Đồ án thiết kế máy lọc không khí

LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn , tháng năm 2022 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài 05 1 2 Mục tiêu nghiên cứu 06 PHẦN 2 QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU 2 1 Khái niệm máy lọc không.

LỜI CẢM ƠN ……………   …………… Xin chân thành cảm ơn ! ., tháng năm 2022 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC PHẦN : MỞ ĐẦU 1.1 1.2 Lý chọn đề tài 05 Mục tiêu nghiên cứu .06 PHẦN QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Khái niệm máy lọc khơng khí .07 2.2 Công dụng máy lọc khơng khí .07 2.3 Cấu tạo máy lọc khơng khí 08 2.3.1 Khung máy .08 2.3.2 Quạt hút 09 2.3.3 Bộ lọc 09 2.4 Cách xếp phận .10 2.5 Ngun lý hoạt động máy lọc khơng khí 10 2.6 Các kỹ thuật sử dụng máy lọc khơng khí 11 2.6.1 Bộ lọc HEPA .11 2.6.2 Màng lọc than hoạt tính 12 2.6.3 Thiết bị ion hóa khơng khí 13 2.6.4 Đèn UV diệt khuẩn 13 2.6.5 Máy tạo Ozon 13 2.7 Yêu cầu sử dụng máy lọc khơng khí 13 2.8 Các loại máy lọc khơng khí 14 2.9 Ứng dụng máy lọc khơng khí đời sống .15 PHẦN 3: QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN, MƠ HÌNH HĨA VÀ KẾT QUẢ 3.1 Phương pháp chế tạo .17 3.1.1 Lựa chọn loại quạt 17 3.1.2 Lựa chọn màng lọc khơng khí 19 3.1.3 Lựa chọn thiết bị tạo ion 21 3.1.4 Lựa chọn MODULE điều khiển cho máy lọc khơng khí .23 3.1.5 Vỏ máy 25 3.2 Qúa trình thực .26 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận 32 Những mặt làm 32 Những hạn chế tồn đọng 32 Hướng phát triển đề tài 32 NHẬN XÉT CỦA CƠ SỞ THẨM ĐỊNH 34 BẢN GIẢI TRÌNH SAI SĨT .35 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài, dự án Hệ thống thị Việt Nam có bước phát triển nhanh chóng số lượng chất lượng, tỷ lệ thị hóa tăng từ 19,6% với 629 thị (năm 2009) lên khoảng 36,6% với 802 đô thị (năm 2021) Tuy nhiên mặt trái phát triển tình trạng nhiễm khơng khí ngày gia tăng Báo cáo trạng môi trường quốc gia năm 2016 chuyên đề “Môi trường đô thị” nhận định đô thị lớn nước ta đối mặt với tình trạng nhiễm ngày gia tăng, cộm nhiễm khơng khí bụi, chưa có dấu hiệu giảm Theo Báo cáo trạng môi trường Việt Nam giai đoạn 20162022 Bộ TN&MT, giai đoạn vừa qua, nhiễm khơng khí nước ta tiếp tục vấn đề nóng mơi trường Mơi trường khơng khí bị nhiễm chủ yếu bụi (TSP, PM10, PM2.5), đặc biệt ô nhiễm bụi đô thị lớn, số KCN, số khu vực khai thác khoáng sản số làng nghề Ơ nhiễm bụi có xu hướng tăng dần từ năm 2016 Các thơng số khí nhiễm SO 2, NO2, O3, CO, VOC… nằm giới hạn cho phép QCVN 05: 2013/BTNMT Chất lượng khơng khí đô thị nhỏ vùng nông thơn trì tương đối mức trung bình Trong tình trạng mơi trường bị nhiễm mức đáng báo động việc tìm hiểu phương pháp bảo vệ sức khỏe khỏi ảnh hưởng bụi mịn nói riêng khơng khí nhiễm cần thiết Và giải pháp mà nhiều gia đình, văn phịng lựa chọn máy lọc khơng khí để giảm thiểu lượng bụi khơng khí Đây thiết bị nào, có thực tốt cho sức khỏe hay