Kỹ thuật chiếu sáng EPU

ĐỀ CƯƠNG KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG
Chương 1: Phép đo ánh sáng
- Vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người là: 380nm
đến 780 nm
- Mắt người nhạy cảm với anh sáng có bước sóng:
+ Ban ngày: 555 nm
+ Ban đêm: 510 nm
1. Các đại lượng đo ánh sáng:
Là phần năng lượng của các bức xạ ánh sáng trong
dải nhìn thấy của mắt người ( đơn vị : lm )

Đại lượng khơng đổi theo vị trí chiếu sáng
Là mật độ phân bố quang thông của nguồn sáng về
1 hướng nhất định. Nó đặc trưng cho khả năng phát
xạ của nguồn sáng theo 1 hướng cho trước

Cường độ sáng bằng quang thơng chia góc khối


Là mật độ phân bố quang thông trên bề mặt chiếu
sáng có diện tích S

Độ rọi tại 1 điểm phụ thuộc vào phương và giảm
theo bình phương khoảng cách
Đặc trưng cho mức độ điều chỉnh chiếu sáng cao
hay thấp của 1 bề mặt
Độ chói của bề mặt chiếu sáng theo 1 hướng quan
sát là tỉ lệ giữa cường độ sáng theo hướng đó và
diện tích S từ hướng đó

Khơng có đơn vị

2. Các định luật quang học: phản xạ , hấp thụ và thấu xạ

• Định luật lambert:

3. Đặc tính màu của ánh sáng:

- Chỉ số thể hiện màu CRI là thước đo khả năng của 1 nguồn sáng để tái tạo
màu sắc của các vật thể khác nhau so với nguồn sáng lý tưởng như ánh sáng
tự nhiên
- CRI thường nằm trong khoảng 0-100


- 60lượng chiếu sáng trung bình, màu bị biến đổi nhưng vẫn quan sát được)
- CRI<50: Các màu bị biến đổi hoàn toàn
- 70- CRI< 85: sd trong nhà hay các ứng dụng công nghiệp đặc biệt

Chương 2. Dụng cụ chiếu sáng
I.

Đèn sợi đốt:

a. Đèn sợi đốt thường: chỉ số thể hiện màu CRI cao, tuổi thọ thấp,
hiệu suất phát quang thấp
b. Đèn sợi đốt halogen: ưu điểm hơn so với đèn sợi đốt thường:
- Giảm sự bay hơi của sợi đốt ->tuổi thọ đèn cao hơn, hạn chế suy giảm
quang thông

- Nhiệt độ làm việc của sợi đốt cao hơn -> tăng nhiệt độ màu
- Giảm kích thước bóng đèn -> tăng hiệu suất phát quang

II. Đèn huỳnh quang:
Nguyên lý hoạt động: nguyên lý phóng điện kệt hợp huỳnh quang:
- Khi đặt điện áp U vào 2 điện cực gây ra hiện tượng phóng điện làm ion hố
sinh ra các điện tử tự do chuyển động sinh động năng làm kích thích nguyên
tử thuỷ ngân sinh ra ánh sáng sơ cấp (tia tử ngoại). Tia tử ngoại đập vào
thành ống nơi có lớp bột huỳnh quang sinh ra nhiệt và phát ra ánh sáng nhìn
thấy
1-Loại đèn nào cho ánh sáng có chỉ số thể hiện màu cao nhất và kém nhất:
Cao nhất: đèn sợi đốt
Kém nhất: đèn natri thấp áp
2-Loại đèn nào có hiệu suất thấp nhất: đèn sợi đốt thường
3- loại đèn nào cần lắp thêm tụ điện bù: đèn huỳnh quang chấn lưu điện từ
4-loại đèn nào dễ khởi động nhất: Đèn led, đèn sợi đốt
5-loại đèn nào có thời gian sử dụng (tuổi thọ) trung bình thấp nhấp và cao nhất:
Thấp nhất: sợi đốt thường


Cao nhất: đèn led
6-loại đèn nào hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ánh sáng bằng sự phóng điện trực
tiếp trong chất khí : huỳnh quang
7- loại đèn nào chịu rung động kém nhất: đèn sợi đốt
8-các loại đèn thường được sử dụng trong chiếu sáng trang trí nội thất : đèn huỳnh
quang, đèn led
9- loại đèn nào có khả năng cho ánh sáng có nhiều màu sắc khác nhau nhất: Đèn
led
10-loại đèn thường được sử dụng trong chiếu sáng giao thông công cộng : đèn natri
cao áp

