KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG chương 2 NGUỒN SÁNG (đèn điện)

Chg 2. NGUỒN SÁNG (ĐÈN ĐIỆN)
2.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
2.1.1. Phân loại nguồn sáng (theo CT và NLLV)
BÓNG ĐÈN

SỢI ĐỐT

THƯỜNG

12/09/15

HALOGEN

LED

PHÓNG ĐIỆN

HUỲNH
QUANG

CA THỦY
NGÂN

Na
(SOUDIUM)

METALHALIDE

ỐNG

CAO ÁP

COMPACT

THẤP ÁP
1


2.1.1. Phõn loi ngun sỏng (theo CT v NLLV)
ống phóng điện đợc rút một phần khí,
áp suất thấp hơn áp suất khí quyển

ống phóng điện đợc nạp khí,
áp suất cao hơn áp suất khí quyển một chút

Quá trình phóng điện trong gồm ba bớc:
Tạo nên các điện tử tự do và gia tốc điện tử bằng điện trờng.
Động năng của các điện tử tự do biến đổi thành năng lợng kích thích của
các nguyên tử chất khí.
Năng lợng kích thích của các nguyên tử chất khí đợc biến đổi thành bức xạ
ánh sáng nhìn thấy.
12/09/15

2


2.1.1. Phân loại nguồn sáng (bố trí và kích thước)
a. Nguồn sáng điểm
Khi khoảng cách từ nguồn đến mặt làm việc lớn hơn nhiều
so với kích thước nguồn sáng (thường nguồn sáng có kích
thước nhỏ hơn 0,2 khoảng cách chiếu sáng đều có thể coi là

nguồn sáng điểm). Bóng đèn sợi đốt, compact có thể coi là
nguồn sáng điểm.
b. Nguồn sáng đường
Một nguồn sáng được coi là nguồn sáng đường khi chiều dài
của nó đáng kể so với khoảng cách chiếu sáng. Có thể coi
đèn ống là nguồn sáng đường. Các băng sáng, bóng đèn
được bố trí thành các dải sáng là nguồn sáng đường.
c. Nguồn sáng mặt
Các đèn được bố trí thành mảng hoặc ô sáng được coi như
nguồn sáng mặt.
12/09/15

3


2.1.2. Sơ lược lịch sử phát triển và phạm vi sử dụng

Sợi đốt
Halogen

12/09/15

4


2.2 CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CƠ BẢN
2.2.1. Điện áp và Công suất
CẦN PHÂN BIỆT
• Điện áp trên bóng đèn hay trên bộ đèn
• Công suất bóng đèn hay trên bộ đèn

220V/250W

220V/100W

2.2.2. Quang thông F
2.2.3. Hiệu suất phát quang
(luminous efficiency)

F
H= ,
P

lm / W

 Đánh giá quá trình biến đổi điện năng thành quang năng;
 Hiệu suất phát quang càng cao, chứng tỏ đèn càng TKĐN.
12/09/15

5


Hiệu suất phát quang của một số loại đèn

12/09/15

6


2.2.4. Nhiệt độ màu T (Colour Temperature)

Để đánh giá chính xác hơn các loại ánh sáng trắng, người ta
dùng khái niệm nhiệt độ màu T.

Như vậy, để xác định T của nguồn sáng cần phải so sánh
ánh sáng của nó với ánh sáng bức xạ của vật đen tuyệt đối
được đốt nóng khoảng 2000-100000K.
12/09/15

7


2.2.4. Nhiệt độ màu T (Colour Temperature)

12/09/15

8


2.2.4. Nhiệt độ màu T (Colour Temperature)

12/09/15

9


2.2.4. Nhiệt độ màu T (Colour Temperature)
❧ T của một NS không phải nhiệt độ của bản thân nó.
❧ Nhiệt độ màu cho ta cảm giác định tính về vùng cực đại trong
phổ năng lượng của nguồn sáng.




Ta nói ánh sáng đèn sợi đốt là ánh sáng “ấm” vì có phổ năng lượng cực
đại nằm ở vùng bức xạ màu đỏ,
Còn ánh sáng đèn huỳnh quang là ánh sáng “lạnh” vì phổ năng lượng
bức xạ của nó giàu màu xanh da trời.