khơng? Trong đề tài nghiên cứu này, tìm hiểu cấu tạo, tính năng, ngun lý làm việc đồng hành thiết kế chế tạo máy lọc khơng khí hồn chỉnh, có đầy đủ tính năng, hoạt động hiệu tiết kiệm chi phí từ vật dụng đơn giản Đây hứa hẹn đề tài nghiên cứu vô thiết thực hoạt động bảo vệ môi trường 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đề tài nghiên cứu chế tạo thành công thiết bị lọc khơng khí từ vật dụng đơn giản sống hàng ngày mà thực Từ ứng dụng hiệu máy vào đời sống sinh hoạt nhà góp phần cải thiện bầu khơng khí, mơi trường sống sức khỏe cộng đồng PHẦN Q TRÌNH NGHIÊN CỨU 2.1 Khái niệm máy lọc khơng khí Máy lọc khơng khí thiết bị điện thiết kế để lọc khơng khí, tăng chất lượng khơng khí phạm vi định, thường phịng kín Như biết, khơng khí có vơ vàn bụi bẩn, vi khuẩn, virus, tác nhân gây hại vơ hình lẫn hữu hình Hít thở khơng khí đảm bảo sức khỏe người, sức khỏe hệ hô hấp Trong tình hình nhiễm mơi trường ngày gia tăng nay, sản phẩm cần có gia đình, văn phịng 2.2 Cơng dụng máy lọc khơng khí Máy lọc khơng khí có chức sau: - Diệt vi khuẩn vi rút đến 100% với cách hoạt động giúp phát ion mang điện tích tác động trực tiếp vào cấu trúc protein vi khuẩn, vi rút làm tiêu tan môi trường sống tác nhân gây bệnh chúng - Lọc bụi đến 0,3 micromet loại bụi gây hại đến tim não người với hệ thống màng lọc máy lọc khơng khí ngăn chặn điều - Khử mùi hôi cứng đầu thuốc lá, hay mùi đồ ăn khói bụi độc hại Với cơng nghệ phát tán ion giúp khơng khí phịng khử lành - Loại bỏ loại nấm mốc gây dị ứng công nghệ Plasmacluster ion phát phá vỡ cấu trúc phân tử gây nguyên nguy hại - Bắt muỗi ánh sáng UV nhờ luồng khí hút miếng dán muỗi đặt bên máy lọc khơng khí, từ lượng lớn muỗi bị bắt lại bên thân máy - Cung cấp độ ẩm làm đẹp cho da cách tốt Ngoài với khả tự động tạo nước thông qua lọc ẩm giúp cho đôi mắt cổ họng không bị khơ 2.3 Cấu tạo máy lọc khơng khí Máy lọc khơng khí thơng thường có tối thiểu phận là: Khung máy, Quạt hút Bộ lọc 2.3.1 Khung máy Khung máy hay vỏ máy phần bên ngoài, bao bọc lấy toàn linh kiện bên Vỏ máy thường làm từ nhựa cứng Chất lượng vỏ máy phần định tới độ bền sản phẩm 2.3.2 Quạt hút Quạt hút máy lọc khơng khí thường loại quạt ly tâm, làm từ nhôm để không gỉ trọng lượng nhẹ, không tạo tiếng ồn lớn Đây phận làm nhiệm vụ hút khơng khí từ bên vào máy để lọc Chất lượng quạt ảnh hưởng tới tốc độ lọc máy 2.3.3 Bộ lọc Đây phận quan trọng máy lọc khơng khí Tùy sản phẩm mà lọc có số lượng màng khác nhau, phải có màng: • Màng lọc thơ: ln màng lọc đầu tiên, chặn lại hạt bụi bẩn thơ khơng khí từ to đến nhỏ • Màng lọc than hoạt tính: có nhiệm vụ khử mùi hơi, mùi khó chịu khơng khí mùi thuốc lá, đồ ăn, thú cưng,… • Màng lọc HEPA: màng lọc quan trọng tiêu diệt vi khuẩn, virus, bụi siêu nhỏ mà mắt thường thấy Đây tác nhân gây hại sức khỏe lớn 2.4 Cách xếp phận Ở máy lọc khơng khí thơng thường, cấu tạo ln là: quạt hút phía trước màng