Hệ thống chiếu sáng trung tâm hội nghị quốc gia

/>
LỜI CẢM ƠN
Khóa học 2019-2020 đã gần kết thúc đối với sinh viên khóa
----------------------------------. Đồ án tốt nghiệp là dấu mốc quan trọng nhất trong 5
năm học tập. Đó là kết quả rõ ràng và xác thực nhất để phản ánh chính xác những
gì em học tập và nghiên cứu được trong 5 năm qua và để có được kết quả như ngày
hôm nay.
Trong quá trình học tập và rèn luyện, em đã nhận được sự chỉ bảo tận tình của
các thầy cố giáo, sự giúp đỡ nhiệt tình của người thân và bạn bè để em có thể hoàn
thành đề tài tốt nghiệp này.
Em xin bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo trong khoa --------------cũng như toàn thể các thầy cô giáo trường --------------------------. Em xin chân
thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn ---------------, đặc biệt là thầy giáo
---------------------------------------- đã tận tình chỉ bảo cho em trong suốt quá trình
làm đồ án tốt nghiệp. Em xin được bày tỏ long biết ơn sâu sắc tới thầy.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ em
trong suốt khóa học và trong thời gian thực hiện đề tài.
Do lượng kiến thức còn hạn chế nên đồ án này không thể tránh khỏi những
thiếu sót, kính mong nhận được sự quan tâm góp ý của các thầy cô và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 24tháng 6 năm 2016
Sinh viên thực hiện
-------------------------


/>
MỤC LỤC


/>
DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH ẢNH

/>
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành kinh tế, đặc biệt là quá
trình công nghiệp hóa hiện đại đất nước, việc chiếu sáng không còn chỉ để phục vụ
sản xuất, sinh hoạt mà còn là yếu tố thẩm mỹ làm tăng thêm vẻ đẹp cho các công
trình góp phần làm đẹp đô thị.
Với những công trình có diện tích lớn thì việc quản lý và điều khiển hệ thống
chiếu sáng theo cách thủ công - tức là phải đển tận nơi để quan sát trạng thái của
các lộ đèn và bật tắt chúng là rất khó khăn. Vậy làm thế nào để điều khiển và giám
sát các lộ đèn một cách tiện lợi và hiệu quả hơn? Câu trả lời chính là các hệ thống
điều khiển chiếu sáng. Một hệ thống điều khiển ánh sáng hiệu quả không chỉ thỏa
mãn điều kiện công năng- kĩ thuật mà còn có khả năng nâng cao chất lượng nghệ
thuật, thẩm mĩ công trình.
Trung tâm Hội nghị Quốc gia Việt Nam là trung tâm đầu tiên và duy nhất của
Việt Nam được xây dựng dựa trên công nghệ tiên tiến và hiện đại bậc nhất hiện
nay, được coi là một công trình trọng điểm của đất nước, có kiến trúc đẹp, hài hòa,
hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, vừa hiện đại phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế, vừa mang
đậm tính dân tộc, là biểu tượng về kiến trúc của Việt Nam trong thế kỷ mới. Do
vậy, em đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu hệ thống điều khiển chiếu sáng
tại trung tâm hội nghị quốc gia” để có được hiểu biết thực tiễn về hệ thống điều
khiển chiếu sáng.
2. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu và hiểu rõ được cơ sở lý thuyết của kỹ thuật chiếu sáng
- Tìm hiểu tổng quan về cấu tạo và các thiết bị ứng dụng trong một hệ thống
điều khiển chiếu sáng
- Nắm được ứng dụng thực tiễn của hệ thống điều khiển chiếu sáng thông qua
việc tìm hiểu hệ thống điều khiển chiếu sáng tại trung tâm hội nghị quốc gia.

/>
3. Thời gian và địa điểm.
Thời gian thực hiện
Từ tháng đến tháng năm : --------------------------4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Phân tích là nghiên cứu các tài
liệu, lý thuyết kỹ thuật chiếu sáng tạo cơ sở tiền đề cho việc nghiên cứu các hệ
thống điều khiển
Phương pháp điều tra: khảo sát hệ thống điều khiển chiếu sáng tại trung tâm
hội nghị quốc gia Viêt Nam.
Phương pháp kế thừa: Kế thừa các kết quả nghiên cứu, báo cáo của các dự án
cùng loại kèm theo bổ sung và chỉnh sửa
5. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Để tài: “Nghiên cứu hệ thống điều khiển chiếu sáng tại trung tâm hội nghị
quốc gia” nhằm hiểu được cơ sở lý thuyết của kỹ thuật chiếu sáng và ứng dụng
thực tiễn của hệ thống điều khiển chiếu sáng. Đề tài này sẽ được phát triển và ứng
dụng rộng rãi trong để phát triển hệ thống điều khiển chiếu sáng


