1. Hướng dẫn tính toán chiếu sáng nhà xưởng tiết kiệm điện
1.1 5 cách tính toán chiếu sáng nhà xưởng – thiết kế chiếu sáng nhà xưởng
1.1.1 Cách tính toán chiếu sáng cho nhà xưởng theo từng điểm
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
Cách tính
- Công thức tính: E=F/S hoặc E= I/R^2
Trong đó:
- F: Quang thông [Lumen]
- S: Diện tích chiếu sáng [m2]
- I: Cường độ chiếu sáng
- R: Khoảng cách từ điểm sáng đến điểm xét.
1.1.2 Phương pháp tính toán thiết kế chiếu sáng sử dụng hệ số Ksd
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
Công thức tính:
- F = ESkZ/nksd
Trong đó:
- F: quang thông của mỗi đèn [lm]
- E: độ rọi [lx]
- S: diện tích cần chiếu sáng [m2]
- k : hệ số dự trữ
- n: số bóng đèn
- ksd: hệ số sử dụng của đèn
- Trước khi tính toán ta cần xác định các thông số như: khoảng cách giữa các đèn; chỉ số phòng; hệ số Ksd; hệ số Z lấy theo Z=0.8 ÷1.4.
1.1.3 Phương pháp tính toán gần đúng với đèn ống
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
Công thức tính:
- n = P/1,25.p’
Trong đó:
- n là số đèn cần sử dụng
- P là công suất của đèn dùng trong thiết kế
- p’ là công suất mỗi đèn ống
- 1,25 là hệ số xét tới công suất tổn hao trên cuộn cản
Khi tính toán theo phương pháp này cần tuân theo các quy định:
- Phòng gọi là rộng khi ≥4;
- a- chiều rộng phòng,
| ρtr = 0,7; |
| ρtr = 0,5; |
| ρtr = 0,5; |
| ρtr = 0,3; |
Hệ số an toàn k:
- Khi phôi quang trực xạ k = 1,3
- Khi phôi quang phản xạ k = 1,5
- Khi chủ yếu là dùng phối quang trực xạ k = 1,4
1.1.4 Phương pháp tính toán chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
Công thức tính:
- P tổng = p.S
Trong đó:
- P tổng: Tổng công suất chiếu sáng cho nhà xưởng
- p: Công suất trên đơn vị mét vuông [W/m2]
- S: Diện tích nhà xưởng cần chiếu sáng
- Khi tính toán theo phương pháp này chúng ta cần tính được công suất [P] và diện tích cần chiếu sáng [S]. Khi đó, chúng ta sẽ tính được công suất tổng.
⇒ Từ đó, tính toán được số bóng đèn sử dụng cho phù hợp.
1.1.5 Phương pháp tính gần chính xác khác
- Phương pháp này cơ bản sẽ giống với phương pháp tính toán chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác.
- Thiết kế lấy độ rọi E phù hợp với độ rọi trong bảng thì không cần hiệu chỉnh.
- Trong trường hợp cần hiệu chỉnh thì điều chỉnh theo công thức: W/m2.
Tham khảo: 5 giải pháp chiếu sáng nhà xưởng hiệu quả nhất
1.2 Công thức tính ánh sáng cho bóng đèn xưởng
1.2.1 Bảng tham khảo chọn công suất đèn theo độ cao treo đèn
| Độ cao treo đèn | Công suất đèn led nhà xưởng |
| 3m – 4m | 50w |
| 4m – 6m | 80w |
| 6m – 8m | 100w |
| 8m – 10m | 150w |
| > 10m | 180w – 250w |
1.2.2 Công thức tính tổng quang thông ánh sáng cần dùng
- Tổng quang thông ánh sáng cần dùng được tính theo công thức:
⦽v= dQvdt
- Trong đó: Qv [đơn vị lm.s] là tổng năng lượng sáng của một nguồn sáng.
lv= d⦽vdq
- Trong đó lv là cường độ sáng và dq= dAr2 là ký hiệu góc khối
1.2.3 Công thức tính tổng công suất đèn cần dùng
- Tổng công suất đèn cần dùng bằng tổng số lumen chia cho số lumen/watts.
- Thông số lumen/watts này sẽ được nhà phân phối cung cấp hoặc in trên bao bì sản phẩm.
- Từ đó, tính được tổng công suất đèn được sử dụng cho nhà xưởng và có kế hoạch thiết kế chiếu sáng cho nhà xưởng sao cho hợp lý.
