung bình - Chiếu sáng hành lang MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG b)Chọn nguồn sáng Chọn loại đèn thích hợp nhất đảm bảo yêu cầu chiếu sáng và tiết kiệm điện năngNên chọn đèn ống huỳnh quang và đèn com pact huỳnh quang vì tiết kiệm điện năng hơn đèn sợi đốt .MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG c) Chọn kiểu chiếu sáng - Chiếu sáng trực tiếp thì hơn 90% ánh sáng chiếu được xuống dưới . - Còn chiếu sáng bán trực tiếp thì 60 – 90% ánh sáng chiếu được xuiống dưới .MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG d) Tính quang thông tổng Trong đó :- k là hệsố dự trữ , xét đến sự giảm quang thông của đèn trong thời gian sử dụng và bụi bám vào đèn .k= 1,2 – 1,6 - S là diện tích bề mặt chiếu sáng .- Ksd là hệ số sử dụng phụ thuộc vào kích thước , đặc tính ( màu tường , trần nhà ,) của phòng và bộ đèn sử dụng .lấy giá trị 0,2 – 0,6 Tổng =k (lm) MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG e) Tính số bóng đèn và bộ đèn Xác định số bóng đèn huỳnh quang ( 220V – 40W ) để lắp đặt trong căn phòng . Biết rằng quang thông tổng của căn phòng là 7080lm MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Tính số bóng đèn N .Trong đó n là số bóng đèn của một bộ đènN = Số bộ đèn =MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG f) Vẽ sơ đồ bố trí Đèn được bố trí sao cho tạo được độ rọi đồng đều trên bề mặt hữu ích .MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG 2. Thiết kế chiếu sáng trong nhà bằng phương pháp hệ số sử dụng Ksd a) Xác định độ rọi yêu cầu .( tra bảng MỘT SỐ TIÊU CHUẨN VỀ ĐỘ RỌI )MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG b)Chọn nguồn sáng Nên chọn đèn ống huỳnh quang và đèn com pact huỳnh quang vì tiết kiệm điện năng hơn đèn sợi đốt .MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG c) Chon kiểu chiếu sáng MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG d) Tính quang thông tổng Tổng =k (lm) MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG e) Tính số bóng đèn và bộ đèn MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG Tính số bóng đèn N .Trong đó n là số bóng đèn của một bộ đènN = Số bộ đèn =MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CHIẾU SÁNG f) Vẽ sơ đồ bố trí Đèn được bố trí sao cho tạo được dộ rọi đồng đều trên bề mặt hữu ích .