đồ án thiết kế chiếu sáng cho trường học

Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Trờng ĐHSPKT Hng Yên cộng hoà x hội chủ nghĩa việt namã
KHOA ĐIệN - điện tử Độc lập - tự do - hạnh phúc
***. ***.
đồ án môn học
Sinh viên thực hiện: Phạm Sơn Hải
Đinh Việt Hùng
Khoá học :2003 2007
Nghành đào tạo :Kỹ thuật điện
Tên đè tài:
Tính toán, thiết kế chiếu sáng cho một trờng học.
+ Số liệu cho trớc:
-Dãy nhà 2 tầng gồm 10 phòng học lý thuyết, mỗi phòng có diện
tích 120 m
2
.
-Một phân xởng cơ khí có diện tích 1000 m
2
, đợc lợp mái tôn
+ Nội dung cần hoàn thành:
1. Tính toán công suất chiếu sáng, lựa chọn nguồn sáng.
2. Tính toán lựa chọn dây dẫn và cáp.
3. Tính toán lựa chọn các thiết bị đóng cắt, bảo vệ.
4. Quyển thuyết minh và các bản vẽ , mô tả đầy đủ nội dung đề tài
Giáo viên hớng dẫn: Ngày giao đề: 20/02/2006
Ngày hoàn thành: 15/4/2006
Vũ Thị Tựa
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


1
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá nớc nhà, công
nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng là nguồn
năng lợng không thể thiếu, đang đợc dụng rộng rãi trong nền kinh tế
quốc dân nh công ngiệp, nông nghiệp, dịch vụ,sinh hoạt
Hệ thống cung cấp điện bao gồm các khâu phat điện, truyền tải và
phân phối điện năng để cấp điện cho một khu vực, một nhóm hộ tiêu thụ
nhất định. Vấn đề về tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp điện cho các
nhóm hộ dùng điện sao cho đảm bảo yêu cầu về kĩ thuật, tính khả thi,và
đảm bảo an toàn là một bài toán khó nh ng lại là yêu cầu cần đạt tới
cho tất cả mọi ngời học môn cung cấp điện.
Trong bất kì một hệ thống cung cấp điện nào thì hệ thống chiếu sáng
lá một phần thiết yếu không thể thiếu. Hiện nay chiếu sáng đang đợc
dùng phổ biến nhất tiêu tốn một lợng điện năng rất lớn, nhng vấn đề sử
dụng cũng nh chất lợng sử dụng ánh sáng vẫn còn cha đảm bảo và
quan tâm đúng mức của mọi ngời dẫn đến những sự cố,thiệt hại đáng
tiếc và lãng phí điện năng rất lớn
Đề tài mà chúng em cần hoàn thành là:
Tính toán,thiết kế chiếu sáng cho một trờng học
Số liệu cho tr ớc:
-Dãy nhà 2 tầng gồm 10 phòng học lý thuyết, mỗi phòng có diên
tích 120 m
2
.

-Một phân xởng cơ khí có diện tích 1000 m
2
, đợc lợp mái tôn.
Đồ án gồm các phần sau:
Phần I : Giới thiệu chung về chiếu sáng
Phần II : Thiết kế chiếu sáng
Phần III: Tính toán, thiết kế chiếu sáng cho trờng học
Đây là lần đầu tiên chúng em làm một đồ án về cung cấp điện gặp rất
nhiều khó khăn nhng với sự hớng dẫn tận tình của cô Vũ Thị Tựa cùng
các thầy cô trong khoa đã chỉ cho em những kiến thức cần thiết để hoàn
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


2
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
thành đồ án này.Trong quá trình thực hiện còn nhiều sai sót chúng em
rất mong nhận đợc sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy cô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
MụC LụC

