Đồ Án môn học Điện dân dụng

KHOA ĐIỆN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN DÂN DỤNG Lớp học phần Tên đề tài Thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt cho căn nhà 2 tầng Cho biết 1 Sơ đồ mặt bằng tầng 1 và tầng 2; chiều cao tầng 1 bằng 4,0m, chiều cao tầng 2 bằng 3,8m SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TẦNG 1 SƠ ĐỒ MẶT BẰNG TẦNG 2 2 Thiết bị điện có trong căn nhà Tên thiết bị và số lượng được cho trong bảng 12 TT Tên thiết bị Số lượng 1.

Trang 1

KHOA ĐIỆN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN DÂN DỤNG

Sinh viên: NGUYỄN VĂN TÚ MSSV: K185520201030 Lớp học phần:

Tên đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện sinh hoạt cho căn nhà 2 tầng.

Trang 2

2

Trang 4

Yêu cầu:

1 Thiết kế hệ thống chiếu sáng cho cả căn nhà 2 tầng

2 Tính chọn điều hòa nhiệt độ

3 Tính toán và thiết kế hệ thống cung cấp điện cho căn nhà

4 Thiết kế hệ thống nối đất và chống sét

5 Bản vẽ: 03 bản A0

Thái Nguyên, ngày 22 tháng 9 năm 2021

Bộ môn Kỹ thuật điện Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Văn Huỳnh

MỤC LỤC

PHẦN I THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRONG NHÀ

1 Yêu cầu của hệ thống chiếu sáng

Ngày nay nhu cầu chiếu sáng dân dụng cho nhà ở chung cư không chỉ đòi hỏi về mặt lượng ánh sáng mà còn đỏi về thẩm mỹ và khả năng tiết kiệm điện Vì vậy thiết kế không gian chiếu sáng trong gia đình được chú trọng nhằm tạo nên hữu năng để phục vụ sinh hoạt đồng thời tăng cường tính thẩm mỹ của ngôi nhà

a Một hệ thống chiếu sáng tốt

Là một hệ thống chiếu sáng phải cung cấp được m ột số lư ợ n g á nh sáng đ ầy đ ủ và loại á nh sáng đúng nghĩa

Trang 5

- Đáp ứng tiêu chuẩn về mật độ công suất, sử dụng năng lượng hiệu quả.

- Lựa chọn nhiệt độ màu ánh sáng phù hợp: 2700K (ánh sáng vàng), 5500K (ángsáng vàng nhạt), 6500K (ánh sáng trắng)

Trong đó ý nghĩa các đơn vị tính quan trọng:

- Độ rọi (lux): là mật độ năng lượng ánh sáng tính trên diện tích 1m2

- Chỉ số hoàn màu: là chỉ số độ trung thực của màu sắc các vật thể khi nhìn vào(ở điều kiện ánh sáng đầy đủ ngoài trời vào ban ngày, chỉ số hoàn màu là 100 vìmàu sắc vật thể trung thực nhất; vào ban đêm sử dụng ánh sáng đèn, màu sắc vậtthể bị thay đổi ít hay nhiều do nguồn sáng)

- Mật độ công suất (W/m2): sử dụng để đáp ứng tiêu chuẩn về sử dụng nănglượng hiệu quả Sử dụng công suất quá nhiều sẽ gây tốn điện, lãng phí tài nguyênquốc gia

- Hệ số chói lóa: độ chói khi ánh sáng phản chiếu vào mắt, quá cao có thể gâyhại cho mắt

2 Các thông số cơ bản để tính toán chiếu sáng trong nhà

a Quang thông

Trang 6

Quang thông là công suất phát sáng, được đánh giá bằng cảm giác với mắt thường của người có thể hấp thụ được bức xạ, đơn vị là : lumen (lm).

