Trường đại học công nghiệp hà nội

Lời Nói Đầu
Giới thiệu chiếu sáng là một kỹ thuật đa ngành, trước hết đó là mối quan tâm
của các kỹ sư điện, các nhà nghiên cứu quang và quang phổ học, các cán bộ kỹ thuật
của công ty công trình công cộng và các nhà quản lý đô thị. 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 đồng thời nâng cao giá trị thẩm mỹ cho các công trình xây dựng, ngoài ra tiện
nghi ra việc chiếu sáng còn phải đáp ứng vấn đề tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi
trường cho hợp lý. Chiếu sáng cũng là mối quan tâm của các nhà kiến trúc, xây dựng
và giới mỹ thuật. Nghiên cứu về chiếu sáng cũng là một công việc của các bác sỹ nhãn
khoa,các nhà tâm lý học, giáo dục thể chất học đường…Trong thời gian gần đây, với
sự ra đời và hoàn thiện của các nguồn sáng hiệu suất cao, các phương pháp tính toán
và công cụ phần mềm chiếu sáng mới


Chương 1. Tìm hiểu KTCS
I. Đèn và các loại đèn
1. Khái niệm va phân loại đèn
Đèn điện là nguồn sáng nhân tạo biến đổi điện năng thành quang năng. Hiện nay
có rất nhiều loại đèn khác nhau trên thế giới. Dựa trên cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
các loại đèn được chia làm bốn nhóm:
- Nhóm đèn nung sáng: đèn nung sáng, đèn tungsten-halogen
- Nhóm đèn phóng điện: đèn huỳnh quang, đèn huỳnh quang compact, đèn thủy
ngân cao áo, đèn halogen kim loại, đèn sodium cao, hạ áp
- Đèn led
- Đèn cảm ứng
2. Các thông số kĩ thuật của đèn
a. Hiệu suất phát quang H ( lm/W)
Hiệu suất phát quang của nguồn sáng là tỷ số giữa quang thông (F) với công
suất tiêu thụ (P) của nguồn sáng đó .
Hiệu suất phát quang dùng để đánh giá quá trình biến đổi điện năng thành
quang năng của nguồn sáng

lm/W
b. Tuổi thọ D (h)
Tuổi thọ đèn được tính bằng giờ. Tùy theo các loại đèn khác nhau mà ta có tuổi
thọ đèn khác nhau. VD:
Đối với đèn sợi đốt và đèn LED tuổi thọ được xác định từ lúc đưa bóng đèn vào
sử dụng cho đến khi tỷ lệ bóng số bóng đèn bị cháy là (40-50)%
Đối với các đèn phóng điện khác thỳ tính bằng lúc đưa bóng vào sử dụng cho
đến khi quang thông suy giảm đến (20-30)%
Tuổi thọ đèn phụ thuộc vào nhiều yếu tố
- Dao động trị số và dạng sóng điện áp nguồn
- Vị trí làm việc
- Chu kì bật tắt
- Môi trường làm việc
c. Nhiệt độ màu ( colour temperature )
Nhiệt độ màu cho ta cảm giác định tính về ánh sáng do nguồn sáng phát ra: lạnh
hay ấm, cụ thể:
- Nguồn sáng có T ≤ 3500 ˚K cho ta ánh sáng ấm
- Nguồn sáng có 3500 ˚K< T< 5000 ˚K cho ta ánh sáng trung tính
- Nguồn sáng có T ≥ 5000 ˚K cho ta ánh sáng lạnh
d. Chỉ số truyền đạt màu CRI


Đánh giá khả năng phân biệt chính xác màu sắc, chỉ số truyền đạt màu CRI của
nguồn sáng là chỉ số thể hiện mức độ phản ánh trung thực màu sắc của vật được chiếu
sáng so với điều kiện được chiếu sáng bằng ánh sáng ban ngày, đơn vị %
1.1. Bóng đèn sợi đốt
1.1.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của đèn sợi đốt

Khi đặt điện áp vào hai đầu dây tóc, sẽ có dòng điện chạy qua dây tóc làm cho
nó bị đốt nóng phát ra các bức xạ phần lớn trng miền hồng ngoại. Khi nhiệt độ tăng

đến 900 ˚C thì phổ của bức xạ bắt đầu dịch chuyển sang miền ánh sáng nhìn thấy. Sau
đó đèn làm việc ổn định tại nhiệt đột 2500-2700 ˚C
1.1.2. Đặc điểm của đèn sợi đốt
a. Ưu điểm
-

