Bộ đèn có thể phân loại theo chức năng sử dụng trong nhà và ngoài trời. Loại ngoài trời thường sử dụng trong chiếu sáng công cộng và là đối tượng nghiên cứu trong phần này.
Dưới đây ta xét một số loại bộ đèn đường thông dụng, trình bày một số tiêu chí để lựa chọn đèn đường và sẽ cho một số thí dụ sử dụng bộ đèn đóng kín có lớp phản xạ dùng chiếu sáng đường, đại lộ và chiếu sáng các khu vực công cộng.
Các loại đèn chiếu sáng đại lộ
Các bộ đèn khác nhau có những ưu và nhược điểm phụ thuộc vào khu vực cần chiếu sáng, nguồn sáng ta sử dụng và hệ thống quang học. Để giúp lựa chọn các bộ đèn, dưới đây ta miêu tả sơ qua một số bộ đèn được sử dụng riêng hoặc theo nhóm.
Loại có chụp đèn, góc mở 45 và 75 độ: Chúng cho phép mật độ lắp đặt cao nhất dọc theo đại lộ và khả năng điều khiển ánh sáng rất tốt.
Loại có chụp đèn, góc mở 45 và 75 độ: Chúng cho phép mật độ lắp đặt cao nhất dọc theo đại lộ và khả năng điều khiển ánh sáng rất tốt.
Loại góc mở 80 độ có màn che: Góc mở 80° theo hướng thẳng đứng điều khiển ánh sáng 360° theo mặt ngang. Ánh sáng ở góc cao hơn 80° không bao giờ chiếu xuống đất, nhưng đó cũng là nguồn gây lóa và làm sáng chóa đèn.
Loại Median Master: Đây là loại tiết kiệm nhất cho chiếu sáng đường quốc lộ.
Chóa đèn cột cao: thường dùng, kinh té cho chiếu sáng quốc lộ và khu vực giáp ranh. Có nhiều kiểu che chắn. Chi phí vận hành thấp
Loại góc mở 90° độ: Thường chỉ có tấm chắn phẳng không có lớp phản xạ khuyếch tán nhưng không làm chiếu lẫn khu vực và không gây ô nhiễm chiếu sáng.
Loại đầu rắn (Cobrahead) – loại chủ đạo của chiếu sáng đường: Để định hướng ánh sáng nghĩ rằng tốt nhất là dùng kính phản xạ lăng trụ. Hiện nay loại đèn đầu rắn này đều có những lớp phản xạ phức tạp, có mặt kính trong suốt và kính hội tụ lăng trụ. Những kính này giúp cho đèn trở thành nguồn sáng rất mạnh có thể nhìn thấy từ xa vài dặm.
Loại có tấm chắn: Loại đèn này có thêm tấm kim loại gắn chặt với chóa đèn. Góc mở thường là 85°. Tuy tấm chắn này có tác dụng tốt trong định hướng ánh sáng nhưng thường hay bị hỏng trong quá trình vận hành bảo dưỡng.
Choá đèn kiểu đầu xoay: Đây là một kiểu đương thời có thể thay cho loại đầu rắn cho phân bố ánh sáng chiếu dọc quốc lộ tốt, tuy nhiên có đ ộ loá lớn nhất và đ ộ ô nhiễm ánh sáng mạnh nhất trong các loại. Giống như loại đầu rắn chúng thường có góc mở từ 30 – 45° vì vậy chúng cũng gây ô nhiễm.
Chiếu sáng ngoài trời
Các bộ đèn chiếu sáng đại lộ và khu vực như bãi đỗ xe và những khu vực tương tự. thông dụng nhất là loại treo trên cột ở độ cao khopảng 6 đến 15 mét.