11-loại đèn nào có thể gây mỏi mắt nhiều nhất : đèn huỳnh quang
12-Tuổi thọ của đèn sợi đốt giảm mạnh khi nào? Ulv>Udm
13-Vai trị chính của lớp bột huỳnh quang trong đèn ông huỳnh quang? Hấp thụ tia
tử ngoại từ đó sinh ra nhiệt và ánh sáng nhìn thấy
14- Chấn lưu điện từ sử dụng trong đèn ống huỳnh quang thực chất là gì? Cuộn
cảm lõi sắt từ
15- Chức năng của chấn lưu trong đèn huỳnh quang?
Khi đèn khởi động nó làm nv cung cấp năng lượng và tạo ra điện áp mồi rất lớn
Dùng để giới hạn dịng điện khơng q cao đến mức có thể làm hỏng bóng đèn
16- Tắc te là một cơng tắc đóng mở tự động để đốt nóng điện cực của bóng đèn
huỳnh quang.
17- Bộ đèn:
Gồm 3 tp: điện-cơ-quang, có tác dụng tạo ra phân bố ánh sáng phù hợp
-Đường cong trắc quang: thể hiện phân bố của cường độ ánh sáng theo các phương
khác nhau trong không gian, dùng để xác định CĐ sáng của bộ đèn theo phương
nào đó.
- Nguyên nhân chủ yếu làm suy giảm quang thơng:
+ Sự già hố của bản thân bộ đèn theo thời gian
+ Sự bám bẩn của các hạt bụi trong kk
* Các phương pháp chiếu sáng của bộ đèn:
1. Trực tiếp: Có hiệu quả chiếu sáng cao nhất, gây sấp bóng chói lố, ứng dụng
ở khơng gian có độ cao lớn


0-10% phía trên
100-90% phía dưới
2. Hỗn hợp:
40-60% phía trên
60-40% phía dưới
3. Gián tiếp: Cải thiện tiên nghi nhìn, khơng gây chói lố, sấp bóng, hiệu quả

chiếu sáng thấp, cần nhiều bóng đèn
90-100% phía trên
0-10% phía dưới
- Hiệu suất bộ đèn: là tỉ số giữa quang thông phát ra khỏi bộ đèn với quang thông
của nguồn sáng đặt trong bộ đèn

Điện áp thấp: đèn phóng điện( đèn huỳnh quang…) ko sáng đc
Đèn sợi đốt, led vẫn sáng nhưng yếu

Chương 3. Thiết kế chiếu sáng trong nhà:
- Yêu cầu: đảm bảo độ rọi yêu cầu, tạo mội trường chiếu sáng tiện nghi,
không chói lố, đảm bảo về mặt thẩm mỹ và tiết kiệm điện năng
- Các bước thiết kế sơ bộ:
B1: Chọn độ rọi yêu cầu
B2: Chọn kiểu bóng đèn: cần chọn theo tiêu chí nhiệt độ màu áp dụng biểu
đồ kruithof ( cho biết độ rọi. nhiệt độ màu của nguồn sáng trong môi trường
tiện nghi)
B3: Chọn kiểu chiếu sáng: Thường chọn 1 trong 2 loại: cs trực tiếp và bán
trực tiếp, trong đó bán trực tiếp phổ biến hơn do cho phép tạo môi trường
chiếu sáng tiện nghi hơn
B4: Chọn chiều cao treo đèn: Thường cố tăng khoảng cách giữa đèn và bàn
làm việc (h) vì khi h càng lớn thì:
- Giảm được khả năng nhìn đèn trực tiếp -> giảm chói lố, tăng tiện nghi
- Cho phép đặt đèn có cs lớn-> hiệu suật phát quang cao
- Số lượng đèn giảm -> làm đơn giản cho bộ đèn và hệ thống chiếu sáng


B5: Bố trí đèn và xác định số lượng đèn tối thiểu:
Độ đồng đều của chiếu sáng phụ thuộc vào: Khoảng cách giữa các đèn, hệ số
phản xạ của tường trần nền, cấp của bộ đèn, chiều cao treo đèn

Để đảm bảo chiếu sáng đồng đều phải bố trí đèn sao cho vùng phân bố của
đèn này phải giao với vùng phân bố của đèn kế cận
B6: Xác định tổng quang thông của các bộ đèn