Trang
Phần I Giới thiệu chung về chiếu sáng
I. Đặt vấn đề 1 II.
Phân loại .1 III.
Những điều kiện chiếu sáng tốt nhất 2 IV. Hệ

thống chiếu sáng những nơi làm việc .3 V. Một số
đại lợng dùng trong tính toán chiếu sáng 4 VI. Dụng cụ
chiếu sáng thông dụng .7 1. Đèn sợi
đốt 7
2. Đèn huỳnh quang 9
Phần II Các phơng pháp tính toán chiếu sáng trong công nghiệp
I Bố trí đèn 11
II Phơng pháp hệ số sử dụng 12
III Phơng pháp tính gần đúng với đèn sợi đốt 14
IV Phơng pháp tính toán tong điểm 18
V Phơng pháp tính toán với đèn ống 20
VI Phơng pháp tính gần đúng với đèn huỳnh quang 23
Phần III Thiết kế chiếu sáng cho trờng học
I Chọn nguồn sáng và bố trí đèn 25
II Chọn cáp và dây dẫn 32
1.Chọn cáp và dây dẫn cho phòng học lý
thuyết 32
2. Chọn cáp và dây dẫn cho xởng cơ khí 34
III Lựa chọn các phần tử đóng cắt .35
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


3
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
1. Lựa chọn áptômát cho toà nhà 2 tầng

35
2. Lựa hcọn áptômát cho xởng cơ khí .40
IV Các bản vẽ sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đi
dây 42
Lời kết
49
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


4
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Phần I: Giới thiệu chung về chiếu sáng
I. Đặt vấn đề.
Trong đời sống sinh hoạt cũng nh trong sản xuất,chiếu sáng đóng một
vai trò rất quan trọng và cần thiết trong việc đảm bảo sức khoẻ của ngời
lao động, nâng cao năng xuất lao động, đảm bảo chất lợng sản phẩm,
an toàn trong sản xuất.Nếu ánh sáng không đủ, ngời lao động sẽ phải
làm việc trong trạng thái căng thẳng, hại mắt và ảnh hởng đến sức khoẻ,
dẫn đến hàng loạt các sản phẩm không đạt các tiêu chuẩn kĩ thuật và
năng suất lao động thấp, thậm chí còn gây tai nạn trong quá trình làm
việc. Vì vậy hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Không bị loá mắt do phản xạ
Không bị loá mắt
Không tạo ra những khoảng tối bởi những vật bị che khuất
Giáo viên hớng dẫn

:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


5
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Phải có độ rọi đồng đều
Phải tạo ra đợc ánh sáng càng gần ánh sáng tự nhiên thì càng tốt
II. Phân loại
Căn cứ vào dạng chiếu sáng thì chiếu sáng đợc chia làm hai
dạng:
1. Chiếu sáng công nghiệp: là ánh sáng đợc cấp cho các khu
công nghiệp nh: nhà xởng, kho, bãi
2. Chiếu sáng dân dụng: là ánh sáng đợc cung cấp cho các
căn hộ, gia đình, trờng học, bệnh viện, khách sạn
Căn cứ vào mục đích chiếu sáng đợc chia ra nh sau:
1. Chiếu sáng chung: là chiếu sáng tạo ra độ sáng đồng đều
trên bề mặt chiếu sáng
2. Chiếu sáng cục bộ: Là hình thức ánh sáng tập chung cho
một điểm hay cho một diện tích hẹp.
3. Chiếu sáng dự phòng: là hình thức chiếu sáng dự phòng
khi sẩy ra mất điện
Nhng mỗi hình thức chiếu sáng đều có yêu cầu riêng, đặc điểm riêngvà
phụ tải chiếu sáng phải phù hợp với từng mục đích.đòi hỏi phải có phơng
pháp tính toán chiếu sáng sao cho khi thiết kế chiếu sáng trong từng tr-
ờng hợp sẽ đảm bảo yêu cầu về kĩ thuật và mĩ thuật chiếu sáng
III. Những điều kiện chiếu sáng tốt nhất