Trong đó: S - là diện tích mặt phẳng làm việc (m 2)

E y c - là độ rọi yêu cầu trên mặt phẳng làm việc (lx)

η - là hiệu suất của đèn

K s d - là hệ số lợi dụng quang thông K d t là hệ số dự trữ

Trong đó : Φ – là quang thông (lm)

S – là diện tích mặt phẳng làm việc (m 2 )

c Hiệu suất chiếu sáng của đèn η

Hiệu suất chiếu sáng của đèn là tỷ số theo phần trăm giữa quang thông thoát ra khỏi đèn và quang thông do bóng đèn bức xạ ra

d Hệ số dự trữ Kd t

Để bù lại sự suy giảm quang thông của đèn trong quá trình sử dụng người ta dùng khái niệm hệ số dự trữ K d t (thường lấy K d t = 1,25 ÷ 1,6 hoặc tra bảng).

e Hệ số sử dụng quang thông Ks d

Hệ số sử dụng quang thông, là tỷ số giữa quang thông ở mặt làm việc với toàn

bộ quang thông của đèn và phụ thuộc vào: Loại đèn, tỷ số treo đèn J, hệ số phản xạ của các bề mặt trong phòng, hệ số không gian phòng (tra bảng).

f Độ cao treo đèn và cách bố trí đèn.

Trang 7

Độ cao treo đèn H: là khoảng cách từ tâm đèn đến mặt làm việc h’ là khoảng cách từ đèn đến trần

hLV = 0,8 m là khoảng cách từ sàn đến mặt làm việc.

Trong tính toán người ta đưa ra tỷ số treo đèn :

H'J=

H+h'

Chọn 0 0 J 1/3≤ ≤

, và thường chọn J = 0 và J = 1/3 Cách bố trí đèn :

a) Bố trí đèn hình chữ nhật b) Bố trí đèn hình thoi

Khoảng cách tốt nhất: Hình a là L = M, hình b là L = 3M ,

q = (0,3÷0,5)L, p = (0,3÷0,5)M, tỷ số

L H

hợp lý cho ở bảng 5.7

g Hệ số không gian phòng K (chỉ số phòng)

a.bK=

H.(a+ b)

Trang 8

h Tỷ lệ độ rọi bình quân so với độ rọi tối thiểu (Z)

tb min

EZ=

Φ t - là tổng quang thông cần thiết đã xác định ở trên.

Φ đ - là quang thông cần thiết của một đèn hoặc bộ đèn.

3 Các phương pháp tính toán thiết kế chiếu sáng trong nhà

a Phương pháp hệ số sử dụng

- Căn cứ vào sử dụng loại đèn tra bảng tìm L/H

- Dựa vào thông số phòng bố trí đèn và tính số đèn

Φ =

- Từ Φđ, tra bảng 5.5 tìm công suất của mỗi đèn P đ , từ đó tính công suất chiếu sáng của cả phòng :

P = P đ n Trong đó : P đ – Công suất mỗi đèn

Trang 9

- Dựa vào bảng tính sẵn độ rọi tiêu chuẩn với công suất 10W/m 2 Các bước tính như sau:

- Tính công suất phụ tải chiếu sáng trên 1m 2 :

min dt tc

c Phương pháp tính gần đúng với đèn huỳnh quang

Phương pháp này người ta tính sẵn đối với một phòng được chiếu sáng bởi hai đèn ống 30 W (30.2 = 60W) có độ rọi định mức E đ m = 100 Lux Dùng đèn 30 W có quang thông 1230 lm Các kết quả tính toán được thể hiện ở bảng 5.8 Trong tính toán người ta đã chấp nhận quy định sau:

Với a là chiều rộng, H 0 là chiều cao của phòng :

- Hệ số phản xạ của trần màu trung bình ρ t r = 0,5

- Hệ số phản xạ của tường màu sáng ρ t ư = 0,5

- Hệ số phản xạ của tường màu trung bình ρ t ư = 0,3

- Hệ số dự trữ khi phối quang trực xạ K d t = 1,3

- Hệ số dự trữ khi phối quang phản xạ K d t = 1,5

Trang 10

Trong đó: S 0 t r là diện tích chiếu sáng chuẩn của tỷ số a/H 0 lớn hơn a/H 0 thực tế, S 0 d là diện tích chiếu sáng chuẩn của tỷ số a/H 0 nhỏ hơn a/H 0 thực tế.

- Tính số đèn:

Pn

1,25.P

=

d

Kết luận:

Qua phân tích 3 phương pháp ta thấy được mỗi cách tính toán đều có

ưu nhược điểm khác tính nhau Trong đề tài này em chọn phương pháp gần đúng với đèn huỳnh quang để tính toán hệ thống chiếu sáng cho căn hộ.

II THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG CHO TỪNG PHÒNG

Như đã nói ở trên ta chọn phương pháp tính gần đúng với đèn huỳnh quang để tính toán chiếu sáng cho từng phòng trong căn hộ.Sau đây là phần tính toán chiếu sáng cụ thể cho từng phòng.

