Đề tài Thiết kế chiếu sáng xưởng điện 3 Khoa Điện

BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG Đề Bài : Thiết kế chiếu sáng xưởng điện 3 Khoa Điện theo yêu cầu : Đảm bảo chiếu sáng 2 cấp : Chiếu sáng thường với độ rọi E1=400 lux Chiếu sáng tăng cường với độ rọi E2=650 lux BẢN THIẾT KẾ SƠ BỘ Các số liệu : Chiều dài a=12m Chiều rộng b=7,2m Chiều cao h=3,85m Bộ phản xạ 771 *-* PHƯƠNG ÁN MỘT *-* Với yêu cầu thiết kế đảm bảo 2 mức chiếu sáng với độ rọi Eyc1=400 lux và Eyc2=650 lux ta chọn thiết kế theo kiểu tạo nên 2 hệ thống chiếu sáng riêng biệt bằng cách:Đầu tiên nghiên cứu thiết kế chiếu sáng với độ rọi Eyc2=650 lux rồi xen vào giữa không gian trống các bộ đèn đảm bảo chiếu sáng mức Eyc1=400 lux 1.Chọn kiểu chiếu sáng và cấp bộ đèn Với không gian chiếu sáng là xưởng điện ta chọn kiểu chiếu sáng là trực tiếp mở rộng.Từ đó chọn bộ đèn có kí hiệu 0,57D+0,06T 2.Chọn loại đèn Căn cứ vào một số yếu tố liên quan và để đảm bảo tính thẩm mỹ ta chọn loại đèn huỳnh quang ,dài 1,00m,có màu trắng công nghiệp 3.Chọn chiều cao treo đèn Gọi h' là khoảng cách từ bộ đèn đến mặt hữu ích h’=h-0,85=3,85-0,85=3 (m) gọi h” là khoảnh cách từ bộ đèn đến trần ta có chỉ số treo đèn j==0 (vì theo đặc điểm của xưởng điện là trần bằng nên treo đèn sát trần=>h”=0 ) 4.Bố trí các bộ đèn và số bộ đèn tối thiểu +) Bố trí các bộ đèn Với không gian chiếu sáng là hình hộp chữ nhật nên ta tổ chức lưới hình chữ nhật trên trần +) Số bộ đèn tối thiểu Nmin Với chiều cao h=3,85m chiều dài a=12m chiều rộng b=7,2m và cấp bộ đèn D thì ta có () =1,2 => n=h’max.1,2 =3.1,2=3,6 (m)=> m(n) ≤ 3,6 m mặt khác các giá trị của n,m còn phụ thuộc vào giá trị của p,q với m(n)≤ p(q) ≤ m(n) - Xét theo phương a ta có :Số bộ đèn X==≈3,33 =>chọn X= 4 bộ lấy p=0,5m =>3m + 0,5.2m =12 => m=3(m) => p=1,5(m) - Xét theo phương b ta có :Số bộ đèn Y===2 bộ => lấy q=0,5n => n + 0,5.2n=7,2 => n=3,6(m) =>q=1,8(m) Vậy số bộ đèn tối thiểu Nmin=2.4=8 (bộ) *) Với Độ Rọi E2yc=650 lux 1.Quang thông tổng Фt Ta có Фt= ở đây chọn δ=1,5 còn xác định Ksd :ta có Ksd=Ud.ηd +Ui.