/>
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG
1. Giới thiệu
Từ thời kỳ sơ khai của văn minh đến thời gian gần đây, con người chủ yếu tạo
ra ánh sáng từ lửa mặc dù đây là nguồn nhiệt nhiều hơn ánh sáng. Ở thế kỷ 21,
chúng ta vẫn đang sử dụng nguyên tắc đó để sản sinh ra ánh sáng và nhiệt qua loại
đèn nóng sáng. Chỉ trong vài thập kỷ gần đây, các sản phẩm chiếu sáng đã trở nên
tinh vi và đa dạng hơn nhiều. Theo ước tính, tiêu thụ năng lượng của việc chiếu
sáng chiếm khoảng 20 – 45% tổng tiêu thụ năng lượng của một toà nhà thương mại
và khoảng 3 – 10% trong tổng tiêu thụ năng lượng của một nhà máy công nghiệp.
Hầu hệệ́t những người sử dụng năng lượng trong công nghiệp và thương mại đều

nhận thức được vấn đề tiết kiệm năng lượng trong các hệ thống chiếu sáng. Thông
thường có thể tiến hành tiết kiệm năng lượng một cách đáng kể chỉ với vốn đầu tư
ít và một chút kinh nghiệm. Thay thế các loại đèn hơi thuỷ ngân hoặc đèn nóng
sáng bằng đèn halogen kim loại hoặc đèn natri cao áp sẽ giúp giảm chi phí năng
lượng và tăng độ chiếu sáng. Lắp đặt và duy trì thiết bị điều khiển quang điện,
đồng hồ hẹn giờ vàcác hệ thống quản lý năng lượng cũng có thể đem lại hiệu quả
tiết kiệm đặc biệt.
2.

Lý thuyết cơ bản về ánh sáng

Ánh sáng chỉ là một phần của rất nhiều loại sóng điện từ bay trong không
gian. Những loại sóng này có cả tần suất và chiều dài, hai giá trị này giúp phân biệt
ánh sáng với những dạng năng lượng khác trên quang phổ điện từ.
Ánh sáng được phát ra từ vật thể là do những hiện tượng sau:
- Nóng sáng Các chất rắn và chất lỏng phát ra bức xạ có thể nhìn thấy được
khi chúng được nung nóng đến nhiệt độ khoảng 1000K. Cường độ ánh sáng tăng
lên và màu sắcbề ngoài trở nên sáng hơn khi nhiệt độ tăng.
- Phóng điện Khi một dòng điện chạy qua chất khí, các nguyên tử và phân tử
phát ra bức xạ với quang phổ mang đặc tính của các nguyên tố có mặt.


/>
ƒ - Phát quang điện: Ánh sáng được tạo ra khi dòng điện chạy qua những
chất rắn nhất định như chất bán dẫn hoặc photpho.
ƒ - Phát sáng quang điện: Thông thường chất rắn hấp thụ bức xạ tại một bước
sóng và phát ra trở lại tại một bước sóng khác. Khi bức xạ được phát ra đó có thể
nhìn thấy được, hiện tượng được gọi là sự phát lân quang hay sự phát huỳnh quang

Hình 1: Bức xạ nhìn thấy được

Như có thể quan sát trên dải quang phổ điện từ ở Hình 1, ánh sáng nhìn thấy
được thể hiệnlà một dải băng từ tần hẹp nằm giữa ánh sáng của tia cực tím (UV) và
năng lượng hồng ngoại. Những sóng ánh sáng này có khả năng kích thích võng
mạc của mắt, giúptạo nên cảm giác về thị giác, gọi là khả năng nhìn. Vì vậy, để
quan sát được cần có mắt hoạt động bình thường và ánh sáng nhìn thấy được.
3. Các đại lượng đo ánh sáng
3.1. Góc khối - Đơn vị Steradian (Sr)
Góc khối được định nghĩa là tỷ số giữa diện tích và bình phương của bán
kính. Nó là một góc không gian.


/>
Ta giả thiết rằng một nguồn điểm đặt ở trung tâm O của 1 hình cầu rỗng bán
kính R và kí hiệu S là nguyên tố của mặt cầu này.

