Giải pháp sử dụng năng lượng chiếu sáng hiệu quả

Bài viết liên quan

1. Sử dụng chiếu sáng tự nhiên
Tiện ích của việc chiếu sáng tự nhiên thay thế chiếu sáng bằng điện vào ban ngày đã được nhiều người biết đến nhưng càng ngày càng bị bỏ qua đặc biệt ở các văn phòng được trang bị điều hoà không khí hiện đại và ở các khu thương mại như khách sạn, trung tâm mua bán vv.

Nhìn chung, các nhà máy công nghiệp sử dụng ánh sáng ban ngày theo một số mẫu, nhưng hệ thống chiếu sáng ban ngày được thiết kế không đúng có thể dẫn đến những phàn nàn từ nhân viên hoặc dẫn đến việc sử dụng thêm các đèn điện vào ban ngày. Lưu ý một ứng dụng cần mức chiếu sáng là 500 lux. Để tính toán thất thoát do phản xạ và khuyếch tán bên trong hệ thống cửa sổ trần nhà, giả định rằng 40% ánh sáng mặt trời xuyên qua cửa sổ trần nhà lan tỏa trong không gian. Do vậy, vào ngày có nắng, khoảng 2% diện tích trần nhà được sử dụng làm cửa sổ. Để bù cho các góc mặt trời thấp, điều kiện sương mù, cửa sổ trần nhà bẩn, vv. diện tích này tăng gấp đôi lên tới khoảng 4%. Để tính toán cho điều kiện mây mù trung bình, con số này tăng lên tới 10% hoặc 15%. Một vài phương pháp kết hợp chiếu sáng ban ngày là:

  • Sử dụng chiếu sáng phía bắc nếu khung đỡ mái che loại răng cưa là loại công nghiệp chung; thiết kế này phù hợp cho vĩ tuyến 23 độ bắc, nghĩa là ở phía bắc Ấn Độ. Ở phía nam Ấn Độ, chiếu sáng phía bắc có thể không phù hợp trừ khi sử dụng kính khuyếch tấn để giảm bớt ánh sáng mặt trời trực tiếp.
  • Các thiết kế đổi mới có thể phù hợp vì chúng loại trừ độ chói của ánh sáng ban ngày và rất hợp với nội thất. Các dải kính chạy suốt bề ngang của mái nhà theo các khoảng đều có thể cung cấp chiếu sáng tốt, đồng nhất trong các xưởng công nghiệp và các nhà kho.
  • Một thiết kế tốt kết hợp với các cửa sổ ở trần nhà làm bằng chất liệu FRP cùng với trần giả trong suốt và trong mờ có thể cung cấp chiếu sáng không có ánh sáng chói, trần giả cũng giảm hơi nóng từ ánh sáng tự nhiên.
  • Sử dụng cửa với mái vòm FRP có kiến trúc cơ bản có thể loại trừ việc sử dụng đèn điện trong hành lang của các nhà cao tầng.
  • Cũng nên sử dụng ánh sáng tự nhiên từ cửa sổ. Tuy nhiên, cửa sổ nên được thiết kế tốt để tránh ánh sáng chói. Nên sử dụng các giá ánh sáng để cung cấp ánh sáng tự nhiên không có ánh sáng chói.


2. Giảm số lượng đèn để giảm lượng chiếu sáng thừa
Giảm số lượng đèn là một phương pháp hiệu quả để giảm tiêu thụ năng lượng chiếu sáng.

Trong một vài ngành công nghiệp, giảm chiều cao lắp đặt của đèn, cung cấp bộ đèn hiệu quả và sau đó tháo đèn sẽ đảm bảo việc chiếu sáng hầu như không bị ảnh hưởng gì. Giảm số lượng đèn ở những không gian trống nơi không có hoạt động làm việc cũng là một khái niệm hữu ích. Có một vài vấn đề về giảm bớt đèn liên quan đến sự kết nối giữa đèn và chấn lưu trong các giá đèn có nhiều đèn. Có chấn lưu nối tiếp và chấn lưu song song. Hầu hết chấn lưu là được mắc nối tiếp. Tỷ lệ khoảng 50/50, chấn lưu nối tiếp chuyển thành song song khi sử dụng chấn lưu điện tử. Với chấn lưu nối tiếp, khi tháo một đèn ra khỏi chấn lưu, đèn còn lại sẽ không sáng đúng cách và sẽ hỏng nếu vẫn tiếp tục hoạt động.

