Giới thiệu về đối tượng cung cấp điện
- Địa chỉ : Phường 8, Quận Gò Vấp – TP Hồ Chí Minh
- Biệt thự gồm 4 tầng : tầng trệt, tầng 1, tầng 2, tầng thượng
Nguồn 1 pha, 2 dây, điện áp 220V Khoảng cách từ công tơ gia đình tới tủ phân phối là
L= 40m Thời gian sử dụng công suất cực đại TMax = 2920 (h/năm), giá thành tổn thất điện năng c50 đ/kWh, giá mua điện g00 đ/kWh
Hình 1.1 Bản vẽ tổng quan về ngôi nhà
Mặt bằng các tầng căn nhà được thể hiện trong các bản vẽ dưới đây:
Hình 1.2 Mặt bằng tầng trệt
Hình 1.5 Mặt bằng tầng thượng
Bảng 1.1 Diện tích các phòng trong căn nhà
Phòng học và thư viện 32
Bảng 1.2 Thông số các thiết bị dùng trong gia đình STT Tên thiết bị Công suất đặt (kW) k sdi cos 𝝋
1.2 Yêu cầu chung khi thiết kế cung cấp điện
Trong thiết kế điện, một phương án hợp lý cần đáp ứng các yêu cầu như tính khả thi cao, vốn đầu tư nhỏ, độ tin cậy trong cung cấp điện phù hợp với tính chất phụ tải, chi phí vận hành hàng năm thấp, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, thuận tiện cho bảo trì sửa chữa, và chất lượng điện tốt, đặc biệt là độ lệch và dao động điện áp tối thiểu trong giới hạn cho phép.
Khi thiết kế hệ thống cung cấp điện, cần lưu ý đến yêu cầu phát triển phụ tải trong tương lai, nhằm giảm thời gian thi công lắp đặt và nâng cao tính thẩm mỹ của công trình.
Những yêu cầu chính cần lưu ý khi thiết kế cung cấp điện:
Độ tin cậy cung cấp điện là yếu tố quan trọng đảm bảo khả năng cung cấp điện liên tục cho các thiết bị điện Sự tin cậy này phụ thuộc vào tính chất quan trọng của thiết bị cần hoạt động liên tục, đặc biệt trong trường hợp mất điện khu vực, nhằm đảm bảo an toàn cho mọi thiết bị trong nhà.
Chất lượng điện năng được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu như điện áp và tần số, nhưng trong phạm vi cung cấp điện, tiêu chí chính được xem xét là điện áp.
Theo quy định trong "Quy trình trang bị điện", điện áp trên cực động cơ phải nằm trong khoảng -5% đến +5% so với điện áp định mức, và trong trường hợp đặc biệt có thể tăng lên đến +10% Đối với hệ thống đèn chiếu sáng sinh hoạt, điện áp không được thấp hơn mức định chuẩn là 2,5% đối với xí nghiệp và 5% đối với nhà ở.
- An toàn cung cấp điện
Hệ thống cung cấp điện cần được vận hành an toàn cho cả người và thiết bị Để đạt được điều này, thiết kế sơ đồ cung cấp điện phải rõ ràng và mạch lạc, giúp tránh nhầm lẫn trong quá trình vận hành Ngoài ra, việc chọn lựa thiết bị điện cũng rất quan trọng, cần đảm bảo đúng tính năng, chủng loại và công suất phù hợp với cấp điện áp và dòng điện làm việc Công tác xây dựng và lắp đặt hệ thống cung cấp điện có ảnh hưởng lớn đến độ an toàn trong việc cung cấp điện.
Trong quá trình thiết kế, thường xuất hiện nhiều phương án với ưu và khuyết điểm riêng, có thể mang lại lợi ích kinh tế nhưng không đảm bảo yếu tố kỹ thuật Chỉ tiêu kinh tế chỉ được xem xét khi các chỉ tiêu kỹ thuật đã được đảm bảo Đánh giá chỉ tiêu kinh tế dựa trên tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành, bảo dưỡng và thời gian thu hồi vốn đầu tư.
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG BẰNG DIALUX
2.1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG
Trong mọi nhà máy, xí nghiệp và công trình cao ốc, bên cạnh ánh sáng tự nhiên, việc sử dụng ánh sáng nhân tạo là cần thiết Đèn điện hiện nay là nguồn sáng phổ biến cho chiếu sáng nhân tạo nhờ vào những ưu điểm như thiết bị đơn giản, dễ sử dụng, chi phí thấp, và khả năng tạo ra ánh sáng tương tự ánh sáng tự nhiên hoặc ánh sáng màu theo ý muốn.
