http://www.ebook.edu.vn
Chơng XI

Chiếu sáng công nghiệp

Chiếu sáng công nghiệp l một phần không thể thiếu đợc trong một xí
nghiệp. Chơng ny trình bầy những vấn đề cơ bản về thiết kế chiếu sáng
cho xí nghiệp, đồng thời đa ra những yêu ccu về chiếu sáng của một số
xí nghiệp thông thờng.

10.1 Khái niệm chung:Trong bất cứ xí nghiệp no, ngoi chiếu sáng tự nhiên còn phải
dùng chiếu sáng nhân tạo. Hiện nay phổ biến nhất l đùng đèn điện để
chiếu sáng nhân tạo. Sở dĩ nh vậy l vì chiếu sáng điện có những u điểm
sau: thiết bị đơn giản, sử dụng thuận tiên, giá thnh rẻ, tạo đợc ánh sáng
gần giống ánh sáng tự nhiên.
Những số liệu sau đây nói lên vai trò của chiếu sáng quan trọng
của chiếu sáng trong XNCN. Ngời ta đã tính rằng ở 1 xí nghiệp dệt, nếu
độ rọi tăng 1,5 lần thì thời gian để lm các thao tác chủ yếu sẽ giảm 8
ữ
25%
; năng suất lao động tăng 4
ữ
5%. Trong phân xởng nếu ánh sáng không
đủ, công nhân sẽ phải lm việc trong trạng thái cang thẳng, hại mắt, hại
sức khoẻ, kết quả l gây ra hng loạt phế phẩm v năng suất lao động
giảm sút. v.v Đó l cha kể đến nhng công việc không thể lm đợc
nếu không đủ ánh sáng hoặc ánh sáng không giống ánh sáng tự nhiên.
Chẳng hạn công tác ở bộ phận kiểm tra chất lợng máy, nhuộm mầu v

3) Chiếu sáng trong nhà, chiếu sáng ngoài trời:10.3 Bóng đèn và chao đèn:

1) Bóng đèn:

2) Chao đèn:

Hai dòng đèn cơ bản đợc sử dụng: Đèn sợi đốt v Đèn huỳnh quang (u
nhợc điểm v phạm vi sử dụng).10.4 Các đại lợng kỹ thuật cơ bản trong chiếu sáng:1)
Khái niệm chung về ánh sáng:

Chúng ta đều biết răng ánh sáng l những bức xạ điện từ, tuy nhiên chỉ có
những bức xạ điện từ có dải bớc sóng từ 380 nm đến 760 nm (1nm=10
-
9
m) mới gây nên tác dụng nhìn thấy ở mắt ngời. các bức xai trong dải
bớc sóng ny sẽ có tác dụng lên tế bo thần kinh võng mạc mắt v gây
ra cảm giác nhì thấy ở mắt ngời. V đợc gọi l ánh sáng. Trong dải bức
xạ ny tơng ừng với các bớc sóng khác nhau sẽ tạo ra các mầu sắt khác
nhau:
P
V
550
=
V



1
V
550
= 1
380
760
550
Tím
Đỏ
Cam
Vn
g
Chm
Xanh
lam
Xanh
lá cây
Bức xạ tử
ngoại

=
0
dPVF

).().(
V(

) - độ nhậy của mắt theo

.
P(

) - hm phân bố năng lợc bức xạ theo

. (phân bố công suất theo

).
F - đợc gọi l quang thông của nguồn sáng.

