intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng và công nghiệp - Các loại nguồn sáng

Chia sẻ: | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:134

20
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng và công nghiệp - Các loại nguồn sáng, cung cấp cho người học những kiến thức như phân loại bóng đèn; đèn nung sáng (incandescent lamps); đèn halogen-volfram (tungsten-halogen lamps); đèn huỳnh quang (fluorescent lamps); đèn huỳnh quang compact (compact fluorescent lamps);...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật chiếu sáng dân dụng và công nghiệp - Các loại nguồn sáng

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ Kỹ thuật Chiếu sáng Dân dụng & Công nghiệp CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG 1
  2. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG I. PHÂN LOẠI BÓNG ĐÈN Theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động, các đèn được phân thành hai nhóm: ▪ Nhóm 1: nhóm đèn nung sáng (gồm đèn nung sáng , đèn halogen). ▪ Nhóm 2: nhóm đèn phóng điện (gồm đèn huỳnh quang, đèn thủy ngân cao áp, đèn halogen kim loại, đèn natri cao áp, đèn natri hạ áp, đèn phóng khí. 2
  3. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG I. PHÂN LOẠI BÓNG ĐÈN Nhóm 1 hoạt động trên nguyên tắc bức xạ nhiệt. Dòng điện đi qua tim đèn, nung nóng tim đèn và đèn phát sáng. Nhóm 2 hoạt động trên nguyên tắc bức xạ quang. Ánh sáng tạo nên nhờ sự va đập các electron với các nguyên tử khí hoặc giữa các nguyên tử khí với nhau. 3
  4. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG I. PHÂN LOẠI BÓNG ĐÈN Để tăng lượng ánh sáng nhìn thấy được, thường phía trong thành bóng các đèn phóng điện được tráng lớp bột huỳnh quang, khi đó, các bức xạ cực tím đi qua lớp bột huỳnh quang biến thành ánh sáng nhìn thấy được. Để có nhiều bức xạ cực tím, nghĩa là nhiều ánh sáng nhìn thấy được, trong đèn phóng khí được nạp thêm hơi thủy ngân (giàu tia cực tím), ngoại trừ đèn phóng khí không nạp hơi thủy ngân. Để tăng áp suất va đập các electron với các nguyên tử khí và bảo vệ lớp oxit phủ trên các điện cực, trong đèn phóng điện được nạp thêm khí trơ. 4
  5. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG I. PHÂN LOẠI BÓNG ĐÈN Đèn phóng điện cao áp (High Intensity Discharge- HID) bao gồm đèn thủy ngân cao áp, halogen kim loại, natri cao áp và natri hạ áp. Ưu điểm của đèn phóng điện cao áp là quang hiệu cao, tuổi thọ lớn và mang đặc tính của nguồn sang điểm nên dễ dàng điều khiển ánh sáng. Nhược điểm của đèn phóng điện cao áp là cần ballast để điều chỉnh dòng và áp cũng như cần bộ phận mồi (đèn natri cao áp) và khoảng thời gian nguội đèn khi mất nguồn đột xuất. 5
  6. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 6
  7. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 1. Cấu tạo 1.1. Bóng đèn Bóng đèn làm bằng thủy tinh với nhiều dạng khác nhau như dạng quả lê, quả nhót, nắm đấm, hình cầu, bầu dục, hình trụ… Các kiểu bóng đèn nung sáng 1-bóng chuẩn; 2-kiểu nắm đấm; 3-kiểu tròn; 4-kiểu ngọn lửa xoáy; 5-kiểu hình tuýp 7
  8. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 1. Cấu tạo 1.1. Bóng đèn Không gian bên trong bóng đèn được nạp đầy khí trơ neon hay argon, với mục đích làm giảm sự bốc hơi của dây tóc. Khí trơ chỉ được nạp cho các loại bóng đèn có công suất lớn, loại đèn có công suất thấp (75W trở xuống) thì được hút chân không với độ chân không (10-3÷10-5mmHg). Để giảm độ chói của bóng đèn người ta quét một lớp bột trơ bên trong mặt bóng đèn. 8
  9. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 1. Cấu tạo 1.2. Đui đèn Đui đèn còn được gọi là đế, được chế tạo theo kiểu ren xoáy hoặc kiểu ngạnh gài. Ký hiệu bởi chữ E (Edison) và các con số theo sau chỉ đường kính và chiều dài đui đèn. Ví dụ đui đèn E14/20, E14/25x2, E27/25, E27/35x30. Các số này cho biết: - Số thứ nhất là đường kính ngoài của ren (đối với loại ren xoắn) hoặc đường kính đui đèn (đối với loại có ngạnh gài); - Số thứ hai là chiều dài tổng của đui đèn; - Số thứ 3 (loại đui ngạnh gài) là đường kính cong với hai ngạnh. 9
