15:13 ICT Thứ tư, 23/08/2017
Rss Feed

Máy làm mát không khí bằng năng lượng gió

Đăng lúc: Thứ hai - 05/12/2016 11:05 - Người đăng bài viết: Cộng tác viên

 

Vào mùa hè, nước đựng trong lu bằng gốm mát hơn nước đựng trong các dụng cụ khác do một phần nước lu thấm chậm qua thành lu ra ngoài rồi bay hơi nhanh, sự bay hơi nhanh làm lạnh lu và nước trong lu. Đó là cơ sở hình thành ý tưởng sản xuất máy làm mát không khí trong nhà hoạt động bằng năng lượng gió của Phan Nguyễn Văn Khoa, Nguyễn Hữu Quốc Huy, trường THCS Nguyễn Văn Trỗi, thành phố Huế. Đề tài này vinh dự được trao giải nhất Cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Thừa Thiên Huế lần thứ IX, năm 2016 và giải khuyến khích Cuộc thi toàn quốc năm 2016.

Ông Bùi Thanh Hà, Phó Bí thư thường trực Tỉnh uỷ Thừa Thiên Huế, trao giải Nhất Cuộc thi cho em Phan Nguyễn Văn Khoa

Ông Bùi Thanh Hà, Phó Bí thư thường trực Tỉnh uỷ Thừa Thiên Huế, trao giải Nhất Cuộc thi cho em Phan Nguyễn Văn Khoa

Trong điều kiện biến đổi khí hậu và nóng lên toàn cầu, thời tiết trở nên hết sức khắc nghiệt. Các hệ thống làm mát không khí trở thành giải pháp làm giảm bớt cảm giác nóng bứt tại gia đình và các trụ sở làm việc. Tuy nhiên, các phương thức làm mát truyền thống đều có những hạn chế riêng ví như các loại quạt chỉ làm lưu thông không khí trong nhà, gió thổi ra từ quạt mang hơi nóng, khiến cơ thể mất nước nhanh chóng. Máy điều hòa nhiệt độ hiệu quả làm mát rất tốt nhưng giá thành cao và tiêu thụ rất nhiều điện năng trong quá trình hoạt động. Xuất phát từ ý tưởng sử dụng quá trình bay hơi nhanh của nước khi có gió để làm mát, nhóm chúng em đã thiết kế chế tạo máy làm mát không khí trong nhà hoạt động bằng năng lượng gió. Sự thành công của đề tài hứa hẹn sẽ đem lại một phương thức làm mát mới, hiệu quả, rẻ tiền, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường, Phan Nguyễn Văn Khoa chia sẻ.

Không khí được lưu thông qua máy nhờ một hệ thống gồm 8 quạt gió tạo sự chuyển động của không khí từ phía sau, qua khoảng trống giữa các ống nhôm để trao đổi nhiệt và thổi ra phía trước của máy. Tại đây, một hệ thống đảo hướng gió 2 chiều được thiết kế gồm các cánh nằm ngang có chức năng đảo gió theo phương thẳng đứng và các cánh đặt thẳng đứng đảo gió theo phương ngang. Hệ thống được điều khiển tự động nhờ 2 động cơ điện, hệ thống nhông giảm tốc độ có tỷ số truyền 1000:1 và hệ thống biến đổi chuyển động từ quay sang chuyển động tịnh tiến.

Máy hoàn toàn không sử dụng điện từ hệ thống điện sinh hoạt. Thay vào đó, hệ thống quạt và hệ thống đảo gió được cấp điện nhờ một tuabin gió kiểu trục đứng đặt ở trên mái nhà. Khi máy hoạt động, tuabin cấp điện trực tiếp cho các quạt. Khi máy không hoạt động, toàn bộ điện năng sinh ra được sạc vào ắcquy thông qua diot để chỉnh lưu dòng điện. Điện năng tích trữ trong ắcquy được cấp cho máy khi trời lặng gió.

Để đảm bảo độ ẩm trong quá trình làm mát, chúng em còn thiết kế hệ thống máng nước, nước trong máng cấp nước thấm vào vải và dâng lên trên, bên ngoài các ống sinh hàn tạo thành một màng nước mỏng. Gió thổi qua khoảng hở giữa các ống sinh hàn làm nước trong vải bay hơi nhanh. Sự bay hơi nhanh hấp thụ nhiệt trong ống làm lạnh dung dịch đựng trong ống. Phần dung dịch ở đầu trên của ống bị lạnh đi sẽ đối lưu xuống dưới (vào trong nhà) và đẩy phần dung dịch nóng hơn ở phía dưới lên trên để tiếp tục được làm lạnh. Hệ thống quạt gió thổi không khí trong nhà qua khoảng cách giữa các ống sinh hàn, nhiệt trong không khí bị ống hấp thụ, do đó không khí được làm mát. Quá trình này diễn ra liên tục sẽ làm lạnh dần dần khối không khí trong nhà.

Máy đã được thử nghiệm tại phòng bảo vệ của nhà trường và phát huy hiệu quả giảm nhiệt độ không khí trong phòng xuống 100C sau 2 giờ hoạt động liên tục. Mức giảm nhiệt độ này hoàn toàn có thể đáp ứng được nhu cầu làm mát vào mùa hè. Năng lượng để máy hoạt động là gió nên máy sẽ phát huy tốt hiệu quả khi được sử dụng ở các địa phương có nhiều gió như ở vùng ven biển, vùng bán hoang mạc như ở các tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận ở nước ta.

Theo Nguyễn Hữu Quốc Huy, chi phí cho việc chế tạo máy làm mát không khí gồm 1,2 triệu đồng mua nguyên vật liệu, 300 ngàn đồng công lắp đặt. Tổng chi phí vào khoảng 1,5 triệu đồng. Trong quá trình hoạt động, máy không tiêu thụ điện từ hệ thống điện sinh hoạt do vậy không phát sinh thêm chi phí năng lượng. Trong khi chi phí cho việc mua và lắp đặt một máy điều hòa không khí thông thường khoảng 7 triệu đồng, mỗi tháng máy tiêu thụ khoảng 500 nghìn đến 1 triệu đồng tiền điện.

Máy làm mát không khí trong nhà tỏ ra kinh tế hơn nhiều so với việc sử dụng máy điều hòa không khí thông thường. Tuy nhiên, vì máy phải được lắp đặt xuyên qua mái nhà do đó máy chỉ sử dụng được ở nhà 1 tầng hoặc tầng trên cùng ở các tòa nhà cao tầng. Trong quá trình nghiên cứu, chúng em đã nghĩ đến việc tách rời khối trong nhà với khối ngoài trời, thay đổi thiết kế, sử dụng thêm 1 máy bơm tuần hoàn để luân chuyển dung dịch tải nhiệt giữa 2 khối. Chúng em sẽ tiếp tục hoàn thiện để triển khai mở rộng đề tài trong những năm học tới để có thể sử dụng máy ở phạm vi rộng hơn.

Tác giả bài viết: Doãn Quan
Đánh giá bài viết
Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá
Click để đánh giá bài viết
 

 

ddkhtt1

Bản tin PBKT số 157/2017 new (1)

Trang 1 Market Ban tin so 157 small

Phổ biến kiến thức theo Chuyên đề new (1)

Trang cd thang 6 small