Bài viết Thử nghiệm giải pháp làm mát không khí tiết tiệm năng lượng: Ống khói nhiệt kết hợp hiệu ứng bay hơi nước – làm mát gián tiếp trong điều kiện thời tiết thực ở Tp Hồ Chí Minh đánh giá tính khả thi của giải pháp ở địa phương này. Kết quả thí nghiệm cho thấy khả năng làm mát không khí phụ thuộc vào độ ẩm môi trường và lưu lượng khí được làm mát.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 9(94).2015 69 THỬ NGHIỆM GIẢI PHÁP LÀM MÁT KHƠNG KHÍ TIẾT TIỆM NĂNG LƯỢNG: ỐNG KHÓI NHIỆT KẾT HỢP HIỆU ỨNG BAY HƠI NƯỚC – LÀM MÁT GIÁN TIẾP TRONG ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT THỰC Ở TP HỒ CHÍ MINH AN EXPERIMENT ON AN ENERGY-SAVING AIR COOLING SYSTEM COMBINING A SOLAR CHIMNEY AND AN INDIRECT EVAPORATIVE COOLING METHOD IN REAL WEATHER CONDITIONS OF HOCHIMINH CITY Nguyễn Quốc Ý Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh; nguyenquocy@hcmut.edu.vn Tóm tắt - Chúng thử nghiệm giải pháp làm mát không khí cho nhà dựa hiệu ứng tự nhiên tiêu thụ điện mức tối thiểu Giải pháp bao gồm hai phận chính: ống khói nhiệt phận làm mát dựa hiệu ứng bay nước - làm mát gián tiếp Giải pháp làm mát, không làm tăng lượng nước khơng khí Chúng tơi thử nghiệm giải pháp điều kiện thời tiết thực vào mùa khô Tp Hồ Chí Minh để đánh giá tính khả thi giải pháp địa phương Kết thí nghiệm cho thấy khả làm mát khơng khí phụ thuộc vào độ ẩm mơi trường lưu lượng khí làm mát Khả làm mát tăng độ ẩm môi trường giảm Trong điều kiện trưa nắng mùa khô, giải pháp làm giảm nhiệt độ đến 3oC với lưu lượng khí mát 1,0m3/phút tiêu thụ 8W điện Abstract - We tested an air-cooling system for dwellings based on natural effects and at minimum electricity consumption The system consists of a solar chimney and an indirect evaporative cooling part We tested the system in real weather conditions in Ho Chi Minh City to evaluate its potential applications to the houses and buildings in this location The results show that cooling capability of the system depends on the ambient temperature, relative humidity, and cooled air flowrate The cooling effect increases as the relative humidity decreases The tested system can reduce air temperature up to 3oC on a sunny day in the dry season at a flowrate of 1.0m 3/min and at electricity consumption of 8W Từ khóa - làm mát khơng khí; tiết kiệm lượng; ống khói nhiệt; bay – làm mát gián tiếp; thơng gió Key words - air cooling; energy-saving; solar chimney; indirect evaporative cooling; ventilation Giới thiệu Việc làm mát không khí để cấp cho khơng gian sinh hoạt làm việc thực giải pháp khí hay tự nhiên Giải pháp khí thơng thường sử dụng máy điều hoà nhiệt độ Giải pháp tự nhiên dựa hiệu ứng bay nước để giảm nhiệt độ, ví dụ xanh, phun sương, hay cho dịng khí di chuyển qua bề mặt ẩm ướt Các giải pháp tự nhiên giúp giảm lượng điện tiêu thụ, hỗ trợ hay thay máy điều hồ nhiệt độ Do đó, chúng giúp giảm lượng phát thải khí CO2 loại khí gây hiệu ứng nhà kính khác Các giải pháp làm mát tự nhiên dựa hiệu ứng bay nước bề mặt ẩm chia làm hai loại: làm mát trực tiếp làm mát gián tiếp Đối với giải pháp làm mát trực tiếp, dòng khí thổi qua bề mặt ẩm (kênh ướt) làm bay nước bề mặt Hơi nước làm giảm nhiệt độ khơng khí nhiệt độ bề mặt ẩm hấp thụ nhiệt chuyển pha lỏng sang khí Nhờ đó, nhiệt độ dịng khí giảm, lượng nước khơng khí tăng lên Giải pháp