Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình môn học kĩ thuật chiếu sáng dành cho chuyên ngành kỹ thuật điện bản scan sách in trường đhcn Hà Nội. Chiếu sáng có vai trò hết sức quan trọng trong việc đảm bảo điều kiện tiện nghi làm việc và sinh hoạt của con người, nâng cao giá trị thẩm mỹ cho các công trình. Ngày nay công nghệ chiếu sáng nhân tạo hiện đại cho phép ngoài việc đảm bảo tiện nghi còn tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường. Theo mục đích chiếu sáng, người ta chia thành nhiều loại chiếu sáng, mỗi loại chiếu sáng sẽ có phương pháp chiếu sáng và tiêu chuẩn áp dụng riêng. Vì thế việc đề cập đến tất cả các loại chiếu sáng là một nhiệm vụ bất khả thi trong khuôn khổ giáo trình phục vụ học tập, giảng dạy với thời lượng có hạn. Nhằm trang bị cho sinh viên ngành công nghệ Kỹ thuật điện những kiến thức cơ bản, hiện đại đáp ứng các tiêu chuẩn chiếu sáng hiện hành; giúp sinh viên tiếp thu bài giảng tốt hơn và có tài liệu tham khảo ứng dụng thực tế khi cần trong lĩnh vực chiếu sáng nhân tạo; đặc biệt với chiếu sáng công nghiệp, chúng tôi biên soạn giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng. Đây là giáo trình khá hoàn chỉnh về kỹ thuật chiếu sáng nhân tạo, phản ảnh được xu thế phát triển của khoa học công nghệ hiện đại trên thế giới và phù hợp với các tiêu chuẩn Việt Nam, đồng thời chú trọng đến công nghệ chiều sáng hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng. Nội dung của giáo trình được trình bày trong 7 chương và phân thành ba phần cơ bản
€à NHÀ XUÁT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN QUANG THUẤN - LÊ VĂN DOANH NINH VĂN NAM - TRỊNH TRONG CHUONG Giáo trình KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG NHÀ XUÁT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MUC LUC —ễ 01962700777 7 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, 2-.5.+.2.S.25.2 2.22.22.z2-5s2 9 i Phan 1: Kiến thức chung về chiếu sáng Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN . -‹: : i 1.1 ANH SANG VA NGUON SANG 11 1.1.1 Ánh sáng 11 12 1.1.2 Nguồn sáng ưa 0 1.2 SU CAM THY ANH SANG CUA MAT NGUOI 13 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐO LƯỜNG ANH SANG ary 16 1.3.1 Quang th6ng 16 17 13.2 Cường độ ánh sáng 18 13.3Đ.ộ rọi 13.4 Độ chói ove al 1.4 SU PHAN XA, TRUYEN VA HAP THU ANH SANG CUA 24 VAT LIEU 1.5 DINH LUAT LAMBERT 26 26 1.6 DO TUONG PHAN CAU HOI VA BAI TAP ON TAP CHƯƠNG I -:-:-: -:: -: 27 30 Chương 2: ĐÈN VÀ THIET BỊ MOI DEN 2.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐÈN ĐIỆN 2.1.1 Khái niệm và phân lo; 2.2.2 Dac diém cita dén soi dét 37 2.3 HIỆN TƯỢNG PHÓNG ĐIỆN TRONG CHÁT KHÍ . 38 40 2.4 DEN PHONG ĐIỆN HUỲNH QUANG 40 2.4.1 Cấu tạo và nguyên lý phát sáng 41 2.4.2 Một số bóng đèn huỳnh quang thông dụng 4 2.4.3 Đặc điểm của đèn huỳnh quang 44 2.5 DEN PHONG DIEN CƯỜNG ĐỘ CA: 46 2.5.1 Đèn thủy ngân cao ái 47 2.5.2 Đèn Metal Halide 48 2.5.3 Đèn sodium cao áp 49 2.5.4 Đèn sodium thấp áp 49 2.6 ĐÈN LED 2.7 THIET B] MOI DEN 51 2.7.1 Chan luu sat t 52 2.7.2 Chan luu dién tir 54 CÂU HOI ON TAP CHƯƠNG 2 55 56 Chuong 3: BO DEN 56 3.1 KHAI NIEM VA PHAN LOA 3.2 THONG SO KY THUAT CO BAN CUA BO DEN 57 3.2.1 Biểu đồ phân bố cường độ ánh sáng 58 SDD STA suất Độ tđêhkeoecescusoeococsodisosssisiti1i eBcinSinenEsonnE nSii5 60 3.2.3 Cấp bảo vệ an toàn và khả năng chống chịu tác động của môi 61 3.2.4 Góc bảo vệ 63 3.3 BỘ ĐÈN CHIỀU SÁNG TRONG NHÀ 65 3.3.1 Các loại bộ đèn chiếu sáng trong nhà theo CIE .