Các phương pháp tính toán thiết kế chiếu sáng
|
Khi xây dựng nhà máy, nhà xưởng thì việc thiết kế lắp đặt hệ thống chiếu sáng là một trong những hạng mục vô cùng quan trọng, ánh sáng không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động mà còn ảnh hưởng đến năng suất lao động và tiết kiệm chi phí năng lượng cũng như bảo trì bảo dưỡng, thay thế thiết bị chiếu sáng trong quá trình sử dụng. Show
Với những nhà máy, nhà kho có tính phức tạp trong việc bố trí dây truyền máy móc, hàng hóa phức tạp thì cần tính toán chiếu sáng riêng từng khu vực và nên được thiết kế bằng các phần mềm thiết kế chuyên nghiệp bởi các chuyên gia thiết kế chiếu sáng. Với những nhà máy, nhà xưởng đơn thuần thì có thể áp dụng hệ thống chiếu sáng chung đều và chúng ta có thể tính toán đơn giản qua các bước sau:
Sau đây là cách thực hiện và các lưu ý cho từng bước. Bước 1: Xác định loại hình, mục đích sử dụng của nhà máy, nhà xưởngMỗi một loại hình nhà xưởng, nhà máy đều có yêu cầu khác nhau về mức độn cung cấp ánh sáng (độ rọi hay độ chói) nhiệt độ màu ánh sáng, độ hoàn màu khác nhau. Với những nhà xưởng sản xuất các thiết bị lớn, không yêu cầu độ chính xác hay nhà xưởng hoạt động bởi các dây truyền máy móc thì yêu cầu độ rọi chiếu sáng thấp. ngược lại với những nhà máy, nhà xưởng sản xuất chính xác trên các sản phẩm nhỏ thì yêu cầu độ rọi lớn hơn. Với những công việc yêu cầu phân biệt rõ màu sắc như nhà máy in, may mặc, bán và trưng bày sản phẩm thì yêu cầu ánh sáng có nhiệt độ màu trung tính CCT = 4500K – 5500K và độ hoàn màu cao CRI >80. Ngoài ra việc lựa chọn hệ thống chiếu sáng còn phụ thuộc vào thời gian làm việc ngày hay đêm và hệ thống lấy ánh sáng tự nhiên của không gian làm việc. Với những nhà xưởng lớn và có nhiều không gian mà ở đó con người ít hoạt động thì có thể lựa chọn 1 hình thức điều khiển hệ thống chiếu sáng cho phù hợp như hệ thống Dim để tăng giảm độ sáng hay hệ thống cảm biến chuyển động để tắt bật đèn tự động khi có sự hoạt động của con người. Nói tóm lại, ở bước này cần xác định các yếu tố sau:
Ở bước này các bạn có thể tham khảo các thông số trong tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7114-1: 2008 Ở đây chúng ta tham khảo Độ rọi đề nghị bởi tiêu chuẩn DIN 5035:
Bước 2: Xác định loại hình kết cấu, kích thước nhà xưởngTrong bước này, chúng ta dựa vào đặc điểm cấu tạo và vận hành của nhà xưởng để quyết định việc lựa chọn loại đèn phù hợp, cụ thể như sau: 2-1: Về loại đèn
2-2: Về công suất đèn. Bảng dưới đây cho phép chúng ta có thể xác định một cách tương đối công suất đèn nên chọn dựa theo chiều cao lắp đặt đèn.