Những đèn không được tháo có thể sẽ không sáng hoặc sẽ nhấp nháy hoặc sinh ra ánh sáng rất yếu. Do vậy, với chấn lưu nối tiếp chúng ta cần tháo tất cả đèn ra khỏi chấn lưu. Chấn lưu sẽ tiếp tục sử dụng năng lượng, từ 10W đến 12W với chấn lưu từ và từ 1W đến 2W với chấn lưu điện. Chấn lưu song song có thể rút bớt mà không gây quá nhiều vấn đề và thường được tiêu thụ bởi các nhà sản xuất để chạy ít hơn một đèn so với các nhãn hiệu danh nghĩa.

3. Chiếu sáng theo công việc
Chiếu sáng theo công việc nghĩa là cung cấp độ chiếu sáng tốt theo yêu cầu chỉ tập trung vào diện tích thực, ở đó công việc được thực hiện trong khi việc chiếu sáng chung cho xưởng hoặc văn phòng chỉ giữ ở mức thấp hơn; ví dụ đèn gắn vào các máy móc hoặc đèn bàn. Có thể tiết kiệm được năng lượng bởi vì đèn có công suất thấp cũng có thể tạo ra chiếu sáng theo công việc tốt. Khái niệm về chiếu sáng theo công việc nếu được thực hiện một cách hợp lý thì có thể giảm số lượng chùm đèn chiếu sáng chung, giảm công suất của đèn, tiết kiệm đáng kể năng lượng và cung cấp việc chiếu sáng tốt hơn và cũng tạo ra môi trường thẩm mỹ và dễ chịu hơn.

Ở một vài nhà máy dệt, giảm độ cao của các chùm đèn tuýp đã làm tăng thêm độ chiếu sáng và cũng giảm được gần 40% số chùm đèn. Đã nhận thấy lợi ích kép của việc tiêu thụ năng lượng thấp hơn và chi phí thay thế thấp hơn. Ở một vài ngành kỹ thuật, chiếu sáng theo công việc trong các thiết bị máy móc được cung cấp bởi các đèn huỳnh quang compact (CFL). Thậm chí trong các văn phòng, chiếu sáng theo bàn khu biệt bằng các đèn huỳnh quang compact (CFL) có thể được ưa chuộng hơn, thay vì cung cấp số lượng lớn đèn tuýp huỳnh quang chiếu sáng chung đồng bộ.

4. Lựa chọn đèn và bộ đèn hiệu suất cao
Chi tiết về các loại đèn thông dụng được tóm tắt bên dưới. Từ danh sách này, khả năng tiết kiệm năng lượng của đèn có thể được xác định bằng cách thay thế bằng những loại hiệu suất hơn.

Bảng 3. Thông tin về các loại đèn thường được sử dụng  

Những ví dụ sau về thay thế đèn là rất thông dụng.

  • Lắp đèn halogen kim loại thay cho đèn hơi natri/thuỷ ngân
  • Đèn halogen kim loại có chỉ số hoàn màu cao khi được so sánh với đèn hơi natri và thuỷ ngân. Những đèn này cung cấp ánh sáng trắng hiệu quả Do đó, đèn halogen kim loại là lựa chọn cho các ứng dụng chú trọng về màu sắc, trong đó yêu cầu về mức chiếu sáng cao hơn. Những đèn này rất thích hợp để ứng dụng cho các dây chuyền sản xuất, các khu kiểm tra, cửa hàng bán tranh, vv. Nên lắp đèn halogen kim loại nếu cần độ hoàn màu.
  • Lắp đèn hơi natri cao áp (HPSV) cho các ứng dụng không cần nhiều độ hoàn màu
  • Đèn hơi natri cao áp (HPSV) mang lại nhiều hiệu quả hơn. Nhưng đặc tính hoàn màu của HPSV là rất thấp. Do đó, nên lắp đèn HPSV cho các ứng dụng như chiếu sáng đường, sân, vv.
  • Lắp đèn chỉ báo panen LED thay thế đèn dây tóc. Đèn chỉ báo panen được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp để giám sát, biểu thị hỏng hóc, báo hiệu, vv. 

