SKKN ứng dụng mô hình hệ thống lạnh water chiller vào giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp tại trường trung cấp kinh tế

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG LẠNH WATER CHILLER VÀO GIẢNG DẠY HỌC PHẦN THỰC TẬP LẠNH CÔNG NGHIỆP TẠI TRƯỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KỸ THUẬT ĐỒNG NAI Người thực hiện: NGUY

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI

TRƯỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KỸ THUẬT ĐỒNG NAI

Mã số:

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG LẠNH WATER CHILLER VÀO GIẢNG DẠY HỌC PHẦN THỰC TẬP LẠNH CÔNG

NGHIỆP TẠI TRƯỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KỸ THUẬT

ĐỒNG NAI

Người thực hiện: NGUYỄN THÀNH DANH

Lĩnh vực nghiên cứu:

- Quản lý giáo dục 

- Phương pháp dạy học bộ môn: 

- Lĩnh vực khác: 

Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN

 Mô hình  Đĩa CD (DVD)  Phim ảnh  Hiện vật khác

(Các phim, ảnh, sản phẩm phần mềm)

Năm học: 2016 - 2017

BM 01-Bia SKKN

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài “Ứng dụng mô hình hệ thống lạnh Water chiller vào giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp tại trườngTrung cấp Kinh tế Kỹ thuật Đồng Nai”tác giả nhận được sự quan

tâm, giúp đỡ của các cấp Lãnh đạo Trường, Khoa; đồng nghiệp và người học Tác giả xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến:

- Lãnh đạo trường;

- Lãnh đạo Khoa điện – Điện lạnh;

- Tập thể lớp 1409 Công nghệ kỹ thuật nhiệt;

- Tập thể lớp 1509 Công nghệ kỹ thuật nhiệt;

Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh những thiếu sót, kính mong Quý Giám khảo, quý Thầy cô đóng góp ý kiến để giúp đề tài hoàn thiện hơn

Chân thành cảm ơn !

MỤC LỤC

3 Cấu tạo mô hình hệ thống lạnh điều hòa trung tâm

Water chiller

5

4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống 7

5 Sơ đồ mạch điều khiển và động lực của hệ thống 9

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG LẠNH WATER CHILLER VÀO GIẢNG DẠY HỌC PHẦN THỰC TẬP LẠNH CÔNG NGHIỆP TẠI TRƯỜNG TRUNG CẤP KINH TẾ - KỸ THUẬT ĐỒNG NAI

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, những công nghệ mới luôn luôn được phát minh và ứng dụng vào sản xuất, để người học sau khi

ra trường có thể tự bước trên đôi chân của mình và tự tìm tòi phát triển công việc cho chính bản thân việc trang bị những kiến thức kỹ năng là một yếu tố quan trọng

Để truyền tải được các kiến thức, kỹ năng thật tốt cho học sinh Chúng ta cần có những thiết bị, mô hình mang tính thực tế để truyền tải cho học sinh trong quá trình học Để học sinh sau khi tốt nghiệp ra trường ứng dụng được những gì đã học, để áp dụng vào thực tiễn

Để tiếp cận được những công nghệ tiên tiến và giải quyết nhu cầu lao động có đào tạo, cần có những giải pháp vừa mang tính kinh tế, vừa đáp ứng được với nhu cầu học tập và giảng dạy của học viên và giáo viên

Với những nhu cầu thiết thực, của việc dạy và học của học sinh và giáo viên

Để áp dụng vào thực tế, giúp cho người học không mang tính trừu tượng Nên tác giả đã chế tạo mô hình Hệ thống lạnh điều hòa trung tâm Water chiller Tham gia Hội thi thiết bị đào tạo tự làm cấp tỉnh Đồng Nai vào tháng 7 năm 2016 Và tham gia Hội thi thiết bị đào tạo tự làm toàn Quốc vào tháng 10 năm 2017

Với mục tiêu tránh lãng phí, tích cực khai thác những thiết bị sẵn có của trường để ứng dụng vào giảng dạy, với mô hình hệ thống lạnh điều hòa trung tâm Water chiller này có thể giảng dạy thêm các học phần Thực tập trang bị điện lạnh, vật liệu nhiệt lạnh, Kỹ thuật nhiệt và điều hòa không khí trong đào tạo của ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt

Nhằm cũng cố lại kiến thức, đồng thời vận dụng những kiến thức đã học để

áp dụng tính toán, thiết kế, vận hành cho hệ thống cụ thể trong thực tế Từ đó giúp

BM03-TMSKKN

học sinh có cái nhìn tổng quan giữa lý thuyết và thực nghiệm, giúp học sinh trau dồi hoàn thiện những kiến thức đã học để áp dụng vào thực tế

Trước đây khi giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp học sinh chủ yếu là học lý thuyết cộng thêm với đấu mạch điều khiển cho hệ thống Không có mô hình thực tế để giảng dạy, với việc dạy học như vậy học sinh khó có thể tiếp cận nhanh chóng và tự tin trong việc tiếp cận với những hệ thống lạnh thực tế, không biết để vận hành hệ thống khi học xong học phần

Như vậy tỉ lệ học sinh có thể đáp ứng được mục tiêu của học phần là chưa cao, để khắc phục được điều đó nội dung đề tài này sẽ làm sáng tỏ

Với đặc tính trực quan sinh động khi học trực tiếp trên mô hình hệ thống lạnh thực

tế, học sinh dễ dàng tiếp cận, dễ dàng ứng dụng và thao tác trên hệ thống thực tế

Tỉ lệ học sinh đã tự tin thực hiện trên hệ thống là 100% Đây cũng là lý do tác giả

chọn đề tài “Ứng dụng mô hình hệ thống lạnh water chiller vào giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp tại trường Trung cấp Kinh tế - Kỹ thuật Đồng Nai”

II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

1 Cơ sở lý luận

Hiện nay không chỉ riêng nước ta mà cả các nước phát triển trên thế giới, những nước trong khu vực cũng quan tâm đến việc làm gì để nâng cao khả năng tư duy, khả năng xử lý mọi tình huống, khả năng ứng dụng những kiến thức đã học áp dụng vào thực tế Và muốn có được những con người như thế, giáo dục nghề nghiệp đóng vai trò quan trọng và nhận phần trách nhiệm quan trọng Nói đến giáo dục, chúng ta biết có nhiều phương pháp khác nhau để nhằm đạt được mục đích cho người học nêu trên

Phương pháp sử dụng phương tiện trực quan không phải là phương pháp mới, nhưng ứng dụng mô hình thực tế vào giảng dạy các học phần giúp cho người học thao tác dễ dàng, nhận dạng được các thiết bị có trên mô hình, và từ đó hình thành được kỹ năng cho người học, từ những kỹ năng, người học có thể hình thành được

kỹ xảo

2 Cơ sở thực tiễn

2

Hiện nay hệ thống lạnh điều hòa không khí trung tâm Water chiller được ứng rất rộng rãi và phổ biến Nhưng do việc ứng dụng các mô hình để đưa vào giảng dạy còn hạn chế Giáo viên chủ yếu hướng dẫn cho học sinh thao tác đấu mạch điện chủ yếu trên bảng điện, không có hệ thống thực tế để kết nối trực tiếp Hầu hết học sinh sau khi học xong học phần đều chưa tự tin để đấu nối và vận hành hệ thống thực tế Điều này chứng tỏ rằng việc tích cực hóa được người học, làm cho người học không hứng thú chưa mang tính thực tế đã ảnh hưởng đến kết quả đạt được của học sinh

III THỰC TRẠNG KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1 Thực trạng

Trước đây khi giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp, cũng như các học phần khác Chưa có mô hình hệ thống lạnh điều hòa trung tâm Water chiller để giảng dạy, như vậy làm cho giờ học không có tính trực quan sinh động và người học cũng không được tương tác, hình thành những kỹ năng của học phần

2 Thuận lợi

Khi giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp còn nhiều khó khăn, vì mô hình chưa có để giúp cho việc dạy và học được tốt hơn Từ đó lãnh đạo Nhà trường

đã tạo điều kiện và cấp kinh phí để chế tạo mô hình hệ thống lạnh điều hòa trung tâm Water chiller Tham gia hội thi thiết bị đào tạo tự làm cấp tỉnh lần IV, và Hội thi thiết bị đào tạo tự làm toàn Quốc lần V Để ứng dụng vào giảng dạy các học phần chuyên ngành, giúp người học tương tác trên mô hình thực tế