  10. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 1. Cấu tạo 1.3. Tim đèn Tim đèn được làm bằng kim loại khó nóng chảy và ít bốc hơi ở nhiệt độ cao như carbon, osimi, tantan, tungsten, wolfram… Sử dụng các dây quấn xoắn cho phép tăng hiệu quả nung sáng của đèn. 10
  11. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 1. Cấu tạo 1.3. Tim đèn Cấu tạo tim đèn nung sáng Hình1.7: Cấu tạo dây tóc bóng đèn 1-dây tóc đơn; 2-dây tóc xoắn; 3-dây tóc xoắn kép 4- dây tóc kết hoa; 5- dây tóc thẳng; 6- dây tóc kết vòng; 7- dây tóc zich zăc 1-dây tóc đơn; 2-dây tóc xoắn; 3-dây tóc xoắn kép 4-tóc kết hoa; 5-tóc thẳng; 6-tóc kết vòng; 7-zich zăc 11
  12. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 2. Thông số đèn Thông số cơ bản của đèn nung sáng: ▪ Công suất 15W ÷ 2000W. ▪ Quang thông của bóng đèn [Lm]. ▪ Hiệu suất sáng, đo bằng tỉ số giữa quang thông do F đèn phát ra và công suất điện tiêu thụ η = [Lm/W]. P ▪ Điện áp: 12V, 36V, 110V, 220V. ▪ Tuổi thọ của bóng đèn: Khoảng 1.000 giờ. 12
  13. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 2. Thông số đèn Đặc tính của đèn phụ thuộc rất nhiều vào điện áp đặt vào hai cực của bóng đèn. Khi điện áp đặt vào đèn tăng cao thì dòng điện, nhiệt độ, quang thông và hiệu suất phát quang đều tăng, tim đèn sẽ bị bốc hơi nhiều, tuổi thọ giảm nhanh… Khi điện áp giảm sẽ có hiện tượng ngược lại. Để đảm bảo tuổi thọ đúng định mức, hiệu suất phát quang tốt, điện áp đặt lên 2 cực đèn chỉ được dao động trong phạm vi 2.5% điện áp định mức. 13
  14. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 3. Nguyên lý làm việc Đèn nung sáng hoạt động dựa trên cơ sở bức xạ nhiệt. Khi dòng điện qua sợi tim đèn, tim đèn sẽ phát nóng và phát quang. 14
  15. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 3. Nguyên lý làm việc Đèn nung sáng hoạt động như một “vật thể xám”, phát ra các bức xạ có lựa chọn, hầu hết diễn ra ở vùng có thể nhìn thấy được. Bóng đèn có một bộ phận chân không hoặc nạp khí. Bộ phận này ngăn sự oxy hóa của dây tóc đèn bằng vonfam, không ngăn ngừa bay hơi. sơ đồ dòng năng lượng của đèn nung sáng 15
  16. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 4. Ưu điểm ▪ Nhiều loại công suất, kích thước đối với nhiều cấp điện áp khác nhau (12V, 36V,127V và 220V). ▪ Không đòi hỏi thiết bị phụ. ▪ Bật sáng tức thời. ▪ Không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bên ngoài. ▪ Quang thông giảm không đáng kể khi bóng đèn làm việc gần hết tuổi thọ (10÷20%). ▪ Tạo ra màu sắc ấm áp. ▪ Giá thành rẻ. 16
  17. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 5. Nhược điểm ▪ Quang hiệu thấp < 20Lm/W. ▪ Tuổi thọ không cao t < 2.000h. ▪ Tiêu thụ năng lượng nhiều khi cần độ rọi E cao. ▪ Phổ màu vàng đỏ. 17
  18. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 6. Xu hướng cải tiến để tiết kiệm năng lượng ▪ Để giảm sự truyền nhiệt, mất mát năng lượng từ bóng ra ngoài (do hiện tượng đối lưu), cũng như ngăn chặn tình trạng bay hơi của volfram. Đối với các đèn có công suất lớn (P>75W), người ta nạp khí trơ Ne (Neon) và Ar (Argon), còn các đèn có công suất nhỏ hơn thì hút chân không. ▪ Sử dụng dây tóc hình lò xo quấn hai lần lò xo, ba lần lò xo cho phép giảm mất nhiệt qua chất khí. ▪ Mạ thêm một lớp phản xạ ở một phần trong của bóng để hướng ánh sáng theo một hướng, tăng hiệu suất cho đèn. 18
  19. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 6. Xu hướng cải tiến để tiết kiệm năng lượng Thông số kỹ thuật của đèn sợi đốt thông thường và đèn sợi đốt có lớp phản xạ 19
  20. CÁC LOẠI NGUỒN SÁNG II. ĐÈN NUNG SÁNG (INCANDESCENT LAMPS) 7. Ứng dụng ▪ Thường ứng dụng cho các khu vực khó thay bóng đèn: đèn báo giao thông, đèn báo không... ▪ Để đọc sách vì nó như ánh sáng trời. ▪ Thích hợp với mạng điện lưới ít ổn định. ▪ Khi hoạt động đèn sợi đốt tỏa nhiệt cao nên có thể sử dụng để sấy (động cơ, máy biến áp…), sưởi ấm trong y khoa, nông nghiệp… 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2