Các yêu cầu cần thiết khi thiết kế chiếu sáng:
- Không lóa do phản xạ
- Phải có độ rọi đồng đều
- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày
- Phải tạo ra được ánh sáng theo yêu cầu của từng khu vực
- Lựa chọn nguồn sáng cho các đối tượng trong căn hộ
- Xác định độ rọi (lux) cho từng phòng trong căn hộ
- Xác định số lượng bóng đèn, phân bố đèn
- Bảng tổng kết chiếu sáng toàn bộ căn nhà
2.2 TÍNH TOÁN CHIẾU SÁNG CHO CÔNG TRÌNH BẰNG DIALUX
DIALUX cho phép ta tính toán chiếu sáng với nhiều cách khác nhau:
Để tính toán ánh sáng cho một căn phòng, cần xác định các thông số đầu vào như kích thước phòng, vị trí, kích thước đồ vật, hệ số phản xạ của bề mặt, hệ số suy giảm của đèn, loại đèn được lựa chọn và độ rọi trung bình yêu cầu Ngoài ra, phần mềm DIALUX còn hỗ trợ nhập thông số phòng qua file dwg từ Autocad.
Tính toán chiếu sáng cho 1 căn phòng với ảnh hưởng của ánh sáng và các vật dụng ở bên ngoài căn phòng
DIALUX không chỉ hỗ trợ tính toán chiếu sáng cho đường xá mà còn cung cấp một thư viện phong phú về đồ vật trong nhà, cửa sổ, cửa chính, kiểu sàn nhà và cột Ngoài ra, DIALUX cho phép các nhà sản xuất cung cấp thông số thiết bị chiếu sáng thông qua một file cài đặt, giúp người dùng dễ dàng truy cập và sử dụng các thông số này như một thư viện đính kèm.
Thông số đầu vào của phần mềm DIALUX
- Kích thước và hình dạng căn phòng, cũng như dạng của nền, trần cột…
- Hệ số phản xạ và màu sắc của trần, tường, sàn
- Môi trường khu vực tính toán là sạch hay nhiều bụi
- Độ cao treo đèn, độ cao làm việc
- Vị trí bố trí thiết bị, đồ vật trong phòng cùng hệ số phản xạ, vị trí cửa sổ, cửa chính
Khi chọn loại bóng đèn trong thư viện được hỗ trợ bởi DIALUX, người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh các thông số kỹ thuật của đèn như công suất và quang thông để phù hợp với nhu cầu chiếu sáng.
- Lựa chọn kiểu treo đèn (1 dãy, nhiều dãy, tròn, chéo, chiếu hội tụ….)
- Độ rọi trung bình yêu cầu
- Hệ số suy giảm của đèn Các giá trị xuất của DIALUX được lưu dạng File PDF
Bảng 2.1 Độ rọi tiêu chuẩn trong nhà 2
Hành lang, buồng tắm, buồng vệ sinh, buồng làm kho
Từ bảng 2.1 độ rọi tiêu chuẩn đối với Phòng khách là 200 lux Các thông số đầu vào: Chiều cao phòng khách: 4,2m Độ cao vùng làm việc: 0,8m
Light loss factor: 0,8m (độ suy giảm chiếu sáng)
Kích thước: 6,4m - 4,5m -2,38m -3m (L-Shaped Room) Độ phản xạ:
Sử dụng loại đèn: đèn down light, âm trần
Philips FBS120 -2×PL-C/4P26W- HF PG
Hình 2.2: Nhập thông số tính toán chiếu sáng
Hình 2.3: Kết quả tính toán chiếu sáng cho phòng khách
Hình 2.1: Hình mô phỏng đèn phòng khách
Số lượng đèn sử dụng: N
- Theo chiều ngang có 2 bộ đèn : khoảng cách giữa 2 đèn là 2,13m ; khoảng cách giữa đèn và tường là 1,07m
- Theo chiều dài có 4 bộ đèn : khoảng cách giữa 2 đèn là 2m ; khoảng cách giữa đèn và tường là 1m
Tính toán tương tự cho các phòng khác trong công trình ta có được bảng kết quả tính toán sau:
Bảng 2.2 Kết quả tính toán chiếu sang bằng phần mềm DIALUX
(m 2 ) Độ rọi yêu cầu (lux)
Phòng học và thư viện 32 200 8 432
Ngoài ra tại mỗi tầng còn có các loại đèn nhằm mục đích khác như:
Bảng 2.3 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng trệt STT Tên thiết bị Số lượng Công suất P di (W)
Bảng 2.4 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng 1
STT Tên thiết bị Số lượng
Bảng 2.5 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng 2 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất P di (W)
Bảng 2.6 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng thượng STT Tên thiết bị Số lượng Công suất P di (W)
Như vậy tổng chiếu sáng của cả biệt thự là:
Bảng 2.7 Bảng phụ tải chiếu sáng từng tầng toàn ngôi nhà
STT Tầng Công suất P csi (W)
2.3 NHẬN XÉT VỀ PHẦN MỀM DIALUX Ưu điểm:
- Miễn phí, hỗ trợ tính toán chiếu sáng trong nhà, ngoài trời, giao thông…
- Giao diện đơn giản, thao tác đỡ phức tạp, tính toán nhanh, hiệu quả, cho phép mô phỏng và xuất được dữ liệu tính toán
- Cho phép người dùng chèn nhiều vật dụng khác nhau vào dự án như : bàn, ghế,
Trong dự án, chúng tôi sử dụng các vật dụng như TV, giường và cầu thang, cùng với một thư viện phong phú các vật liệu Điều này giúp việc điều chỉnh mặt bằng trở nên dễ dàng và trực quan, tạo nên sự sinh động cho không gian.