Chỉ số truyền đạt màu CRI rất cao, CRI ≈100%
Sử dụng trong chiếu sáng chất lượng cao
Nối trực tiếp vào lưới điện không đòi hỏi thiết bị đi kèm
Bật sáng tức thời dễ điều khiển

b. Nhược điểm
Hiệu suất phát quang thấp ( H=10 ÷ 20 lm/W )
Quang thông, tuổi thọ thấp, phụ thuộc vào điện áp nguồn cấp
Khi làm việc tỏa nhiệt lớn gây nóng khó chịu ảnh hưởng đến thiết bị làm mát
c. Phạm vi sử dụng và yêu cầu
- Chiếu sáng cần tạo ra không khí sang trọng ấm cúng
- Cần bật tắt liên tục
- Vị trí lắp đặt thuận lợi
- Hạn chế chi phí lắp đặt ban đầu
- Có vị trí lắp đặt dễ dàng sửa chữa bảo dưỡng
- Cần thể hiện màu sắc trung thực
- Cần tạo ra mức độ chiếu sáng chiếu sáng cao
- Hạn chế điện năng tiêu thụ
- Tránh các đối tượng chiếu sáng bị ảnh hưởng quá nhiều bởi nhiệt lượng tỏa ra,
-

có nguy cơ cháy nổ

Ngoài ra còn có bóng đèn sợi đốt halogen khác biệt là trong bầu thủy tinh có thêm
khí halogen. Hơn nữa nhiết độ trong đèn halogen phải cao hơn và có kích thước nhỏ
hơn so với đèn sợi đốt thông thường. Chúng được làm từ thạch anh đặc biệt. Đèn sợi
đốt halogen giảm sự bay hơi của sợi đốt, hạn chế suy giảm quang thông, tuổi thọ cao
hơn. Từ khi xuất hiện đèn sợi đốt halogen đã thây thế hầu như tất cả các đèn sợi đốt
thông thường. Ưu thế của đèn sợi đốtl haogen là tuổi thọ cao hơn, hiệu quả phát sáng
cao hơn, kích thước nhỏ hơn, nhiệt độ màu cao hơn, ít tổn hao trong quá trình sử dụng.
1.2. Đèn huỳnh quang
1.2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Một số đèn huỳnh quang compact
Khi đặt điện áp đủ lớn lên hai điện cực ở hai đầu ống dưới tác dụng của điện
trường sợi đốt dẫn điện phát nóng và phát xạ điện tử còn thủy ngân hóa hơi tiếp sau là
hiện tượng ion hóa chất khí. Các điện tử phát ra từ điện cực sẽ kích thích các nguyên
tử thủy ngân tạo ra các tia bức xạ sơ cấp chủ yếu có bước sóng thấp là tia từ ngoại hay
tia cực tím. Tia cực tím này đập vào lớp bột lưu huỳnh quang ở bề mặt thành ống tạo
thành ánh sáng nhìn thấy
1.2.2. Đặc điểm đèn huỳnh quang
Đèn huỳnh quang được sử dụng rất rộng rãi trên thị trường hiện nay là đèn huỳnh
quang ống và đèn huỳnh quang compact
a. Thông số kĩ thuật
- Công suất : 20÷60W
- Hiệu suất phát quang: 75÷85 lm/W


- Chỉ số truyền đạt màu CRI = 85÷92%
b. Ưu điểm
- Tuổi thọ cao
- Hiệu suất phát quang tương đối cao
- Chỉ số truyền đạt màu tương đối tốt

- Đa dạng hình dáng, kích thước, gam màu sáng
- Không phát ra nhiệt lượng lớn
- Thay thế sửa chữa dễ dàng
- Có thể thay đổi độ sáng thích hợp
- Tạo ra mức độ chiếu sáng cao màu sắc trung thực
c. Nhược điểm
- Các đèn huỳnh quang ống có kích thước lớn, dài, kèm thiết bị phụ trợ
- Khó kiểm soát và phân bố ánh sáng do bề mặt phát sáng lớn
- Tạo hiệu ứng nháy làm mờ mắt
- Khó khởi động khi nhiệt độ thấp
- Các đèn huỳnh quang conpact có giá thành cao
d. Phạm vi sử dụng và yêu cầu
- Chiếu sáng bên ngoài các môi trường có nhiệt độ thấp cần được chú ý
- tạo ra không gian ấm cúng sang trọng
- Cần có mức độ chiếu sáng rất cao
- Cần kiểm soát tốt phân bố ánh sáng của bóng đèn
- Lưu ý điện áp nguồn quá thấp và không được ổn định
1.3. Các đèn phóng điện HID