1.2.4 Công thức tính số lượng đèn chiếu sáng nhà xưởng cần dùng
- Tổng số lượng đèn cần sử dụng = tổng công suất cần sử dụng [w] : công suất của 1 đèn [W]
- Trong đó tổng công suất bạn đã tính được dựa vào công thức ở mục 2.2.3. Còn công suất của 1 đèn thường sẽ được ghi rõ trên bao bì sản phẩm.
1.3Công thức tính công suất đèn theo độ cao trần
- Độ cao trần có liên quan trực tiếp đến năng suất ánh sáng của đèn.
- Theo đó, độ cao trần và công suất của đèn được cho là có mối quan hệ tỉ lệ thuận với nhau. Trần càng cao sẽ đòi hỏi sử dụng đèn công suất lớn.
Bạn có thể tham khảo bảng tính tương thích giữa độ cao trần và công suất được chúng tôi đưa ra dựa trên kinh nghiệm làm việc với nhiều đối tác trong nhiều năm sau đây:
| Độ cao treo đèn [mét] | Đèn truyền thống [Metal, sodium, thủy ngân, halogen] | Đèn led nhà xưởng cao cấp |
| 4 | 300w | 40w |
| 5 | 350w | 50w – 60w |
| 6 | 350w – 500w | 60w – 80w |
| 7 | 500w – 1000w | 80w – 100w |
| 8 | 500w – 1000w | 100w – 120w |
| 9 | 500w – 1000w | 100w – 120w – 150w |
| 10 | 1000w – 1500w | 120w – 150w |
| 11 | 1000w – 1500w | 150w – 180w |
| 12 | 1000w – 1500w | 150w – 180w – 200w |
| 13 | 1500w – 2000w | 200w – 250w |
| 14 | 2500w – 3000w | 240w – 250w |
- Bảng tính độ cao trần và công suất đèn cần dùng ở trên cũng có thể thay đổi phụ thuộc vào mục đích chiếu sáng của nhà xưởng.
- Nếu cần độ sáng lớn hơn thì phải dùng đèn có công suất lớn hơn, ngược lại.
Phân biệt watt, lumen và lux
Nhiều người nhầm lẫn khi so sánh độ sáng đèn bằng cách nhìn công suất của chúng- tức Watts. Tuy nhiên, watts là đơn vị đo lượng điện năng tiêu thụ chứ không phải độ sáng. Thuật ngữ kỹ thuật về độ sáng của đèn là quang thông - tức lumen. Quang thông càng lớn thì đèn càng sáng. Lumens trở thành thước đo hữu ích nhất của sản lượng ánh sáng thực tế trên các thiết bị chiếu sáng khác nhau.
Bởi vậy khi tính toán số lượng đèn chiếu sáng cho một phòng. Câu hỏi đặt ra sẽ là: Căn phòng này cần bao nhiêu lumens để chiếu sáng? Sau đó mới đền bước tính số lượng đèn, loại đèn, nhiệt độ màu ánh sáng và công suất watt. Ngoài ra, sản lượng ánh sáng còn được đo Lux. Lumen là cường độ ánh sáng, trong khi Lux chính là lượng ánh sáng trên một mét vuông tức là lumen/m2. Hầu hết tất cả các sản phẩm đèn led đều đề cập đến các thông số lumen, watt và lux trong mô tả kỹ thuật của chúng.
1. 05 phương pháp tính toán và thiết kế chiếu sáng
Hiện nay có 05 phương pháp tính toán và thiết kế chiếu sáng phổ thông nhất.
1.1 Phương pháp thiết kế chiếu sáng sử dụng Ksd
Đặc điểm phương pháp
-
- Là phương pháp dễ thực hiện nhất hiện nay. Không cần sử dụng hệ số phản xạ của tường.
- Phương pháp áp dụng cho những phân xưởng có quy mô > 10m2.
Nội dung tính toán chiếu sáng bằng phương pháp sử dụng Ksd
- Bước 1:
-
- Xác định mức chiếu sáng cần thiết cho mặt phòng?
- Loại đèn dùng để chiếu sáng là gì?