ηi với chỉ số địa điểm K===1,5 =>tra bảng ta được Ud=0,87 Ui=0,56 =>Ksd=0,87.0,57 + .0,560,06 =0,5295 =>Фt=≈159093 (lm) => số bộ cần đặt N= với n là số đèn trong một bộ đèn ở đây n=2 và và chọn Фb =5900 lm là quang thông 1 bóng =>N=≈13,5 chọn N=12 bộ,ở đây do kích thước xưởng là hình hộp chữ nhật nên tương ứng với chiều dài ta lắp 4 bộ đèn ,tương ứng với chiều rộng ta lắp 3 bộ đèn => ta sẻ có các khoảng cách m,n,p,q là : + Theo chiều dài : 3m + 0,5.2m =12 =>m=3(m) =>p==1,5(m) + Theo chiều rộng : 2n + 0,5.2n =7,2 => n=2,4(m) => q=1,2(m) =>ta có lưới phân bố đèn như sau : q p m n 2.Kiểm Tra Thiết Kế 2.1.Kiểm tra các độ rọi Tính các độ rọi E1,E3,E4 theo công thức E =(F”u.R+S) trong đó N_số bộ đèn ; F=2.5900=11800 (lm)_là quang thông tổng của một bộ đèn ; F”u_quang thông tương đối riêng phần trên mặt phẳng làm việc Xác định F”u dựa vào các chỉ số : Chỉ số địa điểm: K = ==1,5 Chỉ số treo j=0 Chỉ số lưới : Km==≈0,889 Chỉ số gần : Kp==≈0,4625 Và α===0,52 =>Kp=0,52.Km => Nội suy để tìm F”u ta có : K=1,5 ; Km=0,889 [0,5;1] ; Kp=0,4625 * Với Km=0,5 => Kp=0,52.0,5=0,26 Kp 0,25 0.26 0,5 F”u 619 691 => F”u=619 + (0,26-0,25) =621,88 * Với Km=1 => Kp=0,52.1=0,52 Kp 0,5 0,52 1 F”u 643 765 => F”= 643 + =647,88 * Với Km=0,889 =>F”u=621,88 +=642 Vậy ta có F”u=642 + Xác định Ri và Si bằng phương pháp nội suy ta được bảng : K R1 S1d S1i R3 S3d S3i R4 S4d S4i 2,5 - 0,302 393 1129 -1,558 1636 392 0,516 544 630 3 -0,303 396 1122 -1,816 1836 396 0,505 558 649 1,5 -0,29 387 1101 -1,042 1236 384 0,538 516 592 =>Độ rọi trên mặt hữu ích sau một năm : E4d===670,573(lux) E4i===38,809(lux) =>E4=E4d+E4i=678,573+38,809=709,382(lux) E3d=== =353,137(lux) E3i=== =25,175(lux) =>E3=E3d + E3i=353,137+25,175=378,346(lux) E1d=== =219,466(lux) E1i=== =72,177(lux) =>E1=E1d + E1i =219,466 + 72.177=291,643(lux) 2.2 Kiểm tra các tiêu chuẩn + Độ rọi yêu cầu : ∆E==100%=9,1%<10% (đạt) + ==0,658 <0,8 (đạt) **) Đối với E1yc=400 lux 1.Quang thông tổng Фt Ta có Фt= ở đây chọn δ=1,5 còn xác định Ksd :ta có Ksd=Ud.ηd +Ui.ηi với chỉ số địa điểm K===1,5 =>tra bảng ta được Ud=0,87 Ui=0,56 =>Ksd=0,87.0,57 + .0,560,06 =0,5295 =>Фt==97903,683 (lm) => số bộ cần đặt N= với n là số đèn trong một bộ đèn ở đây n=2 và Фb (lm) là quang thông 1 bóng ,ở đây để cho thẩm mỹ ta chọn N=12 bộ và đặt sát với các bộ đèn chiếu của hệ thống chiếu sáng có dộ rọi 650lux,tức là chọn loại bóng huỳnh quang dài 1,00m ,màu trắng Z ,có quang thông 1 bóng là 4550lm và các khoảng cách m,n,p,q là : + Theo chiều dài : 3m + 0,5.2m =12 =>m=3(m) =>p==1,5(m) + Theo chiều rộng : 2n + 0,5.2n =7,2 => n=2,4(m) => q=1,2(m) =>ta có lưới phân bố đèn như sau : q p m n 2.Kiểm Tra Thiết Kế 2.1.Kiểm tra các độ rọi Tính các độ rọi E1,E3,E4 theo công thức E =(F”u.R+S) trong đó N_số bộ đèn ; F=2.4550=9100 (lm)_là