ĐN: Quang thông đặc trng cho độ lớn của thông lợng hữu íc (công suất
hữu íc) của nguồn sáng qui về ánh sáng mầu vng chanh.
+ Đơn vị đo của quang thông l lumen viết tắt l: lm 1lm =
W
680

không gian thờng l không đồng đều (do các nguông sáng thờng l
không đối xứng). Vì vậy ngời ta đa ra một đại lợng đặc trng cho sự
phân bố quang thông nhiều hay ít theo các hớng khác nhau của nguông
sáng.
ĐN:
Cờng độ sáng của 1 nguồn sáng theo một phơng no đó, l lợng
quang thông m nguồn gửi đi trong một đơn vị góc khối nằm theo phơng
ấy.


d
dF
I =
Đơn vị đo l candera viết tắt l cd

1 candera =
steradian1
lumen1+ Khái niệm về : đờng cong phân bố cờng độ sáng của đèn
Để thận tiện cho thiết kế chiếu sáng, thông thờng các nh chế tạo bóng
đèn thờng đa ra các biểu đồ phân bố cờng độ sáng theo các hớng
khác nhau trong không gian. Tuy nhiên cùng một kiểu đèn lại đợc thiết kế
vời nhiều kích cỡ về công suất khác nhau mặc dù chung vẫn cùng một có
một qui luật phân bố cờng độ sáng. Chính vì vậy các ti liệu thiết kế chiếu
sáng lại xây dựng biểu đồ chiếu sáng của đèn qui ớc có quang thông l

90
0
60
0
30
0
30
0
60
0
0
0
0
0
S
d


R
S
R
90
d

= 1st
http://www.ebook.edu.vn

dS
dF
E =


Để đánh giá tính chất quang học khác nhau của vật. Ngời ta đa ra các
hệ số đợc đánh giá bằng tỷ số giữa các năng lợng v tổng năng lợng
nhận đợc từ vật.

Hệ số hấp thụ:
w
w


= Hệ số phản xạ:
w
w


= Hệ số xuyên qua
w
w


=Các hệ số trên có liên hệ với nhau thông qua hệ thức sau:

+ Mặt cắt cảu PX, XN của nh xởng

từ đó ấn định độ cao treo đèn.
+ Đặc điểm của qui trình công nghệ (mức chính xác của các loại hình công
việc đang có trong PX,XN. Độ lớn của vật cần quan sát, mức độ cần phân
biệt mầu sắc ..v.v)

Xác định các tiêu chuẩn về độ rọi cần thiết cho
các khu vực thiết kế.
2) Cách bố trí đèn:

Cách bố trí v lắp đặt đèn l công việc tiếp theo trong phần thiết kế chiếu
sáng, nó phụ thuộc vo nhiếu yếu tố khác nhau của khu vực sản xuất, nh
độ cao của nh xởng, nh xởng có trần hoặc không có trần, nh xởng
có cầu trục hay không có cầu trục..v.v Phần dới đây chỉ đề cập đến
việc bố trí đèn cho hình thức chiếu sáng chung vì hình thức ny sử dụng
nhiều đèn. Vấn đề l phải xác định đợc một cách hợp lý nhất vị trí tơng
đối giữa các đèn với nhau, giữa các đèn với trần nh, giữa các dẫy đèn với
tờng. Vì các yếu tố ny ảnh hởng trực tiếp đến độ rọi của mặt đợc
chiếu sáng
Bố trí đèn:


L
b
L
a
L
a
a) Bố trí đèn theo hình chữ nhật

b) Bố trí đèn theo hình thoi

http://www.ebook.edu.vn
Trong đó: l khoảng cách từ dẫy đèn đến tờng bao quanh.
L khoảng cách giữa các dẫy đèn.
Độ cao treo đèn: Độ cao treo đèn đợc đợc tính từ tâm của bóng đèn đến
bề mặt công tác (HV).
3) Tính toán chiếu sáng:
Sau khi đã nghiên cứu chọn phơng án v qui cách bố trí đèn, loại đèn ta
tiến hnh tính toán chiếu sáng. Thực chất l xác định công suất của các
đèn để đạt đợc các tiêu chuẩn đã chọn. Nội dung chính của phơng pháp
tính công suất chiếu sáng bao gồm:
+ Căn cứ vo E
tc
đã chọn phù hợp với từng loại công việc trong phân

