Tiểu luận thiết kế kỹ thuật chuyên Đề thiết kế cấp Điện căn hộ a2 70m

Phân tích kỹ thuật bao gồm việc áp dụng các nguyên tac và quy trình phân tích khoa học để tiết lộ các đặc tính và trang thái của hệ thống, thiết bị hoặc cơ chế đang nghiên cứu.. Nhiều k

BO CONG THUONG TRUONG DAI HOC DIEN LUC KHOA KY THUAT DIEN

Ze

DAI HOC DIEN LUC ELECTRIC POWER UNIVERSITY

TIEU LUAN THIET KE KY THUAT

CHUYEN DE: THIET KE CAP DIEN CAN HỘ A2 70m?

NHOM SINH VIEN THUC HIEN 05

TRINH QUANG LINH, MSV; 20810170339 PHAM MINH HOANG, MSV: 20810170354 GIAO VIEN HUONG DAN:Ths TRAN TRONG NGHIA

NGANH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ

CHUYEN NGANH: HE THONG ĐIỆN

LOI CAM ON

Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thây, cô trong khoa Kỹ thuật điện, trường Đại Điện Lực trong quá trình học tập đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu để em làm bài tiêu luận này Đặc biệt là thây Trần Trọng Nghĩa đã dành thời gian quý báu, tận tỉnh hướng dẫn chúng em thực hiện hoàn thành tiêu luận này đúng thời hạn

NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trịnh Quang Linh Phạm Minh Hoàng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DAN

Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn

MỤC LỤC CHƯƠNG I- TÔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ KỸ THUẬT 1 1.1 Thiết kế kĩ thuật là gì 2 SH nh HH2 rya 1

12 Vai trò của người kĩ sư trong thiết kế kĩ thuật 2222 rrướ 1

13 Các bước cơ bản trong quá trình thiết kế kĩ thuật 5à nhe ryớ 2 1.4 Những yêu cầu trong quá trình thiết kế kĩ thuật 5s nnn nen rướ 2

15 Tiêu chuẩn trong thiết kế kĩ thuật 5s Sàn HH2 Hung rờn 3 1.6 Bán vẽ kỹ thuật điện 2020 2S 22222222 2e 3 CHUONG 2 - THIET KE CAP DIEN CHO CĂN HO CHUNG CU

2.1 Mô tả déi trong thidt ke lle ceee cee eeee ees eeee ree teestevieeetsetevenssieeenesteneseeeseen

2.2 Tiêu chuân trong thiết és cee ees cess eseeeeseeeveeeteeseeeteeseeensesveenseeesenterseneerss 7 2.3 Tính toán cơ bản về điện 52 2222212222122 e § 2.3.1 Tính toán chiếu sáng và ô cắm s 2s n2 re dye § 2.3.2 Ước lượng công suất tiêu thụ lớn nhất của căn hộ chen ườn 9 2.3.3 Tính toán cơ bản về điện 2 2 221 2222112222222 2e 9

2.4 Tính toán cụ thể cho căn hộ thiết kế Al 2.4.1, Tinh todn mach chiéu sang cccccccccccscsesesseesesesessesereevesvesversessesrevervesneeneeerns 11 2.4.2 Tinh toán mạch ỗ cắm 222252 2212121221112712221217.2112222222 2 ee 14

2.4.4 Tính toán mạch bếp -s cs 2n nrn HH2 H2 rờ 16

2.4.5 Chọn áp-tô-mát tủ tông và dây cấp nguôn Q0 nh 17

2.4.6 Sơ đồ nguyên lý HH 122121222122 rya 18 CHƯƠNG 3 - LẬP DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH 0e 20 KẾT LUẬN 0 SH 22221221 n g2 nrrrưyu 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO S22 2212221222122 rruờn 23 PHỤ LỤC -2222212222 c2 ru rrrruờe 24

Bảng 2.4 Tính toán phụ tải khu bếp 25 s21 2 re 16

Bang 2.5 Bang tong hop tinh toán toàn căn hộ nhờn 19

DANH MUC HiNH VE

Hinh 1.1 Mat bang bé tri mach chiéu 0a 5

Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối 5 2 S222 22tr rườn 6

Hình 2.1 Mặtbằng căn hộ cân thiết kế 52222 S2212222222222.2 re 7

Hình 2.2 Lựa chọn loại đèn âm trần -2 S222 2222112212222.22 2 ca 12 Hình 2.3 Mặtbằng bố trí dén va mạch đèn dự kiến 2- 252 S22cscse2 12