Đèn dây tóc thông thường được sử dụng cho các mục đích đó nhưng có những bất lợi sau:
o Tiêu thụ năng lượng cao (15W/đèn)
o Hỏng hóc đèn cao (tuổi thọ hoạt động ít hơn 10.000 tiếng)
o Rất nhạy cảm với những dao động về điện áp

Đèn LED có những ưu thế sau so với đèn dây tóc.
o Tiêu thụ điện ít hơn (ít hơn 1W/đèn)
o Chịu được dao động điện áp cao trong việc cung cấp điện.
o Tuổi thọ hoạt động lâu hơn (hơn 1.00.000 giờ)
Nên lắp đèn LED thay cho đèn chỉ báo bảng panen khi thiết kế.

Các loại đèn được sử dụng phụ thuộc vào chiều cao lắp đặt, độ hoàn màu cũng là một yếu tố định hướng. Bảng bên dưới tóm tắt khả năng thay thế cùng với khả năng tiết kiệm.

Bảng 4: Tiết kiệm bằng cách sử dụng đèn hiệu quả hơn


Sẽ có một vài hạn chế nếu độ hoàn màu là một yếu tố quan trọng. Nên chú ý rằng trong hầu hết các trường hợp, bộ điều khiển và bộ đèn cũng phải thay đổi. Sẽ tiết kiệm được nhiều nếu phối hợp chiếu sáng được thiết kế lại bằng các đèn và bộ đèn hiệu suất cao hơn.

Công việc phát triển đáng kể đang được thực hiện để cải tiến hiệu suất của các bộ đèn. Với đèn tuýp ở những nơi không có bụi, những bộ đèn với quang học phản chiếu có thể được sử dụng để thay thế đèn loại vùng lõm có vẽ men hình lò sưởi theo lối cổ truyền hoặc đèn hốc tường có chụp đèn bằng axit acrilic. Lần đo này được chấp nhận và được thực hiện ở rất nhiều văn phòng và toà nhà thương mại.


5. Giảm điện áp dây dẫn chiếu sáng
Hình 15 biểu thị hiệu quả khác nhau của điện áp trong hiệu suất sáng và tiêu thụ điện của đèn tuýp huỳnh quang. Những khác biệt tương tự đã quan sát thấy ở các đèn phóng khí như đèn hơi thuỷ ngân, đèn halogen kim loại và đèn hơi natri; bảng bên dưới tóm tắt ảnh hưởng. Do đó, giảm điện áp dây dẫn chiếu sáng có thể tiết kiệm năng lượng miễn là chấp nhận sự sụt giảm hiệu suất sáng. Ở rất nhiều khu vực, điện áp lưới vào ban đêm cao hơn bình thường, vì thế giảm điện áp có thể tiết kiệm năng lượng và cung cấp hiệu suất sáng danh nghĩa. Một vài nhà sản xuất hiện cung cấp máy phản ứng và máy biến thế làm các sản phẩm tiêu chuẩn. Nhiều ngành công nghiệp sử dụng những thiết bị này và báo cáo tiết kiệm lên tới 5% đến 15%. Nhiều ngành công nghiệp gặp phải vấn đề về điện áp ban đêm cao hơn có thể có thêm lợi ích từ việc giảm sự hỏng hóc sớm của đèn.

Bảng 5: Sự khác biệt về hiệu suất sáng và tiêu thụ điện

6. Chấn lưu điện tử
Chấn lưu điện từ thông thường được sử dụng để cung cấp điện áp cao hơn để thắp đèn tuýp và hạn chế dòng điện trong suốt thời gian hoạt động bình thường. Chấn lưu điện tử là bộ dao động chuyển đổi tần số cung cấp từ khoảng 20.000 Hz lên tới 30.000 Hz. Sự thất thoát trong chấn lưu điện tử cho đèn tuýp chỉ khoảng 1W, trong khi 10W đến 15W với bướm gió tiêu chuẩn. Bảng bên dưới biểu thị lượng tiết kiệm gần đúng khi sử dụng chấn lưu điện tử .

Lợi ích nữa là hiệu suất của đèn tuýp tăng ở dòng điện cao hơn, dẫn đến tiết kiện thêm nếu chấn lưu được đánh giá một cách lạc quan để cung cấp hiệu suất sáng giống với bướm gió thông thường. Vì thế, có thể tiết kiệm được khoảng 15W đến 20W với mỗi đèn tuýp bằng cách sử dụng chấn lưu điện tử. Với chấn lưu điện tử, bộ khởi động bị loại bỏ và đèn tuýp lập tức sáng mà không bị nhấp nháy. Rất nhiều ngành công nghiệp đã lắp chấn lưu điện tử với số lượng lớn cho đèn tuýp. Hoạt động có thể tin cậy được miễn là chấn lưu điện tử được mua từ các nhà sản xuất được công nhận. Chấn lưu điện tử cũng được dùng cho đèn tuýp huỳnh quang loại 20W và 65W, đèn CFL loại 9W &11W, đèn LPSV loại 35W và đèn HPSV loại 70W. Bây giờ chúng đều có những giá trị thương mại.

7. Chấn lưu điện từ tổn hao thấp cho đèn tuýp
Thất thoát trong bướm gió điện từ tiêu chuẩn của đèn tuýp vào khoảng 10W đến 15W. Có thể tiết kiệm được khoảng 8W đến 10W với mỗi đèn tuýp bằng cách sử dụng bướm gió điện từ ít thất thoát. Tiết kiệm là do sử dụng nhiều đồng và các lớp cán mỏng thép ít thất thoát trong bướm gió dẫn đến thất thoát thấp hơn. Một số lớn các ngành công nghiệp đã tiến hành đo đạc này.

8. Thiết bị hẹn giờ, bộ chuyển mạch ánh sáng khuếch tán hoặc mờ và bộ cảm biến chiếm chỗ
Điều khiển để tự động tắt các đèn khi không cần thiết có thể tiết kiệm được nhiều năng lượng. Có thể sử dụng thiết bị hẹn giờ đơn giản hoặc thiết bị hẹn giờ được lập trình cho mục đích này. Bộ hẹn giờ có thể phải thay đổi, khoảng 2 tháng một lần tuỳ thuộc vào mùa.

Sử dụng thiết bị hẹn giờ là một phương pháp điều khiển tin cậy.
Công tắc chuyển mạch có thể được sử dụng để thay đổi chiếu sáng tuỳ thuộc vào lượng ánh sáng ban ngày Nên cẩn thận để đảm bảo rằng bộ cảm biến được lắp ở nơi không có bóng râm, tia sáng của xe cộ và sự quấy rầy của chim chóc. Biến trở cũng có thể được sử dụng kết hợp với điều khiển quang điện; tuy nhiên thông thường biến trở điện tử có ở Ấn Độ chỉ phù hợp để làm mờ đèn nóng sáng. Có thể làm mờ đèn tuýp huỳnh quang nếu chúng được hoạt động với chấn lưu điện tử, chúng có thể được làm mờ bằng cách sử dụng máy biến áp tự động đã động cơ hoá hoặc biến trở điện tử (phù hợp để làm mờ đèn huỳnh quang; hiện tại những thiết bị này phải nhập khẩu).

Bộ cảm biến chiếm chỗ siêu âm và hồng ngoại có thể được dùng để điều khiển chiếu sáng trong các ca-bin và văn phòng lớn. Hiện nay, ở Ấn Độ có loại cảm biến chiếm chỗ hồng ngoại đơn giản. Tuy nhiên bộ cảm biến chiếm chỗ siêu âm thì phải nhập khẩu. Nên lưu ý rằng bộ cảm biến chiếm chỗ tinh vi được sử dụng ở nước ngoài có sự kết hợp phát hiện siêu âm và hồng ngoại; những bộ cảm biến này tích hợp một bộ vi xử lý ở mỗi đơn vị để tiếp tục quan trắc bộ cảm biến, điều chỉnh mức nhạy cảm để đánh giá lạc quan hiệu suất.

Bộ vi xử lý được lập trình để ghi nhớ những đặc điểm thay đổi và cố định trong môi trường của chính nó; điều đó đảm bảo những tín hiệu nhận được từ nhiệt lặp và thiết bị chuyển động như quạt được lọc ra.

Ở các nước đã phát triển, khái niệm về giá đèn tuýp có chấn lưu điện tử, biến trở điều khiển quang điện và bộ cảm biến chiếm chỗ đang được đề cập đến là một gói hoàn chỉnh.

Các phương pháp điều khiển sau rất hữu ích.
Khu vực chung
- Ở đâu sử dụng chiếu sáng tự nhiên, ở đó có thiết bị điều khiển chiếu sáng tự nhiên. Sử dụng phương pháp làm mờ liên tục ở những khu vực ít hoạt động như đọc sách, viết và hội thảo. Sử dụng làm mờ từng bước (điều chỉnh tắt/bật) ở những khu vực vận động nhiều như đi bộ và lấy hàng trên giá.
- Luôn luôn gắn bộ cảm biến chiếm chỗ bằng siêu âm ít nhất từ 20,88 cm đến 27,84 cm từ ống dẫn HVAC trên bề mặt và sàn không rung do đó không có sự dò tìm ngoài cửa hoặc không gian mở.
- Ở những nơi có cảm giác làm chủ công việc cao như các văn phòng tư và phòng hội thảo, thường có các công tắc để điều khiển chiếu sáng quá tải bằng tay
- Nếu sợ chiếu sáng có thể tự động tắt hoặc tắt bằng tay khi mọi người vẫn trong phòng, hãy đặt thêm chiếu sáng ban đêm để lối ra được an toàn.
- Nhiều thiết bị điều khiển chiếu sáng có điện áp riêng và yêu cầu trọng tải danh nghĩa. Đảm bảo định rõ mẫu thiết bị phù hợp với điện áp và trọng tải danh nghĩa đúng với ứng dụng.

Phòng hội thảo
- Sử dụng bộ cảm biến chiếm chỗ công nghệ kép ở các phòng hội thảo lớn để dò tìm tối ưu những chuyển động tay nhẹ nhàng và chuyển động cơ thể mạnh hơn.
- Bộ cảm biến chiếm chỗ hồng ngoại bị động được gắn vào góc hoặc trần nhà được sử dụng cho các phòng hội thảo nhỏ và trung bình.
- Luôn luôn có công tắc để điều khiển chiếu sáng quá tải bằng tay.

Phòng ngủ nhỏ
- Điều khiển trọng tải phích cắm điện như chiếu sáng bổ sung, màn hình máy tính, lò sưởi và quạt xách tay bằng phích cắm trần được điều khiển bằng một bộ cảm biến chiếm chỗ.
- Gắn bộ cảm biến chiếm chỗ cá nhân dưới kệ sách hoặc bàn và ở vị trí mà nó không thể dò tìm được những chuyển động bên ngoài phòng ngủ.

Nhà vệ sinh
- Sử dụng bộ cảm biến siêu âm gắn trần cho các nhà vệ sinh có buồng nhỏ.

Điều khiển chiếu sáng bên ngoài
- Sử dụng bảng điều khiển chiếu sáng có đồng hồ hẹn giờ và tế bào quang điện để điều khiển chiếu sáng bên ngoài để bật lúc hoàng hôn và tắt lúc bình minh và tắt chiếu sáng không nhằm bảo vệ sớm hơn vào buổi tối để tiết kiệm năng lượng.

