intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật nhiệt: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy lạnh hấp phụ sử dụng cặp môi chất Than hoạt tính - R134a

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST
Báo xấu
30
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy lạnh hấp phụ sử dụng cặp môi chất Than hoạt tính - R134a" nhằm thiết kế và chế tạo được mô hình thực nghiệm về máy lạnh hấp phụ kiểu gián đoạn sử dụng cặp môi chất than hoạt tính - R134a; Làm lạnh 2 lít nước từ 25℃ xuống 10℃ trong thời gian 1800 giây bằng mô hình thực nghiệm đã chế tạo

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật nhiệt: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy lạnh hấp phụ sử dụng cặp môi chất Than hoạt tính - R134a

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ÐẶNG HẢI NAM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY LẠNH HẤP PHỤ SỬ DỤNG CẶP MÔI CHẤT THAN HOẠT TÍNH - R134A NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT - 60520115 S K C0 0 5 8 7 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẶNG HẢI NAM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY LẠNH HẤP PHỤ SỬ DỤNG CẶP MÔI CHẤT THAN HOẠT TÍNH - R134A NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT - 60520115 Tp Hồ Chí Minh, tháng 5/2018
  3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẶNG HẢI NAM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY LẠNH HẤP PHỤ SỬ DỤNG CẶP MÔI CHẤT THAN HOẠT TÍNH - R134A NGÀNH: KỸ THUẬT NHIỆT - 60520115 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG AN QUỐC Tp Hồ Chí Minh, tháng 5/2018
  4. LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 1
  5. LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 2
  6. LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Đặng Hải Nam Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/01/1990 Nơi sinh: Đồng Nai Quê quán: Nam Trực, Nam Định Dân tộc: Kinh Chổ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 134/24c Khu phố 3, P.Quang Vinh - Biên Hòa - Đồng Nai. Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: Fax: E-mail: dangnam107@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: ………………… Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ ……. Nơi học (trường, thành phố):…………………………………………………… Ngành học:……………………………………………………………………… 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 08/2011/ đến 5/2015 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh Ngành học: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Mô phỏng van điện từ bằng phần mềm macromedia director Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 03/2015 tại Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Người hướng dẫn: TS. Lê Xuân Hòa III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 07/2015-10/2015 Biên hòa Kỹ thuật viên. Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật 10/2015- nay Học viên cao học. Tp. Hồ Chí Minh 10/2015- nay Trường CĐ Kỹ Thuật Đồng Nai Giáo viên. iii
  7. LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… (Ký tên và ghi rõ họ tên) Đặng Hải Nam iv
  8. LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô cũng như sự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy PGS.TS Hoàng An Quốc người đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong khoa Điện Lạnh trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý giá cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và cho đến khi thực hiện xong đề tài luận văn. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trường CĐ Kỹ Thuật Đồng Nai đặc biệt là quý thầy cô trong khoa Điện - Điện Lạnh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, các anh chị và các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh. v
  9. LUẬN VĂN THẠC SĨ MỤC LỤC Trang Quyết định giao đề tài .................................................................................................. i Giấy xác nhận ..............................................................................................................ii Lý lịch khoa học ........................................................................................................ iii Lời cam đoan .............................................................................................................. iv Lời cảm ơn .................................................................................................................. v Mục lục ....................................................................................................................... vi Danh sách các chữ viết tắt .......................................................................................... ix Danh sách các hình ảnh ............................................................................................... x Danh sách các bảng biểu ...........................................................................................xii Chương 1 TỔNG QUAN ............................................................................................ 