1. Độ rọi phải đảm bảo, tức là bề mặt làm việc và môi trờng nhìn thấy
phải thoả mãn độ chói để cho mắt có thể phân biệt đợc các chi tiết cần
thiết một cách rõ ràng và không bị mệt mỏi.
2. Quang thông xác định sự che tối và tỷ lệ của độ chói ( tơng phản) cần
phải đợc định hớng sao cho mắt ngời thu nhận đợc hình ảnh rõ ràng về
hình dáng và chung quanh của mục tiêu mà ta nhìn.
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


6
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
3. ánh sáng cần phải đợc thoả mãn đồng đều, tức là quan hệ giữa độ
rọi cực đại và cực tiểu của bề mặt không đợc vợt quá một giới hạn nhất
định.
4. Màu của ánh sáng cần phải thích hợp với dạng lao động đợc tiến
hành.
5. Việc bố trí đặt các đèn và độ chói của đèn phải chọn sao cho mắt ng-
ời ta không bị mệt mỏi do chiếu sáng trực tiếp hay ánh sáng phản xạ.
6. Trong một số trờng hợp nhất định, cần phải có những đèn an toàn, bố
trí sao cho trong trờng hợp ánh sáng chung bị ngắt, thì hệ thống đèn an
toàn phải có khả năng tạo cho mỗi ngời có thể tìm thấy con đờng để
thoát khỏi khu vực ra ngoài. Độ rọi an toàn không đợc bé hơn
0,3 lux.
Những yêu cầu nêu trên của chiếu sáng cần phải đợc thoả mãn với sự
tốn kém ít nhất.

IV. Hệ thống chiếu sáng của những nơi làm việc
Để tạo nên độ rọi ở những chỗ làm việc, ngời ta dùng chiếu sáng chung,
chiếu sáng cục bộ ( hay khu vực ) và chiếu sáng tổ hợp.
1. Chiếu sáng chung.
Chiếu sáng chung đảm bảo độ rọi đồng đều trên toàn bộ diện tích
làm việc hay toàn bộ phòng làm việc. Đặc biệt, ở những phòng trong đó
có chiếu sáng cục bộ, thì chiếu sáng chung có mục đích là đảm bảo duy
trì trong giới hạn đủ thoả mãn để nhìn.
Chiếu sáng chung đợc dùng trong các phân xởng có diện tích làm việc
rộng có yêu cầu về độ rọi gần nh nhau tại mọi điểm rên bề mặt đó.
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


7
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Chiếu sáng chung còn sử dụng phổ biến ở các nơi mà ở đó quá trình
công nghệ không đòi hỏi mắt phải làm việc căng thẳng nh ở phân xởng
mộc, rèn, hành lang v.v
2. Chiếu sáng cục bộ.
ở những vị trí có yêu cầu quan sát tỉ mỉ, chính xác và phân biệt rõ các
chi tiết v.v thì cần có độ rọi cao mới làm việc kết quả.
Muốn vậy phải dùng phơng pháp chiếu sáng cục bộ, tức là đặt đèn vào
gần nơi cần quan sát. Khi để gần, ta chỉ cần bóng đèn có công suất bé
cũng tạo nên độ lớn trên bề mặt chi tiết cần quan sát do vậy giảm đợc
chi phí vốn đầu t.