B7: Xác định số lượng đèn cần thiết
B8: Kiếm tra dộ rọi

Chương 4. Thiết kế chiếu sáng ngồi trời( giao thơng)
u cầu: đảm bảo độ đồng đều dọc (không gây hiệu ứng bậc thang làm mỏi mắt,
gây mất chú ý cho người lái xe), tạo mơi trường ánh sáng tốt đảm bảo an tồn điều
khiển xe , giảm thiểu mức thấp nhất các tai nạn giao thơng , có tác dụng dẫn đường
với những đoạn đường cong, các hệ thống phải hài hịa với khơng gian, làm đẹp
cho cảnh quan đô thị
Phương pháp tỉ số R
B1.Chọn độ chói u cầu
B2.Chọn phương áp bố trí đèn: Phải giới hạn khoảng cách giữa 2 cột đèn liên tiếp
để đảm bảo độ đồng đều dọc ( h là chiều cao đèn, L là bề rộng lòng đường)
- Phân bố 1 bên đường: h≥ L
- Pb so le: L≥ h≥ 2/3 L


- Pb 2 bên đối diện: 0,5L≤h≤2/3 L
- Pb giữa trục đường: h≥L ( nếu đề bài cho bề rộng lịng đường là X thì L trong
điều kiện này phải bằng X/2)
B3. Chọn loại đèn và bộ đèn
B4. Xác định hệ số sử dụng U
B5. Xác định khoảng cách giữa 2 đèn liên tiếp
B6. Xác định tỉ số R
Đối với thiết kế chiếu sáng đường, tiêu chuẩn quan trọng đầu tiên là độ chói
trung bình trên mặt đường

B7. Xác định hệ số suy giảm quang thông V
B8. Xác định quang thơng tính tốn của bộ đèn rồi chọn bộ đèn có quang thơng
gần với giá trị quang thơng tính tốn
B9. Tính và kiểm tra chỉ số tiện nghi G

Chương 5: Lắp đặt vận hành bảo dưỡng….
Các phương pháp điều khiển chiếu sáng
Nghiên cứu , cải tiến , áp dụng tiến bộ khoa học trong chiếu sáng : Sử dụng các loại
cảm biến , các bộ thời gian
+ Cảm biến quang có tính năng tự động mở đèn khi trời tối và tắt khi có đủ ánh
sáng . Thường được sử dụng trong việc điều chỉnh chiếu sáng tự nhiên , chiếu sáng
nội thất có cửa sổ rộng nhằm điều chỉnh quang thông của đèn theo mức ánh sáng
ban ngày , giúp tiết kiệm điện năng nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu về độ rọi .
+ Cảm biến hồng ngoại : có khả năng cảm nhận được sự có mặt của con người
thông qua cảm nhận thân nhiệt bằng công nghệ cảm biến hồng ngoại . Khi phát
hiện nguồn nhiệt đủ lớn như con người , chó mèo trong vùng hoạt động , cần chiếu
sáng thì cảm biến sẽ tự báo động hoặc cấp điện cho bóng đèn phát sáng .
+ Cảm biến tiếp cận siêu âm : phát sóng siêu âm trong khơng gian và cảm nhận
sóng phản xạ từ đối tượng . Do vậy có thể phát hiện đối tượng trong vùng phủ sóng
. Cảm biến tiếp cận siêu âm dụng để điều khiển chiếu sáng cho không gian sử dụng
không xác định như nhà kho , bệnh viện , ...


+ Bật , tắt theo các khoảng thời gian cho trước , yêu cầu sử dụng trong khoảng thời
gian nhất định : Rơ le thời gian , thiết bị hẹn giờ , bộ điều chỉnh điện áp . Bộ điều
chỉnh điện áp : ( điều khiển làm mờ ) : điều chỉnh điện áp đặt vào đèn theo 1 chiến
lược cho trước -> giảm quang thông , giảm công suất nhưng vẫn đảm bảo độ đồng
đều chiếu sáng
+ Bật , tắt theo mức : với không gian cần thay đổi mức chiếu sáng theo thời gian :
Chuyển mạch nhiều nấc . Nhược điểm : Chiếu sáng đường phố : có hiện tượng ánh

sáng “ bậc thang ” gây mỏi mắt .
+ Để điều khiển và giám sát từ xa hệ thống chiếu sáng : Sử dụng tủ điều khiển PLC
, kết hợp các trạm điều khiển khu vực với các tủ điều khiển đèn .

Biện pháp nâng cấp hệ thống chiếu sáng:
Dùng bóng đèn và bộ đèn thế hệ mới hiệu suất cao, dùng các loại chấn lưu tổn
hao thấp, thay thế đường dây cũ để giảm công suất tổn hao và có chất lượng
chiếu sáng tốt hơn -> tiết kiệm điện năng