Đèn phóng điện HID bao gồm: đèn thủy ngân cao áp, metal halide và sodium
cao, thấp áp.
Cấu tạo cơ bản của đèn HID thường gồm ống phóng điện hồ quang nhỏ hình trụ
được chế tạo bằng chất trong suốt hoặc trong mờ có khả năng chịu nhiệt cao. Trong
ống bơm vào hơi thủy ngân, muối kim loại, hay các loại khí khác để tạo hiện tượng
phóng điện hồ quang trong chất khí. Ống phóng điện và một số chi tiết khác được đặt
trong vỏ thủy tinh chịu nhiệt.
Nguyên lý tạo ra ánh sáng của đèn HID gồm 3 bước:
 Bức xạ nhiệt
 Phóng điện hồ quang
 Bức xạ huỳnh quang

Ưu nhược điểm cơ bản đèn HID:
Ưu điểm:
 Hiệu suất phát quang, tuổi thọ và độ bền cơ học cao
 Đa dạng về hình dáng kích thước và gam màu sáng
 Một số đèn có CRI tương đối cao như metal halide và sodium cao áp
- Nhược điểm
 Đòi hỏi thiết bị đi kèm chi phí đầu tư ban đầu lớn
 Tạo ra hiệu ứng nhấp nháy gây mỏi mắt như đèn huỳnh quang
-


 Thời gian khởi động lâu do phải đốt nóng điện cực; sau khi tắt cũng cần thời gian để

khởi động lại
 Quang thông suy giảm tỷ lệ thuận với điện áp đặt vào bộ đèn
 Khi đang làm việc hiện tượng phóng điện hồ quang nếu có sự cố có thể gây
nổ


1.3.1. Đèn thủy ngân cao áp

Ống phóng điện và ống hỗ trợ: Ống phóng điện được làm từ thạch anh. Nó hấp
thụ ít tia cực tím và ánh sáng có thể nhìn thấy. Ngoài ra, nó chiu được nhiệt độ cao
trong quá trình làm việc.
Điện cực: Mỗi điện cực chính được tạo từ một thanh volfram, là dây được bọc
lại với 1 lớp volfram xoắn được và ao phủ bởi một số lớp kim loại khác giúp sự phát
xạ electron diễn ra tốt hơn. Các điện cực phụ trợ chỉ đơn giản là một đoạn dây
molypden hay wolfram nằm gần một trong những điện cực chính và có trở kháng 25
kΩ ở giữa.

Vỏ thủy tinh: Đối với đèn có công suất là 125 W, vỏ thủy tinh có thể là thủy
tinh pha natri và canxi. Tuy nhiên người ta sản xuất đèn có độ cứng cao, nó được làm
từ kính borosilicate cứng, vì đèn phải làm việc với môi trường nhiệt độ cao và phải
chịu sự sốc nhiệt. Vỏ thủy tinh, thông thường có chứa khí trơ (argon hoặc hỗn hợp của
argon và nitơ), bảo vệ ống phóng điện từ sự thay đổi nhiệt độ bên trong và bảo vệ các
bộ phận bóng đèn khỏi sự ăn mòn.
Lớp bột phủ: Trong hầu hết các đèn thủy ngân cao áp, bề mặt bên trong của vỏ
thủy tinh được bao phủ bởi phốt pho trắng để cải thiện độ hoàn màu và để tăng quang
thông của đèn. Phốt pho biến đổi một lượng lớn năng lượng tia cực tím phát ra bởi
việc phóng điện thành bức xạ nhìn thấy được, chủ yếu là trong vùng cực đỏ của quang
phổ.
Khí trơ bên trong : Các ống phóng điện được bơm vào một hỗn hợp khí trơ
(argon) và một lượng thủy ngân lỏng. Việc này là cần thiết nhất để giúp bắt nguồn


phóng điện và để bảo đảm cường độ làm việc hợp lý cho lớp phủ của các điện cực phát
xạ.
Vỏ bóng đèn chứa đầy argon hoặc hỗn hợp của argon và nitơ ở áp suất khí
quyển. Việc bổ sung khí ni tơ để tránh sự phóng điện giữa dây hỗ trợ của kính.
Những bóng đèn này đòi hỏi một thiết bị phụ trợ thường là chấn lưu với một
lượng cảm kháng hoặc biến áp phân tán, bên cạnh một tụ bù.
Khi đèn được tắt, nó sẽ không thể bật ngay cho đến khi nó đã đủ nguội đi để áp
suất hơi thấp xuống đến điểm mà hồ quang có thể được phóng đi trở lại. Giai đoạn này
kéo dài khoảng vài phút.
1.3.2. Đèn Metal Halide
a. Đèn thủy ngân cao áp có chứa đất hiếm như Dysprosium (Dy) , Holmium (Ho) và
Thulium (Tm). Những halogenua bay hơi một phần khi đèn đạt đến nhiệt độ làm việc
bình thường. Hơi halogen được tách ra sau này, trong khu vực trung tâm nóng của hồ
quang,các nguyên tử halogene và kim loại được gia tăng đáng kể hiệu quả chiếu sáng
và có màu gần với màu ánh sáng ban ngày. Halogen khác nhau (natri, iốt, ozone) được