quang thông tổng của một bộ đèn ; F”u_quang thông tương đối riêng phần trên mặt phẳng làm việc Xác định F”u dựa vào các chỉ số : Chỉ số địa điểm: K = ==1,5 Chỉ số treo j=0 Chỉ số lưới : Km== Chỉ số gần : Kp== Và α===0,52 =>Kp=0,52.Km => Nội suy để tìm F”u ta có : K=1,5 ; Km=0,889 [0,5;1] ; Kp=0,4625 * Với Km=0,5 => Kp=0,52.0,5=0,26 Kp 0,25 0.26 0,5 F”u 619 691 => F”u=619 + (0,26-0,25) =621,88 * Với Km=1 => Kp=0,52.1=0,52 Kp 0,5 0,52 1 F”u 643 765 => F”= 643 + =647,88 * Với Km=0,889 =>F”u=621,88 +=642 Vậy ta có F”u=642 + Xác định Ri và Si bằng phương pháp nội suy ta được bảng : K R1 S1d S1i R3 S3d S3i R4 S4d S4i 2,5 - 0,302 393 1129 -1,558 1636 392 0,516 544 630 3 -0,303 396 1122 -1,816 1836 396 0,505 558 649 1,5 -0,29 387 1101 -1,042 1236 384 0,538 516 592 =>Độ rọi trên mặt hữu ích sau một năm : E4d== E4i== =>E4=E4d+E4i=282,424+19,962=302,386(lux) E3d== E3i== =>E3=E3d + E3i=169,086+12,948=182,034(lux) E1d== E1i== =>E1=E1d + E1i =60,835+37,126=97,961(lux) 2.2 Kiểm tra các tiêu chuẩn + Độ rọi yêu cầu : ∆E==>10% (chưa đạt) + = <0,8 (đạt) VẬY TA CÓ LƯỚI ĐÈN CHUNG CHO CẢ HAI HỆ THỐNG Khi cần chiếu sáng với độ rọi 400lux ta bật bóng Khi cần chiếu sáng với độ rọi 650lux ta bật bóng *-* Phương Án Hai *-* Với yêu cầu thiết kế đảm bảo 2 mức chiếu sáng với độ rọi E1=400 lux và E2=650 lux ta chọn thiết kế theo kiểu tạo nên 2 hệ thống chiếu sáng riêng biệt bằng cách:Đầu tiên nghiên cứu thiết kế chiếu sáng với độ rọi E2=650 lux rồi xen vào giữa không gian trống các bộ đèn đảm bảo chiếu sáng mức E1=400 lux 1.Chọn kiểu chiếu sáng và cấp bộ đèn Với không gian chiếu sáng là xưởng điện ta chọn kiểu chiếu sáng là trực tiếp mở rộng.Từ đó chọn bộ đèn có kí hiệu 0,57D+0,06T 2.Chọn loại đèn Căn cứ vào một số yếu tố liên quan và để đảm bảo tính thẩm mỹ ta chọn loại đèn huỳnh quang có quang thông Ф=5900 lm,dài 1,00m,có màu trắng công nghiệp 3.Chọn chiều cao treo đèn Gọi h' là khoảng cách từ bộ đèn đến mặt hữu ích h’=h-0,85=3,85-0,85=3 (m) gọi h” là khoảnh cách từ bộ đèn đến trần ta có chỉ số treo đèn j==0 (vì theo đặc điểm của xưởng điện là trần bằng nên treo đèn sát trần=>h”=0 ) 4.Bố trí các bộ đèn và số bộ đèn tối thiểu +) Bố trí các bộ đèn Với không gian chiếu sáng là hình hộp chữ nhật nên ta tổ chức lưới hình chữ nhật trên trần +) Số bộ đèn tối thiểu Nmin Với chiều cao h=3,85m chiều dài a=12m chiều rộng b=7,2m và cấp bộ đèn D thì ta có () =1,2 => n=h’max.1,2 =3.1,2=3,6 (m)=> m(n) ≤ 3,6 m mặt khác các giá trị của n,m còn phụ thuộc vào giá trị của p,q với m(n)≤ p(q) ≤ m(n) - Xét theo phương a ta có :Số bộ đèn X==≈3,33 =>chọn X= 4 bộ lấy p=0,5m =>3m + 0,5.2m =12 => m=3(m) => p=1,5(m) - Xét theo phương b ta có :Số bộ đèn Y===2 bộ => lấy q=0,5n => n + 0,5.2n=7,2 => n=3,6(m) =>q=1,8(m) Vậy số bộ đèn tối thiểu Nmin=2.4=8 (bộ) *) Với Độ Rọi E2yc=650 lux 1.Quang thông tổng Фt Ta có Фt= ở đây chọn δ=1,5 còn xác định Ksd :ta có Ksd=Ud.ηd +Ui.ηi với chỉ số địa điểm K===1,5 =>tra bảng ta được Ud=0,87 Ui=0,56 =>Ksd=0,87.0,57 + .0,560,06 =0,5295 =>Фt=≈159093 (lm) => số bộ cần đặt N= với n là số đèn trong một bộ đèn ở đây n=2 và Фb =5900 lm là quang thông 1 bóng =>N=≈13,5 chọn N=12 bộ,ở đây do kích thước xưởng là hình hộp chữ nhật nên tương ứng với chiều dài ta lắp 4 bộ đèn ,tương ứng với chiều rộng ta lắp 3 bộ đèn => ta sẻ có các khoảng cách m,n,p,q là : + Theo chiều dài : 3m + 0,5.2m =12 =>m=3(m) =>p==1,5(m) + Theo chiều rộng : 2n + 0,5.2n =7,2 => n=2,4(m) => q=1,2(m) =>ta có lưới phân bố đèn như sau : q p m n 2.Kiểm Tra Thiết Kế 2.1.Kiểm tra các độ rọi Tính các độ rọi E1,E3,E4 theo công thức E =(F”u.R+S) trong đó N_số bộ đèn ; F=2.5900=11800 (lm)_là quang thông tổng của một bộ đèn ; F”u_quang thông tương đối riêng phần trên mặt phẳng làm việc Xác định F”u dựa vào các chỉ số : Chỉ số địa điểm: K = ==1,5 Chỉ số treo j=0 Chỉ số lưới : Km==≈0,889 Chỉ số gần : Kp==≈0,4625 Và α===0,52 =>Kp=0,52.Km => Nội suy để tìm F”u ta có : K=1,5 ; Km=0,889 [0,5;1] ; Kp=0,4625 * Với Km=0,5 => Kp=0,52.0,5=0,26 Kp 0,25 0.26 0,5 F”u 619 691 => F”u=619 + (0,26-0,25) =621,88 * Với Km=1 => Kp=0,52.1=0,52 Kp 0,5 0,52 1 F”u 643 765 => F”= 643 + =647,88 * Với Km=0,889 =>F”u=621,88 +=642 Vậy ta có F”u=642 + Xác định Ri và Si bằng phương pháp nội suy ta được bảng : K R1 S1d S1i R3 S3d S3i R4 S4d S4i 2,5 - 0,302 393 1129 -1,558 1636 392 0,516 544 630 3 -0,303 396 1122 -1,816 1836 396 0,505 558 649 1,5 -0,29 387 1101 -1,042 1236 384 0,538 516 592 =>Độ rọi trên mặt hữu ích sau một năm : E4d===670,573(lux) E4i===38,809(lux) =>E4=E4d+E4i=678,573+38,809=709,382(lux) E3d=== =353,137(lux) E3i=== =25,175(lux) =>E3=E3d + E3i=353,137+25,175=378,346(lux) E1d=== =219,466(lux) E1i=== =72,177(lux) =>E1=E1d + E1i =219,466 + 72.177=291,643(lux) 2.2 Kiểm tra các tiêu chuẩn + Độ rọi yêu cầu : ∆E==100%=9,1%<10% (đạt) + ==0,658 <0,8 (đạt) **) Đối với E1yc=400 lux 1.Quang thông tổng Фt Ta có Фt= ở đây chọn δ=1,5 còn xác định Ksd :ta có Ksd=Ud.