- Bước 2: Thu thập bảng số liệu theo mẫu
| Kích thước phòng | Chiều dài | L1 | 10 | m |
| Chiều rộng | L2 | 10 | m | |
| Diện tích sàn nhà | L3 | 100 | m2 | |
| Chiều cao trần nhà | L4 | 3,0 | m | |
| Hệ số phản xạ bề mặt | Trần nhà | L5 | 0,7 | p.u |
| Tường | L6 | 0,5 | p.u | |
| Sàn nhà | L7 | 0,2 | m | |
| Chiều cao bề mặt làm việc tính từ sàn nhà | L8 | 0.9 | m | |
| Chiều cao bộ đèn tính từ sàn nhà | L9 | 2.9 | m |
-
- Bước 3: Tính diện tích phòng
-
- Bước 4: Tính hệ số sử dụng = Tỉ lệ % của lumen của đèn phát ra cho đến bề mặt làm việc
- Bước 5: Tính số đèn cần dùng: N=[E*A]/[F*UF*LLF]
-
- N = Số mối lắp
-
- E = Mức lux cần thiết lên bề mặt làm việc
-
- A = Diện tích [L x W]
-
- F = Tổng lượng dòng [lumen] của tất cả các đèn trong một mối lắp
-
- UF = Hệ số sử dụng lấy từ bảng đối với mối lắp
- LLF = Hệ số thất thoát ánh sáng. Hệ số này tính độ hao mòn theo thời gian của lượng ánh sáng phát ra từ đèn và lượng bụi tích tụ trên mối lắp và trên tường nhà
1.2 Phương pháp thiết kế chiếu sáng từng điểm
Đặc điểm phương pháp
-
- Đây là phương pháp có độ khó và phức tạp hơn phương pháp thiết kế tính toán chiếu sáng sử dụng hệ số Ksd.
- Phương pháp này áp dụng cho những phân xưởng yêu cầu độ rọi quan trọng.
Nội dung phương pháp thiết kế chiếu sáng từng điểm
Bước 1: Phân biệt được các loại độ rọi
- Độ rọi trên mặt phẳng ngang [Eng]
- Độ rọi trên mặt phẳng đứng [Eđ]
- Độ rọi trên mặt phẳng nghiêng [Engh]
Bước 2: Tính tỉ lệ độ rọi dựa vào tỉ lệ quang thông với diện tích chiếu sáng. Ngoài ra có thể được tính bằng tỷ lệ cường độ chiếu sáng và bình phương khoảng cách [R]
Bước 3: Xét độ rọi tại một điểm cố định có khoảng cách tới điểm sáng là R
1.3 Phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác
Đặc điểm phương pháp
- Phương pháp áp dụng tính toán chiếu sáng cho những không gian nhà xưởng có quy mô nhỏ.
- Dùng để tính toán chiếu sáng cho những khu vực nhà xưởng không có yêu cầu độ chính xác cao.
Nội dung phương pháp thiết kế chiếu sáng gần chính xác
- Bước 1: Xác định công suất/1 đơn vị diện tích [w/m2] * Diện tích = Công suất tổng.
- Bước 2: Xác định số đèn, loại đèn, độ cao treo đèn.
- Bước 3: Có thể áp dụng phương pháp tính toán chiếu sáng nhà xưởng từng điểm để kiểm tra lại độ chính xác.
1.4 Phương pháp thiết kế chiếu sáng gần chính xác thứ 2
- Các bước thực hiện tương tự như phương pháp thiết kế chiếu sáng nhà xưởng gần chính xác.
- Nếu độ rọi tiêu chuẩn so sánh với độ rọi trung bình đã phù hợp thì không cần điều chỉnh.
- Nếu độ rọi tiêu chuẩn so sánh với độ rọi trung bình chưa phù hợp thì điều chỉnh lại cho đến khi phù hợp.
1.5 Phương pháp thiết kế tính toán chiếu sáng gần đúng với đèn ống
Đặc điểm của phương pháp
- Đèn ống là thiết bị dùng để chiếu sáng chung.
- Người ta sẽ tính sẵn với một phòng, từ đó khách hàng chỉ cần thay đổi các thông số kỹ thuật của mình vào để thực hiện phép tính.
- Phòng đó được tính đó là sử dụng 2 đèn ống 30w. Độ rọi định mức là 100 lx. Dùng đèn 60V/220V có quang thông 1230 Lm.
Nội dung phương pháp thiết kế tính toán chiếu sáng gần đúng với đèn ống
- Phòng gọi là rộng hơn khi a/Ho >= 4
- Phòng gọi là vừa khi a/Ho = 2
- Phòng gọi là hẹp khi a/Ho