kết hợp với scandium, tali, indi, lithium, vv được
b. Các bộ phận chính

•

Ống phóng điện: Nó được làm bằng thạch anh tinh khiết. Đôi khi, một lớp màu
trắng của zirconium oxide được bao phủ phía ngoài của khoang điện cực để

tăng nhiệt độ tường tại điểm đó.
• Điện cực: Nó tương tự như bóng đèn thủy ngân cao áp.
• Vỏ bóng đèn: Vỏ của đèn metal halide được làm thủy tinh cứng hoặc thạch anh.
Một số loại thậm chí không có vỏ thủy tinh.
• Bề mặt bên trong của vỏ thủy tinh hình bầu dục có một lớp phosphor để biến
bức xạ cực tím thành bức xạ nhìn thấy được. Tuy nhiên, halogenua sử dụng cho
đèn metal halide chỉ tạo ra một lượng nhỏ tia cực tím, và chủ yếu, nó phát ra


bức xạ quang phổ trong vùng bước sóng tia cực tím, nơi chuyển đổi thành bức
xạ nhìn thấy được là rất yếu.
• Hỗn hợp khí trong ống phóng điện: Các ống phóng điện cho vào một hỗn hợp
các khí trơ (neon và argon hoặc argon krypton-), một dosis của thủy ngân và
các hợp chất halogenua, tùy thuộc vào loại đèn.
• Hỗn hợp khí trong vỏ đèn: Vỏ thủy tinh của một bóng đèn metal halide có ống
phóng điện được bơm đầy với một hỗn hợp của neon argon, thì cũng phải được
bơm đầy với neon để áp suất neon bên trong và bên ngoài ống là như nhau.
Trong trường hợp ống phóng điện được bơm đầy với một hỗn hợp của kryptonargon, thì nitơ có thể được sử dụng trong vỏ thủy tinh, hoặc chất nào khác, hay
là có thể không cần khí bên trong.
• Điều kiện làm việc của đèn metal halide loại này rất giống đèn thủy ngân cao áp
thường. Nó được mắc nối tiếp với một chấn lưu để hạn chế dòng điện, và một
tụ bù. Điều này là rất cần thiết.

• Đèn metal halide có điện áp đánh lửa là rất cao. Việc sử dụng một tắc te hoặc
thiết bị đánh lửa với điện áp sốc lên đến 0,8-5 KV là cần thiết.
• Hầu hết các loại đèn cho phép đánh lửa lại ngay lập tức trong lúc đèn đang
nóng (ngay sau khi được tắt), bằng cách sử dụng điện áp sốc lên đến 35-60 KV.
Nếu không, họ phải chờ cho đèn mát trong khoảng thời gian bốn đến mười lăm
phút trước khi được làm việc trở lại.
1.3.2. Đèn sodium cao áp
Nói về đặc điểm vật lý, đèn sodium cao áp khác với đèn sodium thấp áp, thực tế
áp suất hơi cao hơn so với đèn sodium thấp áp. Yếu tố áp suất này còn gây ra những
khác biệt khác giữa hai đèn, kể cả tính chất ánh sáng phát ra.
Ống phóng điện trong bóng đèn sodium cao áp có chứa một lượng dư natri để
tạo ra hơi bão hòa khi đèn làm việc. Bên cạnh đó, nó có một thủy ngân dư thừa để
cung cấp khí cắt, ngoại trừ xenon, để dễ dàng đánh lửa và hạn chế dẫn nhiệt từ việc
phóng hồ quang điện vào tường ống. Ống phóng điện được đặt trong một vỏ thủy tinh
rỗng.
Đèn sodium cao áp tỏa ra năng lượng thông qua một phần ánh sáng quang phổ
nhìn thấy được. Vì vậy, khi so sánh với các đèn sodium thấp áp, độ hoàn màu có thể
chấp nhận được.
- Các bộ phận chính


Các bộ phận chính của đèn sodium cao áp gồm những bộ phận sau:
Ống phóng điện: Các ống phóng điện được làm từ gốm oxit nhôm (nhôm thiêu
kết) khả năng chịu nhiệt tốt và có phản ứng hóa học với hơi natri.
Điện cực: điện cực, được bao phủ bởi một lớp vật liệu phát xạ, bao gồm một
thanh wolfram được bọc xoắn xung quanh.
Khí được bơm: Bên trong ống phóng điện là là natri, thủy ngân và khí hiếm
(xenon hoặc argon) trong đó natri là thành phần tạo ra ánh sáng chính của đèn.
Vỏ thủy tinh: Vỏ đèn thường là trống rỗng.
Có hình dạng là hình bầu hoặc hình ống. Đầu tiên có một lớp phủ bên trong.