Chiếu sáng này thờng đợc dùng để chiếu sáng các chi tiết gia công
trên máy công cụ, chiếu sáng ở các bộ phận kiểm tra v.v Tại đây, chiếu
sáng chung sẽ không đủ độ rọi cần thiết nên phải sử dụng thêm chiếu
sáng cục bộ. Các loại đèn chiếu sáng cục bộ trên máy công cụ hoặc
các đèn cầm tay di động thờng dùng với điện áp 36 V hay 12 V
3. Chiếu sáng tổ hợp ( hay còn gọi là chiếu sáng hỗn hợp )
Đó là kết quả của việc sử dụng đồng thời chiếu sáng chung và chiếu
sáng cục bộ. Chiếu sáng hỗn hợp đợc dùng ở những phân xởng, có
những công việc thuộc cấp 1, 2 và 3 ghi ở bảng phân cấp công việc. Nó
cũng đợc dùng khi cần phân biệt màu sắc, độ lồi, lõm v.v Chiếu sáng
loại này thờng đợc dùng ở các phân xởng gia công nguội, các phân x-
ởng khuôn mẫu v.v trong các nhà máy cơ khí.
V . Một số đại l ợng dùng trong tính toán chiếu sáng
1. Quang thông: (Đơn vị Lumen,viết tắt [lm])
Là năng lợng do một nguồn sáng phát ra qua một diện tích trong một
đơn vị thời gian, là thông lợng của năng lợng.
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


8
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Những ánh sáng từ nguồn quang phát ra gồm nhiều sóng điện từ có bớc
sóng khác nhau, do đó năng lợng của nó đợc biểu hiện:

=

1
2
21




deE
Trong đó:
21

E
- là thông lợng quang năng đi từ
1

đến
2


- là bớc song ánh sáng
e


- là

hàm phân bố năng lợng
Thông lợng toàn phần:


=

0


deE
Trong nguồn quang có công suất khá lớn, có các bớc sóng khác nhau
sẽ gây ra cho mắt ta cảm giác khác nhau do đó ngời ta đa ra thêm khái
niêm :Độ rõ
Ký hiệu: V


Vậy định nghĩa quang thông(F): là tích phân của thông lợng quang năng
và hàm độ rõ:



=
0


deVF

[lm]
2. Cờng độ sáng I:, đơn vị Candela [cd].
Nếu có một nguồn sáng S bức xạ theo mọi phơng, trong một góc đặc
(hay góc khối) dw nó truyền đi một quang thông dF thì đại lợng dF/dw
gọi là cờng độ ánh sáng của nguồn sáng trong phơng đó.
I=dF/dw [cd=lm/Sr]
dF - tính bằng lumen [ lm]
Giáo viên hớng dẫn
:

Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


9
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
dw- góc đặc tính bằng Sr (Steradian)
I - cờng độ sáng tính bằng canlenda (nến), 1cd = 1lm/1Sr
3. Độ rọi(E), độ trng R, và độ chói(L).
a) Độ rọi E của một diện tích ở tại một điểm, là tỉ lệ giữa quang thông dF
nhận đợc bởi một vi phân diện tích ở xung quanh điểm này với diện tích
dS của nó (hình 1):

E=dF/dS
Đơn vị E la lux (lx) 1 lux = 1 lm/m
2
Giả sử có một nguồn sáng S, chiếu vào diện tích dS có pháp tuyến

n
nh hình vẽ.
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng

10
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Thông lợng của nguồn S đi qua diện tích là :
dF = Idw
dw = dS.cos

/r
2
, r là khoảng cách từ S tới tâm dS
E= dF/dS= I dS. cos

/r
2
.dS = I. cos

/r
2

Vậy độ rọi của nguồn sáng tỉ lệ thuận với cờng độ ánh sáng tỉ lệ
nghịch với bìng phơng khoảng cách từ nguồn tới tâm diện tích đợc chiếu
sáng ngoài ra còn phụ thuộc vào hớng tới của nguồn
Tóm lại: độ rọi là mật độ quang thông rơi trên bề mặt diện tích
(đơn vị lux)
b) Độ trng R: của một bề mặt của một nguồn sáng có kích thớc giới hạn
tại một điểm của nó là tỉ lệ giữa quang thông dF phát ra từ
một bề mặt so cấp xung quanh điểm này và diện tích dS
của nó:
R=dF/dS
Giáo viên hớng dẫn
:

Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


11
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Nh vậy, độ trng là quang thông bức xạ trên một đơn vị diện tích của
nguồn
c) Độ chói L: đơn vị [cd/m
2
].
Ngời ta định nghĩa độ chói L của một diện tích của một nguồn sáng ở
một điểm của nó, trong một phơng cho trớc (Phơng tạo lên góc

) là tỉ
lệ giữa cờng độ ánh sáng di theo một phơng đã nêu của một vi phân
diện tích dS xung quanh điểm này,với diện tích d

=dS cos

(d

- là hình chiếu của dS lên mặt phẳng vuông góc với phơng đã chọn)
L=

d
dIdI
=

cos dS
[
2
m
cd
]
VI. Dụng cụ chiếu sáng thông dụng.
Để tạo nguồn sáng cung cấp ánh sáng cho sinh hoạt, trong sản
xuất.v.v ,ngời ta thờng dùng các loại đèn nh:đèn sợi đốt, đèn huỳnh
quang.v.v
1. Đèn sợi đốt.
a) Cấu tạo:
Đèn sợi đốt còn gọi là đèn dây tóc đợc dùng rộng rãi trong các lĩnh
vực, lắp đặt dễ dàng
Cấu tạo đơn giản gồm: một dây tóc đợc xoắn hình lò xo là một loại vật
liệu chịu nhiệt và bức xạ nhiệt tốt đợc đặt trong một bóng thuỷ tinh kín
chứa khí trơ áp suất thấp, đợc nối ra bằng hai điện cực.
b) Nguyên lý làm việc:
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


12
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Làm việc dựa trên hiện tợng bức xạ nhiệt độ và phát quang khi có
dòng điện chạy qua. Loại đèn này chịu đợc nhiệt độ từ 2500

0
C đến
3000
0
C
c) Ưu nhợc điểm.
+Ưu điểm:
- Nối trực tiếp vào lới điện
- Rẻ tiền, kích thớc nhỏ
- Cos

=1 nên không tiêu thụ công suất phản kháng
-Tạo mầu sắc ấm áp, không gây mỏi mắt
+Nhợc điểm:
-Tốn điện, phát nóng nhanh, tuổi thọ bị ảnh hởng lớn bởi
nhiệt và điện áp nguồn
Bảng thông số kĩ thuật của bóng đèn sợi đốt
Công suất
(w)
Quang thông (lm) Thời gian sử
dụng(h)
12V 30V 110V 220V
10 100 100 66 66
15 100 100 124 111
25 100 200 222 197
40 500 200 376 336
60 500 200 670 506
75 500 200 904 684
100 500 200 1327 1004
150 500 200 2217 1722

200 500 200 3100 2528
300 500 200 4926 4224
500 500 200 6715 7640
1750 500 200 12375 10875
1000 500 200 30500 18300
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


13
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
2. Đèn huỳnh quang
Bảng 2: Thông số kỹ thuật của đèn huỳnh quang
Công
suất(W)
Điện
áp
(V)
ánh sáng trắng ánh sáng ban
ngày
Thời gian
sử
dụng(h)
Quang
thông
(lm)

Lm/w Quang
thông
(lm)
Lm/w
30 220 1230 41 1080 36 2500
40 220 1720 43 1520 38 2500
100 220 1720 43 4000 38 2500
200 220 1990 43 8000 38 2500
a) Cấu tạo:
Gồm một ống thỷ tinh chứa khí trơ áp suất thấp, lớp trong đợc phủ
một lớp bột phát quang, và hai điện cực anot và catot
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