 Qua các nghiên cứu, người ta chỉ ra rằng:



Nguồn có T thấp chỉ dùng cho những nơi đòi hỏi độ rọi thấp;
Ngược lại, nơi đòi hỏi độ rọi cao lại phải dùng các nguồn có nhiệt độ
màu lớn (ánh sáng lạnh).

Vì vậy trong thiết kế chiếu sáng, người ta coi T như tiêu chuẩn
đầu tiên để lựa chọn NS phù hợp với không gian có độ rọi yêu
cầu đã biết nhằm đạt được môi trường ánh sáng tiện nghi.
12/09/15

10


Biu Kruithof

Biểu đồ Kruithof là tiêu chuẩn đầu tiên cho sự lựa chọn
nguồn sáng. Ta nhận thấy muốn có độ rọi với độ tiện nghi cao
thì nguồn sáng phải có nhiệt độ màu thích hợp.
12/09/15

11


2.2.5. Chỉ số truyền đạt mầu
Để đánh giá khả năng phân biệt chính xác màu sắc của vật
được chiếu sáng ánh sáng của một nguồn sáng đó, người ta
đưa ra khái niệm CRI.

12/09/15

12


12/09/15

13


1.2.5 Chỉ số truyền đạt mầu

12/09/15

14


1.2.5 Chỉ số truyền đạt mầu

12/09/15

15


2.3. ĐÈN SỢI ĐỐT
2.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc

12/09/15

16


2.3.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc

12/09/15

17


2.3.2 Đặc điểm của đèn sợi đốt:
a. Ưu điểm:
 Có chỉ số truyền đạt màu rất cao (CRI ≈ 100%) cho
phép sử dụng trong chiếu sáng chất lượng cao.
 Nối trực tiếp vào lưới điện, không đòi hỏi thiết bị đi
kèm; dễ dàng điều khiển; bật sáng tức thời và giá
thành thấp.
b. Nhược điểm:
 Hiệu quả năng lượng thấp, đạt 10-20lm/W; phát
nóng; chịu rung động của đèn kém.
 Tuổi thọ thấp, phụ thuộc vào điện áp: trung bình
1000h nhưng khi U tăng 5%Uđm tuổi thọ chỉ còn

500h.
12/09/15

18


12/09/15

19


nh hng ca in ỏp n cỏc c tớnh ca ốn
Gọi 0, I0, P0, D0 là quang thông, dòng điện, công suất, tuổi
thọ của đèn ở điện áp định mức U0, khi ta đặt lên đèn một
điện áp U thì có quan hệ :
/0 = ( U/U0 )3,5
(2.1)
I/I0 = (U/U0 )0,5
(2.2)
P/P0 = ( U/U0 )1,5
(2.3)
D/D0 = ( U0/U)13,5
(2.4)

12/09/15

20


2.3.3. Phạm vi sử dụng:

12/09/15

21


2.3.3. Phạm vi sử dụng:

12/09/15

22


Từ năm 1960, ngoài khí trơ người ta còn bổ sung Halogen (Iốt, Brom)
khi đó vonfram bốc hơi lắng đọng trên sợi đốt mà không bị ngưng đọng
trên thành bóng đèn cho phép đạt nhiệt độ 31000K, hiệu quả ánh sáng từ
20-27lm/W tuổi thọ trung bình 2000h.

12/09/15

23


12/09/15

24


2.4. ĐÈN HUỲNH QUANG

Cấu tạo:

Flourescent Lamp

Ống thủy tinh
Điện cực
Phủ phốt pho

Thủy ngân

Khí trơ

Nguyên lý làm việc:
Sau khi được khởi động,
các sóng điện từ tần số
cao phóng qua lại giữa hai
điện cực của bóng đèn,
đồng thời sóng này đập vào lớp bột HQ ở vách trong bóng đèn làm phát ra các
tia bức xạ thức cấp ở các bước sóng mà mắt người cảm nhận được.
12/09/15

25