Bước 3: Tính toán số lượng đèn nhà xưởng cần thiếtTuy ở bước 2 chúng ta đã sơ bộ xác định được công suất đèn nên chọn, tuy nhiên tùy thuộc vào đặc điểm nhà xưởng và mức độ chiếu sáng cần thiết mà chúng ta cần chọn chính xác công suất hợp lý. Ở bước 1 và 2 ta đã xác định được các thông số sau:
Từ công suất của đèn ta có thể xác định quang thông tạm tính của đèn LED dùng cho nhà xưởng. Quang thông của đèn là thông lượng ánh sáng mà đèn cung cấp, được xác định dựa trên công suất và hiệu suất phát quang của đèn (Q/P). Thông số Q/P này rất khác nhau giữa các nhà cung cấp đèn LED và thường là từ 90lm/W đến 130lm/W. Q = P x e (e = Q/P là hiệu suất phát quang của đèn, đơn vị lumem/watt) Chú ý quan trọng: Cần lưu ý rằng để đạt hiệu quả tiết kiệm năng lượng và chất lượng của đèn thì thông số chúng ta cần quan tâm là hiệu suất phát quang e của đèn Q/P chứ không phải là quang thông Q hay công suất P của đèn. Nếu hiệu suất càng cao thì có nghĩa là chúng ta dùng đèn có công suất nhỏ đi, đồng thời linh kiện của đèn cũng thuộc loại tốt thì mới đạt được hiệu suất đó. Đèn có hiệu suất phát quang tốt nên dùng là e = 110lm/W đến 130lm/W. trong tính toán ta sẽ tạm chọn là 120lm/W. Ta có công thức tính tổng số đèn cần dùng như sau:  Trong đó: Hệ số dự phòng và ánh sáng không khả dụng là 0.8 Các bạn có thể sử dụng phần mềm tính nhanh số lượng đèn tại website của công ty TNHH công nghệ năng lượng potech theo đường link: https://www.potech.com.vn/tinh-toan-chieu-sang/ Bước 4: Xác định phương án bố trí đèn4.1 Về việc xác định vị trí lắp đặt đèn. Trong phần này dựa theo đặc điểm nhà xưởng ta sẽ bố trí hệ thống đèn thành các dãy (d) và số lượng đèn mỗi dãy (n) để xác định vị trí lắp đặt. Ta có: N = d * n Nếu không có số n và d phù hợp thì có thể điều chỉnh số lượng N tăng hoặc giảm không quá 10%. Ví dụ kết quả tính toán ra N= 20 đèn nhưng nhà xưởng cho phép bố trí 3 dãy 7 đèn thì ta có 7 *3 = 21 vậy ta cần điều chỉnh số lượng đèn là 21 hoặc nếu xưởng hẹp có thể chọn 6*3 = 18 đèn. Ở đây cần lưu ý về khoảng cách đèn như sau: Khoảng cách giữa 2 đèn là s thì khoảng cách giữa đèn và vách nhà xưởng là s/2. Đối với nhà xưởng cao và có cầu trục, ta có thể chọn phương án lắp đèn (dạng đèn pha) dọc vách nhà xưởng hoặc trên các hàng cột. 4.2 Về phương án bố trí dây điện và tủ điện điều khiển: Tùy thuộc vào tình hình thực tế nhu cầu sử dụng mà có thể chia ra cầu giao tắt bật nhóm đèn theo từng dãy hay từng khu vực. Việc lựa chọn dây cáp điện và cầu giao đóng mở đèn nên chọn loại cáp tròn 2 hoặc 3 lõi (nếu yêu cầu tiếp địa) và tiết diện dây phụ thuộc vào tổng công suất các đèn trong mỗi dãy hay nhóm điều khiển và nên tham khảo bảng sau:
4.3 Về biện pháp lắp đặt đèn và cáp điện:
4.4 Về điều khiển hệ thống chiếu sáng: Với những nhà xưởng lớn với nhu cầu sử dụng hệ thống ánh sáng linh hoạt hoặc nhà máy mà ánh sáng không cần sử dụng thường xuyên và liên tục thì có thể áp dụng các biện pháp điều khiển, quản lý thông minh nhằm tối ưu. Hệ thống cảm biến chuyển động: Với những nhà máy có khu vực dây truyền hay những khu vực kho chứa mà ít có sự xuất hiện để làm việc hay giám sát của con người hoặc camera thì có thể trang bị cho đèn cảm biến chuyển động. Đèn sẽ tự bật sáng khi có người xuất hiện và tự động tắt hoặc giảm công suất khi không có người hoạt động.