Bộ đèn pha có thể lắp đặt theo nhiều kiểu khác nhau dùng để hướng ánh sáng theo những hướng xác định (thí dụ để chiếu sáng lối vào nhà, đôi khi toàn bộ tiền sảnh của ngôi nhà). Không nên dùng chúng để chiếu sáng bãi đỗ xe hoặc những khu vực trải ngang trên mặt đất vì chúng có thể sẽ chiếu sáng cả những chỗ không cần thiết gây ra lóa. Tuy nhien ánh sáng làm loá này nếu được chiếu với dụng ý thì có thể dùng để chiếu sáng canh phòng. Dùng cột cao hoặc định hướng tốt chùm sáng có thể một lúc chiếu sáng cả mặt tiền và chiếu sáng trong bãi đỗ xe.
Chiếu sáng những khu vực cảm quan kiến trúc
Đèn treo cột trang hoàng Những bộ đèn này thường có độ cao dành cho khách bộ hành (1,5 đến 3.5 mét). Chúng rất thông dụng và thường trang hoàng quảng trường, công viên, đường phố. Ánh sáng của chúng được điều khiển rất tốt. Những bộ đèn này ở độ cao thấp và nếu điều chỉnh hệ quang học không tốt sẽ tạo vùng lóa hoặc hõm sáng bao quanh là vùng tối.
Bộ đèn Công Xon, chúng thường được dùng gần lối ra vào nhà, được thiết kế phù hợp với kiến trúc của tòa nhà. Trong một số trường hợp, những bộ đèn nhỏ lắp đặt trong hoặc gần những chố kiến trúc nổi bật nhất sẽ cho ánh sáng dễ chịu thay vì phải chiếu sáng toàn bộ tiền sảnh của ngôi nhà.
Bộ đèn cọc được thiết kế dùng chiếu sáng là mặt đất ở độ cao nhỏ hơn 1.5 mét.
Những bộ đèn này được phân loại theo góc cắt để xem phần ánh sáng bị hắt lên trời hoặc chiếu vào vùng gây lóa mắt nhiều hay ít. Đa số các nhà sản xuất công nhận có 4 loại. Bảng trình bày ngay dưới đây xác định từng loại theo tỷ phần ánh sáng tại một số góc cắt.
| Phân loại bộ đèn cọc theo góc cắt | ||
|---|---|---|
| Phân loại | Cường độ chiếu sáng tại hoặc cao hơn góc | |
| 80 độ theo chiều thẳng đứng | 90 độ theo chiều thẳng đứng | |
| Không góc cắt | Không hạn chế cường độ chiếu sáng theo mọi hướng | |
| Góc cắt một nửa | 20% | 5% |
| Cả góc cắt | 10% | 2.5% |
| Góc cắt hoàn toàn | – | 0% |
Lựa chọn những thiết bị chiếu sáng đúng sẽ làm giảm ô nhiễm chiếu sáng và giảm việc chiếu lẫn nhau và tạo ra môi trường chiếu sáng mong muốn. Các bộ đèn có góc cắt hoàn toàn sẽ hạn chế ô nhiễm ánh sáng phát từ đèn và định mức sáng của đèn ở một mức cho trước. Tất nhiên, việc phân loại nêu trên không tính đến ánh sáng phản xạ từ mặt đất, tòa nhà hoặc những cảnh vật khác. Việc bộ đèn có cả góc cắt hoặc góc cắt hoàn toàn cũng giúp hạn chế việc chiếu lẫn sang nhau. Tuy nhiên, một số cách bố trí lại cần các bộ đèn gần nhau hoặc cột đèn cao hơn để tạo vùng chiếu sáng đồng đều không lan tỏa.
Lựa chọn các bộ đèn chiếu sáng ngoài trời
Chiếu sáng ngoài trời mang lại an ninh cho các bãi đỗ xe, các toà nhà, làm tăng vẻ đẹp huyền diệu của thành phố, vẻ quyến rũ của các vườn cây và làm tăng độ an toàn cho các đại lộ. Lựa chọn đúng các bộ đèn để lắp đặt chính là một bước quan trọng nhất trong việc chiếu sáng không gian ngoài trời.