Hình 2.4 Bố trí ô cắm và dự kiến mạch ô cắm

CHUONG 1- TONG QUAN VE QUA TRINH THIET KE KY THUAT 1.1 Thiết kế kĩ thuật là gì

Thiết kế kĩ thuật là quá trình phát triển ý tưởng cho một đự án và xây

dựng kê hoạch hành động đề thực hiện thành công ý tưởng đó

1.2 Vai trò của người kĩ sư trong thiết kế kĩ thuật

s% Thiết kế :

Kỹ sư phát triển các giải pháp công nghệ mới Trong các kỹ sư thiết kế,

trách nhiệm của kỹ sư có thể bao gồm xác định các vấn đề, tiền hành và thu

hẹp nghiên cứu, phân tích các tiêu chí, tìm kiếm và phân tích các giải pháp,

và đưa ra các quyết định Nhiều của một kỹ sư, thời gian là dành cho nghiên cứu định vị, xin và chuyên thông tin Thật vậy, nghiên cứu cho thấy các kỹ sư chi tiêu 56% thời gian của họ tham gia vào các hành vi thông tin khác nhau,

bao gồm 14% chủ động tìm kiếm thông tin

Các kỹ sư phải cân nhắc các lựa chọn thiết kế khác nhau vẻ thành tích

của họ và lựa chọn giải pháp phù hợp nhất với yêu cầu và yêu cầu Nhiệm vụ quan trọng và độc nhất của chúng là xác định, hiểu và giải thích các ràng buộc

trên một thiết kế dé tao ra kết quả thành công

s* Phân tích :

Các kỹ sư áp dụng kỹ thuật của phân tích kỹ thuật trong thử nghiệm, sản xuất, hoặc bao trì Phân tích kỹ sư có thê giám sát trong nhà máy sản xuất và

những nơi khác, xác định nguyên nhân của một quá trình thất bại, và kiểm tra

ra để duy trì chất lượng Họ cũng có thê ước tính thời gian va chi phi can thiết

đề hoàn thành dự án.Kỹ sư giám sát chịu trách nhiệm về các thành phần chính

hoặc toàn bộ dự án Phân tích kỹ thuật bao gồm việc áp dụng các nguyên tac

và quy trình phân tích khoa học để tiết lộ các đặc tính và trang thái của hệ thống, thiết bị hoặc cơ chế đang nghiên cứu Phân tích kỹ thuật tiễn hành bằng cách tách thiết kế kỹ thuật thành các cơ chế hoạt động hoặc thất bại, phân tích

hoặc ước lượng từng thành phân của cơ chế hoạt động hoặc thất bại trong cách

ly và kết hợp các thành phần Họ có thê phân tích rủi ro

Nhiều kỹ sư sử dụng máy tính để sản xuất và phân tích thiết kế, để mô

phỏng và thử nghiệm làm thế nào một máy, cấu trúc, hoặc hệ thống hoạt động,

để tạo ra các chỉ tiết kỹ thuật cho các bộ phận, giảm sát chất lượng sản phẩm,

và đề kiêm soát hiệu quả của quá trình

s* Chuyên môn và quản lí :

Hầu hết các kỹ sư chuyên trong một hoặc nhiều ngành kỹ thuật Nhiều chuyên ngành được công nhận bởi các hiệp hội chuyên nghiệp, và mỗi ngành

chính của kỹ thuật có rất nhiều phân khu Kỹ thuật đân đụng, ví dụ bao gồm

kỹ thuật kết cầu và giao thông vận tải và kỹ thuật vật liệu bao gồm kỹ thuật

gốm, luyện kim, và polyme Kỹ thuật cơ khí cắt ngang qua chí là về mọi kỷ

luật kế từ lõi của nó ban chat là áp dụng vật lý Các kỹ sư cũng có thể chuyên

môn trong một ngành công nghiệp, chẳng hạn như xe có động cơ, hoặc trong

một loại công nghệ, chăng hạn như tuabin hoặc vật liệu bán dẫn

Một số nghiên cứu gân đây đã nghiên cứu cách các kỹ sư dành thời gian

của họ, đó là các nhiệm vụ công việc họ thực hiện và thời gian của họ được

phân phối như thế nào trong số này Nghiên cứu cho thấy có một số chủ đề quan trọng trong công việc của kỹ sư: (1) kỹ thuật (tức là, ứng dụng khoa học