Trang 11

- Tra bảng với phòng màu trung bình với

= 1,2 thì diện tích tiêu chuẩn S 0 =

E m i n – Độ rọi yêu cầu (lux)

S 0 – Diện tích tiêu chuẩn (m 2 )

Φđ

- Quang thông đèn (lm)

- Chọn đèn chiếu sáng là đèn huỳnh quang Philips TL-5C 55W/865 có

công suất Pd = 55W, dài 1,2mModel Công suất

(W)

Quang thông (lm)

Chỉ số hoàn màu

Nhiệt màu [

Tuổi thọ (giờ)

Chọn đèn chùm trang trí phòng khách là đèn ốp trần pha lê

Trang 12

⇒ Diện tích phòng: S = 3,8*5,8 = 22,04 (m2 )

- Sử dụng phương pháp tính gần đúng với đèn huỳnh quang , phòng được dùng bộ đèn ống huỳnh quang PhilipsT8 chuẩn 2 bóng x 30W để chiếu sáng.

Nhiệt màu [

TL5C-55w/865

- Số lượng đèn là :

Trang 13

n = 1, 25. d

P P

=

212, 26

1, 25 55 ×

= 3.08 (đèn ) → Chọn số lượng đèn là 4 đèn tương ứng với 2 bộ đèn gồm 2 bóng.

S – Diện tích phòng khách (m 2 )

Quang thông (lm)

Nhiệt màu [

Trang 14

Quang thông (lm)

Nhiệt màu [

TL-5 ESS

21W/865

Trang 15

Quang thông (lm)

Nhiệt màu [

Trang 16

n = 1, 25. d

P P

Nhiệt màu [

Trang 17

Φd - Quang thông đèn (lm)

- Chọn đèn chiếu sáng là đèn huỳnh quang Philips TL-5C 55W/865 có công suất P d = 55W, dài 1,2m

Trang 18

Model Công

suất (W)

Quang thông (lm)

Nhiệt màu [

8 Phòng vệ sinh WC

- Ta chọn bóng đèn chiều sáng hãng Rạng Đông kiểu đèn LED Panel tròn:

suất (W)

Quang thông (lm)

Nhiệt màu [

Trang 19

P d – Công suất đèn chọn (W)

Φd - Quang thông đèn (lm)

- Chọn đèn chiếu sáng là đèn Philips TL5-28w/827 có công suất P d = 28W.

suất(W)

Quangthông(lm)

Chỉ sốhoànmàu

Nhiệt màu[

Tuổi thọ(giờ)

Nhiệt màu()

Tuổi thọ(giờ)

Nhiệt màu

Tuổi thọ

Trang 20

(lm) () (giờ)

PHẦN II: TÍNH CHỌN ĐIỀU HÒA

I GIỚI THIỆU CHUNG

1 Khái niệm

Máy điều hoà không khí là thiết bị để thực hiện quá trình tạo ra và duy trì

ổn định trạng thái không khí trong nhà theo một chương trình định trước, không phụ thuộc vào trạng thái không khí ngoài trời Ví dụ có thể duy trì trạng thái không không khí trong nhà ở nhiệt độ 240C, độ ẩm 60%, trong khi ngoài trời cónhiệt độ 360C hoặc 100C, độ ẩm 90% hoặc 30% Để thực hiện điều đó thì không khí cần được xử lý trước khi thổi vào phòng, xử lý không khi bao gồm một số việc: Làm lạnh, làm khô, làm nón, làm ẩm và làm sạch không khí

2 Cấu tạo

Gồm ba bộ phận chính:

a Hệ thống làm lạnh hoặc làm nóng không khí

Hình 2.1 là sơ đồ cấu trúc của một hệ thống làm lạnh hoặc làm nóng

không khí bằng giàn ống có cánh, bao gồm: Giàn nóng (thiết bị ngưng tụ NT),giàn lạnh (thiết bị bay hơi BH), Máy nén MN, tiết lưu TL và hệ thống đường ống, tất cả được tạo thành hệ thống kín bên trong có chứa hơi của chất môi lạnh(thường dùng NH3, R22, R123, R134a )

Trang 21

Để tăng độ ẩm của không khí ta đưa hơi nước vào không khí thường dùng thiết bị khí nén phun nước vào không khí dưới dạng sương mù