thích hợp cho vùng khí hậu nóng khơ Nếu phía cịn lại bề mặt ẩm cách nước dẫn nhiệt (kênh khơ), nhiệt độ giảm theo nhiệt độ bề mặt ẩm (kênh ướt) Khi cho dịng khí di chuyển dọc theo kênh khơ, nhiệt độ giảm, lượng nước khơng khí khơng tăng (làm mát gián tiếp) Giải pháp gọi làm mát gián tiếp thích hợp cho vùng khí hậu nóng với độ ẩm trung bình Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu lĩnh vực Một số cơng trình tiêu biểu giải pháp trực tiếp He Hoyano [1], Giabakou Ballinger [2] giải pháp làm mát trực tiếp Caliskan cộng [3] hay Jradi and Riffat [4] He Hoyano [1] sử dụng ống trụ ceramic xốp, thấm nước, xếp xen kẽ để tạo thành lớp tường cho không gian mở Giabakou Ballinger [2] sử dụng sợi vải thẳng đứng để thấm nước Cả hai nghiên cứu dùng gió tự nhiên để tạo dịng khí qua bề mặt ướt Kết họ cho thấy bề mặt ướt đạt tới gần nhiệt độ bầu ướt [1] hay giúp làm mát khơng khí đáng kể ổn định nhiệt độ bên nhà [2] Giải pháp làm mát gián tiếp giúp giảm nhiệt độ khơng khí đến nhiệt độ đọng sương [3, 4] dựa chu trình Maisotsenko [3] Trong chu trình này, dịng khí mát (với độ ẩm khơng tăng) trích phần cấp kênh khô phần để cấp vào nhà Giải pháp giúp tăng khả hấp thụ nước dịng khí kênh ướt, nên giúp giảm nhiệt độ bề mặt kênh khô nhiều so với giải pháp gián tiếp thơng thường (khi khơng khí đầu vào kênh khô kênh ướt giống nhau) Trong nghiên cứu trên, [1, 2] dùng gió tự nhiên [3, 4] dùng quạt để tạo dịng khí lưu thơng qua phận làm mát Mặc dù gió tự nhiên không tiêu thụ lượng, không ổn định Quạt giúp ổn định lưu lượng khí cấp, tiêu thụ lượng điện định Một giải pháp khác hỗ trợ để giảm lượng điện cho quạt hay thay hồn tồn cho quạt sử dụng ống khói nhiệt (solar chimney) Ống khói nhiệt hấp thụ nhiệt mặt trời sử dụng hiệu ứng nhiệt để tạo dịng khí [5, 6] Cấu tạo thơng thường ống khói nhiệt bao gồm kênh dẫn khí với mặt kính trắng mặt kim loại hấp thụ nhiệt Bức xạ nhiệt mặt trời truyền qua kính hấp thụ kim loại Nguyễn Quốc Ý 70 Nhiệt từ kim loại truyền cho khối khí bên kênh dẫn hình thức truyền nhiệt đối lưu Khối khí nóng có xu hướng di chuyển lên khối lượng riêng giảm, nên tạo dòng khí lưu thơng qua kênh dẫn Nghiên cứu trước chúng tơi [7] cho thấy ống khói nhiệt với tiết diện kênh dẫn 0,2𝑚 × 0,5𝑚 cao 2,0m tạo lưu lượng khí 30 lít/giây (tương đương quạt thơng gió có cơng suất 30W) với cường độ nhiệt xạ trung bình Tp Hồ Chí Minh (khoảng 600W/m2) Maerefat Haghighi [8] kết hợp ống khói nhiệt giải pháp làm mát trực tiếp cho mơ hình nhà biệt lập Ống khói nhiệt bố trí mái thơng với trần bên nhà Phía cịn lại nhà bố trí kênh dẫn khí từ bên ngồi vào Bề mặt bên kênh thấm ướt Ống khói nhiệt hút khơng khí qua kênh dẫn khí, vào nhà, ngồi qua ống khói nhiệt Miyazaki cộng [9] bố trí ống khói nhiệt thẳng đứng dọc theo tường thông với giải pháp làm mát gián tiếp bố trí trần nhà Bề mặt kênh khô phận làm mát gián tiếp giúp giảm nhiệt độ bên nhà Cả hai giải pháp không sử dụng quạt, cần phải bố trí phần kết cấu cơng trình Trong nghiên cứu này, thử nghiệm giải pháp làm mát khơng khí dựa chu trình gián tiếp (chu trình Maisotsenko [3]) kết hợp với ống khói nhiệt điều kiện thời tiết thực Tp Hồ Chí Minh Việc nghiên cứu điều kiện thời tiết thực Tp Hồ Chí Minh cần thiết để đánh giá tính khả thi giải pháp địa phương Các nghiên cứu [1, 2, 3, 4, 8, 9] hiệu làm mát phụ thuộc vào nhiệt độ độ ẩm