Hướng dẫn tính tổng công suất khi thi công hệ thống cơ điện nhà hàng

Trong cấu trúc tổng thể của một dự án F&B, nếu hệ thống kiến trúc nội thất đóng vai trò diện mạo thu hút khách hàng thì mạng lưới điện năng chính là nguồn năng lượng duy trì sự sống cho toàn bộ bộ máy vận hành đó. Thực tế vận hành cho thấy, hơn 60% sự cố gián đoạn kinh doanh hoặc cháy nổ tại các nhà hàng hiện đại đều bắt nguồn từ những sai lầm sơ đẳng trong việc tính toán phụ tải, dẫn đến hiện tượng hệ thống bị sập nguồn liên tục vào các khung giờ cao điểm khi bếp và điều hòa cùng chạy hết công suất. Việc bóc tách độc lập hạng mục điện năng để tiến hành khảo sát, tính toán tổng tải (kW) và quy hoạch sơ đồ tủ điện phân phối hạ thế là bước đi chiến lược bắt buộc. Việc chuẩn hóa quy trình thi công hệ thống cơ điện ở nhánh năng lượng này sẽ giúp chủ đầu tư chủ động lựa chọn tiết diện dây dẫn phù hợp, định biên chính xác công suất máy phát điện dự phòng và chặn đứng nguy cơ nhảy aptomat hệ thống.

1. Tầm quan trọng của việc quy hoạch tủ điện hạ thế độc lập trong nhà hàng

Không giống như các công trình dân dụng hay văn phòng có mức tiêu thụ điện năng bình ổn, nhà hàng là mô hình đặc thù quy tụ hàng loạt thiết bị công suất lớn hoạt động đồng thời với tần suất khai thác cực cao. Chính vì vậy, việc thiết kế và bố trí tủ điện phân phối hạ thế tổng (MSB) cùng các tủ điện tầng, tủ điện phân khu biệt lập là nguyên tắc biến để bảo vệ an toàn cho công trình. Việc chia tách này đảm bảo rằng khi một thiết bị ở khu bếp xảy ra sự cố chạm mạch, aptomat nhánh sẽ lập tức ngắt cục bộ tại tủ điện bếp mà không gây ảnh hưởng dây chuyền đến hệ thống chiếu sáng hay điều hòa ngoài sảnh tiệc. Sơ đồ phân tách nguồn điện khoa học không chỉ giúp đội ngũ kỹ thuật dễ dàng cô lập sự cố để sửa chữa, mà còn là nền tảng để cân bằng pha dòng điện, tránh hiện tượng lệch pha gây tổn hao điện năng và làm giảm tuổi thọ của các thiết bị đắt tiền.

2. Công thức tính tổng công suất điện tiêu thụ cho từng phân khu nhà hàng

Để không rơi vào cái bẫy thiếu hụt dòng điện hoặc lãng phí ngân sách do mua thiết bị thừa công suất, chủ đầu tư cần nằm lòng phương pháp tính toán phụ tải thực tế dựa trên các thông số kỹ thuật cốt lõi của từng nhóm thiết bị dưới đây.

2.1. Tính toán phụ tải khu bếp công nghiệp và hệ thống tủ bảo quản thực phẩm

Khu bếp nấu là "trái tim" tiêu thụ năng lượng của nhà hàng với các thiết bị sinh nhiệt và cấp đông hoạt động liên tục, đòi hỏi công thức tính tổng công suất phải có hệ số đồng thời phù hợp. Công thức tính công suất tổng cho khu bếp được xác định bằng cách lấy tổng công suất danh định của tất cả thiết bị nhân với hệ số đồng thời Ks (trong đó công suất danh định được ghi trên nhãn mác của từng bếp Á, bếp Âu, lò nướng, tủ đông, tủ mát; và Ks là hệ số đồng thời, đối với bếp nhà hàng thường dao động từ 0.7 đến 0.8). Ví dụ, nếu tổng công suất của tất cả thiết bị bếp và tủ đông cộng lại là 100 kW, khi nhân với hệ số Ks = 0.8, công suất tính toán thực tế sẽ là 80 kW, đây chính là con số căn cứ để kỹ sư lựa chọn dòng định mức cho aptomat tổng của tủ bếp nhằm tránh hiện tượng nhảy át do tính toán sai dòng khởi động.

2.2. Tính toán công suất hệ thống điều hòa không khí và thông gió sảnh ăn

Hệ thống điều hòa không khí (HVAC) và quạt thông gió công nghiệp tại khu sảnh tiệc chiếm từ 30% đến 40% tổng điện năng tiêu thụ của nhà hàng, đòi hỏi phép tính tải phải dựa trên diện tích mặt bằng và mật độ khách. Công suất lạnh cần thiết cho sảnh ăn thường được tính sơ bộ theo công thức: Q (lạnh) = Diện tích sảnh x 1200 BTU/h (với diện tích sảnh tính bằng m2, hệ số 1200 BTU là mức áp dụng cho không gian đông người, có nhiều kính và thiết bị sinh nhiệt). Từ tổng công suất lạnh Q (lạnh) tính bằng BTU, kỹ sư sẽ quy đổi ra công suất điện tiêu thụ thực tế (kW) bằng cách chia cho chỉ số hiệu suất năng lượng EER (thường dao động từ 2.5 đến 3.0), sau đó cộng thêm công suất của hệ thống quạt hút mùi tổng để ra được dòng tải chính xác cho hệ thống cơ khí.