Tuy nhiên, ống phóng điện của đèn sodium cao áp hầu như không phát ra bất kỳ bức
xạ cực tím nào, lớp phủ chỉ đơn giản là một lớp bột khuếch tán màu trắng, để giảm độ
chói của ống phóng điện. Vỏ đèn luôn luôn làm bằng thủy tinh trong suốt.
Tắc te và hỗ trợ khởi động: Nhiều đèn sodium cao áp có một bộ hỗ trợ khởi
động kết hợp, giúp giảm lượng điện áp đánh lửa cao điểm cần thiết cho việc đánh lửa
đèn. Đôi khi, cả hai bộ khởi động và bộ khởi động phụ trợ tích hợp được tích hợp ngay
trong đèn.
Những đèn này có một bộ thiết bị phụ trợ gồm một chấn lưu và một bộ kích
xung điện tùy loại. Cần có thêm một tụ bù. Giá trị hoạt động bình thường đạt được sau
năm phút từ khi đánh lửa. Khi đèn tắt, do một áp lực rất lớn của ống phóng điện, nó
cần được làm mát xuống khoảng bốn phút trước khi được bật trở lại.
1.3.3. Đèn sodium thấp áp
Có một sự tương đồng rất lớn trong nguyên lý làm việc của đèn sodium thấp áp
và một đèn thủy ngân thấp áp (hoặc đèn huỳnh quang). Tuy nhiên, trong khi ánh sáng
của đèn thủy ngân thấp áp được tạo ra bằng cách chuyển đổi bức xạ tia cực tím của


việc phóng điện thủy ngân thành bức xạ nhìn thấy được, sử dụng bột huỳnh quang ở
bề mặt bên trong, thì bức xạ nhìn thấy của đèn sodium thấp áp được tạo ra bằng cách
phóng điện trực tiếp natri.
a. Nguyên lý làm việc
Ống phóng điện của đèn sodium thấp áp thường là hình chữ U và nằm bên
trong một vỏ thủy tinh rỗng, và được phủ một lớp oxit Indio ở bề mặt bên trong. Phần
ống rỗng, cùng với các lớp được bao phủ hoạt động như một bộ lọc hồng ngoại, giúp
giữ thành ống (phóng điện) làm việc ở một nhiệt độ thích hợp. Điều này là cần thiết
cho việc natri được đọng vào khe hở của kính khi đọng xuống, và giúp nó thăng hoa
dễ dàng ở nhiệt độ nhỏ nhất có thể. Chính điều này khiến hiệu quả phát sáng tốt nhất
có thể.
Khí neon bên trong đèn được sử dụng để khởi động việc phóng điện và làm
nóng để natri bốc hơi. Điều này làm ánh sang phát ra có màu đỏ cam trong suốt vài

phút làm việc đầu tiên. Natri thể rắn dần thăng hoa, tạo ra ánh sáng đơn sắc vàng đặc
trưng, với bước sóng từ 589 nm tới 589,6 nm. Ánh sang màu đỏ ban đầu được tạo ra từ
việc phóng điện neon bị triệt tiêu một cách mạnh mẽ trong quá trình làm việc vì các
phần tử natri kích thích và điện thế ion hóa thấp hơn nhiều so với neon.
Đèn đạt được quang thông tối đa đạt được sau khoảng mười phút làm việc. Nó
sẽ tái phóng điện ngay lập tức trong trường hợp nguồn điện bị gián đoạn tức thời, từ
lúc áp suất hơi là khá thấp và điện áp đủ cao để thiết lập lại dòng hồ quang.
Bóng đèn này có hiệu suất phát sáng lên đến 200 lm/ W và có tuổi thọ cao.
Vì vậy, loại đèn này được áp dụng cho những nơi có yêu cầu về độ hoàn màu
thấp, chủ yếu là nơi yêu cầu cao về độ tương phản, ví dụ: đường cao tốc, cảng, bãi
biển, vv đèn sodium thấp ápcó công suất khoảng từ 18 W đến 180 W.

