Thiết bị tiêu thụ điện trong căn hộ thường là thiết bị điện 1 pha sử dụng điện áp pha định mức Un = 220 (V), có công suất định mức là Pn (W), hệ số công suất (cosφ), hiệu suất năng lượng (η) như đèn chiếu sáng và các thiết bị điện gia dụng khác lấy điện từ ổ cắm.
Với mạch chiếu sáng phải xuất phát từ chất lượng chiếu sáng trong nhà thường được yêu cầu về độ rọi trên bề mặt làm việc, E (lux). Có nhiều cách để tính toán phụ tải chiếu sáng, ta có thể căn cứ vào nhu 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 để lựa chọn được số lượng bộ đèn theo công thức sau:
N = E . A
n .Φ .U . M . B (1,1) trong đó:
E – độ chiếu sáng trung bình trên mặt bàn làm việc, lux
A – diện tích cần chiếu sáng, m2 n – số lượng bóng đèn trong mỗi bộ Φ – quang thông của mỗi đèn, lumen (1lux = 1lumen/m2) N – số lượng bộ đèn
U – Hệ số sử dụng ánh sáng, thường lấy là 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 nổi ban công + Đèn thả trần
Ổ cắm :
+ Bố trí ổ cắm ở các vị trí thích hợp theo mặt bằng kiến trúc + Công suất mỗi ổ cắm đơn: 180 VA (153W)/1 đơn vị ổ cắm + Công suất mỗi ổ cắm đôi 360VA (306W)/1 đơn vị ổ cắm
Cao độ lắp đặt bảng điện, ổ cắm và công tắt đèn là 1500 mm so với sàn đã hoàn thiện. Trong một số trường hợp, ổ cắm có thể 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 Để tính toán thiết kế được hệ thống điện căn hộ cần 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:
+ ku =1 cho thiết bị chiếu sáng; ku = 0,2÷0,5 cho mạch ổ cắm.
+ 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 tổng của căn hộ.
Khi đó công suất tác dụng lớn nhất ước lượng, gọi là công suất tính toán của một nhóm (mạch điện) là: j
Pttj = ksj∑
i=1 N
kuj. P¿ (1,2)
trong đó, N là số thiết bị trong nhóm; P¿ là công suất định mức của thiết bị thứ i;
kuj là hệ số sử dụng của thiết bị thứ i; ksj là hệ số đồng thời của nhóm (mạch điện) thứ j.
Đối với tổng cả căn hộ, công suất tính toán tại thanh cái tủ điện là:
P = tt ks.∑
j=1 Nh
Pttj (1,3)
trong đó: ks là hệ số đồng thời của cả căn hộ (thường ks=
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 căn hộ là cosφ = 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:
In = Pn
Ƞ . Un.cosφ ( A,W,V) (1,4)
+ Đối với từng nhóm thiết bị điện 1 pha, dựa vào công suất tính toán được ước
lượng, ta tính được dòng điện tính toán tương ứng cho nhóm là:
I = ttj
Pttj Un.cosφ ( A,W,V) (1,5)
+ Đối với cả căn hộ ta tính được dòng điện tính toán tương ứng là:
I = tt Ptt
Un.cosφ ( A,W,V) (1,6)
Từ các giá trị dòng điện được tính toán ta tiến hành lựa chọn dây dẫn và các thiết bị áp-tô-mát (hoặc cầu chì) bảo vệ cho mạch điện.
Tính toán tổn thất điện áp
Một trong những yêu cầu kỹ thuật đối với mạch điện là chất lượng điện áp ở cuối mạch phải nằm trong giới hạn cho phép làm việc tốt của các thiết bị. Các tiêu chuẩn hiện hành ở nhiều nước đều thống nhất độ lệch điện áp cho phép là ±5%. Tổn thất điện áp trong mạch được tính như sau:
+ Với mạch điện 1 pha:
Δu = 2. Itt.(R .cosφ+X .sinφ)
Un
. 100 ( % , Ω , V ) (1,7)
2.3.4. Lựa chọn dây dẫn
Dây dẫn được lựa chọn phải mang được dòng điện lớn nhất của phụ tải có xét đến các yếu tố làm suy giảm khả năng chịu phát nóng của nó. Dây dẫn được chọn phải có dòng điện cho phép lâu dài ( cp) thỏa mãn điều kiện sau: I
k1 . k . I2 cp ≥ Itt
(1,8)
Trong đó :
k1 : Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ, ứng với môi trường đặt dây dẫn, cáp
k1 : hệ số điều chỉnh kể đến số lượng dây hoặc cáp định lựa chọn
Icp : cường độ dòng điện lâu dài cho phép của dây/cáp điện ứng với tiết diện
đã chọn (A);
Itt : cường độ dòng điện làm việc lớn nhất của phụ tải được cấp điện qua
dây dẫn (A);
Dây dẫn cũng phải được thử lại theo điều kiện kết hợp với bảo vệ bằng aptomat:
k1 . k . I2 cp ≥
1,25. InA
1,5 (1,9)
trong đó:
InA : là dòng điện định mức của áp-tô-mát bảo vệ cho mạch (A)
Ngoài việc tính toán và lựa chọn dây cấp điện cho các mạch, thiết bị điện theo các điều kiện về điện áp, dòng điện và bảo vệ bằng áp-tô-mát như trên, lắp đặt điện trong căn hộ phải tuân thủ những quy định liên quan đã liệt kê trong phần 2.2.
2.3.5. Lựa chọn áp-tô-mát Áp-tô-mát (máy cắt hạ áp) là thiết bị đóng cắt bảo vệ mạch điện khi xảy ra các sự cố quá tải (mang dòng điện quá mức cho phép) hoặc ngắn mạch (chạm chập giữa dây pha và dây trung tính/đất). Các yêu cầu chọn lựa áp-tô-mát theo 3 thông số chính như sau:
{UIIcsnAna≥ I≥ I≥Ukn(kA)n(A)(V) (1,10) trong đó:
UnA là điện áp định mức của áp-tô-mát; Un =220 V là điện áp
định mức
của mạng điện;
InA là dòng điện định mức của áp-tô-mát;
Itt là dòng điện tính toán lớn nhất qua áp-tô-mát;
Ics là dòng cắt ngắn mạch của áp-tô-mát;
Ik là dòng ngắn mạch tại đầu cực áp-tô-mát.
Với mạng điện căn hộ, thường thì áp-tô-mát sẽ có cs = 4÷6 kA;I