BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN NHẬP MÔN KỸ THUẬT ĐỀ TÀI HỆ THỐNG TÔN TẢN NHIỆT

Hình1.1 Điều này khiến nhiệt độ trung bình của không khí và các đại dương trên Trái Đất tănglên theo các quan sát trong các thập kỷ gần đây.. Tuy nhiên do việc sử dụng máy lạnh đồng nghĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOACƠ KHÍ

-

 -BÁOCÁOBÀITẬPLỚN: NHẬPMÔNKỸTHUẬT

*Bản kếhoạchtrênlàdựkiếntiếnđộchodựán.

3.8Ưuđiểmvànhữngcảitiếnso vớinhữngmẫutươngtự trênthếgiới Trang 43

3.9Cácphươngáncủanhóm Trang44

DANHMỤCHÌNHẢNH

Hình1.1 Trang6 Hình1.2 Trang7 Hình1.3 Trang7 Hình1.4 Trang8 Hình1.5 Trang10 Hình1.6 Trang11 Hình1.7 Trang12 Hình1.8 Trang13 Hình1.9 Trang15

Hình2.1 Trang17 Hình2 2 Trang18 Hình2.3 Trang19 Hình2.4 Trang20 Hình2.5 Trang21 Hình2.6 Trang22 Hình2.7 Trang23

Hình2.8 Trang24 Hình2.9 Trang25 Hình2.10 Trang25 Hình3.1 Trang26 Hình3.2 Trang28

*Cáchìnhảnh nguyênvậtliệu

HìnhA Trang29 HìnhB Trang30 HìnhC Trang31 HìnhD Trang32 HìnhE Trang33 HìnhF Trang34 HìnhG Trang35 HìnhH Trang36 HìnhI Trang37 Hình3.3 Trang44 Hình3.4 Trang45 Hình3.5 Trang47 Hình3.6 Trang48

Bảng1 Trang49

CHƯƠNG1:MỞĐẦU 1.1 Lýdochọnđềtài

Trongquátrìnhcôngnghiệphóa,hiệnđạihóa,bêncạnhnhữnglợiíchthấyrõ,chúngtacũngphảiđốimặtvớinhiềuhệ lụytiêucực,mộttrongsốđóphảikểđếnđólàhiệntượngtrái đấtnónglênhaycòngọi là sựnóng lêntoàncầu

Hình1.1

Điều này khiến nhiệt độ trung bình của không khí và các đại dương trên Trái Đất tănglên theo các quan sát trong các thập kỷ gần đây Khi cơ thể chúng ta ở trong nhiệtđộnóngquá lâusẽgâyra nhữnghệ lụynhưđộtquỵnhiệt,nhiệtđộquácaolàmcơthể tiếtnhiều mồ hôi gây mệt mỏi, giảm năng suất làm việc ,… Hiện nay 1 phương pháp phổbiến mà con người chúng ta sử dụng đểlàm hạ nhiệt độ xuống đó là sửa dụng máylạnh Tuy nhiên do việc sử dụng máy lạnh đồng nghĩa với việc liên tục thực hiện quátrình giãn nở khí đoạn nhiệt khiến cho Entropy( tức là sự hỗn loạn của các phân tử

khícủamôitrường)chỉthayđổitheochiềuhướngtăngEntropykhiếnchotráiđấtngày

càngnónglên,gâyra hiệntượngnónglêntoàncầu.Cứnóngthìra dungmáylạnh,

Hình1.2

dungmáylạnhthìlạicàngnóng,tạonên1vòngtuầnhoànkhôngthể nàothayđổi

Bên cạnh đó, hỗn hợp khí dùng trong các máy lạnh như các khí: CFC(CFC còncótên là Chlorofluorocarbon Là hợp chất Khí này là một hợp chất của các chất hữucơnhư:cacbon,clo và flo.),KhíHalogen,…

Hình1.3

+Về táchạicủakhíCFCđếntínhmạngconngười:

-KhihítchấtCFC vớinồngđộlớnsẽgâyngộđộc hệthầnkinhtrungương.Theocơquan nghiên cứu

về Khoa học Môi trường, với nồng độ đủ lớn thì người hít sẽ cótriệu chứng nhiễm độc tương tự như uống rượu Bên cạnh đó còn xuất hiện triệuchứngchóngmặt,đauđầu, run vàcogiật

-Ngoàira,việchítphảichấtCFCcũngcóthểlàmrốiloạnnhịptimdẫnđếntửvong.Đặcbiệt, khitiếp xúc vớisốlượnglớncácchấtCFCcóthểgâyngạtthở

+TáchạicủakhíCFCđếntầngOzone:

CFClà

nhữnghóachấtdoconngườitổnghợpđểsửdụngtrongnhiềungànhcôngnghiệpvàtừđóxâm nhậpvào khíquyển

Đặc biệt, CFC 11, CFCl3, CFCl2 (hay freon) Đặc biệt là F12 là những chấtthôngdụngcủaCFC Bên cạnh đó, thìmộtlượng nhỏCFC khác làCHC1F2( h o ặ c F22), CCl4 vàCF4 cũng xâmnhậpvàokhí quyển.

Hình1.6

*CFCảnhhưởng đếntầngozon nhưthế nào

-Cả hai hợp chất CFC 11 và CFC 12 hoặc freon đều mang lại hiệu quả cao vềmặtkinhtế.Dođó,ứngdụngcủacáchợpchấttrêntăngnhanhtrongcácthậpniênvừaqua.Vớidạngtồntạisolkhí nênF11 vàF12 làmtổnthương tầngozon

-Nhưnghiệnnay,các hợpchấttrênvẫnđangđượcsảnxuấtvàtăngvề

sốlượngnênkhảnăng ảnhhưởng đến tầngozonngàycàngcao

-Trong thực tế thì CFC có tính ổn định cao và khó bi phân hủy Khi ở thượng tầngkhí quyền thì CFC được tia cực tím phân hủy Tốc độ phân hủy CFC tăng nhanh nếutầngozon bịtổnthương

-Hiệnnay,tìnhtrạngônhiễmthếgiớiđangtăngcao

- Mặt khác không phải ai cũng có điều kiện để có thể lắp đặt hệ thống máy lạnh do nócó chi phí cao và hao phí điện nhiều ngoài ra máy lạnh còn mang lại rất nhiều nhượcđiểm như gây khô gia,dị ứng nhiễm trùng đường hô hấp, không thân thiện với môitrường,….Từ những điều trên tụi em dã quyết định chọn dề tài thiết kế hệ thống

nắngnóngởnhữngthángsauhèkéodài,cùngvớiđólà

thiêntai,hạnhán,lũlụt… Gầnnhưnguyênnhân chomọithiêntaiđóchínhlàsựnónglêntoàn cầu

Hình1.8

- Chúng ta đang trong giai đoạn “phục hồi” cho trái đất, trồng nhiều cây xanh, cũngnhư hạn chế các khí thải bằng các phương tiện đi lại chạy bằng điện – Đó là nhữngphương tiện của tương lai, là phương tiện góp phần cứu lấy trái đất,… Giữa nhiều đềtài khoa học trong các lĩnh vực khác nhau, nhóm chúng em nhận thấy chúng mình nênthựchiệnmộtdựánchomộtsảnphẩmvừa thânthiệnvớimôitrường,vừalàgiảiphápgiúp con người phần nào giảm thiểu được, thích nghi được với sự thay đổi nhiệt độthất thường hiện nay của trái đất, nhómchúng em đã họp bàn và suy nghĩ thực hiện dựán: “ Tôn tản nhiệt” Là một ý tưởng mới mẻ chưa từng có trên thị trường, khá khókhan trong việc tìm hiểu thông tin nhưng nhóm chúng em đã cố gắng hết sức, mày mònghiên cứu để trình bày được ý tưởng của mình một cách đầy đủ nhất, mong “Tôn tảnnhiệt”sẽtrởthành

- Được tiếp cận với việc nêu ý tưởng, các phương pháp lên kế hoạch cho mộtdựán như thế nào, dự trù chuẩn bị nguyên vật liệu ra sao,… thông qua sự giúpđỡcủagiảngviênbộmôn NhậpMônKỹThuật: PSG TSLưuThanhTùng.

Hình ảnh về sản phẩm Tôn tản nhiệt được thiết kế bằng

phầnmềmCAD củaAutodesk.

Hình 2.1

CHƯƠNG2:CƠSỞLÝTHUYẾT 2.1 Giớithiệuvềhệthốngtôntảnnhiệt

- Hệthốngtôntảnnhiệtlàhệthốngtôndùngnướcđểlàmmát,giúphạnhiệtđộtrongnhàtrong những ngàynắngnóng

- Hệthốngtôntảnnhiệtlàmộtýtưởngmớitrongviệc giúpđiềuhòanhiệtđộtrongphòng

-Hệthốnghoạtđộngdựa trêncáchphátbiểuthứ1nguyênlýIIcủanhiệtđộnglực học,hấpthụ nhiệttừmặttrờitrongcáinắngnhư đổlửacủacáinóngViệtNam.

*Cáchphátbiểu1củaNguyênlýIINhiệtđộnglựchọc:Nhiệtkhôngthểtruyềntừ1vậtnóngsang1vật nónghơn

Hình2.2

NguyênLýIINhiệtĐộngLựcHọc

-Cấutạocủahệthống tôntảnnhiệt baogồmcó:

+ Một ống nước sẽ gắn trực tiếp vào đường nước máy của người dân sử dụng và ốngnướcnàygắntrực tiếplênhệ thốngmáitônđểthực

hiệnviệcbơmnướcvàophầnrỗngbêntrong mái tôn

+Hệthốngmáitôncấutạonhưmộtkhốihộprỗngvàđược lótbêndướilà mộttấmđệmchống thấm ( Tấmgỗ phủ1 lớpsơnchốngthấm)

+Mộtốngnướccònlạilắpbêndướihệthốngtônvànógắnvớihệ thốnglọcnước

Hướng đi của nước

- Lấy nước từ hệ thống sinh hoạt của nhà dân sau đó chạy lên hệ thống tôn, tiếp

đếnnướcsẽchạyquahệ thốnglọcrồicuốicùngnướcsẽtrởvề bồnchứavà xả rađểngườidântiếp tụcsửdụngsinhhoạt

-Mục đích là để lượng nhiệt mái tôn nhận được từ mặt trời sẽ trao đổi trực tiếp

vớinướccótrongkhoang,làmgiảmnhiệtđộcủamáitônvàduytrìnhiệtđộđótrongmộtkhoảngthời giannhấtđịnh

Khóa van

Hình2.6

- Khóavancótácdụngđểđiềuchỉnhlượngnước trongkhoangnướcởTôn

Bồn nước

- Bồnnướcdùng đểchứanướcsau khHiìsnửhd2ụ.n8gđểlàmmát.

-Bộlọcnước Hình2.9

-Khóavan

Hình2.10

CHƯƠNG3:THIẾTKẾHỆTHỐNGTÔNTẢNNHIỆT 3.1 Ýtưởngthiếtkế

-Mẫuthiếtkếdựatrên TấmLấySángPolycarbonate Rỗng Ruột

Hình3.1 TấmLấySángPolycarbonateRỗngRuột

- Tiếnhànhthiếtkế,lắprápsảnphẩm

- Thựcnghiệm,chỉnhsửasản phẩm

- Khảosátýkiếnngườitiêudùng

- Đánhgiásản phẩm

3.3 Bảnthiếtkế

Hình3.2

3.4 Nguyênliệu

A

B

D

E

F

G

H

I

Ta sẽ tính nhiệt độ cân bằng của hệ “Tôn tản nhiệt”dựa trên các thông số

đãchosau1 giờdưới ánhnắng mặttrời

-Nhiệtlượngmàmặttrờicungcấp chotrong1giâylà120144(J))

Các dữ liệu:Nhiệt lượng trong 1 giờ Q = 132 x 3600 =475200 (J)

Nhiệt dung riêng của thép : c1 ( thành phần chính của thép):

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta tính nhiệt độ của tôn sau 1 giờ hấp

thụnhiệtlượngtừ ánhnắng mặttrời, dùngcôngthứctính nhiệtlượng:

Phéptính:

Vậy nhiệtđộtăngthêm củatônsẽxấpxỉ2,23độ K

Xétnhiệtđộcơ bảncủatônlà25oC=298oK=>Nhiệtđộmáitônsau1giờsẽxấpxỉ

298oK+2,23oK=300,23oK.

3.7 Ứngdụngcủahệthốngtôntảnnhiệt

- Tản bớt nhiệt nóng giúp điều hòa không khí trong nhà mát hơn Việc điều hòatrong nhà mang lại rất nhiều ứng dụng như giúp tạo môi trương làm việc sảngkhoáiđạt hiệu quả caohơn, giảm nguycơđột quỵnhiệt khi thờitiết thayđổi.

- Thay thế cho máy lạnh đối với những gia đình có thu nhập thấp vẫn có thể sửdụng

- ThaythếchomáylạnhđểgiảmbớtsựônhiễmmôitrườngdokhíCFC HCFCcóthểgây phá hủy tầng ozon….

xuất sơn đã cho ra mắt rất đa dạng sản phẩm sơn sở hữu khả năng chống nóng

việcphun loại sơn này lên mái tôn sở hữu thể làm giảm sự hấp thụ nhiệt của mái Theokiểmnghiệmthìsaukhiphunloạisơnnàynhiệtđộmáitôncóthểgiảmtừ5–10độ.’

Phươngán 1:KhimáitônmớicSầơnnsơnchchốốnnggnnónógn,gsơncáchnhiệt,khi đómáitônsẽchưa bị rỉ sét, nên khi sơn chống nóng không cần phải lớp lót chống rỉ, chống ăn mònnữa.QuytrìnhchuẩncủasơnchomáitôHnìnlàhv3ệ.4sinhsạchbềmặtrồi phủsơn2 -3

lớpsơnchốngnónglàđược,độdày250-350microns thìcầnđịnhmức 8m2/lít/1lớp

Phương án 2:khi mái tôn cũ đã bị rỉ sét thì cần phải chống rỉ trước rồi mới phủ

sơnchốngnóng.Quytrìnhchuẩnlàvệsinh, loạibỏrỉsétbằnglùinhùihoặcbằngmáychànhám, sau

đó rửa bằng nước sạch để khô rồi mới tiến hành sơn một lớp sơn lót chốngrỉ, sauđósơn phủsơncách nhiệthoặcsơn2- 3lớp chốngnóng

Phương án 3: Khi mái tôn trước đây đã sơn rồi, nay sơn cần sơn lại Quy trình

sơnmái tôn chuẩn là loại bỏ các lớp sơn không đạt bám dính tốt bằng hóa chất hoặc bằngmáy rồi sau đó vệ sinh sạch, không để bụi bẩn hoặc vết nhơ Những khu vực bị rỉ

sétcầnsửdụngsơnlótchốngrỉgiàukẽmđểhạnchếsựănmòn,sauđómớisửdụngsơnchốngnóng hoặcsơn cáchnhiệt

Phương án 4:Đối với hệ tường, vách tôn hay tường bê tông hướng đón mặt trời

nhưcác hướngtâythìvàobuổichiềusẽrấtnóngnêncầnphủlớpsơn cáchnhiệthoặcsơnchống nóng, những vị trí bị rỉ sét thì xử lý như trên nếu bề mặt còn đẹp thì cứ phủ 2hoặc03 lớp sơn cáchnhiệthoặcchống

nónglàđược

Chi phí sơn chống nóng cho 1 mét vuông tôn hiện tại dao động từ

50.000-80.000đồng,làmộtbiệnpháp

kếthợphoànhảovớimôhìnhtôntảnnhiệtdểtốiưuhiệuquảchống nóng

BộphunHsìưnhơ3n.6gmáitôn

Như chúng ta đã biết thì hiện nay, những công trình như là nhà ở hay là xí nghiệpvàchuồng trại thì người ta sẽ chọn vật liệu tôn làm phần lợp bên trên Điều này khiếnchomặt tôn trở nên rất nóng chỉ sau một thời gian ngắn và những người ngồi dưới cũngthực sựmệt mỏi vìnắngnóng

Và sự hấp thụ nhiệt mạnh của tôn sẽ khiến cho người dùng ở đây cực kì khó chịuvìnóng.Bêncạnhđó,hiệuquảkhilắpđặthệthốngphunnướcđểkhắcphụccáinóngoiảchonênnăngsuấtlaođộngcủacôngnhântrongnhà máytrở nêntănglênđángkể

Không chỉ có như vậy, gia súc gia cầm, vật nuôi trong nhà được lợp bằng mái tôncũngsẽ ảnh hưởng nghiêm trọng vì mất độ ẩm cũng như là dịch bệnh rất dễ lây lantrongmùanắngnóngvớiquymônuôinhốtchuồngtrạihiệnnay.Vìvậyphunsươngmáitôn giúpvậtnuôipháttriển vàsinhtrưởng tốttrong mùahènắngnóng

Phun sươnggiúptiết kiệm điện và nướchơn các béc tưới phun mưa chỉ phù hợp

chotướirau.Với bộ tướimái tôn này,b ạ n c h ỉ t ố n g ầ n 1 0 0 0 t i ề n đ i ệ n

v à n ư ớ c l à đ ủ đ ể giúpgiảmnhiệt cảngày cho ngôinhà bạn

Vì vậy bộphun sương làm mát mái tônnày tiêu tốn rất ít nước và điện nhưng có

thểgiảmnhiệt độxuống 2đến 3độso với bình thường

Ưu/Nhượcđiểm

Phươngpháp

Sơnchống nóng -Hạđượcnhiệtđộtừ5-10độ -Chiphíkhá tốnkém

Bộphunsươngmáitôn - Dễlắprápvàsửachữa

- Gọnnhẹ, dễsửdụng

-Chiphímuabộphunsươngkhá cao và hiệuquảgiảmnhiệtkhôngcao (chỉtừ2-3 độC)

-Hiệuquảlàmmát cao

-Ý t ư ở n g m ớ i c h ư a đ ưa

Hệthốngtôntảnnhiệt -Giácảphảichăng vàothực nghiệm

-Tiếtkiệmnước -Hiệuquảgiảmnóngphụ-Thânthiệnvớingườitiêu thuộcv à o t h ờ i g i a n t

ô n

hsángm ặ t t r ờ i n h ư n g d

u ytrìổ n đ ị n h ở m ứ c 2 9 8oK,luônt h ấ p h ơ n n h i ệ t

đ ộ

Bảng1

*Tùyvàohoàncảnhmàchúngta sẽsửdụngcác phươngthứcchốngnóngsaochohợplý.

3.10 Kếtquảthựchiệnđược

- Mộthệthốngtôntảnnhiệthoànchỉnhvàđược đưa vàosửdụng

- Hiệnnaydotìnhhìnhdịchbệnh,nhómchúngemchưa cóđiềukiệngạpmặtbànbạccụ thể hơn, mọi việc trao đổi chỉ diễn ra thông qua hình thức online nên chưa được rõràngvàcụthểnhư mongđợi

- Mọi sai sót kính mong mọi người góp ý, nhóm chúng em xin tiếp thu, nghiên cứu kỹhơnvàkhắcphục

Xintrântrọngcảmơn