Phân tích và tối ưu hóa exergy kinh tế collector không khí có nhám nhân tạo

DANH MỤC BẢNGBảng 1.1: Các thông số kích thước của các tấm nhám Bảng 1.2: Tình hình nghiên cứu nhám nhân tạo cả phần năng lượng và exergy Bảng 4.1: Giá bán điện tham khảo của một số đối

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học :PGS.TS NGUYỄN MINH PHÚ

Chữ ký………Cán bộ chấm nhận xét 1 :

Chữ ký………Cán bộ chấm nhận xét 2 :

సඤ ඤ $ 7 ඤ ՘ ՘

མ

Ngày, tháng, năm, sinh: 16-06-1992 Nơi sinh: Bình ịnh

མ ՘

17 $ìm hiểu tổng quan về collector không khí (Solar ir eater - S )

27 Xây dựng mô hình tính toán của S có sử dụng nhám nhân tạo

37 $hực hiện tính toán và phân tích kết quả dựa trên định luật nhiệt độngthứ hai

47 $ối ưu hóa hiệu suất exergy-kinh tế

LỜI CẢM ƠN

Trải qua một thời gian dài nỗ lực học tập và nghiên cứu, để đi đếnđược kết quả như ngày hôm nay em đã được rất nhiều sự giúp đỡ của giađình, thầy cô và các bạn

Qua đây em xin được gửi lời cảm ơn chân thành với lòng biết ơn sâusắc tới thầy giáo PGS TS Nguyễn Minh Phú, người đã hết lòng giúp đỡ

em hoàn thành luận văn này

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các Thầy, Cô trong bộ mônCông Nghệ Nhiệt Lạnh và Phòng Đào tạo Sau đại học Trường Đại họcBách Khoa HCM đã tận tình truyền đạt kiến thức và tạo mọi điều kiệnthuận lợi cho em trong quá trình học tập nghiên cứu để hoàn thành luậnvăn

Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn đến gia đình và những người bạn đãluôn động viên, ủng hộ và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và hoànthành luận văn này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hoàn thành luận văn bằng tất cả sựnhiệt tình và khả năng của mình, tuy nhiên luận văn không thể tránh khỏinhững thiếu sót và hạn chế Kính mong nhận được sự chia sẻ và đóng góp

ý kiến của các Thầy, Cô và các bạn đồng nghiệp

Trân trọng cảm ơn /

Trần Thế Bảo

TÓM TẮT

Đối tượng nghiên cứu của luận văn này là áp dụng nguyên lý của định luậtnhiệt động thứ hai và phân tích kinh tế vào SAH có sử dụng nhám nhân tạo làphoi kim loại có hình dạng xoắn ốc Trong một nghiên cứu trước đây củachúng tôi, các đặc điểm về nhiệt và dòng chảy, hiệu suất thủy lực đã đượcnghiên cứu bằng thực nghiệm Trong luận văn này, sẽ tập trung phân tích hiệusuất nhiệt, hiệu suất hiệu dụng, hiệu suất exergy và tối ưu hóa exergy-kinh tếcủa SAH Những ảnh hưởng về các yếu tố bước nhám tương đối, độ cao tươngđối của nhám, diện tích bề mặt hấp thụ của SAH và số Reynolds đã được kiểmtra Các tham số của nhám đã được nghiên cứu tối ưu để đạt được hiệu suấtexergy tốt nhất được xây dựng dựa trên các kết quả tính toán và biểu diễn đồthị trên SAH Phương pháp tổng trọng số được sử dụng để tối ưu hóa các mụctiêu của SAH bao gồm hiệu suất exergy và tổng chi phí hàng năm Kết quả chothấy số Reynolds quá cao dẫn đến hiệu suất hiệu dụng thấp và hiệu suất exergythấp hơn mong đợi Trong trường hợp này, việc sử dụng nhám với độ caotương đối nhỏ hơn và chiều cao tương đối lớn hơn đã được nghiên cứu Nguyênnhân là vì khi số Reynolds lớn làm cho tổn thất áp suất không khí trên SAH lớn.Trong luận văn này, diện tích bề mặt tấm hấp thụ của SAH được xác định là1.3 m2để đạt được hiệu suất exergy tối đa và tối thiểu được chi phí hàng nămcủa SAH

The current study is the authors’ next work from the perspectives of thesecond law and economics of an air collector having artifcial roughness ofmetal waste In a previous study, heat and fuid fow characteristics and thermo-hydraulic performance were experimentally investigated In the present paper,thermal efciency, efective efciency, exergetic efciency and economic-basedoptimization are analytically appraised The infuences of the relative roughnesspitch, relative roughness height, collector area and Reynolds number on theabove parameters are examined The optimal roughness parameters to achievethe best exergetic performance are formulated as design plots for the designand operation of a solar air heater The weighted sum method is used tooptimize the objectives of exergetic performance and total annual cost Theresults reveal that too high Reynolds numbers result in low efectiveperformance and unexpected exergetic performance In that case, a lowerroughness should be used, i.e a smaller relative roughness height and largerrelative roughness pitch This is because the pressure loss penalty andirreversibility are quite large at high Reynolds numbers An absorber plate area

of 1.3 m2 was found to achieve the maximum exergetic performance andminimum total annual cost

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 6

DANH MỤC HÌNH 6

DANH MỤC KÝ HIỆU 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SAH 11

1.1 Tổng quan về SAH và tình hình nghiên cứu SAH có sử dụng nhám nhân tạo trên thế giới 11

1.2 Mục đích của đề tài 34

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 34

1.3 1 Đối tượng nghiên cứu 34

1.3 2 Phạm vi nghiên cứu 34

1.4 Ý nghĩa khoa học và nội dung nghiên cứu 34

1.4.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 34

1.4.2 Nội dung nghiên cứu của đề tài 34

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN CỦA SOLAR AIR HEATER CÓ SỬ DỤNG NHÁM NHÂN TẠO 36

2.1 Mô tả mô hình vật lý của SAH 36

2.2 Hiệu suất nhiệt 37

2.2.1 Tính toán năng lượng có ích Q . u 37

2.2 2 Tính tổn thất nhiệt toàn phần 41

2.3 Hiệu suất hiệu dụng 49

2.4 Hiệu suất exergy 50

CHƯƠNG 3: QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ KẾT QUẢ 53

PHÂN TÍCH ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ HAI 53

3.1 Sơ đồ tính toán và các thông số nhập vào 53

3.2 Kết quả tính toán 62

CHƯƠNG 4: TỐI ƯU HÓA HIỆU SUẤT EXERGY VÀ KINH TẾ 75

4.1 Hàm mục tiêu, biến quyết định và điều kiện ràng buộc 75

4.2 Lựa chọn phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu 77

4.3 Tối ưu hóa exergy-kinh tế sử dụng phương pháp tổng trọng số 86

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92

5.1 Kết luận 92

PHỤ LỤC 101

Phần 1: Chương trình EES tính toán hiệu suất nhiệt, hiệu suất exergy, hiệusuất hiệu dụng 101Phần 2: Chương trình EES tính toán hàm mục tiêu theo phương pháp tổngtrọng số 104Phần 3: Công bố quốc tế ISI liên quan đến nội dung luận văn 109

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Các thông số kích thước của các tấm nhám

Bảng 1.2: Tình hình nghiên cứu nhám nhân tạo cả phần năng lượng và exergy Bảng 4.1: Giá bán điện tham khảo của một số đối tượng khách hàng

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ lắp đặt SAH cho nhà kính

Hình 1.2: So sánh nhiệt độ trước và sau khi lắp đặt SAH trong nhà kính

Hình 1.3: Sự khác nhau tải nhiệt hằng giờ trong nhà kính vào mùa đông

Hình 1.4: Tải nhiệt tính toán vào ngày 17-01-2013

Hình 1.5: Đồ thị thể hiện sự biến đổi của năng lượng nhiệt hữu ích theo luồng

không khí

Hình 1.6: Hiệu suất hoạt động của hệ thống sưởi ấm vào mùa đông

Hình 1.7: Mô hình thí nghiệm sấy tôm tại Việt Nam

Hình 1.8: Tỉ lệ độ ẩm của đuôi và thân tôm đối với thời gian sấy

Hình 1.9: Khác nhau nhiệt độ phần thân và đuôi tôm với thời gian sấy

Hình 1.10: Sơ đồ mô hình nghiên cứu

Hình 1.11: Cấu tạo ống trao đổi nhiệt

Hình 1.12: Sự ảnh hưởng hệ số ma sát của nhám tới số Reynolds

Hình 1.13: Ảnh hưởng của hệ số ma sát (thực nghiệm) và hệ số ma sát (dự đoán) tới số Reynolds.

Hình 1.14: Hình học gân của lớp nhám

Hình 1.15: Mô hình thí nghiệm của Karwa

Hình 1.16: Ảnh hưởng của góc vát gân và hệ số ma sát của nhám nhân tạo tới

số Stanton và số Reynolds qua kênh ống hình chữ nhật.

Hình 1.17: Số Stanton và hệ số ma sát với góc vát trong trường hợp p/e=4.5 và

Re = 10000

Hình 1.18: (a) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 14.5°) trong trường hợp số Stanton

(p/e = 5.5) (b) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 15°) trong trường hợp

số Stanton (p/e = 7) (c) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 14.5°) trong trường hợp số Stanton (p/e = 7) (d) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 15°) trong trường hợp số Stanton (p/e = 7)

Hình 1.20: Các loại gân nhám đem vào khảo sát trong mô hình của Ahn.

Hình 1.21: Sự phân bố nhiệt độ của kênh chữ nhật khi sử dụng các loại nhám khác nhau

Hình 1.22: Chỉ số hiệu quả đạt được với các loại nhám khác nhau

Hình 1.23: Mô hình nghiên cứu thực nghiệm của Karmare

Hình 1.24: Mô hình hình học của tấm nhám

Hình 1.25: Ảnh hưởng của số Reynolds tới số Nusselt đối với các loại nhám khác nhau

Hình 1.26a: Mô hình nhám nhân tạo dạng W-down

Hình 1.26b: Mô hình nhám nhân tạo dạng W-up

Hình 1.27: Ảnh hưởng của số Reynolds tới quá trình trao đổi nhiệt khi sử dụng nhám W-down với độ cao nhám tương đối là 0.03375

Hình 1.28: Ảnh hưởng của số Reynolds tới quá trình trao đổi nhiệt khi sử dụng nhám W-up với độ cao nhám tương đối là 0.03375

Hình 1.29: Mô hình dòng chảy qua gân nhám hình dạng chữ S

Hình 1.30: Ảnh hưởng của độ dày nhám tương đối, bước nhám tương đối, góc vát nhám hình dạng chữ S tới số Nusselt

Hình 2.1: Mô hình SAH có nhám nhân tạo

Hình 2.2: Mô hình liên kết giữa tấm và ống bằng mối hàn

Hình 2.3: Phương trình truyền nhiệt từ trung tâm cánh vào ống

Hình 2.4: Sơ đồ tính toán nhiệt của U t

Hình 2.5: Cân bằng năng lượng trong một phần tử thể tích chất lỏng

Hình 2.6: Đồ thị thể hiện số Nusselt là một hàm số phụ thuộc vào số Reynolds Hình 2.7: Đồ thị thể hiện hàm số Nu r /Re 0,901077 theo độ cao của lớp nhám nhân tạo

Hình 2.8: Đồ thị thể hiện hàm số Nu r /[Re 0,901077 (e/D h ) 0.169444 ] phụ thuộc vào bước nhám.

Hình 2.9: Cân bằng exergy trong SAH

Hình 2.10: Các tổn thất exergy

Hình 3.1: Sơ đồ giải thuật tính toán các thông số và hiệu suất trong SAH

Hình 3.2: Đồ thị thể hiệu hiệu suất nhiệt phụ thuộc vào số Reynolds và độ cao nhám tương đối.

Hình 3.3: Đồ thị thể hiện hiệu suất hiệu dụng phụ thuộc vào số Reynolds và độ cao nhám tương đối.

Hình 3.4: Ảnh hưởng của bước nhám tương đối và số Reynolds tới số Nusselt Hình 3.5: Ảnh hưởng của độ cao nhám tương đối và số Reynolds tới số Nusselt Hình 3.6: Hiệu suất exergy phụ thuộc số Reynolds và độ cao tương đối của nhám tương đối.

Hình 3.7: Giá trị của các thành phần tổn thất exergy với số Reynolds

Hình 3.8: Đồ thị thể hiện dãy nhiệt độ của tấm hấp thụ và hiệu suất Carnot trên SAH

Hình 3.9: Mô hình dòng chảy qua ống của SAH sử dụng nhám nhân tạo

Hình 3.10: Hiệu suất nhiệt phụ thuộc số Reynolds và bước nhám tương đối Hình 3.11: Hiệu suất hiệu dụng phụ thuộc số Reynolds và bước nhám tương đối.

Hình 3.12: Mô hình nhám có dạng gân theo hướng di chuyển của không khí down) ( a) Hình chiếu bằng và ( b) hình chiếu cạnh do Singh đề xuất.

(V-Hình 3.13: Hiệu suất exergy và hiệu suất nhiệt phụ thuộc vào số Reynolds khi

sử dụng tấm hấp thụ có biên dạng gân V-down

Hình 3.14: Đồ thị thể hiện hiệu suất exergy phụ thuộc vào số Reynolds và bước nhám tương đối

Hình 3.15: Đồ thị thể hiện giá trị tối ưu của bước nhám tương đối

Hình 3.16: Đồ thị thể hiện bước nhám tương đối tối ưu

Hình 4.1: Không gian quyết định và không gian mục tiêu

Hình 4.2: Phương pháp trọng số với bài toán lồi

Hình 4.3: Phương pháp ɛ -ràng buộc hai mục tiêu

DANH MỤC KÝ HIỆU

Ac Diện tích tấm hấp thụ (m2)

Cj Hệ số biến đổi năng lượng nhiệt

Fp Hệ số hiệu dụng của collector

FR Hệ số thoát nhiệt của collector

h Hệ số truyền nhiệt đối lưu (W m-2 K-1)

hw Hệ số truyền nhiệt đối lưu từ gió (W m-2 K-1)

I Bức xạ nhiệt mặt trời(W m-2)

k Hệ số dẫn nhiệt của không khí (W m-1K-1)

ki Hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt (W m-1K-1)

kel Đơn giá điện ($ kW h-1)

L Chiều dài của collector (m)

Li Chiều dày lớp cách nhiệt (m)

TAC Tổng chi phí hàng năm ($ năm-1)

Ta Nhiệt độ môi trường xung quanh (K)

Tap Nhiệt độ của tấm hấp thụ (K)

Tf Nhiệt độ trung bình của không khí (K)

Ti Nhiệt độ đầu vào của không khí (K)

T0 Nhiệt độ đầu ra của không khí (K)

Tsun Nhiệt độ mặt trời

t Giờ vận hành SAH trong một năm (giờ)

Ub Hệ số tổn thất nhiệt mặt đáy của SAH (W m-2K-1)

Ue Hệ số tổn thất nhiệt cạnh của SAH (W m-2K-1)

ɛab Hệ số phát xạ của tấm hấp thụ

ɛg Hệ số phát xạ của kính

ηEff Hiệu suất hiệu dụng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SAH

1.1 Tổng quan về SAH và tình hình nghiên cứu SAH có sử dụng nhám nhân tạo trên thế giới

Bức xạ nhiệt mặt trời hay được hiểu theo cách rõ ràng hơn là dòng bức xạđiện từ xuất phát từ mặt trời được cộng với một phần nhỏ năng lượng của cáchạt nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này Một SAH có chức năng hấp thụnhiệt năng từ ánh sáng mặt trời để ứng dụng trong cuộc sống

Hệ thống này được sử dụng rộng rãi hiện nay bởi vì:

-Chi phí đầu tư và vận hành thấp

-Độ tin cậy cao

Ứng dụng của SAH trong cuộc sống:

Sưởi ấm nhà kính sử dụng SAH [1]:

Sưởi ấm là một trong những hình thức tiêu thụ năng lượng nhiều nhất chocác hoạt động trong nhà kính nhất là vào mùa đông Nếu nhà kính không có hệthống sưởi ấm hợp lý sẽ ảnh hưởng lớn đến năng suất, thời gian canh tác, chấtlượng và số lượng của sản phẩm trong nhà kính Đặc điểm của hệ thống sưởi

ấm nhà kính nhìn chung chi phí cao, vì vậy chỉ một số chủ sở hữu kinh tế ổnđịnh mới có thể xây dựng hệ thống sưởi ấm phụ trợ Hiện có rất nhiều nguồnnăng lượng khác nhau được dùng trong sưởi ấm nhà kính như năng lượng địanhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng sinh khối Vì vậy, việc lựa chọn mộtnguồn năng lượng thích hợp hiệu quả với chi phí vận hành thấp và năng lượngcao là một bài toán đặt ra trong việc thiết kế hệ thống sưởi ấm Trong đó nguồnnăng lượng được nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất hiện nay là năng lượng mặttrời

Hình 1.1 Sơ đồ lắp đặt SAH cho nhà kínhTheo Khalid [1], công trình nhà kính được nghiên cứu với đặc điểm kếtcấu gỗ có lắp các tấm kính, kiến trúc mái dốc và kích thước 3.8 m x 2 m (diệntích sàn là 7.6 m2) ở Baghdad, Iran ở vị trí tọa độ ( 33.3°N, 44.4°E) Chiều caonhà H = 3 m.

Một hệ thống SAH được đầu tư để sưởi ấm cho một công trình nhà kínhnày Theo Khalid, công trình này được thiết kế với việc sử dụng một dãy cáctấm SAH lắp đặt trên mái nhà Khi đặt các tấm SAH này không ảnh hưởngnhiều đến năng lượng mặt trời cần thiết bức xạ bên trong nhà kính để sưởi ấmvào mùa đông khi so sánh với các kiểu nhà kính thông thường

Trong mô hình hình 1.1 người ta cho lắp đặt 6 tấm SAH với một nắp kính

và một tấm hấp thụ hình sóng chữ V được nối song song lắp trên mái như hình1.2 Nhờ lắp SAH trên mái sẽ loại bỏ một phần bức xạ mặt trời vào trong nhànhưng nhiệt sẽ xâm nhập phần lớn vào các thành tường Người ta dùng phươngpháp cân bằng năng lượng để tính toán tải nhiệt công trình Người ta tiến hànhthực nghiệm thành công vào mùa đông năm 2012 với lượng không khí qua cácSAH thay đổi từ 0.006 tới 0.012 kg/s.m2 Tại thời điểm đó một khối không khíkhối lượng 0.012 kg/sm2 từ môi trường đã cung cấp khoảng 84% nhu cầu nhiệtnăng hàng ngày để giữ cho nhiệt độ không khí bên trong nhà kính duy trì ởmức 18°C

Hình 1.2 So sánh nhiệt độ trước và sau khi lắp đặt SAH trong nhà kínhDựa vào hình 1.2 ta thấy nhìn chung từ 8 giờ sáng đến 12 giờ trưa nhiệt độbên trong nhà kính truyền thống và nhà kính có lắp đặt SAH là như nhau Tuynhiên từ 12 giờ trưa đến 18 giờ tối ta thấy nhiệt độ của nhà kính có lắp đặt SAHcao hơn nhà kính truyền thống do đối với nhà kính có lắp SAH đã làm giảmdiện tích bề mặt trao đổi nhiệt trên mái nhà.

Hình 1.3 Sự khác nhau tải nhiệt hằng giờ trong nhà kính vào mùa đôngDựa vào hình 1.3 ta thấy tải nhiệt lớn nhất rơi vào lúc 6 giờ đến 7 giờ Nhàkính không cần sưởi ấm vào các thời điểm trên đồ thị mà đường cong giao vớiđường có tải 0 W/m2 Khoảng thời gian sưởi ấm và làm lạnh được thể hiện trên

đồ thị Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 18°C cần cấp nhiệt để sưởi ấm, ngược lại nếunhiệt độ lớn hơn 18°C cần làm lạnh và thông gió trong nhà

Hình 1.4 Tải nhiệt tính toán vào ngày 17-01-2013Dựa vào hình 1.4, ta thấy tải nhiệt vào tháng 1, tháng 2 và tháng 12 caonhất vào lúc 0 giờ đến 7 giờ vào buổi sáng và 18 giờ đến 24 giờ vào ban đêm.Tải nhiệt đạt được thực tế cao hơn so với tải nhiệt tính toán theo phươngpháp cân bằng nhiệt Hiệu suất nhiệt của SAH được thể hiện theo hình 1.5.

Hình 1.5 Đồ thị thể hiện sự biến đổi của năng lượng nhiệt hữu ích theo luồng

không khíLượng nhiệt hữu ích tăng theo khối lượng dòng không khí tham gia traođổi nhiệt lên tấm SAH Năng lượng nhiệt trong bộ thu collector sẽ thu nhanhhơn so với tốc độ thay đổi nhiệt độ đầu ra Trên đồ thị hình 1.5 qua mỗi giờ tathấy đường cong biểu thị lượng nhiệt thu được có xu hướng chuyển dịch lêntrên là do có sự gia tăng cường độ bức xạ mặt trời

Hình 1.6 Hiệu suất hoạt động của hệ thống sưởi ấm vào mùa đông

Dựa vào hình 1.6 ta thấy giá trị trung bình hiệu suất của hệ thống sưởi ấm

sử dụng SAH đạt được là 40% Điều này cho thấy một hệ thống sưởi ấm có lắpđặt SAH trên mái với diện tích lắp đặt chiếm 45% diện tích mái có thể cungcấp lượng nhiệt để sưởi ấm nhà kính hàng ngày

Sấy khô nông sản bằng năng lượng mặt trời [2]

Hiện nay, phần lớn các loại nông sản được phơi sấy, bảo quản theo cácphương pháp truyền thống như phơi nắng ngoài sân, ngoài lề đường Phươngpháp này tuy đơn giản, ít tốn kém nhưng bị động vào thời tiết, thời gian phơisấy kéo dài nếu trời mưa hoặc ít nắng Vì vậy, nông sản thường bị biến màu,giảm mùi hương tự nhiên, giảm hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm.Đồng thời không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm do các tác động của mưa,gió, bụi, côn trùng, Mặc dù hiện nay đã có nhiều phương pháp sấy mới, sửdụng các nhiên liệu như than, trấu, điện năng,… nhưng các phương pháp nàythường gây ảnh hưởng tới môi trường và chi phí đầu tư khá cao, những hộ dânkhông có điều kiện kinh tế khó tiếp cận được công nghệ này

Với khó khăn trên người ta đã thiết kế các máy sấy có lắp SAH sử dụngnăng lượng mặt trời để gia nhiệt nông sản thiết bị gồm ba bộ phận: buồng sấy;thông gió và tải ẩm; cấp liệu và lấy sản phẩm; cấp nhiệt

Hệ thống sấy được đặt ngoài trời, lấy năng lượng từ năng lượng mặt trời,quạt ly tâm hoạt động liên tục để thổi không khí nóng Quạt hút cũng hoạt độngliên tục để luân chuyển không khí bên trong nhà sấy và lấy ẩm ra ngoài Quạtthổi khí nóng và quạt hút khí ẩm được điều khiển bằng bộ biến tần dựa theo tínhiệu đo độ ẩm

Nhiệt độ bên trong buồng sấy có thể điều khiển on/off bằng tay, kết hợpđiều khiển lưu lượng gió bằng việc thay đổi góc mở của van điều tiết Tùy theotừng loại vật liệu sấy khác nhau mà người vận hành sẽ thay đổi góc mở để cóthể điều khiển được nhiệt độ và độ ẩm trong buồng sấy Dòng không khí sấyđối lưu tiếp xúc với cả mặt trên và dưới của sản phẩm nên sản phẩm sấy có độkhô đồng đều Nhà sấy có thiết bị hỗ trợ nhiệt khi trời không có nắng hoặc trờimưa Khi nhiệt độ trong buồng sấy không đủ thì thiết bị hỗ trợ nhiệt tự độngbật lên cung cấp nhiệt cho quá trình sấy.

Sử dụng thiết bị này có thể sấy được hầu hết các loại nông, thủy hải sảnnhư chùm ngây, nấm linh chi, tiêu, điều, mít, cà chua, khoai lang, nhãn, cá, tôm,mực Quá trình sấy giúp giảm phát thải khí CO2, tiết kiệm ít nhất 50% nănglượng và rút ngắn 30% thời gian sấy Bên cạnh đó, máy được sử dụng đơn giản,

tự động hóa, có thể giám sát và điều khiển từ xa Vì vậy, người dân có thể chủđộng được thời gian bảo quản nông sản và an toàn vệ sinh thực phẩm

Các sản phẩm nông nghiệp được sấy khô trong 1 tủ sấy đơn giản, gồm mộthộp cách ly ở chân đế, được sơn màu đen bên trong và được phủ tấm kính trongsuốt Mặt khác, ở đáy và đỉnh lỗ thông gió được đục các lỗ nhỏ để tạo điều kiệncho luồng không khí trên vật liệu sấy trên khay được lưu thông bên trong tủ

Sử dụng hình thức này, bạn không chỉ cải thiện được chất lượng nông sản,giúp bảo quản chúng được dài lâu hơn mà hơn nữa còn giúp ngăn ngừa sự xâmnhập của các loại nấm, mốc, côn trùng gây hại

Một nghiên cứu sấy tôm sử dụng năng lượng mặt trời tại Việt Nam [2]

Trong nghiên cứu này, một thiết bị thí nghiệm đã được sử dụng để sảnxuất tôm khô Từ thí nghiệm với vận tốc không khí và nhiệt độ khác nhau, hằng

số sấy khô, hệ số truyền ẩm và độ ẩm đã đạt được bằng cách sử dụng mốitương quan Bi-Di Một phương trình xác định hằng số sấy được thiết lập để xácđịnh các thông số sấy cho quá trình sấy khô điều kiện tại Việt Nam Kết quảcho thấy nhiệt độ tôm tăng nhanh, đạt đến nhiệt độ không khí khô sau khoảng

15 phút Độ ẩm nội dung ở đuôi thấp hơn rõ rệt ở phần trung tâm, đây là phầndày nhất của con tôm Dữ liệu từ nghiên cứu này có thể được sử dụng để tối ưuhóa mức tiêu thụ năng lượng ở tôm công nghệ sấy đối lưu

Hình 1.7 Mô hình thí nghiệm sấy tôm tại Việt NamHình 1.7 thể hiện mô hình thí nghiệm sấy tôm tại Việt Nam Cấu tạo củathiết bị sấy này bao gồm quạt để hút không khí vào, bộ gia nhiệt không khí vàkhay sấy.

Hình 1.8 Tỉ lệ độ ẩm của đuôi và thân tôm đối với thời gian sấy

Dựa vào hình 1.8 cho thấy khi thời gian sấy càng cao, thì độ ẩm sấy tôm(γ) càng thấp ở cả phần thân và đuôi tôm

Hình 1.9 Khác nhau nhiệt độ phần thân và đuôi tôm với thời gian sấyDựa vào hình 1.9 cho thấy khi thời gian sấy khoảng 1000 giây, nhiệt độphần thân và đuôi tôm sẽ tăng theo Khi thời gian sấy lớn hơn 1000 giây, nhiệt

độ phần thân và đuôi tôm gần bằng nhau

Trong giai đoạn đầu của công nghệ (SAH), công nghệ sử dụng tấm phẳnghấp thụ đã được biết đến và khai thác Loại tấm phẳng gồm nhiều ống nhỏđược làm bằng đồng có cánh hấp thụ bằng vật liệu nhôm hoặc đồng Hệ sốtruyền nhiệt giữa cánh và ống phụ thuộc vào kỹ thuật để gắn kết chúng vớinhau Trước đây, người ta thường sử dụng cánh nhôm định hình với một lỗ trụcrỗng chạy dài suốt chiều dài cánh Ống đồng sau đó sẽ được chèn vào lỗ trụcnày Hiệu suất trao đổi nhiệt của tấm hấp thụ này sẽ thay đổi tùy theo chấtlượng bề mặt tiếp xúc giữa ống và cánh Kỹ thuật này có hiệu suất không cao vìkhông thể đảm bảo độ tiếp xúc tuyệt đối

Nhằm nâng cao hiệu suất trao đổi nhiệt, các nhà khoa học đã nghĩ ra cách

sử dụng phương pháp cán dẹt và thổi phồng Ống đồng được kẹp giữa hai lớpcánh nhôm (hoặc đồng - tùy theo giá thành) theo dạng sandwich và được cho điqua một máy cán trục lăn (có dạng như máy ép nước mía) có lực cán rất mạnh.Ống và cánh sẽ bị ép dính chặt vào nhau Sử dụng một loại máy đặc biệt, ốngđồng sau đó sẽ được thổi phồng lên Bề mặt tiếp xúc giữa ống và cánh đạt gần

đến mức hoàn hảo Tuy nhiên, phương án này tương đối phức tạp và yêu cầu vệsinh rất kỹ bề mặt tiếp xúc.

Kỹ thuật tiên tiến hiện nay là sử dụng phương pháp hàn siêu âm(ultrasonic), ống đồng sẽ được hàn trực tiếp vào cánh mà không sử dụng bất kỳmột loại que hàn hay chất kết dính nào Ưu điểm của phương pháp này là đảmbảo hệ số truyền nhiệt tối ưu vì vật liệu mối nối của cánh và ống là đồng nhất.Ngoài ra, do hệ số truyền nhiệt của đồng cao hơn nhiều so với nhôm hay inox

vì vậy hiệu suất của loại ống đồng và cánh đồng sẽ cao hơn các vật liệu khác

Hệ số hấp thụ năng lượng mặt trời của tất cả các thiết bị hấp thụ nhiệt đềuphụ thuộc vào kỹ thuật sơn phủ bề mặt Trước đây, do điều kiện kỹ thuật hạnchế, người ta thường sử dụng sơn phun bằng máy hoặc sơn tay Nhược điểmcủa loại này là hệ số hấp thụ kém Ngoài ra, vấn đề lớn nhất là độ bền rất thấp,

sẽ bong tróc sau một thời gian sử dụng do bị đốt nóng liên tục dưới ánh nắngmặt trời Hiện nay, kỹ thuật tiên tiến được sử dụng là mạ bằng kim loại cromđen, mạ điện hóa (electrochemistry) hoặc mạ điện từ (magnetic sputtering).Những kỹ thuật này khắc phục hiện tượng bong tróc, đồng thời, có tính lựachọn bước sóng góp phần nâng cao hiệu suất của cả hệ thống

Từ phân tích trên ta thấy đối với SAH loại tấm phẳng thì nhược điểm của

hệ thống này là truyền nhiệt kém do có một lớp phụ gần với bề mặt hấp thụ gây

ra sự Vì thế, hiện nay có nhiều loại độ nhám khác nhau được đề xuất và nghiêncứu để làm giảm lớp phụ và tạo ra dòng chảy thứ cấp Mặt khác, nhờ sử dụng

độ nhám góp phần làm giảm áp suất tổn thất và làm tăng công suất bơm Do đó,việc nghiên cứu làm tăng hiệu suất truyền nhiệt và giảm chi phí vận hành đượcxem xét dựa vào các như thông số như hiệu suất nhiệt, hiệu suất exergy, hiệusuất hiệu dụng, hiệu suất thủy nhiệt

Nghiên cứu ảnh hưởng độ nhám đến dòng chảy không khí trong Collector

Việc đánh giá hiệu suất thủy nhiệt trên các loại độ nhám khác nhau đãđược nghiên cứu và thực nghiệm bởi Gupta [3] Nghiên cứu ảnh hưởng củanhám nhân tạo đến dòng chảy không khí của collector năng lượng mặt trờithông qua kênh ống gió hình chữ nhật Họ phát hiện ra rằng các mối liên quancủa dòng chảy cho thấy sự đồng nhất giữa kết quả dự đoán và thử nghiệm.Người ta đưa ra mô hình nghiên cứu ống SAH được thể hiện như hình 1.10

Hình 1.10 Sơ đồ mô hình nghiên cứuHình 1.10 Gupta đưa ra mô hình nghiên cứu của Gupta gồm các bộ phận:

1 Đầu vào dòng không khí

1 Đầu vào của không khí

2 Phần vật liệu kiểm tra

3 Đầu ra không khí

4 Cặp nhiệt điện

5 Bông thủy tinh cách nhiệt

6 Tấm hấp thụ nhiệt

Hình 1.12 Sự ảnh hưởng hệ số ma sát của nhám tới số Reynolds

Hình 1.13 Ảnh hưởng của hệ số ma sát (thực nghiệm) và hệ số ma sát (dự đoán)

Nghiên cứu ảnh hưởng của góc vát gân của lớp nhám nhân tạo trong kênh ống hình dạng chữ nhật:

Ảnh hưởng của độ nhám nhân tạo trong ống chữ nhật được nghiên cứu bởiKarwa [4,5] Karwa đã đưa ra biên dạng hình học gân của nhám như hình 1.4

Hình 1.14 Hình học gân của nhámDựa vào hình 1.14 ta thấy hình học gân của nhám gồm các thông số gócvát ø, chiều cao gân e, bước gân p, bề rộng gân w và góc ăn mòn α

Karwa đã đưa ra mô hình thí nghiệm như hình 1.15:

Karwa đã tính toán sự ảnh hưởng của góc vát gân của nhám tới dòng chảycủa dòng không khí như hình 1.16-1.18.

Hình 1.16 Ảnh hưởng của góc vát gân và hệ số ma sát của nhám nhân tạo tới số

Stanton và số Reynolds qua kênh ống hình chữ nhật

Hình 1.17 Số Stanton và hệ số ma sát với góc vát trong trường hợp p/e=4.5 và

Re = 10000

Hình 1.18 (a) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 14.5°) trong trường hợp số Stanton(p/e = 5.5) (b) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 15°) trong trường hợp số Stanton(p/e = 7) (c) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 14.5°) trong trường hợp số Stanton(p/e = 7) (d) Ảnh hưởng của góc vát ( ≥ 15°) trong trường hợp số Stanton(p/e = 7)

Qua các kết quả nghiên cứu của Karwa cho thấy góc vát của gân nhám cóảnh hưởng tới dòng chảy không khí qua ống Hình 1.16 cho thấy khi góc vátgân của nhám tăng thì số Reynolds tăng Hình 1.20 thể hiện số Stanton và hệ số

ma sát của nhám khi bước xoắn của nhám p/e là 4.5, số Reynolds bằng 10000

Ta thấy số Stanton và hệ số ma sát tăng 16% đến 18% tương ứng góc vát gâncủa nhám tăng từ 0 đến 15° Khi tăng góc vát lớn hơn 15° thì số Stanton và hệ

số ma sát giảm Hình 1.18 (a)-(d) ta thấy hệ số ma sát qua hai bề mặt có giá trịgần như nhau khi số Reynolds thay đổi Số Stanton cho góc vát 15° và 16° cógiá trị gần như nhau khi p/e xấp xỉ bằng 7 Như vậy qua nghiên cứu của Karwa,

hệ số ma sát và góc vát gân của nhám nhân tạo ảnh hưởng rất lớn tới dòng chảykhông khí qua ống hình chữ nhật Kết quả cho thấy quá trình truyền nhiệt và hệ

số ma sát của lớp nhám cao nhất đạt được khi góc vát của lớp nhám là 15°

Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại nhám nhân tạo đến hệ số ma sát và quá trình trao đổi nhiệt qua kênh ống chữ nhật của Ahn [6]

Hình 1.19 Mô hình thực nghiệm của Ahn

Hình 1.20 Các loại gân nhám đem vào khảo sát trong mô hình của Ahn.Ahn đã đưa ra mô hình thực nghiệm như hình 1.19 Mô hình này Ahn đã

sử dụng quạt với công suất 0.86 kW để hút không khí vào kênh dẫn Các kênhthử nghiệm được xây dựng bởi 5 tấm Acrylic (độ dày tấm là 5 mm) và tấmnhôm (độ dày tấm là 5 mm) Ống hình chữ nhật kích thước W x H = 70 mm x

30 mm được sử dụng Các gân của tấm nhôm (kích thước 2 mm x 2 mm) đượcdán vào các tấm đáy của kênh ống

Mục đích của mô hình hình 1.19 này là để đánh giá ảnh hưởng của các loạinhám (hình 1.20) tới hệ số ma sát và quá trình truyền nhiệt qua kênh dẫn chữnhật

Kết quả của Ahn đã chỉ ra rằng loại nhám ở trường hợp 3 giúp cho hiệusuất truyền nhiệt qua kênh ống dẫn chữ nhật sẽ tốt nhất, được thể hiện ở hình1.21 và 1.22.

Hình 1.21 Sự phân bố nhiệt độ của kênh chữ nhật khi sử dụng các loại

nhám khác nhau

Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhám nhân tạo làm bằng vật liệu kim loại đến hiệu suất truyền nhiệt collector của Karmare và Tikekar [8]

Karmare và Tikekar đã đưa ra mô hình thực nghiệm (hình 1.23) với đối tượngkhảo sát là collector không khí Collector này sẽ được cung cấp một dòngkhông khí tạo ra từ lực hút của quạt ly tâm

Hình 1.23 Mô hình nghiên cứu thực nghiệm của Karmare

Karmare và Tikekar đã sử dụng các loại nhám với các thông số hình họckhác nhau (bảng 1.1 và hình 1.24) dán vào mặt tấm nhôm có độ dày là 1 mmcủa collector để nghiên cứu

Hình 1.24 Mô hình hình học của tấm nhám

Bảng 1.1 Các thông số kích thước của các tấm nhám

Góc vátgân,0θ

Hình 1.25 Ảnh hưởng của số Reynolds tới số Nusselt đối với các loại nhám

khác nhau

Từ hình 1.25, ta thấy khi nhám có chiều dài 17.5 mm, độ cao tương đốicủa nhám 0.044, bước nhám tương đối 1.72 thì số Nusselt đạt được lớn nhất.Ngoài ra có rất nhiều nghiên cứu khác về hình dạng của gân nhám đểSAH đạt được hiệu suất cao nhất

Nghiên cứu ảnh hưởng của các gân nhám hình dạng W tới quá trình truyền nhiệt và ma sát trên SAH của Lanjewar [9]

Lanjewar đã thiết lập mô hình thí nghiệm sử dụng quạt để cho không khíthổi vào SAH di chuyển vào gần nhám (hình 1.26a và hình 1.26b)

Hình 1.26a Mô hình nhám nhân tạo dạng W-down

Hình 1.26b Mô hình nhám nhân tạo dạng W-upLanjewar đã chỉ ra được rằng nếu dùng gân nhám dạng W-down thì sẽ chohiệu suất thủy động của SAH tốt hơn khi sử dụng gân nhám dạng W-up và gânhình dạng chữ V Hiệu suất thủy động lớn nhất khi sử dụng gân nhám W-down

là 1.98 trong khi hiệu suất thủy động lớn nhất khi sử dụng gân nhám W-up là1.81 (hình 1.27 và hình 1.28)

Hình 1.27 Ảnh hưởng của số Reynolds tới quá trình trao đổi nhiệt khi sử dụng

nhám W-down với độ cao nhám tương đối là 0.03375

Hình 1.28 Ảnh hưởng của số Reynolds tới quá trình trao đổi nhiệt khi sửdụng nhám W-up với độ cao nhám tương đối là 0.03375

Từ hình 1.27 và hình 1.28 ta thấy hàm số trao đổi nhiệt khi sử dụng nhámW-down sẽ cao hơn so với hàm số trao đổi nhiệt W-up

Nghiên cứu ảnh hưởng của các gân nhám hình dạng S tới quá trình truyền nhiệt và ma sát trên SAH của Khushmeet Kumar [10]

Sơ đồ dòng chảy của gân hình dạng S có thể tìm thấy ở hình 1.29

Hình 1.29 Mô hình dòng chảy qua gân nhám hình dạng chữ S

Khushmeet Kumarmeet đã cho thấy độ dày nhám tương đối, bước nhámtương đối, góc vát nhám hình dạng chữ S cũng ảnh hưởng tới quá trìnhtruyền nhiệt của SAH Kết quả đạt được khi gân nhám chữ S có độ dày nhámtương đối là 3, bước nhám tương đối là 8, và góc vát 60°, độ cao nhám tươngđối 0.043 thì số Nusselt và hệ số ma sát đạt được giá trị lớn nhất, làm tănghiệu suất truyền nhiệt của SAH Ảnh hưởng của các thông số này tới sốNusselt được tìm thấy ở hình 1.30.

Hình 1.30 Ảnh hưởng của độ dày nhám tương đối, bước nhám tương đối,

góc vát nhám hình dạng chữ S tới số NusseltTrong thập kỷ qua, do sự phát triển mạnh mẽ của khoa học máy tính vàcác phương pháp số, nghiên cứu động lực học tính toán (CFD) về độ nhámnhân tạo đã được tiến hành để tiết kiệm thời gian và chi phí Nghiên cứu CFD

về các loại gân nhám trong SAH có thể được tìm thấy trong tài liệu [15, 16].Kesavan [17] đã sử dụng SAH để sấy khô một sản phẩm nông nghiệp Đồngthời trong quá trình sấy, sử dụng lưới thép để tăng cường truyền nhiệt Hơn thếnữa, vật liệu cát được sử dụng để lưu trữ nhiệt từ đó tăng thời gian sấy Kết quảcho thấy nhiệt độ không khí thoát ra cao nhất và hiệu suất nhiệt tối đa là 62°C

và 66% Nhám dạng hình cầu sử dụng trong SAH cũng đã được nghiên cứubằng thực nghiệm bởi Maithani [18] Kết quả tính toán của Maithani cho thấyhiệu suất thủy động tối đa là 2.98 với số Reynolds là 10.500

Bảng 1.2 Tình hình nghiên cứu nhám nhân tạo cả phần năng lượng và exergy

TT Hình dạng nhám Các nhà nghiên cứu và kết

quả nghiên cứu về hiệu suấtnhiệt thủy lực

Các nhà nghiên cứu vàkết quả nghiên cứu vềhiệu suất exergy

1 Gân nhám dạng

xoắn ốc

Kumar và Layek [45]

Số Nusselt và hệ số ma sátđạt được là 2.46 và 1.78 caohơn khi sử dụng nhám dạngtấm phẳng

Anup và Apurba [27]Hiệu suất exergy tăng lên1.81 lần so với khi sửdụng nhám dạng tấmphẳng

Hiệu suất exergy lớnnhất là 10.5%

Hiệu suất exergy lớnnhất là 4.36%

exergy đầu ra tăng theo

số lượng của lớp kínhbao phủ

Chamoli và Thakur [32]Hiệu suất của exergy caonhất đạt được là 76%

Apurba và các cộng sự[36]

Độ cao nhám tương đốilớn thì số phát sinhEntropy nhỏ

lần và hệ số ma sát tăng 2.93lần

Hiệu suất exergy tăng lêntối đa 2.25 %

Sukhmeet và các cộng sự[33]

Hiệu suất exergy tối đa

là 2%

1.2 Mục đích của đề tài

Nghiên cứu áp dụng nguyên lý định luật nhiệt động thứ nhất và định luật

nhiệt động thứ hai để phân tích và tính toán hiệu suất nhiệt, hiệu suất hiệu dụng,

hiệu suất exergy vào SAH có sử dụng nhám nhân tạo, từ đó đánh giá khả năng

ứng dụng của nhám nhân tạo vào thiết bị này sao cho thiết bị làm việc với hiệu

suất cao nhất, tiết kiệm chi phí hàng năm của thiết bị, từ đó tăng hiệu quả kinh

tế

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3 1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận này là phân tích đánh giá các hiệu suất của

SAH có sử dụng nhám nhân tạo bằng vật liệu kim loại có hình dạng xoắn ốc

Đồng thời tối ưu hóa hàm exergy-kinh tế của SAH

1.3 2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của luận văn là phân tích các hiệu suất, tối ưu hóa

hàm exergy-kinh tế với số Reynolds khảo sát từ 1,200 đến 20,000, độ cao nhám

tương đối khảo sát trong khoảng từ 0.15 đến 0.6 mm, bước nhám tương đối P/e

khảo sát trong khoảng từ 4 đến 10 mm

1.4 Ý nghĩa khoa học và nội dung nghiên cứu

1.4.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Chứng minh hiệu quả của việc sử dụng nhám nhân tạo vào SAH làm tăng

hiệu suất nhiệt, hiệu suất hiệu dụng và hiệu suất exergy Từ đó chứng minh

việc sử dụng độ nhám làm tăng hiệu quả hoạt động của SAH

1.4.2 Nội dung nghiên cứu của đề tài

- Xây dựng mô hình toán học của SAH

- Xây dựng phương pháp tối ưu hóa hiệu suất của SAH

- Đưa ra kết luận tầm quan trọng về thiết kế SAH có sử dụng nhám

Kết luận:

Như vậy qua tìm hiểu chương 1, chúng ta thấy khả năng ứng dụng củaSAH rất rộng và có rất nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của nhámnhân tạo tới SAH như trạng thái ổn định của dòng chảy và cũng như các hiệusuất làm việc SAH

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN CỦA SOLAR AIR HEATER CÓ SỬ DỤNG NHÁM NHÂN TẠO

2.1 Mô tả mô hình vật lý của SAH

Hình 2.1 Mô hình SAH có nhám nhân tạoHình 2.1 trình bày sơ đồ cấu tạo của SAH SAH đang khảo sát gồm mộttấm kính đặt ở mặt trên, một tấm hấp thụ đặt ở mặt dưới và các mặt bên SAHnày có sử dụng nhám nhân tạo được làm bằng vật liệu thép có hình dạng cuộnxoắn Các nhám này được tạo ra từ phoi khi gia công trục thép, nên các nhámnày gần như là miễn phí và có có thể tìm kiếm dễ dàng trong các phoi ti kimloại Hai đầu của nhám được khóa chặt tại hai cạnh bên của SAH và vị trí tiếpxúc của nhám với tấm hấp thụ được dán chặt bằng một lớp keo siêu dính.Trong điều kiện thử nghiệm trong nhà, khi vận tốc không khí khác nhau thì loạinhám này vẫn ổn định, di chuyển một ít theo hướng dòng không khí Đây là môhình là cơ sở để đánh giá các hiệu suất nhiệt động cũng như tối ưu hóa hiệusuất exergy và kinh tế của SAH

2.2 Hiệu suất nhiệt

Sự hoạt động của bộ thu SAH dựa trên cơ sở định luật bảo toàn nănglượng Mô hình tính toán giả sử SAH này có diện tích Ac năng lượng bức xạmặt trời từ mọi phương của vòm trời tới bề mặt của SAH là HRb, năng lượng

có ích mà chất tải nhiệt không khí nhận được là Q.u ,năng lượng để làm nóngcác vật liệu cấu tạo của SAH là QS và phần năng lượng mất mát ra các môitrường xung quanh là QL, thì tại thời điểm bất kỳ ta viết được phương trình cânbằng năng lượng như sau:

S L u c

Rb- Hệ số chuyển đổi từ mặt phẳng nằm ngang sang mặt phẳng nghiêng

Ac- Diện tích hấp thụ của SAH (m2)

Hiệu suất của SAH được xác định tổng quát như sau:

d HR

d A Q

b c

Hình 2.2 Mô hình liên kết giữa tấm và ống bằng mối hàn

Mô hình liên kết giữa tấm và ống với các thông số chính theo hình 2.2

W - Khoảng cách giữa 2 ống

D- Đường kính ống

δ- Chiều dày tấm hấp thụ

K - Hệ số dẫn nhiệt của tấm