đây l phơng pháp gần đúng
dựa trên kinh nghiêm thết kế vận hnh thực tế, ngời ta tổng kết lại đợc
suất phụ tải chiếu sáng cho một số khu vực lm việc đặc thù trên một đơn
vị diện tích sản xuất. Chung ta nếu biết đợc diện tích cần tính toán chiếu
sáng có thể nhanh chóng xác định đợc công suất cần cho chiếu sáng
theo công thức sau: SpP
0cs
.=Trong đó: p
0
- suất phụ tải chiếu sáng [W/m
2
] tra bảng.
S [m
2
] diện tích cần tính toán chiếu sáng (diện tích mặt bằng nh xởng).
Phơng pháp vừa nêu chỉ dùng để ớc lợng trong việc dự kiến phụ tải
hoặc dùng cho nhng nới có yêu cầu không cao về thiết kế chiếu sáng.
Phơng pháp quang thông v phơng pháp điểm
l những phơng pháp
chính để tính toán chiếu sáng cho những nơi có yêu cầu cao về chiếu
sáng. Hai phơng pháp ny dựa trên tinh thần chính sau: Độ rọi nhận đợc
từ bất kể một bề mặt no cũng bao gồm có hai phần:

E = E

dèn
) chỉ có một số no đó đến đợc bề mặt của
diện tích cần TK-CS ta gọi l phần quang thông hữu íc (F
hu íc
). Từ đó ta có
hệ số sử dụng quang thông đợc xác định theo biểu thức sau:
0den
uích
sd
Fn
F
F
F
K
.



==

Trong đó:

F
huu íc
hoặc F

- Tổng quang thông chiếu tới diện tích sản xuất.

H
L
=


http://www.ebook.edu.vn
phụ thuộc biết trớc nh loại đèn, cách bố trí cùng hệ số phản xạ của trần,
từng, nền thì ngời ta có thể xác định đợc hệ số K
sd
bằng các phơng
pháp thực nghiệm. Trong thực tế ngời ta xây dựng bảng tra K
sd
theo (loại
đèn,

;

tr
;

t
;

n
..).
Mặt khác ta có thể xác định đợc tổng lợng quan thông cần thiết
cho điện tích sản xuất theo công thức:

F


ữ
1,4. Từ đó nếu ta đã bố trí đèn rồi thì từ L/H có thể tra đợc z


E
tb
= E
min
/z; điều đó cũng có nghĩa l ta có thể xác định đợc quang thông
cần thiết cho mỗi bóng đèn.
sd
dtr
0
Knz
SEK
F
..
..
min
=Ngoi ra nếu biết đợc F
0
chúng ta có thể tìm đợc loại bóng đèn thực tế
cần sử dụng



Sau đó nếu ta chọn một loại bóng đèn cụ thể có trên thị trờng

Đèn (P
0
;
F
0
; U
dm
), trên cơ sở đó ta có số lợng bóng đèn cần thiết cho khu vực cần
TK-CS: sd0
dtr
KFz
SEK
n
..
..
min
=Chú ý : Hệ số sử dụng quang thông có thể tra đợc từ các bảng tra:

K
sd
= f (loại đèn;


Trình tự tính toán theo phờng pháp hệ số sử dụng quang thông:10.7 Tính toán chiếu sáng theo phơng pháp điểm:
Trong phơng pháp ny nh ở phần trên đã giới thiệu chúng ta chỉ quan
tâm đến độ rọi chiếu trực tiếp t các đèn tới v vì vậy chúng ta sẽ tính độ
rọi từ một đèn đến một diện tích ds (tại điểm A) nh HV.

Xác định độ rọi của đèn tới một điểm:

Từ khái niệm về góc khối ta có dS=R
2
.d


R



d


d
S
H
I




P


- Góc tạo bởi pháp tuyến của dS
với tia tới.

- Góc tạo bởi đờng thẳng đứng
với tia tới.
R - Khoảng cách từ đèn tới điêm A.
H - Độ cao treo đèn.

A