1 1.1. Sơ lược về lịch sử máy lạnh hấp phụ....................................................................1 1.2. Tổng quan nghiên cứu ..........................................................................................2 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước .....................................................................2 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...................................................................5 1.3. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................11 1.4. Mục tiêu nghiên cứu ...........................................................................................13 1.5. Đối tượng nghiên cứu .........................................................................................13 1.6. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................13 1.7. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................13 1.8. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................14 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................... 15 2.1. Chu trình hấp phụ môi chất lạnh cơ bản .............................................................15 2.2. Nguyên lý làm việc của máy lạnh hấp phụ .........................................................16 2.3. Hấp phụ đẳng nhiệt .............................................................................................16 2.3.1. Phương trình Langmuir ..................................................................................17 2.3.2. Phương trình Toth ..........................................................................................17 2.3.3. Phương trình Dubinin .....................................................................................18 vi
  10. LUẬN VĂN THẠC SĨ 2.4. Thông số ảnh hưởng COP ..................................................................................20 2.4.1. Thời gian chuyển đổi ......................................................................................20 2.4.2. Thời gian chu trình .........................................................................................20 2.4.3. Nhiệt độ hoạt động .........................................................................................21 2.5. Chất hấp phụ .......................................................................................................22 2.6. Môi chất ..............................................................................................................31 2.6.1 Các yêu cầu phù hợp cho môi chất ..................................................................31 2.6.2 Nước .................................................................................................................32 2.6.3 Ethanol .............................................................................................................33 2.6.4 R134a ...............................................................................................................33 Chương 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY LẠNH HẤP PHỤ ....... 35 3.1. Sơ đồ thiết kế tổng thể của mô hình ...................................................................35 3.2. Chọn kích thước bình bay hơi/ngưng tụ .............................................................36 3.3. Tính nhiệt bình bay hơi.......................................................................................36 3.3.1. Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che .................................................................38 3.3.2. Nhiệt lượng làm lạnh bình bay hơi và thùng chứa bình bay hơi ....................39 3.3.3. Nhiệt lượng làm lạnh nước.............................................................................40 3.4. Tính toán quá trình hấp phụ ................................................................................42 3.4.1. Phương trình sự hấp phụ ................................................................................42 3.4.2. Khối lượng than hoạt tính ..............................................................................43 3.4.3. Kích thước bộ hấp phụ ...................................................................................43 Chương 4 CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH .......................................... 45 4.1. Mô hình tổng thể.................................................................................................45 4.2. Kích thước của thiết bị .......................................................................................45 4.3. Thiết bị bổ sung vào hệ thống ............................................................................49 4.3.1. Bơm chân không ............................................................................................49 4.3.2. Khí heli được sử dụng để loại bỏ các khí còn lại từ chất hấp phụ .................49 4.3.3. Đồng hồ đo áp và cảm biến nhiệt độ ..............................................................50 4.3.4. Bơm nước giải nhiệt và tháp giải nhiệt ..........................................................51 vii
  11. LUẬN VĂN THẠC SĨ 4.4. Kiểm tra thiết lập thực nghiệm ...........................................................................53 4.5. Trước khi thực nghiệm .......................................................................................53 4.6. Quy trình thực nghiệm ........................................................................................55 4.6.1. Quá trình hấp phụ ...........................................................................................55 4.6.2. Quá trình giải hấp ...........................................................................................57 4.7. Kết quả thực nghiệm...........................................................................................57 4.8. So sánh kết quả thực nghiệm với phương trình đẳng nhiệt Dubinin-Astakhov .65 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................. 67 5.1. Những đóng góp chính của đề tài .......................................................................67 5.2. Hạn chế ...............................................................................................................67 5.3. Hướng phát triển .................................................................................................68 Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 69 Phụ lục ....................................................................................................................... 72 viii
  12. LUẬN VĂN THẠC SĨ DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Giải thích Ký hiệu Giải thích T [K] Nhiệt độ 𝛼 [𝑊/𝑚2 𝐾] hệ số toả nhiệt đối lưu tỷ lệ nồng độ tối đa có thể W [kg/kg] Hệ số hấp phụ 𝑋𝑜 của chất bị hấp phụ 𝑊𝑜 [kg/kg] Hệ số hấp phụ tối đa k [𝑊/𝑚2 𝐾] hệ số truyền nhiệt P [bar] Công suất d [m] Đường kính ống hệ số thời gian làm b 𝜆 [𝑊/𝑚𝐾] hệ số dẫn nhiệt việc E [J/mol] Năng lượng đạc trưng 𝛿 [m] Chiều dày hệ số trước theo cấp số 𝛽 Q [W] Nhiệt lượng nhân 𝜏 (s) Thời gian t [℃] Nhiệt độ k hệ số tính đến tổn thất F [𝑚2 ] Diện tích R [J/kgK] Hằng số chất khí m [kg] Khối lượng áp suất bão hòa của 𝑃𝑠 [bar] 𝐶 𝑝 [J/kg] Nhiệt dung riêng chất bị hấp phụ n Hằng số mũ 𝜌 [𝑘𝑔/𝑚3 ] Khối lượng riêng D Hệ số lực hút V [𝑚3 ] Thể tích X [kg/kg] Tỷ lệ nồng độ r [J/kg] Nhiệt ẩn hóa hơi ix
  13. LUẬN VĂN THẠC SĨ DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH HÌNH TRANG Hình 1.1. Mô hình máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng Zeolite - nước......................3 Hình 1.2. Máy lạnh hấp phụ sử dụng cặp môi chất than hoạt tính và Methanol sản xuất nước đá. ...............................................................................................................4 Hình 1.3. Máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng cặp môi chất than hoạt tính – methanol .....................................................................................................................................5 Hình 1.4. Mô hình máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng cặp môi chất than hoạt tính - methanol ......................................................................................................................5 