14
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Hình: cấu tạo nguyên lý của đèn huỳnh quang
b) Nguyên lý hoạt động:
Khi đóng điện vào, hai đầu điện cực stắc-te có điện thế lớn làm xảy ra
hiện tợng nóng chảy mềm, phóng điện,đóng kín mạch điện.Điện cực
catot bị nung nóng bức xạ ra electron, dới điện trờng lớn chúng chuyển
động về phía anot làm áp trên hai cực stắc-te giảm và nhiệt cũng nh hồ
quang không đợc duy trì tiếp điểm stắc-te nhả ra. Trong quá trình
chuyển động của các electron từ canot sang anot với tần số f=50Hz
chúng va đập vào thành ống làm phát quang

c) Ưu nhợc điểm.
+Ưu điểm:
- Hiệu suất quang học lớn
- Diện tích phát quang lớn
- tuổi thọ cao
- U biến thiên trong phạm vi cho phép ( nên F quang thông
giảm ít)
+Nhợc điểm:
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


15
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
- cos

thấp
- F phụ thuộc vào phạm vi phát quang phụ thuộc vào nhiệt
độ(nhỏ hơn 15
0
CStăc-te làm việc khó)
-Khi đóng điện đèn không sáng ngay
Phần II. Các ph ơng pháp tính toán chiếu sáng trong
công nghiệp
I. Bố trí đèn
Chiếu sáng cục bộ khá đơn giản và phải căn cứ vào hoàn cảnh cụ

thể để quyết định
Chiếu sáng chung sẽ phải dùng nhiều đèn. Vấn đề đặt ra là phải
xác định đợc vị trí hợp lý của các đèn và khoảng cách giữa đèn với trần
nhà và mặt công tác
Có hai cách bố trí đèn:
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


16
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
1. Cách 1 là đèn đặt ở 4 góc của hình vuông. Néu bố trí nh vậy mà độ
rọi đạt yêu cầu công nghệ thì công suất chiếu sáng sẽ là nhỏ nhất.
2.Cách 2 là các đèn đặt theo hình thoi
a) b)
a) Bố trí đèn theo hình chữ nhật
b) Bố trí đèn theo hình thoi
II. Ph ơng pháp hệ số sử dụng.
Phơng pháp này dùng để tính toán chiếu sáng chung có chú ý đến hệ
số phản xạ của tờng, trần nhà và của vật cảnh, dùng để chiếu sáng cho
các phân xởng có diện tích lớn hơn 10 m
2,
.

Phơng pháp này có thể xác định đợc lợng quang thông cần thiết của mỗi
bóng đèn ứng với độ rọi quy định trên mặt làm việc.

Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


17
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Thông thờng khi tính toán ngời ta thờng chọn độ rọi tối thiểu
,
số lợng
đèn, kiểu đèn và cách bố trí đèn rồi sau đó chọn đợc công suất của
bóng đèn.
Hệ số sử dụng Ksd là tỉ số giữa quang thông mà mặt công tác nhận đợc
với tổng quang thông của các nguồn sáng :
K
sd
=
nF
F
c
(*)
- F
c
là quang thông mà mặt công tác nhận đợc Lm.
- F là quang thông của mỗi đèn lm
- n là số bóng đèn
- chỉ số phòng

=
).(
.
baH
ba

Trong đó: a,b là chiều dài và chiều rộng của phòng (m)
-h: là chiều cao của phòng
-h
lv
: là khoảng cách từ sàn nhà đến mặt công tác
-H : là khoảng cách từ đèn tới mặt công tác.
Từ hệ số phản xạ của tờng, của trần và chỉ số phòng ta tra bảng
2.70 ( sách CCĐ của Nguyễn Xuân Phú )
Ta tìm đợc hệ số sử dụng K
sd
Dựa vào công thức (*) ta tính đợc F
c
=K
sd
.n.F
Bảng trị số L/H hợp lý (Sách CCĐ của Nguyễn Xuân Phú ).
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng

18
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
L/H
Bố trí nhiều
dãy
L/H
Bố trí 1 dãy
Chiều rộng
giới hạn
của phân x-
Tốt
nhất
Cho
phép
cực đại
Tốt
nhất
Cho
phép
cực đại
-Chiếu sáng ngoài nhà
dùng chao mờ hoặc sắt
tráng men
-Chiếu sáng phân xởng,
chao đèn vạn năng
-Chiếu sáng cho các cơ
quan văn hoá, hành chính
2,3
1,8