Hình 12. Đèn sodium thấp áp
Ống phóng điện và bộ phận hỗ trợ: Ống phóng điện của đèn sodium thấp áp có
hình chữ U, để có được nhiều nhất không gian và tạo ra một tường cách nhiệt tốt hơn.


Nó được làm bằng thủy tinh natri-canxi, và bề mặt bên trong được bảo vệ bởi kính
borat để tạo thành một lớp bảo vệ cho hơi natri.
Các ống này cũng có một số khe hở hoặc lỗ nhỏ, nơi mà natri lắng đọng trong
quá trình làm việc.
Ống phóng điện: Bên trong ống phóng điện gồm natri kim loại có độ tinh khiết
cao và hỗn hợp của neon và argon, mà hoạt động như khí mồi và khí ngắt.
Điện cực: đèn sodium thấp áp có điện cực phóng điện lạnh. Bao gồm một dây
wolfram ba, điều này khiến cho một số lượng lớn kim loại phát xạ được duy trì.
Vỏ thủy tinh: Nó rỗng và được bao phủ bởi một lớp màng mỏng vật liệu phản
xạ hồng ngoại ở bề mặt bên trong của nó. Các bức xạ hồng ngoại phát ra hầu hết là
bức xạ nhiệt và được trở vào ống phóng điện, giữ ống ở nhiệt độ mong muốn theo
cách này, bức xạ nhìn thấy được truyền đi.
Đèn này chắc chắn cần một thiết bị phụ trợ gồm có một thiết bị cung cấp điện

với một biến áp tự động hoặc chấn lưu và tắc te với điện áp xung tùy loại. Cần có một
tụ bù kèm theo.
Giá trị tối đa đạt được sau mười lăm phút từ khi đánh lửa. Khi đèn được tắt,cần
có một vài phút làm nguội để có thể đánh lửa trở lại.
1.3.4. Đèn cảm ứng
Các bộ phận dễ hư hại nhất trong đèn phóng điện là các điện cực. Trong suốt
thời gian sử dụng trung bình, đèn sẽ bị suy giảm và mất dần điện áp phóng điện do tác
động của quá trình ion hóa nhanh bởi phản ứng hóa học của khí với mức năng lượng
cao trong ống phóng điện. Điện cực của đèn phóng điện trong áp suất cao sinh ra một
lượng bức xạ hồng ngoại gât lãng phí, điều này làm giảm hiệu suất của bóng đèn .
Đèn cảm ứng là một loại đèm hoàn toàn mới trong kĩ thuật chiếu sáng. Nó được dựa
trên nguyên lý phóng điện trong áp suất thấp. Đặc điểm chính của loại đèn mới này là nó
không cần điện cực để gây ra quá trình Ion hóa trong chất khí. Hiện nay có hai hệ thống
khác nhau để tạo ra quá trình ion hóa chất khí mà không cần điện cực
Không giống như các bóng đèn huỳnh quang thông thường với loại đèn này không
có sự phóng điện giữa hai điện cực. Bóng đèn có dạng ống khép kín cho phép phóng điện
mà không cần tới điện cực vì năng lượng được cung cấp từ bên ngoài bởi từ trườn. Từ
trường sinh ra bên trong lõi vòng sắt từ, đây là lợi thế của loại đèn này


Loại đèn này có một thiết bị (làm việc tại một tần số khoảng 250 kHz) làm việc độc
lập với đèn bên cạnh đó thì ống đèn huỳnh quang không có điện cực. Nó cho phép đảm bảo tối
ưu về năng lượng của quá trình phóng điện trong đèn huỳnh quang và đạt được quang thông lớn
với một hiệu suất cao.
Những ưu điểm chính của loại đèn này:
Tuổi thọ cao: 60 000 giờ.
Công suất đèn 100 và 150 W.
Quang thông lên tới 12 000 lumens.
Hiệu suất phát quang 80 lm/W.
Biên dạng hình học thấp phù hợp làm nguồn sáng mặt.

Tiện nghi cao do không có các dao động.
Khi khởi động không có sự nhấp nháy.
Loại đèn này được chỉ định sử dụng cho các khu vực chiếu sáng có chi phí thay thế và bảo dưỡng
cao, ví dụ như là, chiếu sáng đường hầm cơ sở công nghiệp với trần nhà cao và khó tiếp cận,
v.v.