Việc tìm kiếm các bộ đèn phải cân bằng được các nhu cầu khác nhau, bao gồm nhu cầu về thẩm mỹ học, năng lượng tiêu dùng, điều khiển ánh sáng, ô nhiễm chiếu sáng, chiếu sáng lẫn nhau, chất lượng ánh sáng và tất nhiên là giá cả. Khách hàng cần phải cân nhắc về khoảng cách lắp đặt các bộ đèn, chiều cao lắp đặt, lựa chọn đèn và hệ quang học. Để làm tốt điều này cần phải tập trung vào khâu chọn các bộ đèn cho đúng mục đích ứng dụng. Một số điều cần để ý như sau:
- Thẩm mỹ học: Để ý đến hai vấn đề. Thứ nhất, bộ đèn có chiếu sáng không gian theo cách để tăng độ hấp dẫn hay không? Thứ hai kết cấu của bộ đèn có hợp với cảnh quan và kiến trúc hay không?
- Năng lượng sử dụng: Giảm năng lượng sử dụng để giảm giá cả. Việc so sánh hiệu suất của các hệ thống chiếu sáng là một vấn đề quan trọng của quá trình lựa chọn.
- Ô nhiễm chiếu sáng: Thường sai lầm mua bộ đèn phát ánh sáng không đúng theo những hướng không cần thiết. Khi chọn bộ đèn khách hàng phải có hiểu biết cơ sở về điều khiển ánh sáng để các bộ đèn tạo ra môi trường chiếu sáng trong sạch.
- Chiếu sáng lẫn: Chiếu sáng ngoài trời không được chiếu bừa ở những nơi không cần thiết. Điều khiển ánh sáng là một điều hết sức quan trọng để lựa chọn đèn.
- Chất lượng ánh sáng: Ánh sáng có tập trung vào chỗ cần thiết không? Cường độ ánh sáng có đủ không? Các bộ đèn có tạo ra môi trường chiếu sáng cần thiết hay không? Bao nhiêu phần trăm của chùm sáng gây lóa? Những tham số thiết kế có đảm bảo độ rọi và độ đồng đều trên mặt nằm ngang và thẳng đứng hay không? Trong đa số trường hợp những câu hỏi này cần trả lời trước khi bỏ tiền ra mua bộ đèn.
- Giá cả: Mặc dù có một vài ngoại lệ, nhưng thường thì tiền nào của nấy. Một tiện ích lâu dài của hệ thống chiếu sáng được thiết kế tốt bao gồm mội trường ánh sáng và cảnh quan tốt hơn. Hãy cẩn thận trước các đánh giá thiên một hướng kỹ thuật, nhất là quan điểm cho rằng bề ngoài giống nhau thì chất lượng cũng giống nhau. Khi thay đèn phải chắc chắn rằng những phân tích quan trắc cho phé kết luận rằng vật thay thế có những đặc tính giống như vật bị thay thế.
Bảng dưới đây tổng kết lại những ứng dụng của các bộ đèn khác nhau.
| Ứng dụng | Bộ đèn | Nhận xét |
|---|---|---|
| Bãi đỗ xe và các khu vực lớn. | Chiếu sáng khu vực dùng các bộ đèn như đầu rắn, treo cột cao. | Thông thường không đắt nhưng thường gây lóa, có thể cho chiếu sáng đồng đều |
| Chiếu sáng từ trên cao dùng kính chắn phẳng. | Hình thức tốt, độ lóa ít, nếu thiết kế tốt thì sẽ cho ánh sáng đồng đều. | |
| Những đèn treo cao dùng để trang hoàng. | Hình thức tốt, nhưng nếu không có hệ điều chỉnh quang học tốt thì sẽ phát sáng tồi, làm lóa và chiếu sáng không đồng đều. | |
| Đèn gắn tường (chiếu sáng khu vực nhỏ gắn lên tường) | Nếu gắn ở chỗ thấp mà không có lăng kính tụ thì có thể gây lóa. | |
| Chiếu tỏa rộng. | Có thể làm ô nhiểm ánh sáng, lắp trên cao có thể gây lóa. | |