1,6
3,2
2,5
1,8
1,9
1,8
1,5
2,5
2,0
1,8
1,3H
1,2H
1,0H
Sơ đồ để tính toán chiếu sáng
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


19
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Nếu gọi diện tich cần chiếu sáng là S thì độ rọi trung bình trên mặt công
tác là:
E
tb
=
S

FnK
S
F
sdc

=
=E
min
.Z (**)
Z=
min
E
E
tb
;
S=a.b
-Z là tỉ lệ rọi bình quân so với độ rọi tối thiểu.
-Z nói lên mức độ không đồng đều của độ rọi lên bề mặt làm việc
Đối với loại đèn khi đặt ở vị trí có lợi nhất thì Z=1,1 đến 1,2.
Đối với gian phòng có diện tích nhỏ hơn 10m
2
thì lấy Z=1
E
min
là độ rọi tối thiểu (lux) ứng với từng loại công việc, E
min
( Tra trong
bảng (13-36) và (13-37Sách CCĐ của Nguyễn Xuân Phú)
Từ (**) ta tính đợc quang thông cần thiết của nguồn sáng
nK

SZE
F
sd
.

min
=
Để bù lại sự giảm quang thông của đèn trong quá trình làm việc ngời ta
đa thêm hệ số dự trữ K
dt
vào công thức trên khi đó:
nK
SZKE
F
sd
dt
.

min
=
Căn cứ vào quang thông vừa tính toán đợc, tra bảng ta sẽ xác định đợc
công suất của mỗi đèn.
Khi chọn công suất tiêu chuẩn ngời ta cho phép quang thông lệch từ
-10% đến +20% so với tính toán
III. Ph ơng pháp tính gần đúng đối với đèn sợi đốt
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện

: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


20
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Phơng pháp này thích hợp cho tính toán chiếu sáng các phòng nhỏ
hoặc có chỉ số phòng nhỏ hơn 0,5
Yêu cầu tính toán không chính xác lắm
Phơng pháp này có hai cách tính:
1.Cách thứ nhất.
Phơng pháp này đợc sử dụng trong thiết kế và tính toán sơ bộ.Theo
phơng pháp này chỉ cần xác định suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn
vị diện tích (w/m
2
) theo từng yêu cầu chiếu sáng khác nhau, sau đó
nhân với diện tích cần chiếu sáng là đợc công suất chiếu sáng tổng. Đợc
công suất chiếu sáng tổng rồi mới xác định số loại đèn độ cao treo của
đèn.v.v Khi cần có thể kiểm tra lại độ rọi theo phơng pháp tính độ rọi
từng điểm.
P=P
0
.S
Trong đó:
-P
0
là suât phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diên tích
(w/m
2
)
-S là diện tích cần chiếu sáng (m

2
)
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


21
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Bảng . Suất phụ tải chiếu sáng trên một đơn vị diện tích sản xuất của
một số phân xởng cơ khí.
Dạng chiếu
sáng cho
Độ dài
trong chiếu
sáng chung
(lx)
Độ cao treo
đèn (m)
Suất phụ tải
chiếu sáng
(W/m
2
)
Công suất
của một
bóng đèn

( W)
Cơ khí lắp
giáp
30 + 50 3 +6 10+12 200
7+14 9+11 300+400
Sử lý nhiệt 50 3+6 12 200
Đập 50 3+6 12 200
7+11 11 300
10+15 10 400
Đúc 10+50 6+10 11 200
11+15 9 400
Mộc 50 3+6 11 200
Trạm bơm khí
nén
20 3+5 9 100
Trạm biến áp 30 2,5+4 13 100
Kho 10 3+6 7 100
Phòng làm 15+60 3+4 15 100
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


22
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
việc
2. Cách thứ hai:

Cách này chủ yếu dựa vào bảng đã tính sẵn với công suất 10W/m
2
Khi thiết kế nếu lấy độ rọi phù hợp với độ rọi tra trong bảng đã tính sẵn
thì không phải hiệu chỉnh.
Nếu khác nhau về độ rọi thì công thức phải hiệu chỉnh theo công thức
sau:
)/(
.10
2
min
mW
E
KE
P
dt
=
Trong đó:
- P suất phụ tải chiếu sáng tính theo độ rọi yêu cầu (W/m
2
)
- E
min
là độ rọi tối thiểu cần có đối với nơi cần tính toán chiếu
sáng (lx)
- E độ rọi tra trong bảng đã tính sẵn với tiêu chuẩn 10W/m
2
với
các loại bóng đèn nung sáng khác nhau. ( bảng 2.2 dới đây)
- K
dt

là hệ số dự trữ.
Khi biết công suất đèn ta tìm đợc số lợng bóng đèn là:
n=
d
P
P
Rồi tuỳ vào yêu cầu chiếu sáng mà bố trí đèn cho hợp lý.
Bảng độ rọi theo tiêu chuẩn 10W/m
2
Công
suất
đèn(W)
Độ rọi cha có hệ số dự trữ (lx)
Điện áp định mức
127 (V) 220 (V)
Trực xạ Khuếch
tán
Phản
xạ
Trực xạ Khuếch
tán
Phản xạ
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng

23
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
40 26 22,5 16,5 23 19,5 14,5
60 29 25 18,5 25 21 15,5
100 35 30 22 27 23 17
150 39,5 34 24.5 31 26,5 19,5
200 41,5 35,5 26 34 29,5 21,5
300 44 38 27,5 37 32 23,5
500 48 41 30 41 35 25,5
750 50 42,5 31,5 44,5 38 28
1000 52 44 42,5 47 40 29,5
IV. Ph ơng pháp tính toán từng điểm:
Phơng pháp này dùng để tính toán chiếu sáng cho các phân xởng có
yêu cầu quan trọng và khi tính không quan tâm đến hệ số phản xạ. Để
đơn giản trong tính toán ngời ta coi đèn là một điểm sáng để áp dụng đ-
ợc định luật bình phơng khoảng cách. Trong phơng pháp này ta phải
phân biệt để tính độ rọi cho 3 trờng hợp điển hình sau:
Tính độ rọi trên mặt phẳng ngang, E
ng
Tính độ rọi trên mặt phẳng đứng, E
đg
Tính độ rọi trên mặt phẳng nghiêng một góc , E
ngh
Theo định luật về bình phơng khoảng cách đã giới thiệu trong sách
cung cấp điện; khi có quang thông rọi theo phơng thẳng góc với mặt
phẳng S ta có độ rọi.
22
r
I
r

I
S
F
E
===


Nhng nếu điểm mà ta đang xét có đờng pháp tuyến không trùng với
trục quang của nguồn điểm thì I phải thay bằng I (hình 2.3.1)
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


24
Trờng ĐHSPKT Hng Yên Đồ án môn học
Hình 2.3.1 Tính độ rọi tại một điểm theo mặt phẳng bất kì
nguyên tắc chung bao giờ cũng phải quy tia I về tia có phơng vuông
góc với mặt phẳng đang xét.
1. Tính độ rọi của điểm A trên mặt phẳng ngang:
2
cos.
r
I
E
ng

=
Mà

2
2
2
cos
h
r
=
;
Do đó ta có
2
3
cos.
h
I
E
ng

=
2. Tính độ rọi của điểm A trên mặt đứng:




cos.
cos.sin.
cos/
sin.sin.

222
3
h
I
h
I
r
I
E
d
===
Giáo viên hớng dẫn
:
Vũ Thị Tựa

Sinh viên thực hiện
: Phạm Sơn Hải Đinh Việt Hùng


25