Ω=

S
R2

Trong đó :
S-Diện tích mặt chắn trên mặt cầu (m2)
R- Bán kính hình cầu (m)
- Giá trị cực đại của góc khối khi không gian chắn là toàn bộ mặt cầu.

S 4.π .R 2
Ω= 2 =
= 4.π
R
R2

3.2. Cường độ ánh sáng - Đơn vị Candela (cd)
Cường độ ánh sáng là đại lượng quang học cơ bản dùng trong việc đo thông
số nguồn sáng. Khái niệm cường độ sáng thể hiện mật độ năng lượng phát ra từ
một nguồn sáng trong một hướng cụ thể, hay có thể được định nghĩa là quang
thông theo một hướng nhất định phát ra trên một đơn vị góc khối (1cd = 1 lm/sr) .
Từ tháng 10-1979 CIE đưa ra định nghĩa mới của candela: cường độ sáng theo một
phương của nguồn sáng đơn sắc có bước sóng = 555nm và có cường độ năng
lượng theo phương này là 1/683 w/steradian.


/>
3.3. Quang thụng - n v Lumen (lm)
Quang thụng l i lng trc quang cho bit cụng sut bc x ca chựm ỏnh
sỏng phỏt ra t mt ngun sỏng, hoc nh ngha khỏc quang thụng l thụng lng
ỏnh sỏng phỏt ra t mt ngun sỏng theo mi hng trong mt giõy.
3.4. ri n v Lux (lx)
L n v biu th sỏng ti mt im, hay cũn gi l quang thụng trờn din
tớch b mt m con ngi cm nhn c mnh hay yu
Trong ú

E l ri
l quang thụng nhn c trờn b mt
S l dieọn tớch maởt chieỏu saựng

3.5. Nhit mu
Nhit mu ca mt ngun sỏng c th hin theo thang Kelvin (K) l
biu hin mu sc ca ỏnh sỏng do nú phỏt ra. Tng tng mt thanh st khi
ngui cú mu en, khi nung u n khi nú rc lờn ỏnh sỏng da cam, tip tc nung

/>
nó sẽ có màu vàng, và tiếp tục nung cho đến khi nó trở nên “nóng trắng”. Tại bất
kỳ thời điểm nào trong quá trình nung, chúng ta có thể đo được nhiệt độ của thanh
thép theo độ Kelvin (00C ứng với 273,15K) và gán giá trị đó với màu được tạo ra.
Đối với đèn sợi đốt, nhiệt độ màu chính là nhiệt độ bản thân nó. Đối với đèn
huỳnh quang, đèn phóng điện (nói chung là các loại đèn không dùng sợi đốt) thì
nhiệt độ màu chỉ là tượng trưng bằng cách so sánh với nhiệt độ tương ứng của vật
đen tuyệt đối bị nung nóng. Khi nói đến nhiệt độ màu của đèn là người ta có ngay
cảm giác đó là nguồn sáng “ấm”, “trung tính” hay là “mát”. Nói chung, nhiệt độ
càng thấp thì nguồn càng ấm, và ngược lại.
Nguồn sáng

Nhiệt độ màu (K)

Bầu trời xanh

10.000K ~ 30.000K

Ánh sáng trời mây

6000K ~ 8000K

Đèn huỳnh quang ánh sáng ban ngày

6200K

Đèn huỳnh quang ánh sáng ấm

3000K

Đèn cao áp metal halide

4100K

Đèn sợi đốt

2500K

Ngọn nến

1800K

4. Các yêu cầu khi lắp đặt hê thống chiếu sáng
Dựa vào đặc điểm công việc cụ thể, hệ thống chiếu sáng được lựa chọn và cần
đảm bảo các yêu cầu sau:
Bảo đảm độ rọi yêu cầu cho từng vị trí làm việc.
Phân bố độ chói trong không gian chiếu sáng.
Tránh gây chói loá cho người làm việc.
Tạo hướng ánh sáng thích hợp.
Màu sắc ánh sáng phù hợp với công việc và màu sắc các bề mặt tại nơi làm việc.
Giảm sự nhấp nháy ánh sáng của các loại bóng đèn.
-

-


/>-

Bảo đảm mức độ chiếu sáng tự nhiên cần thiết.
Duy trì các thông số ánh sáng trong suốt thời gian sử dụng.