- Cho phép thiết kế những dạng phòng phức tạp mà một số phần mềm chiếu sáng khác không đáp ứng được
- Rất khó tìm plugin của các hãng đèn thường được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam hiện nay như Rạng Đông…
- Không kết nối được chiếu sáng bên trong và bên ngoài
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI
Xác định phụ tải tính toán là bước quan trọng giúp xác định tiết diện dây dẫn cho từng tủ động lực và thiết bị, từ đó tính toán số lượng và công suất máy biến áp cho phân xưởng Điều này cũng hỗ trợ trong việc lựa chọn thiết bị bảo vệ phù hợp cho từng thiết bị, tủ động lực và tủ phân phối.
Phụ tải tín toán chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố như công suất, số lượng và chế độ làm việc của thiết bị điện, cũng như trình độ và phương thức vận hành hệ thống Việc xác định chính xác phụ tải tính toán là một nhiệm vụ khó khăn nhưng rất quan trọng Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu và phương pháp tính toán phụ tải điện, vẫn chưa có phương án nào hoàn toàn chính xác và tiện lợi Các phương pháp đơn giản thường thiếu độ chính xác, trong khi những phương pháp phức tạp hơn lại khó áp dụng.
Sau đây là một số phương pháp tính toán phụ tải thường dùng nhất trong thiết kế hệ thống cung cấp điện:
Phương pháp tính theo hệ số yêu cầu và công suất đặt
Phương pháp tính theo hệ số kM và công suất trung bình
Phương pháp tính theo suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm
Phương pháp tính theo suất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất
Tùy thuộc vào quy mô và đặc điểm của công trình, cũng như giai đoạn thiết kế sơ bộ hay kỹ thuật thi công, việc lựa chọn phương pháp tính toán phụ tải điện phù hợp là rất quan trọng.
3.1 Tính toán phụ tải bơm nước, thông gió và làm mát
Thiết kế chiếu sáng bằng phần mềm DIALUX
Tổng quan về thiết kế chiếu sáng
Trong các nhà máy, xí nghiệp, công trình cao ốc và căn hộ, bên cạnh ánh sáng tự nhiên, ánh sáng nhân tạo cũng rất quan trọng Hiện nay, đèn điện là nguồn chiếu sáng nhân tạo phổ biến nhờ vào những ưu điểm như thiết bị đơn giản, dễ sử dụng, chi phí thấp, và khả năng tạo ra ánh sáng tương tự như ánh sáng tự nhiên hoặc ánh sáng màu theo ý muốn.
Các yêu cầu cần thiết khi thiết kế chiếu sáng:
- Không lóa do phản xạ
- Phải có độ rọi đồng đều
- Phải tạo được ánh sáng giống ánh sáng ban ngày
- Phải tạo ra được ánh sáng theo yêu cầu của từng khu vực
- Lựa chọn nguồn sáng cho các đối tượng trong căn hộ
- Xác định độ rọi (lux) cho từng phòng trong căn hộ
- Xác định số lượng bóng đèn, phân bố đèn
- Bảng tổng kết chiếu sáng toàn bộ căn nhà.
Tính toán chiếu sáng cho công trình bằng DIALUX
DIALUX cho phép ta tính toán chiếu sáng với nhiều cách khác nhau:
Để tính toán ánh sáng cho một căn phòng, cần xác định các thông số đầu vào như kích thước phòng, vị trí, kích thước đồ vật, hệ số phản xạ của bề mặt, hệ số suy giảm của đèn, loại đèn được sử dụng và độ rọi trung bình yêu cầu Ngoài ra, phần mềm DIALUX còn hỗ trợ nhập thông số của căn phòng thông qua file dwg từ phần mềm Autocad.