vào phát triển sản phẩm); (2) công tác xã hội (tức là giao tiếp tương tác giữa

người với người); (3) công việc trên máy tính; (4) thông tin hành vị Giữa các chỉ tiết hơn phát hiện gần đây làm việc lấy mẫu nghiên cứu thấy rằng các kỹ

sư dành 62,92% thời gian làm công tác kỹ thuật, 40,37% làm việc xã hội, và 49,66% làm việc trên máy tính Hơn nữa, có sự chồng chéo đáng kê giữa các loại công việc khác nhau, với kỹ sư chi tiêu 24,96% thời gian làm công việc

kỹ thuật và xã hội, 37,97% về kỹ thuật và phi xã hội, 15,42% về phi kỹ thuật

và xã hội và 21,66% phi kỹ thuật và phi xã hội

Kỹ thuật cũng là một lĩnh vực đòi hỏi nhiều thông tin, với các nghiên cứu cho thấy rằng các kỹ sư chỉ tiêu 55,8% thời gian của họ tham gia vào các hành

vi thông tin khác nhau, hành vi bao gồm cả 14.2% tích cực tìm kiếm thông tin

từ những người khác (là 7,83%) và kho thông tin như tài liệu và cơ sở dữ liệu (6.4%)

Các kỹ sư, thời gian dành tham gia trong các hoạt động như vậy cũng được phản ánh trong các năng lực cần thiết trong vai trò kỹ sư Ngoài năng lực

kỹ thuật cốt lõi của kỹ sư, nghiên cứu cũng đã chứng minh bản chất quan trọng của các thuộc tính cá nhân của họ, kỹ năng quản lý dự án và khả năng

nhận thức đề thành công trong vai trò

1.3 Các bước cơ bản trong quá trình thiết kế kĩ thuật

Xác định sự cân thiết của sản phẩm, dịch vụ

1.4 Những yêu cầu trong quá trình thiết kế kĩ thuật

+ Đôi mới và sáng tạo

+ Hướng mục tiêu đáp ứng các yêu cầu và thực hiện công việc trong khoảng thời gian, ngân sách cụ thê

+ Mang tính bất dịch (dynami) — công nghệ, các giá trị cộng đồng,

khách hàng, chủ đầu tư, cô đông và cả những thay đổi liên tục về

môi trường

chất lượng cuộc sống

1.5 Tiêu chuẩn trong thiết kế kĩ thuật

Quy định: là những quy tắc, chuẩn mực trong xử sự; những tiêu chuẩn, định mức về kinh tế, kỹ thuật được cơ quan nhà nước có thâm quyền ban

hành hoặc thừa nhận và buộc các tô chức, cá nhân có liên quan phải tuân thủ

.Tiêu chuẩn: Tiêu chuân là quy định về đặc tính kĩ thuật và yêu cầu quán

lý dùng làm chuẩn để phân loại, đánh giá sản phẩm, hàng hóa địch vụ, quá trình, môi trường và các đối tượng khác trong hoạt động kinh tế kỹ thuật

nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả các đối tượng này

.Quy chuẩn: Quy chuẩn kĩ thuật là quy định về mức giới hạn của đặc tinh

kỹ thuật và yêu cầu quản lý mà sản phảm, hàng hóa, dịch vụ, quá trình, môi

trường và các đối tượng khác trong hoạt động kinh tế-xã hội phải tuân thủ để

đảm bảo an toàn, vệ sinh, sức khỏe con người; bảo vệ động vật, thực vật, môi trường: bảo vệ ích lợi và an ninh quốc gia, quyền lợi người tiêu dùng và các yêu câu thiết yếu khác

1.6 Bản vẽ kỹ thuật điện

Bản vẽ kỹ thuật là linh hồn của các thiết kế kỹ thuật, ngôn ngữ phô biến

để nhà thiết kế và kỹ sư mô tả hình dáng, kích thước, vật liệu, đặc tính kỹ thuật các vật thê, chỉ tiết, các kết cầu, thông tin đầy đủ và chỉ tiết về đối

tượng được thiết kế

Bản vẽ kỹ thuật là phương tiện giao tiếp (thiết kế, thi công, sử đụng sản phẩm) trong kỹ thuật, nó bao gồm các hình biểu diễn (hình chiếu, hình cắt ),

các số liệu ghi kích thước, các yêu cầu kỹ thuật, nó được vẽ theo một quy tắc

thông nhất (iso) nhằm thê hiện hình dạng, kết cấu, độ lớn của vật thể Ngoài

ra có thể nói bản vẽ kỹ thuật là một loại tài sản trí tuệ, được đăng ký bản quyền, được mua, bán trao đổi