ηd +Ui.ηi với chỉ số địa điểm K===1,5 =>tra bảng ta được Ud=0,87 Ui=0,56 =>Ksd=0,87.0,57 + .0,560,06 =0,5295 =>Фt==97903,683 (lm) => số bộ cần đặt N= với n là số đèn trong một bộ đèn ở đây n=2 và Фb =5900 lm là quang thông 1 bóng =>N==8,297 chọn N=8 bộ,ở đây do kích thước xưởng là hình hộp chữ nhật nên tương ứng với chiều dài ta lắp 4 bộ đèn ,tương ứng với chiều rộng ta lắp 2 bộ đèn và vì ta lắp xen kẻ với hệ thống chiếu sáng có độ rọi 650 lux : + Theo chiều dài : 3m + 0,5.2m =12 =>m=3(m) =>p==1,5(m) + Theo chiều rộng : n + 0,5.2n =7,2 => n=3,6(m) => q=1,8(m) =>ta có lưới phân bố đèn như sau : q P m n 2.Kiểm Tra Thiết Kế 2.1.Kiểm tra các độ rọi Tính các độ rọi E1,E3,E4 theo công thức E =(F”u.R+S) trong đó N_số bộ đèn ; F=2.5900=11800 (lm)_là quang thông tổng của một bộ đèn ; F”u_quang thông tương đối riêng phần trên mặt phẳng làm việc Xác định F”u dựa vào các chỉ số : Chỉ số địa điểm: K = ==1,5 Chỉ số treo j=0 Chỉ số lưới : Km== Chỉ số gần : Kp== Và α== =>Kp=0,49.Km => Nội suy để tìm F”u ta có : K=1,5 ; Km=1,1 [1;2] ; Kp=0,49Km * Với Km=1 => Kp=0,49.1=0,49 Kp 0,25 0.49 0,5 F”u 619 691 => F”u=619 + (0,49-0,25) =688,12 * Với Km=2 => Kp=0,49.2=0,98 Kp 0,5 0,98 1 F”u 643 765 => F”= 643 + =760,12 * Với Km=1,1 =>F”u=688,12 +=731,32 Vậy ta có F”u=731,32 + Xác định Ri và Si bằng phương pháp nội suy ta được bảng : K R1 S1d S1i R3 S3d S3i R4 S4d S4i 2,5 - 0,302 393 1129 -1,558 1636 392 0,516 544 630 3 -0,303 396 1122 -1,816 1836 396 0,505 558 649 1,5 -0,29 387 1101 -1,042 1236 384 0,538 516 592 =>Độ rọi trên mặt hữu ích sau một năm : E4d=== =377,59(lux) E4i===25,873(lux) =>E4=E4d+E4i=377,59+25,873=403,46(lux) E3d=== =196,695(lux) E3i=== =16,782(lux) =>E3=E3d + E3i=196,695+16,782=213,477(lux) E1d=== =72,59(lux) E1i=== =48,118(lux) =>E1=E1d + E1i =72,59+48,118=120,71(lux) 2.2 Kiểm tra các tiêu chuẩn + Độ rọi yêu cầu : ∆E==%<10% (đạt) + ==0,529 <0,8 (đạt) VẬY TA CÓ LƯỚI ĐÈN CHUNG CHO CẢ HAI HỆ THỐNG Khi cần chiếu sáng với độ rọi 400lux ta bật bóng Khi cần chiếu sáng với độ rọi 650lux ta bật bóng ***) Nhận Xét _ở phương án thứ nhất thì tuy việc bố trí đèn có tính thẩm mỹ hơn nhưng yêu cầu về độ rọi lại không thoả mãn __ở phương án thứ hai thì tuy việc bố trí đèn không có tính thẩm mỹ như ở phương án thứ nhất nhưng yêu cầu về độ rọi lại thoả mãn =>với nơi làm việc là nhà xưởng thì ta nên chọn phương án thứ hai