Hình 2.1. Đồ thị P-T cho chu trình hấp phụ cơ bản (theo đồ thị Clapeyron) [23]. ..15 Hình 2.2. Nguyên lý công nghệ làm lạnh hấp phụ [24]. ..........................................16 Hình 2.3. Sơ đồ biểu diễn cấu trúc lỗ của vật liệu hấp phụ [25]. .............................23 Hình 2.4. Minh họa cấu trúc lỗ xốp. .........................................................................23 Hình 2.5. Cấu trúc của than hoạt tính [27]. ..............................................................25 Hình 2.6. Than hoạt tính nhìn dưới kính hiển vi [29] ..............................................26 Hình 2.7. Than hoạt tính từ gáo dừa [30] .................................................................27 Hình 2.8. Sơ đồ tổng quát về than hoạt tính dạng sợi và dạng hạt. ..........................28 Hình 3.1. Bản thiết kế tổng thể mô hình ..................................................................35 Hình 3.2. Thùng nước chứa bình bay hơi. ................................................................36 Hình 3.3. Đường hấp phụ đẳng nhiệt của than hoạt tính/ R134a [8] .......................43 Hình 3.4. Bộ hấp phụ ................................................................................................44 Hình 4.1. Sơ đồ mô tả vị trí của thiết bị trong mô hình............................................45 Hình 4.2. Mô hình thực nghiệm ...............................................................................46 Hình 4.3. Mô hình thực nghiệm với 2 thùng chứa nước. .........................................47 Hình 4.4. Van bi .......................................................................................................48 Hình 4.5. Van tiết lưu tay .........................................................................................48 Hình 4.6. Công suất van tiết lưu, tấn (kW) ..............................................................48 Hình 4.7. Bơm chân không, đường ống kết nối và thông số của bơm chân không .49 x
  14. LUẬN VĂN THẠC SĨ Hình 4.8. Kết nối bình khí heli vào mô hình thông qua đường ống mềm. ...............49 Hình 4.9. Đồng hồ đo áp suất. ..................................................................................50 Hình 4.10. Cảm biến nhiệt độ. ..................................................................................51 Hình 4.11. Bơm nước nóng và bơm nước giải nhiệt ................................................52 Hình 4.12. Bơm nước giải nhiệt bình bay hơi ..........................................................52 Hình 4.13. Mô hình tổng thể máy lạnh hấp phụ. ......................................................53 Hình 4.14. Nạp môi chất vào bình bay hơi...............................................................54 Hình 4.15. Kết nối cảm biến nhiệt độ vào 2 thùng chứa nước. ................................55 Hình 4.16. Sản phẩm lạnh sau quá trình hấp phụ. ....................................................56 Hình 4.17. Mối quan hệ giữa thời gian và áp suất bay hơi với nhiệt độ gia nhiệt là 90℃ và nhiệt độ nước làm mát là 25 ℃ của cặp môi chất than hoạt tính - R134a. ..58 Hình 4.18. Mối quan hệ giữa thời gian và nhiệt độ bay hơi với nhiệt độ gia nhiệt là 90℃ và nhiệt độ nước làm mát là 25℃ của cặp môi chất than hoạt tính - R134a. ...59 Hình 4.19. Mối quan hệ giữa áp suất bay hơi và nhiệt độ bay hơi với nhiệt độ gia nhiệt là 90℃ và nhiệt độ nước làm mát là 25℃ của cặp môi chất than hoạt tính - R134a. .......................................................................................................................60 Hình 4.20. Khả năng hấp phụ tại nhiệt độ bay hơi là 25℃ với nhiệt độ gia nhiệt là 90℃ và nhiệt độ nước làm mát là 25℃ của cặp môi chất than hoạt tính – R134a. ..62 Hình 4.21. Khả năng hấp phụ tại nhiệt độ bay hơi là 20℃ với nhiệt độ gia nhiệt là 90℃ và nhiệt độ nước làm mát là 25℃ của cặp môi chất than hoạt tính – R134a. ..62 Hình 4.22. Khả năng hấp phụ tại nhiệt độ bay hơi là 15℃ với nhiệt độ gia nhiệt là 90℃ và nhiệt độ nước làm mát là 25℃ của cặp môi chất than hoạt tính – R134a. ..63 Hình 4.23. Khả năng hấp phụ tại nhiệt độ bay hơi là 10℃ với nhiệt độ gia nhiệt là 90℃ và nhiệt độ nước làm mát là 25℃ của cặp môi chất than hoạt tính – R134a. ..64 Hình 4.24. Sự tương quan giữa kết quả thực nghiệm với phương trình đẳng nhiệt Dubinin - Astakhov (D - A). Đường nét liền là kết quả thực nghiệm, đường nét đứt là phương trình đẳng nhiệt (D - A). ..............................................................................66 xi
  15. LUẬN VĂN THẠC SĨ DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU BẢNG TRANG Bảng 2.1: Thông số ảnh hưởng COP. .......................................................................21 Bảng 2.2: Cấu trúc và tính chất nhiệt vật lý của các loại than hoạt tính [26] ..........28 Bảng 2.3: Thông số kết quả thử nghiệm mẫu than hoạt tính công ty COCOAC. ....31 Bảng 2.6: Đặc tính nhiệt vật lý của một số chất bị hấp phụ phổ biến [26]. .............32 Bảng 2.7: Đặc tính hóa học và vật lý của Nước. ......................................................32 Bảng 2.8: Đặc tính hóa học và vật lý của Ethanol. ..................................................33 Bảng 2.9: Đặc tính hóa học và vật lý của R134a [31]. .............................................34 Bảng 3.1: Thông số vật liệu của thùng chứa bình bay hơi .......................................37 Bảng 3.2: Tổng hợp kích thước thiết bị bay hơi .......................................................38 Bảng 4.1: Khả năng hấp phụ tại các nhiệt độ bay hơi tương ứng với 1 kg R134a nạp vào mô hình. ..............................................................................................................61 Bảng 4.2: Khả năng hấp phụ tại các nhiệt độ bay hơi tương ứng với 2 kg R134a nạp vào mô hình. ..............................................................................................................61 Bảng 4.3: Khả năng hấp phụ tại các nhiệt độ bay hơi tương ứng với 3 kg R134a nạp vào mô hình. ..............................................................................................................61 Bảng 4.4: Khả năng hấp phụ tại các nhiệt độ bay hơi tương ứng. ...........................65 xii
  16. LUẬN VĂN THẠC SĨ Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Sơ lược về lịch sử máy lạnh hấp phụ Lĩnh vực hấp phụ chất rắn làm lạnh bắt đầu từ khá sớm và đã có một thời gian ngắn thương mại hóa thành công, biến mất trong 60 năm trở lại đây và hiện đang trải qua thời kỳ phục hưng. Nghiên cứu khoa học đầu tiên về hấp phụ đã được Scheele và Fontana thực hiện vào năm 1773, nhưng sử dụng được nó để làm lạnh từ năm 1848 khi Michael Faraday đã chứng minh được một hệ thống sử dụng amoniac và AgCl làm cặp chất hấp phụ. Các sản phẩm thương mại đầu tiên là trong những năm đầu của thế kỷ XX. Plank và Kuprianoff đã mô tả một hệ thống hấp phụ thực tế (tủ lạnh 'Eskimo' do Công ty Lạnh Amundsen của Na Uy sản xuất), sử dụng methanol và than hoạt tính. Năm 1929, Hulse đã đưa ra tủ lạnh sử dụng silicagel - SO2 làm cặp môi chất và đã đạt nhiệt độ bay hơi là −12℃ dùng để trữ thực phẩm trên các chuyến tàu. Vào năm 1930, làm lạnh sử dụng công nghệ máy nén cơ học nén hơi đã được phát triển một cách nhanh chóng và làm lạnh hấp phụ không còn có thể cạnh tranh với những hệ thống đó. Từ cuộc khủng hoảng dầu mỏ những năm 1970, cho thấy việc tiết kiệm năng lượng hay sử dụng năng lượng hiệu quả đang quay lại quan tâm tới các hệ thống hấp phụ cho tiềm năng tiết kiệm năng lượng. Các hệ thống hấp phụ có xu hướng sử dụng chất làm lạnh thân thiện với môi trường (được gọi là môi chất tự nhiên) thay vì các chất CFC hoặc HFC. Vì vậy đây cũng là một sự chuyển hướng đối với các chất làm lạnh tự nhiên như amoniac và CO2 trong máy lạnh nén hơi. Tuy nhiên, vì các chu trình hấp phụ được điều khiển bởi nhiệt chứ không phải công. Nhiệt ở đây bao gồm việc sử dụng nhiệt thải (ví dụ như đốt nhiên liệu để sản xuất điện, gia nhiệt hoặc làm mát), làm mát bằng năng lượng mặt trời, bơm nhiệt chạy bằng khí đốt, hoặc thiết bị điều hòa không khí, .... Trang 1
  17. LUẬN VĂN THẠC SĨ Sự trở lại của hệ thống làm lạnh hấp phụ được quan tâm là vào cuối những năm 1970 khi Meunier bắt đầu nghiên cứu trên các cặp chất thích hợp để sử dụng cho các tủ lạnh năng lượng mặt trời hoặc để duy trì dây chuyền làm lạnh vắc xin hoặc để lưu trữ lương thực ở các nước đang phát triển. Những nhà khoa học sớm khác trong cùng lĩnh vực áp dụng là Worsøe-Scmidt và Tchernev. Sự quan tâm tăng nhanh trong những năm 1980 với một hội nghị lớn của châu Âu vào năm 1988 có khoảng 50 bài báo. Ngoài ra còn có hệ thống làm lạnh hấp phụ trên thị trường, đặc biệt là từ Mycom và Nishiyodo tại Nhật Bản và D.Y ở Trung Quốc và các sản phẩm khác đang được phát triển bởi các công ty như Vaillant ở Đức. 1.2. Tổng quan nghiên cứu 1.2.1. Tình hình nghiên cứu trong nước Ngày nay năng lượng mặt trời đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ nhu cầu sinh hoạt cho đến sản xuất như: sản xuất điện, kỹ thuật lạnh, vận tải, cung cấp nước nóng trong sinh hoạt, công nghệ sấy… Theo tài liệu [1] so với các ứng dụng khác của năng lượng mặt trời, việc sử dụng năng lượng mặt trời vào mục đích làm lạnh rất thu hút vì có sự đồng biến giữa cường độ bức xạ mặt trời và nhu cầu sử dụng lạnh. Ở nơi càng nóng, cường độ bức xạ mặt trời dồi dào thì nhu cầu làm lạnh càng lớn. Tuy nhiên, do hiện nay chưa giải quyết tốt các vấn đề về giá thành và hiệu quả mang lại, do đó máy lạnh sử dụng năng lượng mặt trời vẫn chưa được ứng dụng nhiều trong thực tế. Việc nghiên cứu tìm ra mô hình máy lạnh sử dụng năng lượng mặt trời dùng trong dân dụng như làm ra đá lạnh (tích trữ lạnh), bảo quản vắc xin, thực phẩm tại vùng sâu, vùng xa, nơi không có lưới điện là nhu cầu cần thiết và khả thi nhất là các nước có điều kiện tự nhiên thuận lợi như Việt Nam. Hoàng An Quốc và cộng sự [3] đã trình bày kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm mô hình máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng Zeolite - nước, thiết bị này có thể sử dụng cho các mục đích khác nhau như bảo quản rau quả, thực phẩm hay điều hòa không khí… Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu suất bộ thu năng lượng mặt trời đạt được chỉ nằm trong khoảng ht =5,3 - 6,9% và hiệu suất làm lạnh của máy Trang 2
  18. LUẬN VĂN THẠC SĨ cũng đạt được giá trị hl = 4,02 - 6,02%. Tuy cường độ bức xạ tương đối thấp nhưng hệ thống vẫn đạt được hiệu quả, điều đó có nghĩa máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng Zeolite - Nước cũng có thể ứng dụng được nếu được nghiên cứu cải tiến và tiến hành vào thời điểm có cường độ bức xạ cao hơn. Hình 1.1. Mô hình máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng Zeolite - nước. Về ưu điểm: Mô hình chế tạo đơn giản, dễ vận hành. Kinh phí chế tạo không cao. Hệ số sử dụng ít van, do đó việc duy trì chân không trong hệ thống được thuận lợi hơn. Nhược điểm: Dàn ngưng được chế tạo bằng inox nên việc trao đổi nhiệt với môi trường khó khăn hơn. Ảnh hưởng của tốc độ gió đến quá trình hấp phụ môi chất lạnh là yếu tố cần được xem xét. Tốc độ gió làm khả năng luân chuyển không khí kém do đó cần bố trí hệ thống ở những nơi thông thoáng và có gió. Bằng những cơ sở lý thuyết hấp phụ, lý thuyết năng lượng mặt trời, Hoàng Dương Hùng [4] đã thiết kế chế tạo mẫu máy lạnh hấp phụ với cặp môi chất than hoạt tính và methanol làm lạnh nước từ nhiệt độ môi trường xuống −15℃ để sản xuất nước đá với COP đạt 0,151 phù hợp với điều kiện khí hậu Việt Nam. Trang 3
  19. LUẬN VĂN THẠC SĨ Hình 1.2. Máy lạnh hấp phụ sử dụng cặp môi chất than hoạt tính và Methanol sản xuất nước đá. Ưu điểm: Hệ thống đơn giản, dễ vận hành sửa chữa. Hệ thống sử dụng rất ít van. Do đó việc duy trì chân không trong hệ thống thuận lợi hơn. Nhược điểm: Dàn ngưng tự chế tạo, việc kết nối dàn ngưng với bộ hấp phụ có nhiều mối hàn nên việc giữ chân không không thuận lợi. Cách bố trí tấm cách nhiệt phía đáy bộ hấp phụ làm cho bộ hấp phụ khó giải nhiệt ra môi trường xung quanh Ảnh hưởng của tốc độ gió đến quá trình hấp phụ môi chất lạnh là yếu tố cần được xem xét. Tốc độ gió làm khả năng luân chuyển không khí kém do đó cần bố trí hệ thống ở những nơi thông thoáng và có gió. Ngoài ra còn có một số đề tài luận văn thạc sĩ của các tác giả Nguyễn Ngọc Trí [5] có luận văn: Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng cặp môi chất than hoạt tính – methanol trong sản xuất nước lạnh Trang 4
  20. LUẬN VĂN THẠC SĨ Hình 1.3. Máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng cặp môi chất than hoạt tính – methanol Lê Vinh Phát [6] có luận văn: Nghiên cứu xây dựng mô hình thí nghiệm máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng than hoạt tính – methanol Hình 1.4. Mô hình máy lạnh hấp phụ mặt trời sử dụng cặp môi chất than hoạt tính - methanol 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Askalany và cộng sự [7] đưa ra một bài đánh giá về hệ thống làm lạnh hấp phụ với các cặp hấp phụ của than hoạt tính với amoniac, methanol, ethanol, hydro, nitơ và diethyl ete và dựa trên sự phù hợp của than hoạt tính (Maxsorb III) với R134a, Trang 5
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1479 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2