2.3. Phương pháp lựa chọn tiết diện dây cáp điện và dòng định mức Atomat

Sau khi đã xác định được tổng công suất tính toán của toàn bộ nhà hàng, kỹ sư sẽ tiến hành tính dòng điện tính toán ba pha theo công thức: Dòng điện tính toán (Itt) = Tổng công suất / (Căn bậc hai của 3 x Điện áp x Hệ số công suất). Trong đó điện áp bằng 380V và hệ số công suất thường lấy bằng 0.85. Dựa trên trị số dòng điện Itt tìm được, đơn vị thi công sẽ tra bảng dòng điện cho phép của dây cáp đồng (thường chọn dây cáp Cu/XLPE/PVC) và áp dụng hệ số dự phòng an toàn 1.25 để lựa chọn tiết diện lõi dây phù hợp. Việc lựa chọn tiết diện dây chuẩn xác sẽ ngăn chặn hoàn toàn tình trạng dây cáp bị nóng lên, chảy lớp vỏ cách điện khi vận hành dài ngày, đồng thời làm căn cứ để chọn dòng định mức cho aptomat tổng (MCCB) không bị ngắt đột ngột.

Ngoài ra, để giúp chủ đầu tư có công thức tính toán khách quan và dễ hiểu nhất, KenDesign xin phép mang đến bảng tổng hợp các công thức hữu ích khác giúp mọi người có thể ứng dụng bất cứ lúc nào và áp dụng cho mọi mô hình kinh doanh. Nếu quan tâm, hãy lưu lại bài viết này để sử dụng bất cứ lúc nào cần thiết bạn nhé! 

3. Giải pháp lựa chọn công suất máy phát điện dự phòng cho hệ thống MEP

Đối với một cơ sở kinh doanh dịch vụ ăn uống, việc mất điện đột ngột vào giờ cao điểm là một thảm họa trực tiếp cướp đi doanh thu và phá hủy uy tín của thương hiệu ngay lập tức. Quy trình thiết lập hệ thống điện nguồn tại các đơn vị tổng thầu giàu kinh nghiệm như Nội thất KenDesign luôn đi kèm giải pháp tích hợp máy phát điện dự phòng kết hợp tủ chuyển nguồn tự động ATS thông minh. Khi nguồn điện lưới bị ngắt, tủ ATS sẽ tự động kích hoạt máy phát điện trong vòng 5 đến 10 giây để cấp quyền ưu tiên cho các thiết bị cốt lõi bao gồm: hệ thống tủ đông lưu trữ thực phẩm, hệ thống chiếu sáng sảnh, máy POS thu ngân và một phần hệ thống thông gió bếp. Công suất của máy phát điện dự phòng luôn được tính toán lớn hơn từ 20% đến 30% tổng tải ưu tiên để bù vào dòng khởi động của các động cơ máy nén tủ lạnh, đảm bảo dòng điện luôn được duy trì liên tục và an toàn.

4. Những sai lầm chí mạng khi thi công đường dây và bố trí tủ điện hạ thế

Hơn 90% các vụ chập cháy hoặc sập nguồn điện hệ thống sau khi bàn giao đều là hệ quả của việc chủ đầu tư tự thuê các đội thợ điện dân dụng không có kiến thức về dòng điện công nghiệp để triển khai công trình. Sai lầm lớn nhất là hiện tượng đấu nối dây cáp lõi đồng trực tiếp vào thanh cái nhôm của tủ điện mà không sử dụng đầu cos chuyển đổi, gây ra hiện tượng ăn mòn điện hóa, làm tăng điện trở tiếp xúc và phát nhiệt gây cháy tủ điện. Thêm vào đó, việc đặt tủ điện hạ thế tổng tại các vị trí ẩm ướt, gần trục đường ống cấp thoát nước bếp hoặc không có biện pháp che chắn chống chuột, gián xâm nhập sẽ khiến tủ điện rất dễ bị đoản mạch cục bộ, làm hư hỏng toàn bộ hệ thống mạch điều khiển và gây thiệt hại cực kỳ lớn về chi phí khắc phục.

Kết luận

Tóm lại, quy trình tính toán phụ tải và thi công hệ thống cơ điện ở hạng mục điện năng là một chuỗi các phép tính kỹ thuật logic đòi hỏi chuyên môn sâu và sự am hiểu tường tận về thiết bị ngành F&B. Việc đầu tư nghiêm túc cho công tác lập hồ sơ kỹ thuật điện, lựa chọn tiết diện dây dẫn đạt chuẩn và hợp tác cùng đơn vị tổng thầu uy tín chính là chìa khóa vàng giúp chủ đầu tư đặt nền móng vững chắc cho một nhà hàng vận hành an toàn, bền bỉ và không bao giờ gặp sự cố sập nguồn.