Để giảm độ ẩm không khí ta cho không khí tiếp xúc với vật thể lạnh để tạo ra sự ngưng tụ hơi nước, hoặc dùng máy hút ẩm

c Hệ thống thổi gió và tuần hoàn không khí

Dùng quạt hút quạt đẩy, hoặc tạo ra các dòng khí tự nhiên

3 Nguyên lý làm việc

(Trong phần này chỉ trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh bằng giàn ống có cánh, tức là dùng máy nén khí)

Môi chất lạnh ở trạng thái lỏng với áp xuất P0 được đưa vào thiết bị bay hơi

BH, tại đây lỏng môi chất bay hơi (sôi) ở nhiệ độ t0 tương ứng với áp xuất P0

và lấy nhiệt của nước hoặc không khí, làm cho nhiệt độ của nước hoặc không khi giảm tới trị số yêu cầu (thông thường nhiệt độ nước lạnh đạt trị số 7 ¸ 80C, còn nhiệt độ không khí có thể làm lạnh tới 13 ¸ 150C) Hơi môi chất lạnh (ở trạng thái bảo hòa khô hoặc quá nhiệt) từ thiết bị bay hơi BH được hút về máy nén MN, tại đây hơi nước được nén tới áp xuất P1 và nhiệt độ t1 rồi đi vào thiết

bị ngưng tụ NT Nhờ có nước hoặc không khí ngoài trời làm mát (lấy nhiệt), hơi môi chất lạnh được ngưng tụ thành lỏng cao áp (ở áp suất pk tương ứng với nhiệt độ ngưng tụ tk lớn hơn nhiệt độ môi trường) Sau đó qua tiết lưu TL để giảm áp suất từ pk xuống còn p0 rồi đi vào BH, quá trình cứ như vậy tiếp diễn

4 Phân loại

Theo mục đích sử dụng phân thành hai loại:

- Hệ thống điều hòa tiện nghi: Chỉ quan tâm đến nhiệt độ trong phòng, còn

độ ẩm của không khí cho phép dao động trong phạm vi khá rộng

- Hệ thông điều hòa cho công nghệ: Yêu cầu duy trì nghiêm ngặt

cả nhiệt độ và độ ẩm

Theo mức độ tin cậy và kinh tế có thể chia hệ thống điều hòa không khi thành ba cấp:

- Hệ thống cấp 1: Có độ tin cậy cao, duy trì nhiệt độ trong nhà

thỏa mãn mọi điều kiện thời tiết

Trang 22

- Hệ thống cấp 2: Có độ tin cậy thấp hơn cấp 1, các thông số không

khí trong nhà có thể sai số trong phạm vi cho phép khi nhiệt độ và độ ẩm

ngoài trời đạt cực đại và cực tiểu (sai số khoảng 200 giờ trong một năm)

- Hệ thôngs cấp 3: Duy trì các thông số trong nhà trong một phạm

vi cho phép với một sai lệch tới 400 giờ trong một năm

Theo phạm vi tác dụng (hoặc quy mô) của hệ thống phân thành:

- Hệ thống điều hòa không khí cục bộ: Là tổ hợp máy đơn lẻ có công suất

bé được lắp gọn trong các vỏ tiện lợi cho việc lắp đặt và vận hành, có tác dụng điều hòa trong không gian hẹp nên thường dùng trong điều tiện nghi (sinh hoạt)

- Hệ thống điều hòa không khí trung tâm: Là loại có công suất lớn,

có lắp thêm các đường ống gió, có tác dụng điều hòa không khí trong

một không gian rộng, nó được dùng cho cả điều hòa tiện nghi và điều hòa

công nghệ

Theo đặc tính của thiết bị có thể chia thành:

- Máy điều hòa kiểu cửa sổ: Là loại máy cục bộ, có công suất nhỏ, toàn bộ

hệ thống được bố trí trong mộ vỏ bọc được đặt trên tường, một nữa ở bên trong nhà, một nữa ở bên ngoài

- Máy điều hòa kiểu ghép: Gồm có hai phần riêng biệt có công suất rất khác nhau Phần trong nhà có thể một hay nhiều giàn (kèm quạt gió) Phần ngoài nhà gồm máy nén và giàn trao đổi nhiệt được bố trí trong vỏ