Với sự đóng góp ý quý báu từ các chuyên gia của hội thi và sự hỗ trợ của các đồng nghiệp trong khoa cũng như học sinh, đã khích lệ tinh thần để tác giả hoàn thiện mô hình và ứng dụng vào giảng dạy các học phần

Bên cạnh đó là việc không ngừng đầu tư trang thiết bị, máy móc cũng như mô hình của lãnh đạo Nhà trường để phục vụ cho công tác giảng dạy Là sự quan tâm giúp đỡ động viên của lãnh đạo Nhà trường đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả hoàn thiện mô hình để đưa vào giảng dạy

3 Khó khăn

Trước khi giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp, phần lớn học sinh không hình thành được kỹ năng của học phần vì không có mô hình thực tế để học sinh tương tác Điều này làm cho việc dạy và học gặp nhiều khó khăn, bên cạnh đó

cơ sở vật chất của Nhà trường cũng chưa đáp ứng được yêu cầu dạy và học Chưa phát huy và nâng cao hiệu quả học tập của học sinh

Ngoài ra còn có các yếu tố khách quan và chủ quan ảnh hưởng khi thực hiện

đề tài

IV TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP

Để ứng dụng mô hình hệ thống lạnh điều hòa không khí trung tâm Water chiller vào giảng dạy học phần thực tập lạnh công nghiệp, và các học phần liên quan

Giới thiệu mô hình, công dụng và đặc tính kỹ thuật của hệ thống cũng như quy trình vận hành của hệ thống, nguyên lý hoạt động của hệ thống

1 Giới thiệu mô hình.

Đưa kỹ thuật, công nghệ, khoa học mới vào nội dung giảng dạy cho sinh viên, học viên nghề công nghệ kỹ thuật nhiệt (Điện lạnh), nhằm giúp các em không bị bở ngỡ khi ra làm việc tại các công ty, doanh nghiệp

Mô hình là một hệ thống điều hòa không khí trung tâm thực tế được thu nhỏ

để phục vụ cho công tác giảng dạy Các thiết bị và chế độ vận hành – bảo trì bảo dưỡng điều phù hợp với thực tiễn của công nghệ Giúp cho học sinh có thể vận hành bảo trì bảo dưỡng và thay thế thiết bị một cách dễ dàng, tạo được sự hứng thú cho học viên

Thiết bị được làm từ các vật liệu phổ biến và hiện có trên thị trường trong nước, nên giảm được rất nhiều chi phí so với thiết bị ngoại nhập, nhưng vẫn đảm bảo được các đặc tính kỹ thuật và thẩm mỹ

Các thiết bị có kết cấu vững chắc, dễ cơ động, được lắp cố định nên độ bền cao và không gây ô nhiễm môi trường, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

2 Đặc tính kỹ thuật của hệ thống.

4

Khung đỡ bằng sắt, sơn tĩnh điện (2000x1400x900)mm

Bốn bánh xe di chuyển

Mặt bàn bằng ván gỗ công nghiệp, phủ inox Panel lắp trên giá đỡ, cách điện,

độ bền cao, thể hiện các sơ đồ nguyên lý, sơ đồ điều khiển, lắp các khí cụ điện

Hệ thống lạnh điều hòa không khí kiểu làm lạnh bằng nước là hệ thống trong

đó cụm máy lạnh không trực tiếp xử lý không khí mà làm lạnh nước đến khoảng

7OC Sau đó nước được dẫn theo đường ống có bọc cách nhiệt đến các dàn trao đổi nhiệt gọi là các FCU và AHU để xử lý nhiệt ẩm không khí Như vậy trong hệ thống này nước sử dụng làm chất tải lạnh

Đây là hệ thống điều hòa trung tâm có dùng nước làm chất tải lạnh

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều hoà làm lạnh bằng nước Hệ thống gồm các thiết bị chính sau:

Cụm máy lạnh Chiller

Tháp giải nhiệt (đối với máy chiller giải nhiệt bằng nước) hoặc dàn nóng (đối với chiller giải nhiệt bằng gió)

Bơm nước giải nhiệt

Bơm nước lạnh tuần hoàn

Bình giãn nở và cấp nước bổ sung

Hệ thống xử lý nước

Các dàn lạnh FCU và AHU Cụm máy lạnh chiller là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước Nó được sử dụng để làm lạnh chất lỏng, trong điều hoà không khí sử dụng để làm lạnh nước tới khoảng 7oC Ở đây nước đóng vai trò là chất tải lạnh

Kết cấu giá đỡ

Bảng điện điều khiển

Nguồn cung cấp

Các thiết bị chính và thiết bị phụ của hệ thống

Các chuỗi bảo vệ cho hệ thống

3 Cấu tạo mô hình hệ thống lạnh điều hòa trung tâm Water chiller.

Mô hình hệ thống làm lạnh với máy lạnh trung tâm

Mô hình hệ thống lạnh điều hòa trung tâm Water chiller

4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống.

Buồng lạnh Quạt FCU

- Hệ thống gồm 4 vòng tuần hoàn chính:

Vòng tuần hòa môi chất lạnh bao gồm các thiết bị chính: Máy nén, bình ngưng, bình chứa cao áp, van tiết lưu - ống mao, bình bay hơi và bình tách lỏng

8

Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hòa trung tâm Water chiller

Vòng tuần hoàn nước giải nhiệt gồm các thiết bị: bơm nước giải nhiệt, tháp giải nhiệt, hệ thống cấp nước tự động

Vòng tuần hoàn nước lạnh gồm các thiết bị sau: bơm nước lạnh (bơm nước từ dàn lạnh của FCU), FCU, bình giản nở, van cấp nước lạnh (hoạt động 2 chế độ Auto-Manul)

Vòng tuần hoàn không khí lạnh (FCU)

5 Sơ đồ mạch điều khiển và động lực của hệ thống.

MẠCH ĐỘNG LỰC ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM WATER CHILLER

L 1 N

CB

1 PHA

QUẠT GIẢI NHIỆT BƠM GIẢI NHIỆT QUẠT DÀN LẠNH BƠM NƯỚC LẠNH MÁY NÉN

1

4

1

2

MACH DIỀU KHIỂN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRUNG TÂM WATER CHILLER

QUẠT GIẢI NHIỆT

N

KM 1

KM 1

H 1

OL 1

S 2

S 02

95 96

44 43

A 1

A 2

BƠM GIẢI NHIỆT QUẠT DÀN LẠNH BƠM NƯỚC LẠNH MÁY NÉN

KA 1

KA 2 T 1

9

5

2 7

10 6 13 14

MANUAL AUTO

KA 1

S 01

S 1 KA 1

KA 1

L

CB 1 PHA

Emergency

Stop

SW 1

4 12

11 7

KM4 H 5

S 5 KM 5

S 05

OL 4

KM 1

KM 2

KM 3

LP HP

THER

96 95

43

44 63 64 63 63

64

A 2

T 3

8

6

KM 3

KM 3

H 3

OL 3

S 04

S 4

96 95

43

44

A 1

A 2

T 3

S 03

S 3

KM 2

KM 2

H 2

OL 2

95 96 43

44

A 1

A 2

T 1

8

7

T 2

9

KA 1

T 2

KA 2

5

KA 2

6 10

7

2

KA 3 SV

KM 5 SW 2

OL 1

H 6

OL 4

H 9

OL 3

H 8

OL 2

H 7

61 62

CẤP DỊCH BÁO SỰ CỐ

13 14

13

14

6 Quy trình vận hành.

Vận hành chế độ tự động:

Phải đảm bảo rằng các ống gas đã được kết nối

Bước 1: Đóng CB nguồn điều khiển và CB động lực quan sát vôn kế xem

điện áp cung cấp đủ để vận hành 220V 1 pha (Nếu hệ thống có công suất lớn điện

áp cấp cho mạch động lực 380V 3 pha)

Bước 2: Tắt CB động lực, kiểm tra mạch điều khiển

Bước 3: Nhấn nút S1 để kiểm tra hệ thống điều khiển xem hoạt động đạt yêu cầu sau

- Kiểm tra xem ở chế độ tự động mạch hoạt động đạt yêu cầu

- Kiểm tra các khí cụ điện hoạt động theo yêu cầu của hệ thống

Bước 5: Nhấn nút S01 để vận hành lại cùng với mạch động lực

Bước 6: Mở CB động lực và nhấn nút S1

Bước 7: Quan sát đồng hồ áp suất cao, đồng hồ áp suất thấp xem máy nén

hoạt động ổn định không, quan sát kính xem gas để đánh giá chất lượng môi chất và

10

lượng môi chất trong hệ thống, quan sát amper kế hệ thống xem dòng điện hoạt động đúng định mức (Dòng định mức 10A)

Bước 8: Kiểm tra nước giải nhiệt có chảy điều không, quạt tháp có hoạt động

không

Bước 9: Kiểm tra quạt FCU có hoạt động không, không khí lạnh có lưu thông

qua các miệng gió

Bước 10: Nhấn S01 để dừng máy theo qui trình ngược lại

Bước 11: Khi có sự cố nhấn nút dừng khẩn cấp.

Bước 12: Ngắt công tắc chính, CB nguồn.

Vận hành chế độ bằng tay:

Qui trình vận hành được thực hiện theo các bước tuần tự như sau:

Bước 1: Kiểm tra nguồn và hệ thống điều khiển: bật CB điều khiển và CB

động lực quan sát đèn báo nguồn

Bước 2: Nhấn S2 để vận hành tháp giải nhiệt – Quan sát xem quạt tháp có hoạt động không – Đèn xanh báo hoạt động

Bước 3: Nhấn S3 để vận hành bơm nước giải nhiệt – Quan sát đồng hồ áp suất nước và bơm có hoạt động không Đèn xanh báo hoạt động

Bước 4: Nhấn S4 để vận hành Bơm nước lạnh và quạt lạnh FCU– Quan sát xem bơm có hoạt động không, và quan sát không khí có qua các đường ống gió

không Đèn xanh báo hoạt động

Bước 5: Nhấn S5 để vận hành Máy nén – Quan sát xem đồng hồ áp suất cao

và áp suất thấp Đèn xanh báo hoạt động.

- Lưu ý: Qui trình vận hành phải thực hiện tuần tự theo các bước trên, nếu vận hành sai thì hệ thống sẽ không hoạt động

- Qui trình tắt được thực hiện theo các bước ngược lại so với vận hành

Linh hoạt, đáp ứng được cho việc dạy và học Thiết bị lạnh dân dụng và công nghiệp (90 giờ), Trang bị điện lạnh (45 giờ), Thực tập điện lạnh công nghiệp (225 giờ), Kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí, và một vài môn khác với khoảng thời gian là 300 giờ

Các thiết bị trên mô hình được bố trí dàn trải dễ nhận dạng và thay thế sửa chữa, giúp cho học sinh dễ dàng nhận biết và thao tác Các thiết bị điều dễ dàng mua trên thị trường

Ngoài việc thiết kế mô hình để giảng dạy, tác giả còn thiết kế để tham gia Hội thi thiết bị đào tạo tự làm cấp tỉnh lần IV năm 2016, đạt giải nhì Tham gia Hội thi thiết bị đào tạo tự làm toàn Quốc lần V năm 2016, đạt giải ba

Bằng việc thực hiện dạy học song song giữa lý thuyết và thực hành, vận hành trực tiếp trên mô hình thực tế Người học sẽ đạt được những hiệu quả đáng kể

Giúp cho người học biết được công dụng của điều hòa không khí trung tâm Water chiller và điều hòa không khí trung tâm loại thường Và người học cũng đạt được những kiến thức, hình thành được kỹ năng Vận hành hệ thống, đo kiểm các thông số kỹ thuật, đấu mạch điều khiển, mạch bảo vệ cho hệ thống Từ đó cũng giúp cho người học tích cực học tập, chủ động hơn trong việc tiếp xúc với những thiết thực tế bên ngoài

VI. ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG

Sử dụng những thiết bị và mô hình dạy học gắn liền với thực tế là điều cần thiết và không thể thiếu trong công tác giảng dạy, từ đó tích cực hóa được người học Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành trên mô hình giúp cho quá trình tiếp nhận thông tin của học sinh được nâng cao, kỹ năng nghề của học sinh cũng được cải thiện

Mô hình hệ thống điều hòa trung tâm Water chiller cộng với tài liệu biên soạn

cơ bản có thể ứng dụng vào giảng dạy, từ đó nâng cao chất lượng đào tạo học phần thực tập lạnh công nghiệp

12