Ưu điểm chính của loại đèn này:
Tuổi thọ đèn cao: 60 000 giờ.
Công suất đèn 55, 85 và 165 W.
Quang thông lên tới 12 000 lumens.
Hiệu suất đạt khoảng 65 tới 81 lm/W.
Khởi động tức thời không gây ra ánh sáng nhấp nháy.
Tiện nghi cao.
Loại đèn này được sử dụng nhiều cho chiếu sáng chung và đặc biệt, chủ yếu là để giảm chi phí
bảo trì, giống như trong các tòa nhà công cộng, chiếu sáng công cộng ngoài trời, các ứng dụng công
nghiệp, vv.


1.3.5. Đèn LED



1.4. Bộ đèn
Khái niệm, cấu tạo và phân loại bộ đèn
1.4.1. Khái niệm
Bộ đèn là một đơn vị phát sáng hoàn chỉnh bao gồm một hoặc nhiều đèn cùng
với các bộ phận: quang, cơ và điện
1.4.2.Cấu tạo

Bộ phận quang của bộ đèn đảm bảo sự phân bố ánh sáng trong không gian theo
mục đích và yêu cầu sử dụng góp phần nâng cao hệu quả chiếu sáng. Ngoài ra bộ phận
quang của bộ đèn còn có nhiệm vụ hạn chế chói lóa của đèn nhằm đảo bảo tiện nghi
nhìn tốt nhất
Bộ phận cơ của bộ đèn có chức năng định vị và bảo vệ đèn chống lại các ảnh
hưởng từ môi trường sử dụng như: chống nước, chống bụi, chống va đập cơ khí, chống
nổ….


Bộ phận điện của bộ đèn gồm đui đèn, thiết bị mồi đèn cùng các cầu đấu để kết
nối bóng đèn và thiết bị mồi đèn với nguồn điện
Thân đèn: có chức năng giá lắp các bộ phận của đèn, bảo vệ bóng đèn và các thiết bị
kèm theo. Yêu cầu:
- Thuận tiện trong thao tác lắp đặt và bảo dưỡng thiết bị
- Có khả năng chống ăn mòn, độ bền cơ học và tỏa nhiệt tốt
- Có tính thẩm mĩ
a. Bộ phận phản quang: có chức năng phân bố ánh sáng bóng đèn phù hợp với
mục đích sử dụng. Yêu cầu:
- Có biên dạng phù hợp
- Độ phản xạ cao
- Có khả năng chống ăn mòn, oxi hóa và chịu nhiệt
b. Kính đèn: có chức năng bảo vệ bóng đèn và bộ phận phản quang góp phần kiểm
-

soát phân bố ánh sáng của bộ đèn. Yêu cầu:
Có biên dạng phù hợp với bộ phận phản quang
Hệ số thấu quang phù hợp
Có độ bền cơ học, khả năng chịu nhiệt và chịu tác động của các tia cực tím, tia

hồng ngoại

c. Đui đèn: có chức năng cấp điện vào bóng đèn, giữ chắc bóng đèn. Yêu cầu:
- Các tiếp điểm ổn định trong trường hợp có va chạm, rung động
- Có khả năng chịu nhiệt và rung động
- Cứng và vững một số trường hợp cần phải có bộ phụ trợ để cố định bóng đèn
d. Bộ điện: có chức năng tạo ra chế độ điện áp và dòng điện phù hợp với quá trình
khởi động và làm việc của bóng đèn. Yêu cầu:
Các thiết bị phải đồng bộ và tương thích với bóng đèn
Có khả năng chịu nhiệt
Tổn hao công suất thấp
Phân loại bộ đèn
Theo mục đích sử dụng của bộ đèn:
Bộ đèn chiếu sáng nội thất
Bộ đèn chiếu sáng ngoài trời
Bộ đèn chiếu sáng trang trí
Theo sự phân bố quang thông của bộ đèn:
Có 20 loại bộ đèn khác nhau kí hiệu bằng chữ cái in hoa từ A-T
 Trực tiếp: 14 loại từ A-N trong đó trực tiếp hẹp có 5 loại (A-E) trực tiếp rộng có 5
e.
f.
a.