5. Phương pháp đo độ rọi
5.1. Thiết bị
Để đo độ rọi cần sử dụng Luxmet : Có sai số không lớn hơn 10%
- Có độ nhạy phổ phù hợp với quang phổ của nguồn sáng tương ứng;
- Làm việc ở điều kiện khí hậu tương ứng với yêu cầu của Luxmet;
- Có tế bào quang điện và dụng cụ đo đã được kiểm định.
Để đo điện áp nguồn cần sử dụng Vônmet có cấp chính xác không thấp hơn
l.5.
5.2. Chuẩn bị đo
Trước khi tiến hành đo cần lựa chọn những điểm kiểm tra đề đo độ rọi và
đánh dấu chúng trên sơ đồ của phòng (hoặc trên sơ đồ thực tế của thiết bị chiếu
sáng) có chỉ rõ vị trí của các đèn điện.
Các điềm kiểm tra để đo độ rọi phải bố trí ở trung tâm của phòng, ở cạnh
tường, phía dưới đèn điện, giữa các đèn điện và giữa các dãy của chúng.
Để đo độ rọi trục cần chọn các điểm kiểm tra phân bố đều phía dưới đèn
điện, giữa chúng và trên trục dọc chính của phòng ở độ cao l,5m so với nền nhà và
cách tường nhà không nhỏ hơn lm.
Số lượng các điểm kiêm tra để đo độ rọi đối với chiếu sáng làm việc và khi
đo độ rọi trụ không được nhỏ hơn 5.
Các điểm kiểm tra để đo độ rọi đối với chiếu sáng sự cố cần bố trí tại chỗ làm
việc phù hợp với độ rọi quy định đối với loại này.
Các điểm kiểm tra để đo độ rọi đối với chiếu sáng đề phân tán người, phải bố
trí trên sàn nhà trên đường phân tán người từ trong phòng.
Độ rọi cần được đo trên mặt phẳng tương ứng với mặt phẳng quy định hoặc
trên bề mặt công tác của thiết bị.


/>
Trước khi tiến hành đo độ rọi cần phải thay thế tất cả các bóng đèn đã cháy và

phải lau chùi sạch các đèn điện.
Trong trường hợp ngược lại phải ghi nhận đìêu này trong biên bản đo.
5.3. Tiến hành đo
Đối với chiếu sáng làm việc và chiếu sáng sự cố độ rọi cần được đo vào lúc
tối. Khi thỏa mãn điều kiện: tỉ số giữa độ rọi tự nhiên và độ rọi do chiếu sáng nhân
tạo không lớn hơn 0,1.
Đối với chiếu sáng đề phân tán người thì cần đo đội rọi khi giá trị độ rọi tự
nhiên không lớn hơn 0,1lux.
Khi đo phải tuân thủ các yêu cầu sau:
- Bóng của người tiến hành đo độ rọi không được in lên tế bào quang điện của
Luxmet ;
- Nếu trong thực tế chỗ làm việc bị che tối bởi chính người công nhân hay chi
tiết nhô cao của thiết bị thì cũng cần đo độ rọi trong điều kiện thực tế này;
- Các thiết bị đo phải bố trí ở tư thế làm việc;
- Không được phép có gần dụng cụ đo những vật nhiễm từ lớn hoặc những
trường từ;
- Cần kiểm tra giá trị điện áp lưới khi bắt đầu đo và kết thúc đo.
Đối với chiếu sáng hỗn hợp thì đầu tiên đo đội rọi do các đèn điện chiếu sáng
chung sau đó thắp sáng các đèn điện chiếu sáng cục bộ ở vị trí làm việc và đo độ
rọi tôn do đèn điện chiếu sáng chung và đèn điện chiếu sáng cục bộ.
Vị trí làm việc của đèn điện chiếu sáng cục bộ do người công nhân xác định.
Để xác định độ rọi trụ tại mỗi điểm kiểm tra cần tiến hành 4 phép đo độ rọi
theo phương thẳng đứng trong các mặt phẳng vuông góc với nhau.
5.4. Xử lí kết qủa
Giá trị độ rọi thực tế (lux) trong điều kiện sai lệch điện áp lưới được xác định
theo :


/>
ở đây:

U tb
E - Giá trị độ rọi thực tế, lux ;
Ed - Giá trị độ rọi đo được, lux ;
K - Hệ số, bằng 4 đối với đèn dây tóc, bằng 2 đối với đèn huỳnh quang và đèn
cao áp;
Udđ - Điện áp dưới danh định, (Vôn).

U1 ; U2 - Điện áp lưới khi bắt đầu và khi kết thúc đo, Vôn.