BÁO cáo CHUYÊN đề hóa học hữu cơ đề tài nhóm đề tài nhóm 4 CHẾ tạo PIN mặt TRỜI hữu cơ từ MEH PPV

Máy nước nóng năng lượng mặt trời hay còn gọi là thái dương năng, là thiết bị làm nóng nước bằng việc sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời, phục vụ nhu cầu sinh hoạt của gia đình.Bình

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA VẬT LÝ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ NANO

-

-BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ

Đề tài nhóm 4: CHẾ TẠO PIN MẶT TRỜI HỮU CƠ TỪ MEH-PPV

Giảng viên: PGS.TS Nguyễn Phương Hoài Nam Nhóm sinh viên:

Nguyễn Ngọc 20000220088118 Trrầần Ái Sưươơnng 20020835

Đỗ Hooàànng Sơơn 20000220088331 Điinnh Trọọnng Thhăănng 20000220088440

Đồng Văn 20000220088661 Ngguuyyễễn Côônng Khhảải 200020088006 Tùng

s Phhạạm Thhế Annh 20000220077554 Lưươơnng Đắắc Bảảnng 20000220077555

Háán Thhị Thhu 20000220088445 Vũ Quuaanng Huuy 20000220088001

Hà Nội - Năm 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KHOA VẬT LÝ KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ NANO

-

-BÁO CÁO GIỮA KỲ

CƠ HỌC KỸ THUẬT 1

Đề tài nhóm 11 : Bình nóng lạnh năng lượng mặt trời Kangaroo.

Tên giảng viên : Bùi Hồng Sơn.

Hà Nội - Năm 2022

LỜI MỞ ĐẦU

Báo cáo đã tìm hiểu về vai trò của lớp Polyurethane trong chế tạo bình nóng lạnh mặt trời Kangaroo Lớp cách nhiệt Polyurethane

có nhiệm vụ duy trì nhiệt độ nước nóng trong bình bảo ôn.

Lời cuối cho nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Bùi Hồng Sơn đã tận tình chỉ bảo, góp ý để chúng em hoàn thiện báo cáo này.

Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2022.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

I TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY KANGAROO .5

1 1 Giiớới thhiiệệu chhuunng 5

1.2 Máy nước nóng năng lượnợng mặt trời Kangararoo 5

1.3 Cấu tạo máy nước nónóng năng lượng mặt trời 6

1.4 Nguyên lý hoạoạt động bìnình năng lượng mặt trờrời. 7

1.5 Máy nước nónóng mặt trờrời ống chân khôhông 8

1 6 Vậật lliệiệu ngghhiiêên cứứu 10

II Sản phẩm nước nóng NLMT và doananh số 13

2.1 Máy nước nóng NLMT khánáng khuẩn Kangaroo Model GD 13

2 2 Chhi phhí ngguuyyêên vật liiệệu 14

III KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 15

3.1 Đánh giá máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tininh chân khônông. 15 3.2 Đánh giá máy nước nónóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh dầu 16 3.3 Đánh giá máy nước nóng năng lượnợng mặt trời tấm phẳnẳng. 16

KẾT LUẬN 19

Tài liệu tham khảo 20

I TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY KANGAROOO 1.1 Giới thiệu chung.

Tập đoàn Kangaroo (Công Ty CP Tập Đoàn Điện Lạnh Điện Máy Việt Úc) thành lập từ năm 2003 hướng tới trở thành Doanh nghiệp đầu ngành phục

vụ sức khỏe và tiện nghi cuộc sống Cung cấp sản phẩm: máy lọc

nước, đồ điện gia dụng, đồ điện nhà bếp, đồ gia dụng, tủ đông, tủ mát, Các đặc điểm chính của tập đoàn Kangaroo:

✔ Đặt trụ sở chính tại Hà Nội với hơn 2000 nhân sự trên toàn quốc

✔ Kangaroo duy trì hệ thống gần 40.000 điểm kinh

doanh, 8 chi nhánh trong và ngoài nước, 2 nhà máy tại Việt Nam,

2 trung tâm nghiên cứu ứng dụng

✔ Cung cấp tới thị trường gần 700 mẫu sản phẩm

✔ Thành tựu: Doanh nghiệp bền vững năm 2016, Giải thưởng Sao Vàng Đất Việt, Top 10 nhãn hiệu nổi tiếng Việt Nam.

➞ “Không đối đầu mà luôn đi trước đón đầu” là tiêu chí trong mọi hoạt động sản xuất và kinh doanh của Kangaroo Với khát vọng chinh phục, Kangaroo hướng tới trở thành Tập đoàn kinh tế đa quốc gia dẫn đầu trong khu vực, tạo ra những giá trị công nghệ, những sản phẩm mang hàm lượng chất xám cao, giá trị sử dụng lớn cho xã hội.

Ngành nghề kinh doanh :

- Máy Lọc Nước Gia Đình Và Thiết Bị Lọc Nước - Kinh Doanh Và Phân Phối

- Đồ Điện Gia Dụng - Kinh Doanh và Phân Phối

- Thiết Bị Nhà Bếp Gia Đình (Nồi Cơm, Máy Hút Mùi, Máy Xay )

- Tủ lạnh công nghiệp - Tủ Đông, Tủ Mát, Tủ Lạnh Trưng Bày

1.2 Máy nước nóng năng lượng mặt trời Kangaroo.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời là gì ?

Máy nước nóng năng lượng mặt trời hay còn gọi là thái dương năng, là thiết bị làm nóng nước bằng việc sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời, phục vụ nhu cầu sinh hoạt của gia đình.

Bình năng lượng mặt trời giúp bảo vệ môi trường, tiết kiệm

thời gian, tiết kiệm điện và tiện ích hoá cuộc sống con người.

Hình 1.1 – Máy nước nóng năng lượng mặt trời Kangaroo.

1.3 Cấu tạo máy nước nóng năng lượng mặt trời

Hầu hết các loại máy năng lượng mặt trời trên thị trường hiện nay đều có cấuđỡ tạo giống nhau, bao gồm 3 phần: bộ phận thu nhiệt, bộ phận giữ nhiệt, giá

ống chân không, ống dầu và tấm phẳng.

- Bộ phận giữ nhiệt (bình bảo ôn): lưu trữ nước nóng và nước lạnh.

- Giá đỡ (khung đỡ): Làm bằng nhôm, sơn sắt tĩnh điện hoặc inox, thiết kế tạo mặt phẳng nghiêng nhằm đón được nhiều nhất ánh nắng mặt trời Khung đỡ này

có vai trò khá quan trọng bởi nó giúp cho thiết bị

gắn trên khung đỡ vững chắc và an toàn hơn khi sử dụng.

Hình 1.2 – Cấu tạo cơ bản của máy nước nóng năng

lượng mặt trời gồm 3 bộ phận chính.

1.4 Nguyên lý hoạt động bình năng lượng mặt trời.

Hiểu được nguyên lý hoạt động phần nào giúp bạn thỏa mãn cơn tò mò thiết bị làm nóng nước như thế nào chỉ với ánh nắng mặt trời Dù nghe nhiều sản phẩm đang hướng đến tận dụng những gì sẵn có từ tự nhiên để bảo vệ môi trường, nâng cao an toàn sức khoẻ, nhưng không phải ai cũng biết về những

tài nguyên quý giá sẵn có từ thiên nhiên - năng lượng mặt trời.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời hoạt động trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên nhờ ánh nắng mặt trời Khi có nắng chiếu vào các ống thu nhiệt chứa nước sẵn, ống thu nhiệt nóng lên truyền nhiệt vào nước, làm nóng nước nhanh chóng mà không cần phải cắm điện như máy nước nóng gián tiếp khác.

Theo quá trình đối lưu nhiệt, nước nóng có xu hướng di chuyển lên trên bình bảo ôn và nước lạnh sẽ di chuyển xuống dưới ống chân không để tiếp tục chu trình hấp thụ nhiệt làm nóng.

Quá trình này sẽ kết thúc khi nhiệt độ nước trong bình chứa và ống chân không bằng nhau, đảm bảo mức nhiệt có thể sử dụng.

Nhìn chung, nguyên lý hoạt động của máy nước nóng năng lượng mặt trời Sơn

Hà khá đơn giản, tận dụng nguồn năng lượng chính từ tự nhiên, đun nóng nước an toàn, đảm bảo, không sử dụng hoá chất Không phụ thuộc quá nhiều vào biến động thời tiết mà chỉ cần có ánh nắng là sẽ có nước nóng sử dụng.

1.5 Máy nước nóng mặt trời ống chân không.

Cấu tạo

3 bộ phận chính là khung đỡ, bình bảo ôn và ống hấp thụ nhiệt chân không :

- Khung đỡ: Làm bằng chất liệu inox hay nhôm sắt được sơn tĩnh điện với tác dụng chính là tạo mặt phẳng nghiêng để đón lấy được ánh sáng mặt trời

ở vị trí cao nhất Khung sẽ là vật đỡ và gắn kết các thiết bị còn lại của máy nước nóng năng lượng mặt trời luôn chắc chắn và đảm bảo an toàn trong suốt quá trình sử dụng.

- Bììnnh bảảo ôn 3 lớớpp:

+ lớp vỏ cách nhiệt bằng Inox 201( 304) của bình chứa nước

+ ruột bình làm bằng Inox SUS304-2B với độ dày bên trong khoảng

0,4 – 0,5mm

Khả năng cách nhiệt cực tốt bởi hợp chất bảo ôn phức hợp và hệ số dẫn nhiệt < 0,017 kw/mk, khả năng chịu nhiệt 160 độ Với cấu tạo của bình nước năng lượng mặt trời như vậy sẽ duy trì được độ nóng của

nước trong một thời gian dài.

Ống hấp thụ nhiệt chân không: Có tác dụng là dẫn nước

từ bình bảo ôn qua để hấp thụ quang năng làm nóng nước.

Máy nước nóng năng lượng mặt trời được trang bị số lượng lớn ống thủy tinh chân không 7 lớp (14-18 ống) cùng với công nghệ tráng Nanomax

thủy tinh trong suốt bên ngoài (có khả năng chịu nhiệt, độ bền

cao), ở giữa là chân không và thân bên trong ống được mạ 3 lớp đặc biệt:

Lớp ngoài cùng là lớp nhôm chống phản quang, giúp ánh sáng mặt trời bị phản lại ở mức thấp nhất.

Lớp trong kế tiếp là lớp Titanium có khả năng hấp thụ nhiệt ở mức tối đa.

Lớp trong cùng là lớp truyền nhiệt – được làm bằng đồng giúp cho nước nóng đạt hiệu quả cao nhất.

Nguyên lý hoạt động.

Bình năng lượng mặt trời ống chân không hoạt động dựa trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên Năng lượng mặt trời sẽ được hấp thụ tại bề mặt sẽ truyền nhiệt đun nóng nước bên trong Vì trọng lượng riêng của nước nóng nhỏ hơn

nước lạnh nên nước nóng sẽ đi lên bình bảo ôn, nước lạnh đi xuống ống chân không để tiếp tục làm nóng Nhiệt độ nước trong bình bảo ôn sẽ tăng lên, quá trình này diễn ra liên tục cho đến khi nhiệt độ trong bình chứa bằng nhiệt độ của nước tại thiết bị hấp thụ (ống chân không).

Hình 1.3 - Máy năng lượng mặt trời ống chân không hoạt động dựa

trên nguyên lý đối lưu nhiệt tự nhiên.

Ưu điểm.

Nước không chảy vào lòng ống, giúp lòng ống không bị bám cặn bẩn, kéo dài tuổi thọ của thiết bị, giảm chi phí bảo trì Sử dụng ống dầu giúp khả năng hấp thụ nhiệt hiệu quả hơn, làm nóng nước nhanh hơn nhất là ở điều kiện nhiệt độ lý tưởng >33°C.

Máy có giá thành khá rẻ, giữ nhiệt lâu, an toàn khi sử dụng

và thân thiện tuyệt đối với môi trường Ống chân không làm nóng nước theo tỉ lệ với nhiệt độ và ánh sáng ngoài trời nên rất phù hợp với khí hậu miền Bắc có mùa đông lạnh.

Không sử dụng điện nên an toàn, thân thiện với môi trường, không xảy ra tình trạng cháy nổ, chập điện Nhược điểm:

Sau một thời gian dài sử dụng, cặn bẩn trong nước bám vào thành ống chân không làm giảm khả năng hấp thụ nhiệt Do đó, để đảm bảo hiệu

suất hoạt động của thiết bị và an toàn sức khỏe, bạn cần vệ sinh bảo dưỡng, súc rửa ống định kỳ.

Khả năng giữ nhiệt thấp, truyền nhiệt tương đối

1.6 Vật liệu nghiên cứu.

Hình 1.4 : Cấu tạo của ống chân không

Ống chân không :

nóng năng lượng mặt trời, là ống hấp thụ nhiệt chân không, được làm từ thủy

tinh trong suốt ở phía ngoài (đảm bảo độ bền và chịu nhiệt cao) Chân không

ở giữa có tác dụng giữ nhiệt độ cho nước không bị truyền ra ngoài và bên

trong là 7 lớp:

Lớp ống ngoài thuỷ tinh (cho tia sáng đi qua và phản chiếu).

2 lớp hấp thụ bên ngoài được phun xạ với công nghệ Nanomax bụi kim loại để hấp thụ nhiệt từ mặt trời.

Lớp tạo độ bám về mặt Magnetron có tác dụng chuyển bức xạ thành nhiệt năng.

Tiếp đến là lớp Nhôm + chất hấp thụ dùng để truyền nhiệt năng lên lớp ống thuỷ tinh bên trong.

Lớp ống thuỷ tinh chịu nhiệt bên trong là nơi chứa nước và giữ nhiệt

Cuối cùng là lớp đồng + titan xúc tác để gia nhiệt trực tiếp lên nước và

Vỏ bình bảo ôn Inox 304.

Inox 304 là hợp kim giữa các loại thép kết hợp với 1 % Mangan, crom và 8% Niken, còn lại là sắt Đặc tính nổi bật của loại inox này chính là độ sáng bóng cao mang đến tính thẩm mỹ cho sản phẩm,

ít bị bào mòn và hoen gỉ theo thời gian, chống chịu lực tốt.

Khả năng oxi hoá tốt ở nhiệt độ lên tới 1010°C - 1120°C Nếu muốn tăng khả năng oxi hoá thì sẽ tăng lượng Carbon trong thành phần.

Độ cứng vừa phải do thành phần Mangan thấp, dễ dàng uốn, nắn, tạo hình dễ dàng và có thể dát mỏng ngay cả khi không cần gia nhiệt.

Bề mặt nhẵn bóng và khó bám sơn nên hầu hết các sản phẩm chế tạo bằng vật liệu inox 304 đều được giữ nguyên vẹn, chỉ được sơn bên

ngoàibắtmắt,lớpsangsơn trọng,ĩnhđiệncó tínhVảlại,thẩmchấtmỹliệucaoinoxnên304khôngcũngcầncó canđộsángthiệpbóngsơn màu để tăng tính thẩm mỹ.

Inox 304 sử dụng thép không gỉ chiếm quá nửa chính

vì thế sản phẩm được làm từ loại vật liệu này có tuổi thọ khá cao thường sử dụng lâu dài từ 30-40 năm.

Đây là nguyên liệu chịu được mọi thử thách của thời tiết, tiếp xúc lâu trong nước.

Bảng so sánh giữa inox 304 và inox 201.

Dễ dàng thực hiện

Thấp hơn 201 nên tiết kiệm năng lượng

Độ bền cao Cao hơn inox 201 bởi

nguyên tố crom và lưu huỳnh nên bề mặt Inox mượt

Không tiếp xúc với axit va muối

Không hút nam châm Cao

INOX SUS 201

4,5% niken + 7,1% magan

Thấp hơn so với Inox sus 304

Khó hơn inox sus 304 Cao hơn 304 vì hàm lượng magan cao

Độ bền thấp hơn

Chống ăn mòn thấp hơn inox sus 304,bề mặt thường có rỗ nhỏ Tiếp xúc nhẹ

Hút nhẹ nam châm Thấp hơn

II Sản phẩm nướớc nóng NLMT và doanh số

2.1 Máy nước nóng NLMT kháng khuẩn

- Sử dụng công nghệ Nano diệt khuẩn

- Ống hấp thụ nhiệt chân không 7 lớp giúp hấp thụ nhiệt nhanh

- Làm nóng ngay khi có ánh nắng mặt trời

- Sản phẩm thân thiện môi trường, tiết kiệm hấp thụ tối đa

nguồn năng lượng mặt trời làm nóng nước

c Thông số kỹ thuật.

Sản phẩm gồm 6 loại ứng với số lượng ống khác nhau là 14, 16, 18, 20, 24

và 28 ống Theo đó, kích thước sản phẩm tăng theo số lượng ống tăng.

Têên sảản phhẩẩm Mã sảản phhẩẩm Kíícch thhưướớc (mmmm) Giiá thhị trrưườờnng

(VND)

8.550.000 1280

9.900.000 1280

10.800.000 1280

1280

14.250.000 1280

16.650.000 1280

Bảng 2 – Giá sản phẩm mã sản phẩm.

2.2 Chi phí nguyên vật liệu.

Về chi phí nguyên vật liệu và doanh thu, do đây là thông tin mà công

ty sẽ không tiết lộ, nên chúng em sẽ chỉ ước lượng chi phí dựa vào

giá thành sản phẩm và những nguyên liệu đã biết ngoài thị trường:

Lớp vỏ cách nhiệt : Inox 20 (giá thị trường khoảng 40.000 – 55.0000đ/kg)

hoặc inox 304 (70.000-90.000đ/kg)

Ruột bình: Inox SUS304-2B (63.000-65.000 đ/kg)

Khung đỡ: Inox 201 (40.000-55.000 đ/kg)

Ống chân không: Tùy vào kích thước của từng loại ống được lắp đặt, giá

cả của mỗi loại ống cũng khác nhau VD: ống chân không 1.5 m – Ø47 thì

giá thành rơi vào khoảng 200.000 đ/ống, loại 1.8 m - Ø58 là 250.000 đ/ống

Tùy theo kích thước của mỗi loại bình thì chi phí vật liệu

tốn cho 1 bình nước nóng sẽ khác nhau.

Ví dụ: sản phẩm Máy nước nóng NLMT kháng khuẩn Kangaroo

Model GD1414 (kích thước 130x196x128cm) có dung tích 140 lít,

14 ống chân không 1.8 m - Ø58 giá thành khoảng ~ 8.500.000 đ

Nguyên liệu Giá thành nguyên Khối lượng Giá thành Giá thành ước tính

vật liệu ước tính trên (tính cả chi phí gia

không

7.250.000 đ

Bảng 3 : Ước lượng chi phí của máy nước nóng năng lượng mặt trời.

IIII KẾẾT LUUẬẬN VÀ ĐÁÁNNH GIIÁ

3.1 Đánh giá máy nước nóng năng lượng mặt trời ống thủy tinh chân không.

3.1.1 Ưu điểm.

- Sử dụng năng lượng mặt trời 100%.

- Không sử dụng điện, an toàn khi sử dụng, không bị chập điện, cháy nổ,

- Sử dụng vật liệu dẫn nhiệt tốt inox 304.

- Giá thành rẻ.

3.1.2 Nhược điểm

- Khả năng giữ nhiệt thấp.

Thời gian truyền nhiệ ớt

tinh ống dầu khá cao.

3.3 Đánh giá máy nước nóng năng lượng mặt trời tấm phẳng.

3.3.1 Ưu điểm.

-Mẫu mã đẹp mắt, hiện đại và sang trọng.

Vì thiết kế rời, tấm phẳng thu nhiệt có thể lắp ở bất cứ

vị trí nào, không cần gần bình bảo ôn.

Hoàn toàn không sử dụng điện, an toàn 100% và thân thiện với môi trường.

Thời gian giữ

Khoảng 72h nhiệt

Sử dụng điện Không

Ống thủy tinh dầu

Ống thủy tinh dầu được phủ 3 lớp đồng, bạc, titan

Nhanh hơn ống chân không 1 - 2h

Nhanh Khoảng 72h - 96h Không

cao

Tấm phẳng

Kính cường lực

và lớp thấu kính 2h

Nhanh Khoảng 100h Không

Khá cao

Sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời,

Sử dụng hoàn toàn tiết kiệm điện năng.

năng lượng mặt trời, Tiếp tục truyền nhiệt

Ưu điểm tiết kiệm điện năng ngay khi trời tắt

Giá thành rẻ, ít hư nắng.

hỏng, dễ dàng thay Không đóng cặn bã

đảm bảo chất lượng nước.

Sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời, tiết kiệm điện năng.

Vì thiết kế rời, tấm phẳng thu nhiệt có thể lắp ở bất

cứ vị trí nào, không cần gần bình bảo ôn.

Thiết kế sang trọng

Không sử dụng điện, nên

an toàn 100% và thân thiện với môi trường.

Thời gian giữ nhiệt thấp.

Khả năng truyền

Mức giá của ống dầu Giá thành rất cao, gấp 3 –

Nhược điểm nhiệt chậm.

Dễ đóng cặn, rêu, cao. 6 lần so với các loại máy

khác.

nhớt trong lòng ống sau thời gian dài sử dụng.

Bảng 3 : so sánh 3 loại máy nước nóng năng lượng mặt trời hiện nay.

KẾT LUẬN

Bài báo cáo đã tìm hiểu khái quát về máy nước nóng mặt trời: cấu tạo,, nguyên lý hoạt động, phân loại.Chúng ta cũng đã tìm hiểu sâu hơn về lớp Polyurethane cách nhiệt, Inox 304 như phương pháp chế tạo cùng kết quả đạt

được Qua đó chúng ta rút ra được những lợi ích của máy nước nóng mặt trời như Tiết kiệm điện năng tối đa, Bảo vệ nguồn tài nguyên, An toàn khi sử

dụng, Phù hợp với những khu vực như nước ta.

Với kết quả đó chúng ta hy vọng hơn nữa về bước tiến lớn hơn trong ngành năng lượng nói chung và việc chế tạo máy nước nóng năng lượng mặt trời nói riêng.