- Máy điều hòa kiểu tủ: Giống như máy điều khòa kiểu ghép nhưng có công suất từ vừa tới lớn và phần trong nhà có kích thước lớn hơn nhiều và có thểcho phép lắp thêm vào đường ống và hệ thống các miệng thổi, hút…

- Máy điều hòa đặc chủng: Là các loại máy điều hòa có thêm một số bộ phận đặc biệt để phù hợp với các điều kiện sử dụng Ví dụ: Máy điều hòa không khí trên ô tô, trên các nóc nhà cao tầng…

Theo đặc tính sử lý nhiệt ẩm có thể chia thành:

- Máy điều khòa kiểu khô: Là các loại máy điều hòa không khí có giàn trao đổi nhiệt Không khí làm lạnh, làm khô hoặc sưởi nóng nhưng không có khả năngtăng ẩm

Trang 23

- Máy điều hòa kiểu ướt: Là các loại máy xử lý không khí bằng cách trao đổi nhiệt ẩm trực tiếp giữa nước và không khí, thường được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp dệt sợi

Từ đó suy ra chọn điều hòa loại gì và tên mã sản phẩm

- Công suất tiêu thụ:

Pdh = Ktk x Kqđ/2.4 x Qđh (w)

Qđh : Công suất lạnh điều hòa chọn

Ktk : Hệ số tiết kiệm điện năng

Kqđ : Hệ số quy đổi công suất lạnh

- Giới thiệu một số tính năng của điều hòa mà mình đã chọn :

- Thông số của điều hòa

Trang 25

I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHỤ TẢI DÂN DỤNG

1 Giới thiệu chung

Hệ thống cung cấp điện sinh hoạt bao gồm chiếu sáng và các thiết bị điện sinh hoạt đều phải thỏa mãn yêu cầu :

- An toàn bảo vệ mạch điện kịp thời

- Dễ sử dụng, điều khiển, đễ sửa chữa

- Đạt yêu cầu về kỹ thuật

- Đảm bảo độ an toàn điện bằng các dụng cụ đóng như Aptomat, cầu chì…

Mạng điện sinh hoạt thường có các phương pháp phân phối

điện : Phân phối theo kiểu hình tia hoặc phân phối theo kiểu phân nhánh

* Sơ đồ phân nhánh

Trang 26

- Đặc điểm: Mỗi căn hộ chỉ có một đường dây vào nhà được lắp công tơ điện , cầu dao,ATM có dòng điện định mức phù hợp với cấp điện áp và dòng điện sử dụng trong căn hộ Đường dây chính đi suốt qua các khu vực cần cấp điện đến từng điểm thì rẽ nhánh Những đồ điện có công suất cao thì đi một đường dây riêng biệt mỗi nhánh đều

có khí cụ bảo vệ

- Ưu, nhược điểm:

+ Phương thức này đơn giản trong thi công sử dụng với dây và thiết bị bảo vệ nên chi phí kinh tế thấp

+ Mạng điện kiểm tra dễ dàng và sửa chữa

+ Tuy nhiên do phân tán nhiều bảng điện nhánh nên ảnh hưởng đến yêu cầu và kĩ thuật của toàn bộ hệ thống

* Sơ đồ hình tia

Trang 27

- Đặc điểm: Đường điện chính sau ATMT sẽ được phân thành nhiều nhánh khác nhau mỗi nhánh dẫn đến từng khu vực trong căn hộ.Trên mỗi đường dây nhánh đều phải dặt aptomat riêng cho từng nhánhphù hợp với dòng điện chạy qua

- Ưu, nhược điểm:

+ Bảo vệ nhanh và có chọn lọc khi có sự cố quá tải gây hỏa hoạn

+ Sử dụng thuận tiện, dễ dàng kiểm tra, an toàn điện và đạt yêu cầu kỹ thuật và mỹ thuật

+Tuy nhiên phương thức đi dây phải sử dụng nhiều dây và vật liệu điện nên chi phí kinh tế cao

⇒

Dựa vào những ưu nhược điểm của 2 phương pháp, ta thấy phương pháp phân phối hình tia có ưu điểm hơn phương pháp phân phối phân nhánh Do đó ta chọn sử dụng sơ đồ hình tia để cung cấp điện cho phụ tải căn hộ

2 Phương pháp tính toán dòng điện tính toán của phụ tải

* Liệt kê các thiết bị chọn cho phòng

- Lập bảng các thiết bị chọn, công suất, cosϕ, ks d

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	378,96 KB