-s¿ 65 3.3.2 Cách xác định hiệu suất, loại và đặc trưng bộ đèn chiếu sáng trong nhà i Như: 68 3.4 BO DEN CHIEU SANG NGOAI TRO! 70 3.4.1 Bộ đèn đường 3.4.2 Bộ đèn pha 70 CÂU HỎI VÀ BAI TAP ÔN TẠP CHƯƠNG 3 71 73: Phan 2: Thiét ké chiéu sáng 7S Chương 4 CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ s5 s.e 75 4.1 PHAN LOAI CAC HÌNH THỨC CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ 75 4.1.1 Phân loại theo mục đích chiếu sáng 75 4.1.2 Phân loại theo phương pháp chiếu sáng 17 4.2 CAC YEU CAU KHI THIET KE CHIEU SANG TRONG NHA 79 e e 4.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN THIẾT KE CHIEU SANG TRONG 79 sáng sơ bị 80 4.3.2 Kiểm tra tiện nghỉ chiếu sáng, 94 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ÔN TẬP CHƯƠNG 4 117 Chương 5: CHIẾU SÁNG NGOÀI TRỜI 118 5.1 GIỚI THIỆU CHUNG 118 5.2 CHIỀU SÁNG ĐƯỜNG 119 5.2.1 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống chiếu sáng đường 119 5.2.2 Phân cấp và tiêu chuẩn thiết kế chiếu sáng đường 120 5.2.3 Bộ đèn chiếu sáng đường 122 5.2.4 Các thông số hình học và hình thức bố trí đèn 123 5.2.5 Thiết kế chiếu sáng đường 126 5.3 CHIEU SANG BANG DEN PHA 142 5.3.1 Phương pháp thiết kế chiếu sáng công trình bằng đèn i: 142 5.3.2 Chiếu sáng công trình thể thao ngoài trời 147 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ÔN TẬP CHUONG 5 -. 157 Chương 6: GIỚI THIỆU MỘT SÓ PHÀN MÈM THIẾT KÉ 158 CHIẾU SÁNG 6.1 CAC PHAN MÈM TRONG MÔI TRƯỜNG WINDOWS 158 6.1.1 Lumen Micro va Simply Lighting 158 6.1.2, AutoLUX 158 6.1.3 LightCal 159 6.1.4, LightCale LitePFO c:c:cctcttettettetttttrttttttrrtrertrrerrrre 159: 6.1.5 Luxicon 160 6.1.6 DiaLux 160 6.2 PHAN MEM TRONG MOI TRUONG DO 6.2.1 Lites 6.2.2 Superlite 6.2.3 Aladan Phan 3: Hé théng cung cấp điện và điều khiển chiếu sáng Chương 7: HỆ be CUNG CAP DIEN VA DIEU KHIEN CHIEU SANG 7.1 DAC DIEM CUA HE THONG DIEN CHIEU SANG 7.1.1 Mạng điện chiếu sáng trong nhà 7.1.2 Mạng chiếu sáng công cộng 7.2 THIẾT KÉ HỆ THÓNG CÁP ĐIỆN CHIẾU SÁNG 7.3 DIEU KHIEN CHIEU SANG 7.3.1 Các phương pháp điều khiển ánh sáng 7.3.2 Hệ thống tự động điều khiển chiếu sáng CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP ÔN TẬP CHƯƠNG 7 BÀI TẬP LỚN PHỤ LỤC Phu luc 1 Khai ni em và thuật ngữ hay sử dụng trong chiêu sáng Phụ lục 2 Thông số kỹ thuật của một số nguồn sáng (đèn điện) Phụ lục 3 Thông số kỹ thuật cơ bản của bộ đèn chiếu sáng Phụ lục 4 Dữ liệu phục vụ thiết kế chiếu sáng trong nhà Phu luc 5 Dữ liệu phụ vụ thiết kế chiếu sáng ngoài trời Phụ lục 6 Dữ liệu phục vụ thiết kế cấp điện chiếu sáng TÀI LIỆU THAM KHẢO Chiéu sáng có vai trò hết sức quan trọng trong việc đảm bảo điều kiện tiện nghỉ làm việc và sinh hoạt của con người, nâng cao giá trị thẩm mỹ cho các công trình Ngày nay công nghệ chiếu sáng nhân tạo hiện đại cho phép ngoài việc đảm bảo tiện nghỉ còn tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường Theo mục đích chiếu sáng, người ta chia thành nhiều loại chiếu sáng, mỗi loại chiếu sáng sẽ có phương pháp chiếu sáng và tiêu chuẩn áp dụng riêng Vì thế việc đê cập đên tât cả các loại chiêu sáng là một nhiệm vụ bat khả thi trong khuôn khổ giáo trình phục vụ học tập, giảng dạy với thời lượng có hạn Nhằm trang bị cho sinh viên ngành công nghệ Kỹ thuật điện những kiến thức cơ bản, hiện đại đáp ứng các tiêu chuân chiếu sáng hiện hành; giúp sinh viên tiếp thu bài giảng tốt hơn và có tài liệu tham khảo ứng dụng thực tế khi cần trong lĩnh vực chiếu sáng nhân tạo; đặc biệt với chiếu sáng công nghiệp, chúng tôi biên soạn giáo trình Kỹ thuật chiếu sáng Đây là giáo trình khá hoàn chỉnh về kỹ thuật chiếu sáng nhân tạo, phản ảnh được xu thế phát triển của khoa học - công nghệ hiện đại trên