Hệ thống này yêu cầu đèn phải trang bị bộ nguồn có chức năng Dali và hệ thống điều khiển cần có bộ điều khiển Dali. Với hệ thống này chúng ta có thể đặt chế độ hoạt động riêng biệt cho từng đèn hoặc từng nhóm đèn một cách linh hoạt thông qua các thiết bị ngoại vi như điện thoại, máy tính.. Bước 5: Lựa chọn nhà cung cấp đèn chất lượngNgày nay, đèn LED đã trở thành một lựa chọn tất yếu cho hệ thống chiếu sáng. Chúng ta không phải cân nhắc việc lựa chọn công nghệ đèn chiếu sáng nhưng lại rất khó khăn trong việc lựa chọn nhà cung cấp đèn LED chất lượng. Có nhiều loại đèn nhìn bề ngoài giống nhau, thông số kỹ thuật được cung cấp là rất tốt hoặc trực tiếp thử độ sáng cũng thấy sáng tốt nhưng sự thật thì đèn lại không hề tốt, sáng yếu hay suy giảm ánh sáng nhanh hoặc đèn nhanh hỏng, chế độ bảo hành không tốt. Vậy làm thế nào để lựa chọn được đơn vị cung cấp uy tín? Chúng tôi khuyên bạn nên xét tới một số khía cạnh sau khi lựa chọn nhà cung cấp: 5.1: Hãy bắt đầu bằng việc tìm hiểu về nhà cung cấp qua website, youtube… tham khảo các dự án mà nhà cung cấp đó đã thực hiện 5.2: Thử bằng việc cung cấp dịch vụ tư vấn và thiết kế của nhà cung cấp. 5.3: Chọn sản phẩm sử dụng chip LED tốt như Nichia, Osram, Cree… 5.4: Chọn sản phẩm sử dụng drive cho đèn LED tốt như Meanwell, osram, philip, inventronic… 5.5: Chọn sản phẩm có cân nặng nhiều hơn, điều này chứng tỏ đèn có hệ thống tản nhiệt tốt, trừ một số loại đèn có công nghệ tản nhiệt đặc biệt để làm giảm trọng lượng như đèn PT-HBL2-xx 5.6: Yêu cầu về chứng chỉ chất lượng sản phẩm: chứng nhận quatest, hợp chuẩn. 5.7: Yêu cầu về chứng chỉ CO, CQ nguồn gốc linh kiện chính của đèn LED như Chip LED, driver. 5.8: Chọn sản phẩm có chế độ bảo hành từ 3 năm trở lên. 5.9: Yêu cầu dùng thử sản phẩm để kiểm tra sản phẩm và trải nghiệm ánh sáng 5.10: Tới thăm công ty, xưởng sản xuất của nhà cung cấp nếu có thể. Bước 6: Thử lại thiết kế bằng phần mềm thiết kế chiếu sángViệc tính toán qua các bước trên cũng khá chính xác trong việc lựa chọn một hệ thống chiếu sáng, tuy nhiên nếu dùng phương pháp thủ công này để kiểm tra chất lượng của hệ thống chiếu sáng thì lại vô cùng phức tạp. Khi đó chúng ta phải dựa vào bảng dữ liệu phân bố ánh sáng của đèn để tính toán độ đồng đều và độ rọi tại các vị trí khác nhau. Một nhà cung cấp đèn LED chuyên nghiệp và uy tín sẽ luôn có bộ dữ liệu thiết kế chiếu sáng và kỹ sư thiết kế hệ thống chiếu sáng. Người sử dụng nên yêu cầu cung cấp file dữ liệu để tự thiết kế hoặc yêu cầu nhà cung cấp thiết kế lại hệ thống chiếu sáng như thiết kế sơ bộ. Việc này cho phép kiểm tra lại sự phù hợp của lựa chọn, độ đồng đều của ánh sáng được cung cấp. Hãy liên hệ với công ty Potech để được tư vấn thiết kế miễn phí tại website: https://www.potech.com.vn/thiet-ke-chieu-sang-nha-xuong-mien-phi/ |