lọc để “cung cấp” khơng khí cần lọc Vì vậy, cần xác định vị trí xác quạt hút đâu để đặt máy lọc khơng khí nơi thích hợp Quạt hút phải đặt nơi không bị che chắn hay vướng đồ vật đảm bảo khơng khí tồn phịng hút vào lọc 2.5 Ngun lý hoạt động máy lọc khơng khí Máy lọc khơng khí phổ thơng thị trường hoạt động theo ngun tắc đối lưu Theo đó, khơng khí hút vào đầu gió vào ( indoor), chạy qua quạt hút quạt lại đẩy khơng khí qua lớp màng lọc Lớp màng lọc có nhiệm vụ giữ lại toàn bụi bẩn, vi khuẩn nói trên, trả lại cho bạn khơng khí lành Ở đời máy cao cấp có chức tạo ion phận tạo ion đặt trước cửa gió (outdoor) thổi khơng khí có kèm ion (có lợi cho sức khỏe) ngồi 10 • Đặt module buồng máy lọc, điểm xúc tác ion đảm bảo vùng lưu thông dịng khơng khí đối lưu • Khơng sờ tay vào điện cực cấp nguồn, điện áp cao để tách ion khơng khí • Nên sử dụng lần 2-3 tiếng dừng lại để moduel bền 24 - Chức năng: • Ngăn ngừa làm chậm phát triển tế bào ung thư • Khử bụi nấm mốc • Khử khói thuốc khử mùi từ khói thuốc bay • Làm lành nhanh chóng vết thương bỏng da • Giảm buồn phiền lo âu ngủ, tăng cường tập trung tỉnh táo lái xe • Tăng cường lưu thơng máu giảm hình thành cục máu đơng • Khử ion dương độc hại Tất điều nhà khoa học giới nghiên cứu kiểm tra thành công qua test kiểm chứng cụ thể người việc cho tiếp xúc với ion âm thường xuyên mật độ cao 3.1.4 Lựa chọn Module điều khiển cho máy lọc khơng khí 25 Cơng Tắc Module Wifi Cổng Hỗ Trợ Công Tắc Tay Tuya SHP-SA2 Module thông minh nằm hệ sinh thái nhà thông minh Tuya cho phép điều khiển từ xa qua điện thoại cho thiết bị điện Module công tắc đặt buồng máy ghép nối với cổng điều khiển trạm remote, cơng tắc tay sw hay kết nối không dây với wifi Phần ngoại vi chi tiết đèn quạt Kết hợp thêm bổ sung module tính phụ trợ Tính điều khiển: - Điều khiển trực tiếp thông qua công tắc ngoại vi gắn thân máy, cơng tắc có độ nhạy với tần số quét cao, cho phép người sử dụng thao tác tắt mở máy cách dễ dàng - Điều khiển bật/tắt từ xa qua app Tuya Smart điện thoại đâu có mạng wifi 3G, cập nhật trạng thái bật tắt cơng tắc relay tích hợp 26 - Bật tắt độc lập kênh điều khiển với remote tích hợp gán ngồi với cơng nghệ RF 433 có độ đáp ứng cao, khoảng cách vật lý xa vô tiện lợi Ứng dụng: Smart life ứng dụng điều khiển module Tuya cho phép cài đặt điện thoại để thực thao tác bật tắt từ xa cho đèn, quạt cách linh hoạt nơi Thiết bị App Smart life thiết kế cho hệ thống điều khiển gồm thiết bị bố trí buồng máy Với ưu điểm nhỏ gọn khả đa dạng hóa phương thức điều khiển Module TUYA lựa chọn vơ tuyệt vời cho q trình chế tạo nghiên cứu 3.1.5 Vỏ máy Sử dụng vật liệu cũ lựa chọn tiết kiệm chi phí góp phần bảo vệ môi trường Trong đề tài tận dụng Vali cũ để làm vỏ máy lọc khơng khí 27 Mơ tả sản phẩm: Xuất xứ: Việt Nam Vali nhựa kéo trơn màu xanh dương làm từ nhựa polycarbonate Kích thước: Tùy theo nhu cầu mục đích sử dụng ta lựa chọn loại Vali kéo nhựa trơn màu xanh dương với size 20, 29, 38,42,60 Để thiết kế máy lọc khơng khí tương ứng với kích thước quạt hút đề tài sử dụng vali size 42 Chất liệu: Vali kéo nhựa trơn màu xanh dương thường làm từ chất liệu ABS, PC, PP có tính bền bỉ Thiết kế sang trọng đẹp mắt nên nhiều người ưu tiên chọn lựa Vali làm từ loại nhựa chất lượng, có đặc tính chịu nén tốt chịu va đập mạnh Loại Vali thường chắn nên bạn hồn tồn an tâm khơng lo đồ bị hư hỏng, bể vỡ q trình vận hành Ngồi ra, bánh xe 360o chắn, chịu lực tốt 3.2 Qúa trình thực - Bước 1: Gia công vỏ máy 28 Vỏ máy lọc khơng khí làm từ vali tận dụng, Tiến hành dùng dao trổ máy cắt trổ bề mặt Vali lỗ vng có kích thước 30 x 30cm, Trổ đối xứng mặt để tạo không gian lắp ghép chi tiết máy gồm quạt hút mặt sau khuôn hợp kim cố định lọc mặt trước Lỗ vuông sau trổ xử lý cắt gọt ba via cạnh sắc để đảm bảo thẩm mỹ an toàn - Bước 2: Lắp ghép chi tiết 29 Quạt gió Tico sau cấp nguồn test vận hành tháo dỡ phần cover nhựa phía để gắn cố định vào vỏ máy vít cúc 3mm Ê căng che chắn phía ngồi lắp trở lại cố định thành công khuôn động để đảm bảo an tồn thẩm mỹ 30 - Lắp khn màng lọc khơng khí Khn hợp kim có kích thước 25 x 35 lắp ghép mặt lỗ trổ lại thân máy cố định vít cúc 3mm Màng lọc HEPA phía trong, màng CACBON phía ngồi cố định khn đai siết có khóa nhựa để thuận tiện cho q trình thay màng lọc sau 31 Sau lắp màng lọc, tiến hành lắp ê căng nhựa dẻo để bảo vệ phần vỏ màng lọc Ê căng gắn trực tiếp lên thân máy - Lắp đèn module tạo ion âm điều khiển: Module Adapter cấp nguồn cho đèn gắn module tạo ion âm Việc kết hợp thiết bị kênh điều khiển thuận tiện cho người sử dụng trình bật tắt máy Đèn sử dụng LED 12v gắn cố định keo 3M viền thân quạt để mang lại hiệu ứng ánh sáng tốt trình máy hoạt động mà khơng gây chói mắt 32 Kết nối Module điều khiển TUYA Smart với ngoại vi tiến hành sau trình lắp ráp phận máy lọc khơng khí hồn tất Đảm bảo yêu cầu điều khiển mở máy đồng phương thức điều khiển REMOTE, công tắc thân máy Điều khiển thông minh App TUYA ( Tài liệu cài đặt module xem Catalog thiết bị cung cấp nhà sản xuất ) - Bước 3: Test thử vận hành Cấp nguồn cho máy lọc khơng khí tiến hành mở máy công tắc cơ, kiểm tra hoạt động quạt hút, kiểm tra hoạt động module ion đèn Lưu lượng khơng khí đối lưu qua màng lọc dễ dàng nhận biết cách đưa tay phía trước buồng máy Để máy vận hành test chức điều khiển remote FR 433, Bật tắt thông minh app Smart Life, định thời, đặt timer, chế độ hẹn giờ, hoạt động chu kỳ Khi đảm bảo chức đáp ứng, tiếp tục trì vận hành máy 3h để đánh giá độ ổn định 33 Có thể ghim điện cho máy lọc thông qua thiết bị giám sát điện công tơ điện tử, máy công suất kế để đánh giá điện tiêu thụ công suất máy lọc 34 PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Những mặt làm được: - Đã thiết kế máy lọc khơng khí từ thiết bị đơn giản sống hàng ngày - Máy hoạt động tương đối ổn định hiệu thực tế - Khơng khí qua máy lọc lành, mát mẻ dễ chịu, tốt cho sức khỏe - ứng dụng Tuya smart biến máy lọc khơng khí tự chế thành cỗ máy thông minh với nhiều giao thức điều khiển ưu việt tân tiến điều khiển từ xa công nghệ rf433, điều khiển thông minh điện thoại không giới hạn khoảng cách Các tùy biến định thời, timer hẹn mở máy tắt máy theo kịch - Hồn tồn kết nối máy lọc với hệ sinh thái ngơi nhà hay phịng thơng minh Mang lại tiện lợi cho người sử dụng - Đề tài sản phẩm thiết kế vô ý nghĩa vấn đề bảo vệ môi trường bầu khơng khí Những hạn chế, tồn - Các loại máy lọc khơng khí tự chế giúp tiết kiệm chi phí khơng thể so sánh với máy lọc khơng khí chun dụng độ hồn thiện - Chưa tích hợp nhiều tính cân nhiệt độ, diệt muỗi, tạo độ ẩm tiết kiệm điện - Khó tìm mua lọc tốt mặt hàng chưa bán phổ biến thị trường Hướng phát triển đề tài 35 - Khắc phục hạn chế, tồn máy gia công phần vỏ máy đẹp bắt mắt - Có thể tích hợp thêm cảm biến nhiệt độ, độ ẩm để kiểm sốt đặc tính khơng khí lưu thơng qua máy lọc - Sử dụng module Inverter tiết kiệm điện làm driver cho động quạt hút - Thêm module tạo độ ẩm, đèn chiếu tia UV để khử khuẩn, khử trùng buồng hút máy - Sản xuất đại trà thương mại hóa Phân phối thiết bị thị trường với giá thành phải kèm chất lượng tốt 36 NHẬN XÉT (Phần nội dung đại diện sở thẩm định ) • Thái độ, tác phong nhận thức trình thực hiện: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Kiến thức chun mơn: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Hình thức, bố cục trình bày: …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Nội dung, kết quả: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Nhận xét khác: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2022 Đại diện sở (Ký ghi rõ họ tên) 37 BẢN GIẢI TRÌNH SAI SĨT (Phần nội dung người thực đề tài ghi) • Các nội dung chưa đạt yêu cầu: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Hướng xử lý : …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Yêu cầu phụ trách viên hướng dẫn: …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Nội dung điều chỉnh: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… • Nhận xét khác: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Thái Nguyên, ngày … tháng … năm 2022 (Ký ghi rõ họ tên) 38 ... dụng máy lọc khơng khí đời sống Máy lọc khơng khí ứng dụng nhiều đời sống Khả lọc loại bụi bẩn hiệu quả: Những mẫu máy lọc khơng khí trang bị màng lọc HEPA có tác dụng lọc bụi bẩn lơ lửng khơng khí. .. khơng khí làm tốt không nên bật hàng ngày Lạm dụng ozone gây tác dụng ngược 2.8 Các loại máy lọc khơng khí Hiện nay, máy lọc khơng khí phân loại thành hai nhóm gồm: Máy lọc khơng khí phịng: 14 Máy. .. cho đôi mắt cổ họng không bị khô 2.3 Cấu tạo máy lọc khơng khí Máy lọc khơng khí thơng thường có tối thiểu phận là: Khung máy, Quạt hút Bộ lọc 2.3.1 Khung máy Khung máy hay vỏ máy phần bên ngoài,