thế giới và phù hợp với các tiêu chuẩn Việt Nam, đông thời chú trọng đên công nghệ chiêu sáng hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng Nội dung của giáo trình được trình bày trong 7 chương và phân thành ba phần cơ bản: Phần 1: Kiến thức chung về chiếu sáng Phần này tập trung trình bày các khái niệm cơ bản về ánh sáng - sự cảm thụ ánh sáng của mắt người và các đại lượng đo lường ánh sáng (chương l); các loại đèn và thiệt bị môi đèn (chương 2) và bộ đèn chiếu sáng (chương 3) Phần 2: Thiết kế chiếu sáng Đối với các nhà máy và khu công nghiệp, đặc điểm chiếu sáng chủ yếu là để làm việc và sinh hoạt Vì thế giáo trình sẽ chủ yếu tập trung giới thiệu phương pháp thiết kế chiếu sáng chung trong nhà (văn phòng, nhà xưởng, nhà tập luyện thi đấu thé thao) 7 | " Và chiếu sáng ch ài trời (đường, sân tập luyện én ththii dadâuu thtéhe thao), Nội dung phầBn 2chuđnưgợcngot!rình bày( trong` ba chương: Thiết kê chiusu êu sánsagng trong nhà (chương 4); Thiết kế hiếu sáng ngoài trời (chương Š); và Giới thiệu một số phần mềm hỗ trợ thiết kế chiếu sáng (chương 6) Phần 3: Hệ thng cung cắp điện và điều khiển chiếu sáng được trình bày trong chương 7 Phụ lục sẽ tổng hợp các dữ liệu tham khảo cần thiết, giúp người sử dụng giáo trình tra cứu trong tính toán thiết kế chiếu sáng Nhìn chung, tại mỗi chương của giáo trình đều có các ví dụ, câu hỏi ôn t: v bài tập Sau bảy chương, có 15 đề tài bài tập lớn tổng hợp giúp sinh viên tiếp thu bài bài giảng tốt hơn Mặc dù đã rất cố gắng sưu tập chọn lọc, biên soạn nhưng giáo trình này không khỏi có những thiếu sót Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiên của các đồng nghiệp và người sử dụng để giáo trình ngày một hoàn thiện hơn Các ý kiến đóng góp xin gửi về Bộ môn Hệ thống điện, khoa Điện, trường Đại học Công nghiệp Hà Nội Xin chân thành cảm ơn! Người biên soạn DANH MUC CAC TU VIET TAT Lt Nghĩa của từ viết tắt “it Tiéng Anh Tiếng Việt FL Fluorescent Lamp Đèn huỳnh quang ống, hoặc Fluorescent Tube CFL Compact Fluorescent Lamp Đèn huỳnh quang compact HID High Intensity Discharge Lamp Đèn phóng điện cường độ cao HPM _ | High Pressure Mercury Đèn thủy ngân cao áp MH Metal-Halide Đèn halogen kim loại HPS High Pressure Sodium Dén sodium (natri) cao áp LPS | Low Pressure Sodium Đèn sodium (natri) áp suất thấp LED | Light Emitting Diode Điết phát quang CIE Commission Internationale de Uy ban Chiéu sang quéc té I'Eclaire T Colour Temperature Nhiệt độ màu CRI Colour Rendering Index Chi sé truyén dat mau CL Ballast Chan lưu 9 PHAN I: KIEN THUC CHUNG VE CHIEU SANG Chương 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Chương này SẼ tổng hợp giới thiệu các khái niệm và thuật ngữ cơ bản liên quan trong chiếu sáng nói chung và chiếu sáng công nghiệp nói riêng 1.1 ANH SANG VA NGUON SANG 1.1.1 Ánh sáng Như ta biết, mọi vật thể ở nhiệt độ trên 0 °K sẽ bức xạ năng lượng vào không gian xung quanh nó dưới dang sóng điện từ với các bước sóng khác nhau và được phân loại như bảng 1.1 Bảng 1.1 Phân loại sóng ánh sáng theo bước sóng Bước sóng 2 Tên gọi }Song radion (1000 + 3000) m Sóng dài (LW) (100 +1000) m Song trung (MW) (10 +100) m a Song ngan (SW) (0,5 +10) m Song TV (FM) (1 +500) mm Rada (0,78 +1000) pm Tia hồng ngoại (IR) Ánh sáng nhìn thấy (380 +780) nm (10 z380) nm Ta cực tím (UV) hay tỉa tử ngoại (0,01 +100)A° Tia X (Tia Ronghen) Dưới 0,01A° Tia y (tỉa vũ trụ) Ghi chit: I nm = 10”m và 1A° = 10'ˆm Mắt người chỉ có thể cảm p được các sóng điện từ có bước sóng được gọi là ánh sáng nhìn thấy và hay nằm trong dảiÍš = 380 nm đến 780 gọi đơn giản là ảnh sáng