Cách đọc bản vẽ kĩ thuật điện:

Bước 1: Đảm báo các bản vẽ cần thiết

+ Ban vé thé hiện bố trí các thiết bị chiếu sáng trong, ngoài nhà

+ Ban vẽ thê hiện bé trí Ô cắm, tủ điện điều khiển

+ Bản vẽ thê hiện cách đi dây Nguồn chính (đoạn từ Đồng hồ điện đến các tủ điện tầng)

+ Bản vẽ bố trí các nguồn đặc biệt khác (như cửa cuốn, công, máy bơm nước, máy lạnh, quạt hút, )

+ Bản vẽ sơ đề nguyên lý

+ Bản thiết kế giống như một sự cam kết giữa các bên với nhau về những công việc mà họ sẽ thực hiện Nếu thiếu một trong số các bản vẽ nêu trên thì chắc chắn sẽ có một vài công việc chưa được

quy định rõ Tat ca các bản

vẽ này bên thiết kế có thê đễ dàng cung cấp cho bạn Lưu ý thêm

là có thể các thông tin này sẽ được thể hiện chung trong cùng một bản vẽ mà không cần tách riêng ra, đa số trường hợp của các công trinh quy mô nhỏ

Bước 2: Đọc bảng ghi chú kí hiệu

+ Đây là bảng quy định về cách ký hiệu các thiết bị như đèn, 6 cam, máy lạnh của bên thiết kế Tùy từng bản vẽ, tùy người thiết kế sẽ

có bảng ghi chú ký hiệu riêng

Bước 3: Đọc cách bó trí các thiết bị

Đây là phân quen thuộc nhất mà bạn thường hay làm, và vấn để là khi

đọc bản vẽ điện bạn chỉ có thực hiện duy nhất bước này thôi Đó là lí do vì sao

bạn cảm thấy bối rối trước quá nhiều thông tin còn thiểu Công việc của

bước này là xác định các yếu tố:

+ Vi tri lap dat

+ Cách lắp đặt (trên trần, tường, san) và cao độ (nếu có)

+ Kích thước, hình dạng thực tế (có thê tìm qua internet) + Các thông số kèm theo

Bước 4: Đọc cách đi dây

Chúng ta sẽ chia thành các phân sau:

Phần chiếu sáng: các điểm cần lưu ý gồm: Đèn được điều khiển bởi công

tac nào, thuộc cụm công tac nào, vị trí ở dau; nguồn cấp cho cụm công tác đó

ký hiệu là gì 2

Phần nguồn cho Ö cắm và các thiết bị đặc biệt (máy bơm, máy nước nóng, ): cần lưu ý vị trí của các ô căm, các ô cắm nào chung nguồn cấp vào,

kí hiệu nguồn cấp cho các ô cắm đó,

Phần cho điều hòa không khí (máy lạnh , quạt hút, .):lưu ý tói vị trí lắp

đặt thiết bị, kí hiệu của nguồn cung cấp cho thiết bị,

_Bước 5: Doc sơ đồ nguyên lí

Các điểm cần lưu ý:

+Vị trí lắp đặt thiết bị (máy lạnh, quạt hút, )

+Ký hiệu nguồn cung cấp cho thiết bị (tương tự như các trường hợp trên ) Một số bản vẽ:

CHUONG 2 - THIET KE CAP DIEN CHO CĂN HỘ CHUNG CƯ

2.1 Mô tả đối tượng thiết kế

Căn hộ chung cư có diện tích 70 m2 gồm có l phòng khách, khu vực bếp

liền phòng khách có cửa thoáng ra ban công đặt máy giặt, l phòng ngủ Master

có phòng vệ sinh riêng, 2 phòng ngủ nhỏ, 01 nhà vệ sinh chung Căn hộ được

yêu câu cấp điện từ một tủ điện riêng lấy điện từ sau công tơ và áp-tô-mát

tổng từ tủ cấp điện của tầng Hệ thống điện cần được thiết kế đảm bảo tiện

nghi trong sinh hoạt cũng như công năng các phòng

2.2 Tiêu chuẩn trong thiết kế

Căn cứ vào TCVN 9206:2012 — Đặt thiết bị trong nhà và công trình công

cộng - tiêu chuẩn thiết kế

(1.1)

trình công cộng - tiêu chuẩn thiết kế

2.3 Tính toán cơ bản về điện

2.3.1 Tính toán chiếu sáng và ô cắm

Thiết bị tiêu thụ điện trong căn hộ thường là thiết bị điện I pha sử dụng điện áp

pha định mức Un = 220 (V), có công suất định mức là Pn (W), hệ số công suất

(coso), hiệu suất năng lượng (n) như đèn chiếu sáng và các thiết bị điện gia dụng

khác lấy điện từ ô cắm

Với mạch chiếu sáng phải xuất phát từ chất lượng chiếu sáng trong nhà thường

được yêu câu về độ roi trên bề mặt làm việc, E (lux) Có nhiều cách để tính toán

phụ tải chiếu sang, ta co thể căn cứ vào nhụ cầu chọn loại thiết bị chiếu sáng phù

hợp có các thông số như công suất định mức, quang thông định mức Từ yêu cầu

về độ rọi cho từng phòng công năng đề lựa chọn được số lượng bộ đèn theo công thức sau:

E.A N= o.U.M.B

Trong do:

E - đệ chiếu sáng trung bình trên mặt bàn làm việc, lux

A - điện tích cần chiếu sáng, m?

n — số lượng bóng đèn trong mỗi bộ

® ~ quang thông của mỗi đèn, lumen (1lux = 1lumen/m2)

N- số lượng bộ đèn

U - Hệ số sử dụng ánh sáng, thường lay 1a 0,9

M- hệ số bảo trì đèn

B - hệ số của ballast đối với đèn LED

Thiết bị đèn chiếu sáng được lựa chọn sau khi đã có yêu cầu về quang thông

và độ rọi Các loại đèn thường được sử dụng trong căn hộ phụ thuộc vào nhu cầu

công năng của từng không gian:

+ Đèn ánh sáng tỏa âm trần

+ Đèn ốp trần nỗi ban công

+ Đèn thả tran

O cam

- Bồ trí ô cắm ở các vị trí thích hợp theo mặt bằng kiến trúc

- Công suất mỗi ô cắm đơn: 180 VÀ (153W/1 don vi 6 cắm

- Công suất mỗi ô cắm đôi 360VA (306WY1 đơn vị ô cắm

Cao dé lap dat bang dién, 6 cam và công tắt đèn là 1500 mm so với sàn đã

hoàn thiện Trong một số trường hợp, ô căm có thê lắp thấp nhưng không thấp hơn 400 mm tính từ mặt sàn hoàn thiện, và phải có chức năng an toàn cho trẻ nhỏ 2.3.2 Ước lượng công suất tiêu thụ lớn nhất của căn hộ

Đề tính toán thiết kế được hệ thống điện căn hộ cân thiết phải nắm được các thông số kỹ thuật về điện của các thiết bị, và tính toán được lượng công suất tiêu

thụ của căn hộ

Đối với mạch điện cấp điện cho một nhóm thiết bị điện, công suất tiêu thụ lớn

nhất của mạch cần phải được ước lượng tương đương với phụ tải thực tế về mặt

phát nóng Đối với từng thiết bị điện riêng lẻ, ta có hệ số sử dụng công suất ku; đối với cả nhóm ta có hệ số đồng thời ks:

+k, =1 cho thiết bị chiều sáng; kụ = 0,2z0,5 cho mạch ô căm

+ ks phụ thuộc vào số lượng thiết bị trong nhóm, thông thường trong căn hộ là

0,6:0,8 cho mỗi mạch hoặc cho cả tủ điện tong của căn hộ Khi đó công suất tác

dụng lớn nhất ước lượng, gọi là công suất tính toán của một nhóm (mạch điện) j là:

N

Park, k„-P,(1.2) Trong đó, N là số thiết bị trong nhóm; P„ là công suất định mức của thiết bị thứ ¡; k„ là hệ số sử dụng của thiết bị thứ ¡; k¿ là hệ số đồng thời của nhóm (mạch điện) thứ j

Đối với tông cả căn hộ, công suất tính toán tại thanh cái tủ điện là:

Nh

P,=k, >) P,,(1.3)

j=1

Trong đó: k, là hệ số đồng thời của cả căn hộ (thường k,= 0,7); Nh là số nhóm

(mạch điện) của căn hộ

Hiện nay với các thiết bị điện hiện đại trong căn hộ, hệ số công suất của các

thiết bị điện khá cao nên ta lấy chung hệ số công suất của can hé 1a cose = 0,9

2.3.3 Tính toán cơ bản về điện

Tính toán dòng điện

+ Đối với từng thiết bị điện 1 pha, các thông số kỹ thuật định mức đã biết, ta

có thể tính được dòng điện định mức là: