Đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khách sạn hampton b1 times square đà nẵng

Đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khách sạn Hampton B1 Times Square Đà Nẵng, đảm bảo hiệu quả, an toàn và bền vững trong sử dụng.

• Tác giả: Phạm Văn Thuận
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Minh Tú
• Trường học: Đại học Bách khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khách sạn Hampton Đà Nẵng
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Hệ Thống Cung Cấp Điện Khách Sạn Hampton Đà Nẵng

Thiết kế hệ thống cung cấp điện cho khách sạn Hampton B1 Times Square Đà Nẵng là một dự án đồ án tốt nghiệp từ Đại Học Bách Khoa Hà Nội, chuyên ngành Thiết bị Điện-Điện tử. Dự án này nhằm xây dựng một hệ thống cung cấp điện an toàn, hiệu quả và đáp ứng đầy đủ nhu cầu của một công trình khách sạn hiện đại. Hệ thống điện được thiết kế phải đảm bảo cấp điện ổn định cho tất cả các khu vực, từ phòng khách sạn, khu vực công cộng cho đến các hệ thống dịch vụ. Công trình áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành và những yêu cầu an toàn điện quốc tế. Việc thiết kế bao gồm 6 chương chính, từ tổng quan dự án đến các tính toán chi tiết về công suất, thiết bị điện và hệ thống bảo vệ.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Dự Án Khách Sạn Hampton

Khách sạn Hampton B1 Times Square Đà Nẵng là một công trình hiện đại với quy mô lớn, yêu cầu cung cấp điện liên tục và ổn định. Dự án nằm tại vị trí chiến lược trên bản đồ Đà Nẵng, phục vụ nhu cầu du lịch và kinh doanh. Hệ thống cung cấp điện được thiết kế với các thiết bị hiện đại, đảm bảo độ tin cậy cao và giảm thiểu tổn thất năng lượng.

1.2. Yêu Cầu Cơ Bản Khi Thiết Kế Cung Cấp Điện

Thiết kế hệ thống điện phải tuân thủ các yêu cầu: cấp điện ổn định cho tất cả phụ tải, đảm bảo an toàn điện người sử dụng, giảm tổn thất điện năng, và có khả năng dự phòng khi mất điện chính. Máy phát dự phòng và tụ bù công suất phản kháng được tích hợp để nâng cao chất lượng điện. Hệ thống phải tuân theo các tiêu chuẩn thiết kế và quy định an toàn điện hiện hành.

II. Thiết Kế Chiếu Sáng Cho Khách Sạn

Thiết kế chiếu sáng là một phần quan trọng trong hệ thống cung cấp điện khách sạn, ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm của khách và hiệu quả hoạt động. Công trình sử dụng phần mềm Dialux để mô phỏng và tối ưu hóa chiếu sáng cho từng khu vực. Các loại đèn được lựa chọn phù hợp với tính chất từng không gian: đèn LED hiện đại cho phòng khách, đèn chiếu sáng an ninh cho hành lang, và đèn trang trí cho khu vực công cộng. Cường độ ánh sáng được tính toán theo các tiêu chuẩn quốc tế để đảm bảo ánh sáng đủ và thoải mái. Phương pháp tính toán sử dụng mật độ công suất ánh sáng và phương pháp quang thông tổng để xác định công suất chiếu sáng cần thiết.

2.1. Các Đại Lượng Đo Ánh Sáng Cơ Bản

Cường độ ánh sáng, độ rọi, và chỉ số màu là những đại lượng chính trong thiết kế chiếu sáng. Cường độ ánh sáng được đo bằng lux, xác định mức độ sáng cần thiết cho mỗi không gian. Các phòng khách sạn yêu cầu độ rọi từ 150-300 lux, trong khi hành lang an ninh cần 100-150 lux. Chỉ số màu (Ra) nên từ 80 trở lên để đảm bảo chất lượng ánh sáng tốt.

2.2. Lựa Chọn Loại Đèn Và Công Nghệ LED

Đèn LED được lựa chọn ưu tiên do hiệu suất cao, tuổi thọ dài (50,000-100,000 giờ) và tiết kiệm năng lượng so với đèn truyền thống. Công trình sử dụng đèn LED cho phòng khách (2700-3000K), khu công cộng (4000-5000K), và các thiết bị chiếu sáng chiên biệt cho khu an ninh. Phần mềm Dialux giúp mô phỏng phân bố ánh sáng và tối ưu vị trí lắp đặt.

III. Tính Toán Công Suất Phụ Tải Cho Hệ Thống Điện

Tính toán công suất phụ tải là bước quan trọng trong thiết kế hệ thống cung cấp điện, xác định tổng công suất cần cấp cho toàn bộ công trình. Phụ tải của khách sạn bao gồm ba loại chính: phụ tải ổ cắm, phụ tải động lực, và phụ tải công cộng-dịch vụ. Công suất tính toán được xác định dựa trên công suất đặt, hệ số đồng thời, và hệ số sử dụng của từng thiết bị. Các phần mềm như Heat Load được sử dụng để tính công suất lạnh cho hệ thống điều hòa. Tổng công suất tính toán của khối phòng nghỉ, khối phụ tải công cộng, và phụ tải động lực được cộng lại để xác định dung lượng máy biến áp cần thiết.

3.1. Phụ Tải Khối Phòng Nghỉ Và Ổ Cắm

Phụ tải phòng nghỉ bao gồm các thiết bị như điều hòa, nước nóng, chiếu sáng, và các ổ cắm tiêu chuẩn. Công suất đặt cho mỗi phòng được tính từ 3-5 kW tùy theo tiêu chuẩn khách sạn. Hệ số đồng thời cho phòng nghỉ khoảng 0.6-0.7 do không phải tất cả thiết bị hoạt động cùng lúc. Phụ tải chiếu sáng chiếm khoảng 15-20% tổng phụ tải phòng.

3.2. Phụ Tải Công Cộng Và Hệ Thống Dịch Vụ

Phụ tải công cộng gồm sảnh chính, nhà hàng, phòng hội họp, và các khu vực dịch vụ với công suất đặt cao hơn phòng nghỉ. Hệ thống thang máy là phụ tải động lực lớn, yêu cầu công suất từ 50-100 kW. Phụ tải sự cố (lửa, báo động) được tính riêng để đảm bảo hoạt động trong trường hợp khẩn cấp.

IV. Lựa Chọn Máy Biến Áp Máy Phát Dự Phòng Và Hệ Thống Bảo Vệ

Lựa chọn máy biến áp là quyết định thiết yếu trong thiết kế hệ thống cung cấp điện, dựa trên tổng công suất tính toán của công trình. Máy biến áp chính được chọn với dung lượng lớn hơn 20% so với công suất tính toán để đảm bảo hoạt động an toàn và có khoảng dự phòng phát triển tương lai. Máy phát dự phòng đóng vai trò quan trọng, cấp điện khi lưới quốc gia bị mất, công suất được chọn bằng hoặc lớn hơn máy biến áp chính. Tủ ATS (Automatic Transfer Switch) tự động chuyển đổi giữa nguồn chính và dự phòng trong vòng 5-10 giây. Bù công suất phản kháng được thực hiện thông qua tụ bù để nâng cao hệ số công suất lên 0.95 trở lên, giảm thiểu tổn thất và chi phí điện năng. Hệ thống bảo vệ bao gồm cầu dao tự động, rơ-le bảo vệ, và thiết bị chống sét để đảm bảo an toàn cho tất cả thiết bị.

4.1. Bù Công Suất Phản Kháng Và Nâng Cao Hệ Số Công Suất

Công suất phản kháng phát sinh từ các thiết bị có tính cảm ứng như máy điều hòa, thang máy, và các động cơ điện. Hệ số công suất ban đầu thường chỉ 0.7-0.8, cần được nâng cao bằng cách lắp đặt tụ bù. Dung lượng tụ bù được tính toán để đạt hệ số công suất 0.95, giảm chi phí phạt từ nhà cung cấp điện và tiết kiệm năng lượng.

4.2. Thiết Bị Bảo Vệ Và Hệ Thống Chống Sét Nối Đất

Cầu dao tự động MCB và cầu dao chọn lọc được lắp tại mỗi tầng để bảo vệ mạch điện. Rơ-le bảo vệ theo dõi điện áp, dòng điện, và tần số để phát hiện sự cố. Hệ thống chống sét gồm chống sét ngoài (kim nóc, dây dẫn) và chống sét trong (SPD), bảo vệ thiết bị khỏi quá áp. Hệ thống nối đất với điện trở nối đất dưới 4Ω đảm bảo an toàn điện cho người sử dụng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Thiết kế chiếu sáng có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với bất kỳ công trình xây dựng nào, bởi vì chiếu sáng tốt sẽ được môi trường thị giác đảm bảo cho mọi người quan sát, di chuyển an toàn và thực hiện các công việc thị giác hiệu quả, chính xác và an toàn không gây ra mệt mỏi thị giác và khó chịu. Ngoài ra việc thiết kế chiếu sáng phù hợp còn đảm bảo tính kinh tế và mỹ quan cho công trình.2 Một số đại lượng đo ánh sáng Cường độ ánh sáng Cường độ ánh sáng được đo bằng đơn vị candela, viết tắt là cd. Là một đơn vị đặc trưng cho khả năng phát quang của ánh sáng. Candela là cường độ sáng theo một phương đã cho của nguồn phát hay một bức xạ đơn sắc có tần số 540.1012Hz (𝜆 = 555𝑛𝑚) và cường độ theo phương này là 1/683 W/Sr.

Quang thông Đại lượng đo quang cơ bản là quang thông. Lumen là quang thông do nguồn phát ra trong một góc đặt bằng một steradian. Quang thông là đặc tính của nguồn sáng, đơn vị là Lumen (lm). Độ rọi ϕlm lm Độ rọi là mật độ quang thông rơi trên một bề mặt diện tích.

E = ( 2 ) Như S2m m vậy một mặt phẳng có diện tích S = 1m2 nhận được một quang thông ϕ = 1 lm sẽ có độ rọi E = 1 lx. Độ chói Độ chói là cường độ sáng trên một đơn vị diện tích ánh sáng được truyền từ một hướng nhất định. Độ chói đo lường mức độ sáng mà mắt người bình thường phát hiện được từ một góc cụ thể. Độ chói có đơn vị là cd/m2 theo đơn vị SI.3 Các phương pháp tính toán chiếu sáng Phương pháp xác định phụ tải chiếu sáng theo mật độ Phương pháp này thích hơp để tính toán chiếu sáng cho các phòng nhỏ hoặc chỉ số, yêu cầu tính toán không cần chính xác lắm.

Phương pháp này khá thích hợp khi tính toán và thiết kế sơ bộ. Sử dụng phương pháp này chỉ cần xác định được công suất ánh sáng trên đơn vị diện tích (W/m2 ) theo từng yêu cầu chiếu sáng khác nhau (tra trong QCVN 09-2017 BXD), sau đó nhân với diện tích cần chiếu sáng là được công suất tổng. Từ công suất tổng có thể xác định số đèn, loại đèn… 11 Ptổng = σ. S Trong đó: 𝜎: Mật độ phụ tải (𝑊/𝑚2 ) S: Diện tích sử dụng (𝑚2 ) Ptổng  Số bộ đèn N: Nbộ đèn = Pđèn Trong đó: Pđèn : Công suất của 1 bộ đèn (Tra theo thông số bộ đèn) Bảng sau được trích từ bảng 2.12, trang 28, QCVN 09:2013/BXD Bảng 2.1 Yêu cầu về mật độ công suất chiếu sáng LPD Loại công trình LPD(W/m2 ) Văn phòng 11 Khách sạn 11 Bệnh viện 13 Trường học 13 Thương mại, dịch vụ 16 Chung cư 8 Khu để xe 3 Phương pháp quang thông tổng • Các bước tính toán thiết kế chiếu sáng Bước 1: Xác định độ rọi của từng khu vực Trong công trình này có rất nhiều phòng với công năng khác nhau, tùy theo công năng từng phòng mà ta sẽ có yêu cầu về độ rọi khác nhau theo tiêu chuẩn [4] .Độ rọi tối thiểu 1 số khu vực điển hình của công trình như sau: Bảng 2.2 Độ rọi tối thiểu của một số khu vự điển hình Khu vực Độ rọi tối thiểu(lux) Để xe 100 Hành lang, cầu thang 100 Phòng dịch vụ 300 Phòng kỹ thuật 300 Phòng làm việc 500 Phòng nghỉ khách sạn 150 Phòng vệ sinh 200 12 Bước 2 : Xác định loại bóng đèn sử dụng Việc chọn loại đèn phụ thuộc vào các yếu tố như: Chỉ số hoàn màu phải đáp ứng được yêu cầu và chất lượng ánh sáng cho từng khu vực Tính kinh tế: hiệu suất phát quang Tuổi thọ của đèn Bước 3: Hệ số có ích của bộ đèn Hệ số có ích ký hiệu là U, là tỷ số quang thông nhận được trên mặt hữu ích trên tổng quang thông đi ra khỏi bộ đèn Tỷ số này phụ thuộc vào 3 yếu tố: • Cấp của bộ đèn, nghĩa là cách phân bố quang thông trên mặt hữu ích, trên tường, trên cổ trần và trên trần.

• Các hệ số phản xạ của các vách được đo bằng dụng cụ đo độ rọi hoặc được ước lượng bằng bảng màu chuẩn trong đó cho giá trị trung bình đối với tường và trần • Kích thước hình học của địa điểm Do hệ số có ích phụ thuộc vào rất nhiều thông số, trong quá trình tính toán, nhiều trường hợp ta không có đủ dữ liệu nên việc xác định hệ số có ích của bộ đèn là rất khó khăn. Chính vì vậy, ta thường chọn hệ số có ích theo kinh nghiệm: U=0,8-1,0. Bước 4: Hệ số bù quang thông Hệ số bù quang thông là: 1 δ= δ 1. δ2 Trong đó δ1 : Hệ số suy giảm quang thông đèn δ2 : Hệ số suy giảm do bám bụi Hệ số suy giảm: Sự già hóa các đèn cũng như sự bám bẩn của chúng làm thay đổi chất lượng quang học của các bộ đèn dẫn đếm việc cần đưa vào sử dụng thiết bị có độ rọi thỏa mãn sau một năm làm việc.

Tùy theo mức độ hoạt động trong khu vực chiếu sáng, người ta chấp nhận sự phủ bụi làm giảm quang thông như sau: • Địa điểm sạch (văn phòng, lớp học,…) : 0.9 • Địa điểm công nghiệp (cơ khí, kho…) : 0.8 • Không khí ô nhiễm (xưởng cưa, xưởng bột, nơi có khói…) : 0.7 Tính đến việc giảm quang thông của đèn để bù lại sự suy giảm này cần dùng hệ số bù δ, theo kinh nghiệm thì 1,25 < δ < 1,6 Bước 5: Quang thông tổng cần tạo nên khi đèn làm việc E. δ ϕt = η⋅U 13 Trong đó: E: Độ rọi tiêu chuẩn S: Diện tích tính toán chiếu sáng 𝛿 : Hệ số bù quang thông 𝜂 : Hiệu suất làm việc của bộ đèn U : hệ số có ích của bộ đèn Bước 6: Số đền cần dùng ϕt N= ϕbộ đèn Trong đó: ϕt : Quang thông tổng ϕbộ đèn : Quang thông của 1 bộ đèn Bước 7: Kiểm tra sai số quang thông N. ϕbộ đèn − ϕt Δϕ = ϕt Sai số quang thông phải nằm trong khoảng (-10% -> 20%) mới có thể đáp ứng yêu cầu Bước 8: Kiểm tra độ rọi thực tế N. δ Bước 9: Tính tổng công suất chiếu sáng n Ptt = K yc ∑ Pdi i Trong đó: K yc : Hệ số yêu cầu đối với phụ tải chiếu sáng trong công trình, áp dụng theo TCVN 9206-2012 Pdi : Công suất điện định mức của bộ đèn thứ i 2.4 Lựa chọn loại đèn sử dụng trong công trình • Đèn LED Downlight Là sản phẩm đèn có nguồn chiếu sáng từ các chip led, được gắn trực tiếp tên trần nhà với hướng chiếu sáng từ tren xuống.

Toàn bộ phần thân đèn được giấu bên trong trần nhà và chỉ mặt trước lộ ra. Loại đèn này mang tính thẩm mỹ cao trong việc trang trí nội thất bởi sự tiện lợi trong việc lắp đặt được ở những vị trí khó lắp đặt hay những lơi cao tầng, không chiếm không gian và diện tích sẽ khiến cho 14 không gian trở nên thoáng đãng. Bên cạnh đó, led âm trần không chỉ có độ chiếu sáng tốt mà có tuổi thọ cao nên được nhiều người ưa chuộng. • Đèn LED Panel Đèn LED Panel là loại đèn LED có thiết kế dạng tấm lớn (khổ lớn), mỏng sử dụng lắp đặt âm trần, nổi trần hoặc thả trần với ưu điểm hiệu suất cao, tiết kiệm điện.

Đèn LED Panel thường là tâm điểm cho không gian phòng với kích thước lớn, khả năng chiếu sáng tốt và ánh sáng hài hòa, dịu mắt. • Đèn LED Tube Đèn LED Tube được sản xuất bằng cách sử dụng một lượng lớn các chip LED có công suất nhỏ hoặc vừa. Chúng được ghép thàng hàng và gắn vào ống nhựa dẫn sáng và bộ phận tản nhiệt được cân bằng trên toàn bộ chiều dài ống. Đèn LED Tube phát nhiệt thấp hơn đáng kể so với các thiết bị chiếu sáng truyền thống khác.

Ưu điểm của đèn LED Tube là dễ lắp đặt, điện năng tiêu thụ thấp. Tiết kiệm được chi phí lắp đặt và bảo trì thiết bị. Tuổi thọ cao, trong điều kiện thuận lợi thì tuổi thọ của chip đèn LED có thể lên tới 100.3 Các lọi đèn được sử dụng trong công trình STT Loại đèn Chọn đèn Công Quang thông(lm) Khu vực sử dụng suất(W) 1 LED DLT2- 7 525 Phòng nghỉ khách sạn Downlight 5/3C DL65- 12 1080 Phòng tắm, vệ sinh 12V DLT-12T 12 1320 Hành lang, cầu thang, lễ tân, các phòng dịch vụ… 2 LED SPL-12T 12 950 Văn phòng Panel 3 LED Tube GT3- 28 3000 Để xe, Phòng kỹ thuật. 120T GT-60T 9 1000 Các phòng kỹ thuật có diện tích nhỏ.5 Kết quả chiếu sáng Tính toán theo các bước ở mục 2.2 ở trên, ta có kết quả chiếu sáng ở một số khu vực điển hình.4 Kết quả chiếu sáng một số khi vực điển hình Khu vực Số Tổng Độ rọi Độ rọi thực Kết luận lượng công suất đặt tế(lux) đèn (lux) Phòng khách sạn 7 0,035 150 151,4 Đạt Phòng vệ sinh 1 0,018 200 279,8 Đạt Hành lang 17 0,204 150 152,5 Đạt Sảnh thang máy 3 0,036 150 161 Đạt Cầu thang 1 0,036 150 181 Đạt Kết quả chi tiết được thể hiện chi tiết ở phụ lục 1 2.6 Mô phỏng chiếu sáng Ở mục 2.2 em đã đưa ra các bước tính toán, thiết kế chiếu sáng bằng phương pháp giải tích.

Tuy nhiên có một số thông số rất khó để xác định như hệ số suy giảm của quang thông và hệ số suy giảm của bộ đèn, các hệ số này em dựa theo kinh nghiệm, để tăng tính đúng đắn, em đã sử dụng thêm công cụ hỗ trợ là ‘ Phần mềm Dialux evo’’. Đây là phần mềm giúp em có thể kiểm tra được độ rọi, độ đồng đều của công trình. Sau đây là kết quả chiếu sáng của một số khu vực điển hình mà em đã thực hiện mô phỏng Hình 2.1 Kết quả mô phỏng chiếu sáng khu vực phòng nghỉ khách sạn 16 Hình 2.2 Kết quả mô phỏng chiếu sáng khu vực phòng vệ sinh khách sạn Hình 2.3 Kết quả mô phỏng chiếu sáng khu vực sảnh thang máy Hình 2.4 Kết quả mô phỏng chiếu sáng khu vực hành lang 17 So sánh giữa kết quả độ rọi giữa phương pháp giải tích với kết quả mô phỏng tại một số khu vực điển hình Bảng 2.