9. Đèn tuýp huỳnh quang T5
Đèn tuýp huỳnh quang hiện có các loại T12, T8 và T5. T12 nghĩa là đường kính ống là 12/8'' (33,8mm), T8 nghĩa là đường kính là 8/8'' (26mm) và T5 nghĩa là đường kính 5/8 (16mm).
Ưu điểm của đèn T5 là vì đường kinh nhỏ, hiệu suất nguồn phát sáng có thể cải thiện khoảng 5%. Tuy nhiên, đèn này ngắn hơn khoảng 50mm so với đèn T12 và T8, nghĩa là bộ đèn hiện nay không thể sử dụng được.

Hơn nữa, T5 có thể hoạt động chỉ với một chấn lưu điện tử. Những đèn này có ở nước ngoài là loại 14W, 21W, 28W và 35W. Hiệu suất của đèn T5 35W là khoảng 104 lm/W (nguyên đèn) và 95 lm/W (với chấn lưu điện tử) trong khi đó đèn T8 36W là khoảng 100 lm/W (nguyên đèn) và 89 lm/W (với chấn lưu điện tử). Nó chỉ cải thiện rất ít vào khoảng 7% nhưng nhờ sử dụng bộ đèn nhôm siêu phản xạ với hiệu suất cao hơn, đèn T5 có tác dụng cải thiện toàn bộ hiệu suất trong khoảng từ 11% đến 30%.

Đèn T5 có một lớp bọc bên trong vách kính để chặn thuỷ ngân bị hấp thu trong kính và photpho. Điều đó giảm đáng kể nhu cầu thuỷ ngân từ khoảng 15 miligam xuống 3 miligam mỗi đèn Nó có lợi ở những nước có luật chất thải nghiêm ngặt.

Tại châu Âu, đèn T5 được sử dụng khá lớn thay loại đèn T8 36W, 13,92cm. Độ dài ngắn hơn cho phép tích hợp trong các mô hình toà nhà tiêu chuẩn. Với vi chấn lưu mới, bộ đèn nhẹ và phẳng, tiết kiệm không gian cũng như nguyên liệu để sản xuất. Hoa Kỳ đã dần dần chấp nhận công nghệ này vì đèn T8 4ft chỉ tiêu thụ khoảng 35W 13,92 cm. Nhìn chung, tại Hoa Kỳ, trọng tâm vẫn là kiểm soát quang học tốt hơn là hiệu suất đèn.

10. Bảo dưỡng chiếu sáng
Bảo dưỡng rất quan trọng với hiệu suất ánh sáng. Mức sáng sẽ giảm theo thời gian do sự lão hoá của đèn và bụi trong giá đèn, đèn và bề mặt phòng. Cùng một lúc các yếu tố này có thể giảm tổng chiếu sáng là khoảng 50% hoặc hơn trong khi đó, đèn tiếp tục sử dụng đầy đủ điện. Những bảo dưỡng gợi ý cơ bản dưới đây giúp ngăn chặn điều này.
- Lau sạch bụi ở giá đèn, đèn và thấu kính từ 6 đến 24 tháng một lần.
- Thay thấu kính nếu chúng chuyển màu vàng.
- Lau sạch hoặc sơn lại phòng nhỏ mỗi năm một lần và phòng lớn 2 đến 3 năm một lần. Lau sạch bụi ở bề mặt đèn vì bụi làm giảm lượng sáng chúng phản xạ.

- Nên chú ý tập hợp treo đèn lại. Những đèn thông dụng, đặc biệt là đèn nóng sáng và đèn huỳnh quang thường thất thoát từ 20% đến 30% hiệu suất sáng qua thời gian hoạt động. Nhiều chuyên gia về chiếu sáng đề xuất nên thay đồng thời tất cả đèn trong hệ thống chiếu sáng Điều này giúp tiết kiệm nhân lực, giữ độ chiếu sáng cao và tránh gây tác dụng ứng suất cho chấn lưu của các đèn sắp hỏng.


Chia sẻ bài viết

Author:

Mong rằng những bài viết được viết và tổng hợp trên blog này sẽ cung cấp những thông tin hữu ích đến bạn. Chúc một ngày vui vẻ !

0 comments: