Đề Xuất 5/2022 # Làm Lạnh Và Điều Hòa Không Khí Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời # Top Like

Xem 10,098

Cập nhật nội dung chi tiết về Làm Lạnh Và Điều Hòa Không Khí Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời mới nhất ngày 22/05/2022 trên website Comforttinhdauthom.com. Hy vọng thông tin trong bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu ngoài mong đợi của bạn, chúng tôi sẽ làm việc thường xuyên để cập nhật nội dung mới nhằm giúp bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Cho đến nay, bài viết này đã thu hút được 10,098 lượt xem.

--- Bài mới hơn ---

  • Cấu Tạo Chuẩn Của Tấm Pin Năng Lượng Mặt Trời
  • Bảo Dưỡng Lốc Điều Hòa Ô Tô & 5 Mẹo Cực Hay Giành Cho Chủ Xe
  • Một Số Điều Cần Biết Về Lốc Điều Hòa Ô Tô
  • Lốc Điều Hòa Ô Tô Chính Hãng, Hàng Chuẩn
  • Khám Phá Cấu Tạo Quạt Điều Hòa Làm Mát Không Khí
  • Ngày nay, sử dụng năng lượng tái tạo (NLTT) đã là xu thế tất yếu của nhân loại, đặc biệt công nghệ phát điện từ nguồn năng lượng mặt trời, gió gần đây đã có nhiều thành tựu, cho phép giảm đầu tư, giá thành sản xuất điện năng. Nhiều nước trên thế giới đã có tỷ trọng điện năng tái tạo chiếm 5-10% tổng sản xuất điện. Ở Việt Nam gần đây công suất điện mặt trời, gió cũng đang tăng nhanh. Hiện tại điện mặt trời có công suất gần 4.500MW, chiếm tỷ trọng khoảng 8% tổng công suất hệ thống. Một hướng sử dụng NLTT trực tiếp chủ yếu là nhiệt mặt trời, địa nhiệt đã và đang được nhiều nước quan tâm. Bài viết giới thiệu công nghệ sử dụng trực tiếp năng lượng mặt trời để làm lạnh và điều hòa không khí.

    Công nghệ và kỹ thuật của quang điện

    LÊ VĂN HIÊN – ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH

    Tổng quan

    Các thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí truyền thống phần lớn sử dụng nguồn điện cho hoạt động của máy nén. Nguồn điện này chủ yếu được sinh ra từ các nhà máy nhiệt điện. Khí thải của các nhà máy này là một nguyên nhân làm nhiệt độ môi trường nóng lên. Phương pháp làm lạnh và điều hòa không khí sử dụng bức xạ nhiệt của mặt trời làm giảm nguy cơ biến đổi khí hậu. Như vậy, so với máy lạnh truyền thống thì làm lạnh sử dụng năng lượng mặt trời góp phần làm giảm tiêu thụ nguồn điện năng được sinh ra chủ yếu từ nguồn hóa thạch. Điều này góp phần làm giảm lượng CO 2 thải ra môi trường.

    Nguồn điện sử dụng cho phương pháp làm lạnh này chủ yếu cho bơm và quạt đối với hấp thụ lỏng, và chỉ với quạt đối với hấp phụ rắn. Như vậy, tiêu thụ điện năng cần thiết cho hoạt động của làm lạnh từ năng lượng mặt trời rất thấp. Việc bố trí hợp lý các trang bị phụ trợ này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của thiết bị.

    Trong bài viết này, chúng tôi chỉ giới thiệu phương thức sử dụng trực tiếp bức xạ mặt trời để làm lạnh mà không đề cập đến dòng điện từ pin mặt trời để chạy máy nén như cách làm lạnh thông thường.

    Nhu cầu thực tế

    Làm mát và điều hòa không khí cho các toà nhà là nhu cầu cần thiết nhằm đáp ứng tiện nghi cho con người cũng như các thiết bị hoạt động trong không gian đó. Ở các vùng khí hậu nóng ẩm như Việt Nam thì nhu cầu này không thể thiếu được và ngày càng tăng khi mức sống con người càng ngày càng được cải thiện.

    Như vậy, nhu cầu cung cấp năng lượng để điều hòa không khí cho các toà nhà cũng tăng cao. Điều đó sẽ góp phần tăng nhanh quá trình biến đổi khí hậu. Hơn nữa, nhu cầu điều hòa sẽ tăng mạnh trong những tháng mùa hè làm cho việc cấp điện sẽ gặp khó khăn khi nguồn điện chưa đủ để đáp ứng phụ tải đỉnh.

    Vào buổi trưa mùa hè, nhu cầu điều hòa tăng cao có thể gây mất ổn định cho hệ thống điện. Để góp phần tháo gỡ tình hình đó, ngoài việc tiết giảm nhu cầu điều hòa đến mức tối thiểu thì có thể sử dụng công nghệ làm lạnh khác, thân thiện với môi trường để thỏa mãn điều hòa không khí theo nhu cầu .

    Công nghệ làm lạnh sử dụng nhiệt năng mặt trời làm việc trên nguyên lý của máy lạnh hấp thụ (đối với chất hấp thụ lỏng) hoặc hấp phụ (đối với chất hấp phụ rắn). Sơ đồ quá trình lưu động cơ bản của máy làm lạnh hấp thụ một cấp được thể hiện trong hình 3.

    Đối với bộ thu bức xạ mặt trời phẳng, nhiệt độ đạt khoảng từ 70 C thì thích hợp với máy lạnh hấp thụ 1 cấp 0C đến 90 0.

    Máy lạnh hấp phụ

    Một máy lạnh hấp phụ đơn giản bao gồm bình hóa hơi, bình hấp phụ và bình ngưng tụ như mô tả trên hình 5.

    Quá trình hấp thụ hay hấp phụ đều được thực hiện theo nguyên lý nhiệt động học như sau: Nhiệt độ và áp suất chất hấp phụ và chất được hấp thụ là 2 thông số trạng thái phụ thuộc, nghĩa là với một giá trị của nhiệt độ thì tương ứng với một áp suất và ngược lại. Có thể coi bộ phận hấp phụ, một trong ba bộ phận của máy lạnh hấp phụ là máy nén nhiệt. Qua quá trình cấp/thải nhiệt cho bộ phận hấp phụ là quá trình trao đổi năng lượng cần thiết để môi chất lạnh lưu động. Như vậy máy lạnh hấp phụ sẽ không sử dụng bơm cơ học như trong máy lạnh hấp thụ.

    Nguyên lý làm lạnh của máy lạnh hấp phụ cũng tương tự như trong máy lạnh hấp thụ, nhưng với chất hấp thụ không phải ở dạng dung dịch mà là một chất rắn, xốp có vô số lỗ hổng nhỏ li ti nên diện tích bề mặt của nó tiếp xúc với hơi của môi chất lạnh rất lớn.

    Phần bên trái hình 5, mô tả quá trình hấp phụ. Quá trình đó được tiến hành như sau: Sau khi môi chất lạnh hóa hơi, làm lạnh trong bộ phận hóa hơi thì van A mở, chất hấp phụ hút hơi nước vào nó. Nhiệt sinh ra trong quá trình hấp phụ sẽ được thải ra ngoài môi trường thông qua bộ trao đổi nhiệt. Trong quá trình hấp phụ thì van B đóng, van A mở như mô tả trên hình 5, phía trái.

    Khi chất hấp phụ đã no, nghĩa là hơi của môi chất lạnh đã chiếm hết các lỗ hổng của chất hấp phụ thì hơi đó cần phải được đưa ra ngoài chất hấp phụ đó, quá trình này được gọi là giải hấp phụ hay còn gọi là tái sinh chất hấp phụ. Trên hình 5, phía bên phải mô tả quá trình giải hấp phụ. Khi đó, van A đóng đồng thời nhiệt lượng từ bên ngoài được cấp vào làm cho hơi môi chất lạnh thoát ra, qua van B rồi ngưng tụ thành lỏng trong bình ngưng. Môi chất lạnh trong bình ngưng với áp suất cao sẽ qua van tiết lưu giảm áp rồi hóa hơi, kết thúc 1 chu kỳ làm làm lạnh. Tiếp theo là quá trình hấp phụ. Như vậy quá trình hấp phụ và giải hấp phụ được tiến hành luân phiên nhau trong máy lạnh hấp phụ làm lạnh gián đoạn đơn giản.

    Hình 5 – Hoạt động của một máy lạnh hấp phụ .

    Hình 7 biểu thị chu trình của máy lạnh hấp phụ trên biểu đồ p – T. Các quá trình trong chu trình là:

    – Điểm 4: Môi chất lạnh (nước) ở thể lỏng đi vào buồng hóa hơi ở áp suất thấp.

    – 4 – 1: Môi chất lạnh hóa hơi, làm lạnh ở buồng lạnh.

    – 6 – 1: Quá trình hấp phụ hơi của môi chất lạnh, nhiệt hấp phụ Q được tải ra ngoài.

    – 1 – 2: Tại điểm 1, chất hấp phụ đã bão hòa (no) và bắt đầu giải hấp phụ được thực hiện bởi nhiệt thu hồi Q đến điểm 2 trên hình vẽ.

    – 2 – 5: Nhiệt lượng Q cấp cho hoạt động của máy lạnh ở nhiệt độ cao để giải hấp phụ, tái sinh chất hấp phụ.

    – 5 – 6: Nhiệt được lấy ra trong quá trình thu hồi nhiệt làm mát chất hấp phụ, là bước đầu chuẩn bị cho quá trình hấp phụ của máy lạnh.

    – 2 – 3: Quá trình ngưng tụ, môi chất lạnh chuyển sang pha lỏng.

    – 3 – 4: Môi chất lạnh ở thể lỏng để tiết lưu vào buồng lạnh.

    Hình 7 – Chu trình của máy lạnh hấp phụ . Ở nhiệt độ này, chất hấp phụ đã qua sử dụng sẽ được tái sinh.

    Đầu tiên không khí đã lọc sạch ở bên ngoài được hút vào rồi đi qua bánh xe hấp phụ chứa chất hấp phụ (1-2), bánh xe quay với vận tốc phù hợp với chuyển đổi vị trí giữa chất hấp phụ đã sử dụng và chất hấp phụ đã tái sinh. Ở đây không khí được làm khô do ẩm bị hấp phụ và đồng thời giải phóng nhiệt năng hấp phụ, làm cho nhiệt độ không khí tăng lên. Sau đó không khí khô nóng này đi qua bánh xe trao đổi nhiệt (2-3), nhiệt được thu hồi làm cho không khí nguội đi. Để không khí đưa vào phòng ở trạng thái theo yêu cầu, nó được dẫn qua buồng phun ẩm (3-4), ở đây không khí tiếp tục được làm mát đồng thời tăng độ ẩm. Lượng phun ẩm được điều khiển phù hợp với nhu cầu về nhiệt độ và độ ẩm cần thiết của phòng điều hòa.

    Không khí ra khỏi phòng đi qua buồng phun ẩm (5-6) được tiếp tục làm mát với độ ẩm đến gần điểm đọng sương. Không khí ẩm này đi bánh xe trao đổi nhiệt (6-7) để thu hồi lượng nhiệt có nhiệt độ thấp này. Lượng nhiệt này sẽ được truyền cho luồng không khí đi vào phòng. Không khí nóng sau khi hấp phụ sẽ được tiếp tục hâm nóng lên qua năng lượng mặt trời (7-8) rồi tiếp tục qua bánh xe hấp phụ để tái sinh chất hấp phụ, sau đó được quạt đưa ra ngoài.

    Bánh xe hấp phụ được chia thành nhiều khoang đựng chất hấp phụ xen lẫn chất hấp phụ đã qua sử dụng (no hơi nước) và chất hấp phụ tái sinh không còn chứa hơi nước. Bánh xe quay với vận tốc phù hợp. Khi nửa bên này thực hiện hút ẩm thì nửa đối diện sẽ làm nhiệm vụ tách ẩm ra khỏi chất hấp phụ.

    Bánh xe trao đổi nhiệt làm nhiệm vụ hồi nhiệt cũng quay để một nửa thu hồi nhiệt hấp phụ thì nửa bên kia nhả nhiệt để tách ẩm.

    DEC với lưu lượng không khí 3000 m 3/h đã được hoàn thiện và lưu hành trên thị trường

    Hiện nay trên thế giới có hàng vạn hãng chế tạo các bộ phận của thiết bi như là các loại bộ thu bức xạ mặt trời, bơm và quạt, bảng điều khiển, bộ hồi nhiệt, bộ điều khiển, cảm biến… Hai quốc gia có nhiều hãng nhất là: CHLB Đức và Nhật Bản chế tạo các thành phần cấu thành cho 2 loại thiết bị này [14].

    Kết luận

    Điều hòa không khí sử dụng năng lượng mặt trời là một hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng. Ngoài nhiệt năng mặt trời còn có thể sử dụng nguồn nhiệt lượng tái tạo khác như địa nhiệt, biogas hoặc nhiệt thải công nghiệp. Đây cũng là đòi hỏi cấp thiết để hạn chế tác động có hại tới môi trường toàn cầu. Cuộc chiến chống biến đổi khí hậu càng ngày càng hiện hữu và quyết liệt. Sử dụng năng lượng mặt trời nói riêng và tái tạo nói chung là một phương pháp hữu hiệu không những để kiềm chế biến đổi khí hậu mà còn góp phần bảo đảm an ninh năng lượng. Nhiều quốc gia đã có chính sách hỗ trợ để nghiên cứu, nâng cao hiệu quả của thiết bị sử dụng nguồn năng lượng tái tạo này nhằm hạ giá thành, thương mại hóa để sử dụng rộng rãi.

    Việt Nam, thiết nghĩ, không thể nằm ngoài xu hướng này. Chúng tôi hy vọng rằng, Việt Nam sẽ đẩy mạnh nghiên cứu để có những sản phẩm phù hợp với thị trường trong tương lai gần./.

    1/ Henning H.-M., et al., “Solar Cooling Position Paper” IEA SHC TASK38, August 2011.

    2/ Edo Wiemken,Anna Raquel Petry, Solarthermie 2000 plus: Wissenschaftliche Programmbegleitung und Begleitforschung „Solarthermische Gebäudeklimatisierung”, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, Freiburg Germany.

    3/ Ursula Eicker, Solar Technologies for Buildings, John Wiley & Sons, 2003.

    5/ Andreas Karlich, PanSol, Klimaschut, Umwelt, 20. April 2010.

    6/ B. Zettl, W. v. Helden, D. Jähnig, A. Heinz, M. Monsberger, G. Steinmaurer, Austrian, Masterplan Thermal Energy Storage, Proceedings of the International Conference on Solar Heating, Cooling and Buildings, Graz, 28. Sep.-1. Oct. 2010, Austria.

    7/ Patrick Frey, Harald Drueck, Solare Kuehlung, Uni Stuttgart.

    8/ Edo Wiemken, Solare Kühlung Techniken, Markt, Perspektiven, Hochschule Karlsruhe, 12. Oktober 2012.

    9/ Hans-Martin Henning, Solare Klimatisierung, Faunhofer Istitut fuer Solare Energiesystem ISE.

    10/ Constanze Bongs, Experimentelle und mathematisch-numerische Untersuchung von verdunstungsgekühlten, sorptiv beschichteten Wärmeübertragern für die Luftentfeuchtung und kühlung, Uni Aachen, 2014.

    11/ Hans-Martin Henning H. M., Solare Kaelteerzeugung, Karlsruhe, Oktober 2014.

    12/ Hans-Martin Henning u.a. Kuehlen und Klimatisieren mit Waerme. Hrsg. von Fraunhofer IRB Verlag. Karlsruhe, 2022.

    13/ Sybille Dallapiccola, Abwärmenutzung zur Kälteerzeugung mittels Absorptionskälteanlagen, Uni Dornbirn, Januar 2022.

    14/ Technologien zur solaren Kühlung in Wohngebäuden weltweit und in Gebäuden des sozialen Wohnungsbaus in Mexiko, Uli Jakob, Paul Kohlenbach, GIZ Oktober 2022.

    Abstract

    COOLING AND AIR CONDITIONING BY SOLAR ENEGY

    --- Bài cũ hơn ---

  • Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Nước Nóng Năng Lượng Mặt Trời
  • Điều Hòa Năng Lượng Mặt Trời: Có Thực Sự Tiết Kiệm Điện Siêu Việt Hơn Máy Lạnh Inverter?
  • Lợi Ích Điều Hòa Năng Lượng Mặt Trời
  • Máy Lạnh Chạy Bằng Năng Lượng Mặt Trời
  • Máy Điều Hòa Năng Lượng Mặt Trời Là Gì? Ưu Nhược Điểm Ra Sao?
  • Bạn đang đọc nội dung bài viết Làm Lạnh Và Điều Hòa Không Khí Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời trên website Comforttinhdauthom.com. Hy vọng một phần nào đó những thông tin mà chúng tôi đã cung cấp là rất hữu ích với bạn. Nếu nội dung bài viết hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!

  • Web hay
  • Links hay
  • Push
  • Chủ đề top 10
  • Chủ đề top 20
  • Chủ đề top 30
  • Chủ đề top 40
  • Chủ đề top 50
  • Chủ đề top 60
  • Chủ đề top 70
  • Chủ đề top 80
  • Chủ đề top 90
  • Chủ đề top 100
  • Bài viết top 10
  • Bài viết top 20
  • Bài viết top 30
  • Bài viết top 40
  • Bài viết top 50
  • Bài viết top 60
  • Bài viết top 70
  • Bài viết top 80
  • Bài viết top 90
  • Bài viết top 100