| Chiếu sáng đường đi bộ và đường hẻm. | Đèn treo cao dùng để trang hoàng. | Hình thức tốt, nhưng nếu không có hệ điều chỉnh quang học tốt thì sẽ phát sáng tồi, làm lóa và chiếu sáng không đồng đều. |
| Bộ đèn cọc. | Hình thức tốt nhưng hay bị làm hỏng vì đứng một mình. | |
| Chiếu sáng mặt trước và lối vào của tòa nhà. | Đèn treo cao dùng để trang hoàng. | Hình thức tốt nhưng nếu không có hệ điều chỉnh quang học tốt thì sẽ phát sáng tồi, làm lóa và chiếu sáng không đồng đều. |
| Chiếu tỏa rộng. | Chiếu tiền sảnh hoặc chiếu chỗ khuất. Có thể gây lóa và ô nhiễm ánh sáng. | |
| Đèn kiểu mái đua và đèn lồng. | Hài hòa với kiến trúc của tòa nhà. | |
| Các khu vực thể thao. | Chiếu sáng tỏa rộng. | Cột cao, chiếu xuống. Việc sử dụng hạn chế và thời gian làm việc có thể gây lóa. Có nhiều vấn đề liên quan đến chiếu lẫn và ô nhiễm chiếu sáng. |
Bộ đèn phản xạ bọc kín sử dụng trong chiếu sáng công cộng
Bộ đèn phản xạ đóng kín có các đặc trưng chiếu sáng hiệu quả cao, cho phép dùng với nhiều loại bóng đèn và nhiều kiểu phân bố ánh sáng. Dùng bộ đèn kiểu này có thể đáp ứng được nhiều đòi hỏi. Những tiện ích của bộ đèn này như sau:
- Phân bố ánh sáng rất hiệu quả: Những đèn HID dạng thẳng đứng phát 90% ánh sáng của nó ra xung quanh. Loại đèn này cải thiện môi trường chiếu sáng vì cung cấp đủ thông lượng sáng từ góc cao để tạo các mặt chiếu sáng đồng nhất và hạn chế độ lóa đến mức có thể chấp nhận được.
- Khoảng cách cực đại giữa các cột đèn: Có thể đến khoảng 12 lần (128m) của độ cao 10.6m của cột đèn.
- Chọn bóng đèn: Có thể dùng HPS công suất 200W, 250W và 400W, Halide 400W hoặc thủy ngân 400W.
- Độ chiếu sáng đồng nhất: Dùng lăng kính khuyếch tán để triệt những điểm gây lóa mắt và tạo vùng chiếu sáng đồng đều hơn.
- Chọn phân bố ánh sáng của đèn để chiếu sáng toàn bộ khu vực đã lựa chọn: Loại đèn này cho một trong ba loại phân bố: phân bố không đối xứng, phân bố đều và phân bố hẹp và dài, những phân bố này bao trùm mọi yêu cầu của chiếu sáng công cộng.
- Loại gắn lên tường: Loại bộ đèn phản xạ hộp kín có phân bố ánh sáng không đối xứng cho phép chiếu sáng hữu hiệu để đảm bảo an ninh.
- Chọn đèn lắp trên cột: Bộ đèn phản xạ hộp kín có thể lắp trên cột cao từ 6m đến 12m. Những cột đèn bằng nhôm hoặc thép bóng lộn, vuốt nhọn phía đuôi được mạ điện hóa hoặc sơn là những cột tiêu chuẩn.
- Tuổi thọ: Chóa đèn thích hợp với môi trường xâm thực và ăn mòn. Kết cấu bao gồm những phần thép không rỉ và những phần hợp kim của đồng hàm lượng thấp (hợp kim 360.1), nhôm, những phần tử được xử lý sơ bộ bằng phosphat kẽm, được sơn tẩm.
- Dữ liệu quang trắc: Những hình dưới đây trình bày dữ liệu quang trắc của đèn HPS 400W định vị tại độ cao 7.6m. Để có được số liệu quang trắc tại độ cao cao hơn 7.6m, có thể sử dụng những hệ số nhân sau đây:: 1.56 cho độ cao 6m, 0.69 cho 9m, 0.51 cho 10.6m và 0.39 cho 12m.
- Kết cấu.
- Những chỉ dẫn tính toán nhanh để tìm khoảng cách giữa các cột đèn.