Tính toán chiếu sáng cho 1 căn phòng với ảnh hưởng của ánh sáng và các vật dụng ở bên ngoài căn phòng
DIALUX là một công cụ mạnh mẽ trong việc tính toán chiếu sáng cho đường xá, đồng thời cung cấp thư viện phong phú về các đồ vật trong nhà, cửa sổ, cửa chính, kiểu sàn nhà và cột Ngoài ra, DIALUX cho phép các nhà sản xuất cung cấp thông số thiết bị chiếu sáng thông qua file cài đặt, giúp người dùng dễ dàng truy cập và sử dụng các thông số này như một thư viện đính kèm.
Thông số đầu vào của phần mềm DIALUX
- Kích thước và hình dạng căn phòng, cũng như dạng của nền, trần cột…
- Hệ số phản xạ và màu sắc của trần, tường, sàn
- Môi trường khu vực tính toán là sạch hay nhiều bụi
- Độ cao treo đèn, độ cao làm việc
- Vị trí bố trí thiết bị, đồ vật trong phòng cùng hệ số phản xạ, vị trí cửa sổ, cửa chính
Khi lựa chọn loại bóng đèn trong thư viện được nhà sản xuất hỗ trợ cho DIALUX, người dùng có thể dễ dàng chỉnh sửa các thông số kỹ thuật của đèn như công suất và quang thông để phù hợp với nhu cầu chiếu sáng.
- Lựa chọn kiểu treo đèn (1 dãy, nhiều dãy, tròn, chéo, chiếu hội tụ….)
- Độ rọi trung bình yêu cầu
- Hệ số suy giảm của đèn Các giá trị xuất của DIALUX được lưu dạng File PDF
Bảng 2.1 Độ rọi tiêu chuẩn trong nhà 2
Hành lang, buồng tắm, buồng vệ sinh, buồng làm kho
Từ bảng 2.1 độ rọi tiêu chuẩn đối với Phòng khách là 200 lux Các thông số đầu vào: Chiều cao phòng khách: 4,2m Độ cao vùng làm việc: 0,8m
Light loss factor: 0,8m (độ suy giảm chiếu sáng)
Kích thước: 6,4m - 4,5m -2,38m -3m (L-Shaped Room) Độ phản xạ:
Sử dụng loại đèn: đèn down light, âm trần
Philips FBS120 -2×PL-C/4P26W- HF PG
Hình 2.2: Nhập thông số tính toán chiếu sáng
Hình 2.3: Kết quả tính toán chiếu sáng cho phòng khách
Hình 2.1: Hình mô phỏng đèn phòng khách
Số lượng đèn sử dụng: N
- Theo chiều ngang có 2 bộ đèn : khoảng cách giữa 2 đèn là 2,13m ; khoảng cách giữa đèn và tường là 1,07m
- Theo chiều dài có 4 bộ đèn : khoảng cách giữa 2 đèn là 2m ; khoảng cách giữa đèn và tường là 1m
Tính toán tương tự cho các phòng khác trong công trình ta có được bảng kết quả tính toán sau:
Bảng 2.2 Kết quả tính toán chiếu sang bằng phần mềm DIALUX
(m 2 ) Độ rọi yêu cầu (lux)
Phòng học và thư viện 32 200 8 432
Ngoài ra tại mỗi tầng còn có các loại đèn nhằm mục đích khác như:
Bảng 2.3 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng trệt STT Tên thiết bị Số lượng Công suất P di (W)
Bảng 2.4 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng 1
STT Tên thiết bị Số lượng
Bảng 2.5 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng 2 STT Tên thiết bị Số lượng Công suất P di (W)
Bảng 2.6 Bảng phụ tải chiếu sáng tầng thượng STT Tên thiết bị Số lượng Công suất P di (W)
Như vậy tổng chiếu sáng của cả biệt thự là:
Bảng 2.7 Bảng phụ tải chiếu sáng từng tầng toàn ngôi nhà
STT Tầng Công suất P csi (W)
Nhận xét về phần mềm DIALUX
- Miễn phí, hỗ trợ tính toán chiếu sáng trong nhà, ngoài trời, giao thông…
- Giao diện đơn giản, thao tác đỡ phức tạp, tính toán nhanh, hiệu quả, cho phép mô phỏng và xuất được dữ liệu tính toán
- Cho phép người dùng chèn nhiều vật dụng khác nhau vào dự án như : bàn, ghế,
Trong dự án, chúng tôi sử dụng nhiều vật dụng như TV, giường và cầu thang, kèm theo một thư viện phong phú các vật liệu để áp dụng Điều này giúp việc hiệu chỉnh mặt bằng trở nên trực quan và sinh động hơn.
- Cho phép thiết kế những dạng phòng phức tạp mà một số phần mềm chiếu sáng khác không đáp ứng được
- Rất khó tìm plugin của các hãng đèn thường được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam hiện nay như Rạng Đông…
- Không kết nối được chiếu sáng bên trong và bên ngoài.