-

loại (F-J) bán trực tiếp có 4 loại (K-N)
 Gián tiếp có 1 loại T
 Hỗn hợp có 5 loại (O-S)
Cụ Thể:


1.4.3. Các thông số kỹ thuật cơ bản của bộ đèn

1.4.4. Điện áp, công suất của các bộ đèn

1.1. Biểu đồ cường độ ánh sáng


Biểu đồ đường cong cường độ ánh sáng là đặc trưng quan trọng nhất của bộ đèn
Biểu đồ cường độ ánh sáng được biểu diễn phụ thuộc vào loại đèn và đặc tính quang
học của bộ đèn trên cơ sở thực nghiệm so với nguồn sáng có quang thông thuẩn là
1000lm
Đối với nguồn sáng điểm: một trục đối xứng => một biểu đồ
Đối với nguồn sáng đường: hai trục => hai biểu đồ chồng lên một bản vẽ
Ví Dụ:

1.2. Hiệu suất của bộ đèn

Hiệu suất của bộ đèn là tỷ số giữa quang thông phát ra từ bộ đèn và quang thông thực
của bóng đèn phát ra trong bộ đèn:
ɳ = . 100%
1.3. Độ an toàn của bộ đèn

Bộ đèn cũng là một thiết bi điện nên cần phải đảm bảo an toàn về điện
*Cấp bảo vệ điện

*Cấp bảo vệ chống bụi-nước (IP)
Kí hiệu IPxy; trong đó: - chữ thứ nhất: x(0-6) chỉ mức độ chống bụi


-chữ thứ hai: y(0-8) chỉ mức độ chống nước
2.5. góc bảo vệ

2. Điều khiển chiếu sáng

Điều khiển chiếu sáng nhằm hai mục tiêu cí tinh chất trái ngược nhau đó là:
- Giảm điện năng tiêu thụ của toàn hệ thống chiếu sáng
- Duy trì chất lượng chiếu sáng thỏa mãn điều kiện tiện nghi
2.1. Các phương pháp điều khiển chiếu sáng
a. Điều khiển chiếu sáng bằng tay
Dùng công tắc on/off hoặc các bộ chuyển


b. Điều khiển tự động

Thường lấy tín hiệu từ cảm biến hoặc đặt thời gian ( rơ le thời gian )

Các loại cảm biến tiếp cận thường dùng trong ĐKCS:
Quang học, siêu âm, hồng ngoại:
 Cảm biến đặt đối diện với nguồn phát


 Cảm biến đặt cùng phía với nguồn phát

 Phát hiện gần nhờ ánh sáng phản chiếu khuếch tán

c. Tín hiệu điều khiển do cảm biến phản ảnh


d. Điều khiển chiếu sáng hỗn hợp

Chương 2. Chiếu sáng trong nhà và ngoài trời
I.

Chiếu sáng trong nhà

CS BÊN TRONG

Chiếu sáng cục bộ và chiếu sáng sự cố cần phải căn cứ vào hoàn thành cụ thể để quyết
LÀM VIỆC

SỰ CỐ

TRANG TRÍ

định.
Ngoài ra còn có các loại chiếu sáng từ A-T

CHUNG

CỤC BỘ


1. Các yêu cầu cơ bản khi TKCS trong nhà
-

đảm bảo đủ độ rọi
đồng đều độ rọi trên mặt bàn làm việc
tiện nghi không gây chói lóa
tạo giống ánh sáng ban ngày
tiết kiệm điện năng: chọn nguồn và thiết bị chiếu sáng có hiệu suất cao, bố trí nguồn

và sử dụng thiết bị điều khiển chiếu sáng hợp lý

• số liệu ban đầu phục vụ thiết kế
+ mặt bằng, mặt cắt, chiều cao và vị trí đặt máy trên mặt bằng phân xưởng để xác
định vị trí treo đèn
+ những đặc điểm của quá trình công nghệ, tiêu chuẩn về độ rọi, chói…
+ nguồn điện, nguồn vật tư
2. trình tự thiết kế chiếu sáng
GĐ1. Thiết kế sơ bộ: Nhằm xác định các giải pháp về hình học và quang học của địa
điểm chiếu sáng như kiểu chiếu sáng, lựa chọn loại đèn và bộ đèn, cách bố trí đèn, số
lượng đèn cần thiết đảm bảo sự phân bố đồng đều của ánh sáng và độ rọi trên mặt làm
việc và không gian nội thất.
GĐ2. Kiểm tra chói lóa mất tiện nghi đối với phương án đã thiết kế.
GĐ3. Tính toán chọn hệ thống cung cấp điện và điều khiển hệ thống chiếu sáng.
GĐ4. Tính toán kinh tế, chi phí vòng đời để lựa chọn phương án chiếu sáng tối ưu.
3. thiết kế chiếu sáng ở những nơi không đòi hỏi độ chiếu sáng cao
•

B1: tìm lượng quang thông tổng, tính chất của đối tượng cần chiếu sáng để chọn suất

•

phụ tải chiếu sáng P0
B2: căn cứ suất chiếu sáng P0 xác định tổng công suất cho khu vực chiếu sáng có diện
tích S(m2)
Pcs = P0.S , W