khơng khí đầu vào, lưu lượng qua ống khói nhiệt phụ thuộc vào cường độ xạ nhiệt mặt trời [5, 6, 7] Các yếu tố thay đổi theo điều kiện thời tiết địa phương Mặt khác, lựa chọn giải pháp làm mát gián tiếp độ ẩm trung bình Tp Hồ Chí Minh cao (khoảng 70%) Giải pháp gián tiếp không làm tăng độ ẩm (tuyệt đối) khơng khí Mơ tả thí nghiệm Mơ hình thí nghiệm mơ tả Hình Tấ Tấ m m nh ơm Lớ L kín h hấ p thụ nh pc iệt ác hn hiệ t dà y6 mm G θ H d Quạt Dịng khí Nước Bề mặt xốp D bơm Hình Mơ tả hệ thống thí nghiệm (i: ống khói nhiệt; ii: ống nối dẫn khí; iii: phận làm mát) Hệ thống thí nghiệm gồm hai phần chính: i) ống khói nhiệt ii) phận làm mát Ống khói nhiệt có kênh dẫn khí với bề dày G=0,2m chiều dài L=2,0m Chiều rộng kênh dẫn (chiều vng góc mặt giấy) 0,5m Kích thước lựa chọn dựa nghiên cứu trước chúng tơi [7] để tạo lưu lượng khí tương đương quạt thơng gió thơng thường Ống khói nhiệt đặt ngồi trời với mặt đón nắng quay hướng nam với góc nghiêng 50o so với phương ngang Đây góc nghiêng tối ưu với vĩ độ Tp Hồ Chí Minh [5] Bộ phận làm mát có dạng hình trụ trịn thẳng đứng, gồm hai ống kim loại lồng với đường kính d = 0,2m (ống trong) D=0,3m (ống ngoài) Bề mặt ống phủ lớp vải mỏng để thấm nước Nước bơm từ bể chứa bên lên đầu bề mặt thấm nước Sau bay hơi, phần lại nước chảy trở lại bể chứa Phần ống nhỏ kênh khô phần ống nhỏ ống lớn kênh ướt Ống nhỏ làm nhôm với bề dày 0,8mm Bên ống lớn bọc lớp cách nhiệt sợi thuỷ tinh với bề dày 5cm Ống có đường kính 14cm lồng vào đầu kênh khơ để cấp khí mát ngồi Quạt điện loại hướng trục có cơng suất 8W gắn đầu ống Ống khói nhiệt nối với phận làm mát ống nhựa có đường kính 20cm Hình Bộ phận làm mát đặt bên nhà Bằng hiệu ứng nhiệt tạo ống khói nhiệt, khơng khí hút từ bên ngồi (vị trí 1) vào kênh khơ, làm mát, phần hút qua quạt gắn với ống bên (vị trí 2), phần di chuyển vào kênh ướt để tạo hiệu ứng bay nước bề mặt ướt làm mát bề mặt kênh khơ, sau di chuyển qua ống khói nhiệt ngồi Thí nghiệm tiến hành vào mùa khơ (tháng Tư) Tp Hồ Chí Minh Các thông số đo bao gồm: nhiệt độ độ ẩm khơng khí ba vị trí đánh số 1, 2, Hình 1; vận tốc (lưu lượng) đầu kênh khô đầu kênh ướt; cường độ xạ mặt trời Hai thông số nhiệt độ độ ẩm đo thiết bị đo vi khí hậu dùng cảm biến, có độ phân giải tương ứng 0,1oC 0,1% Vận tốc đo thiết bị đo cảm biến dạng sợi nhiệt với độ phân giải 1,0cm Cường độ xạ đo mặt phẳng nằm ngang cảm biến với độ phân giải 3W/m2 Tất thiết bị đo kết nối với máy tính lấy liệu đồng thời Các giá trị đo tính giá trị trung bình phút Kết bàn luận Chúng thực thí nghiệm lưu lượng khơng khí mát cấp Q2ở vị trí số 2được cố định với hai giá trị: 2,0m3/phút 1,0m3/phút Lưu lượng khí lưu thơng kênh ướt Q3 với lưu lượng qua ống khói nhiệt phụ thuộc vào cường độ xạ mặt trời Như vậy, lưu lượng kênh khô là: Q1=Q2+Q3 (1) 3.1 Lưu lượng khí qua ống khói nhiệt theo cường độ xạ mặt trời Hình cho thấy mối quan hệ lưu lượng Q3 cường độ xạ mặt trời I, lưu lượng Q2 giữ 2,0 m3/phút Số liệu đo cho thấy Q3 tăng không nhiều I tăng khoảng [150 – 400] W/m2 số I lớn 400W/m2 Nhìn chung, giá trị Q2 dao động từ 1,0m3/phút đến 1,5m3/phút khoảng I [150 – 1000] ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 9(94).2015 50 T1 45 T2 T3 40 35 30 25 1.5 100 a) Độ ẩm tương đối RH (%) Lưu lượng khí Q3 (m3/phút) 71 ẩm tuyệt đối tăng lên sau khỏi kênh ướt Tuy nhiên, theo chu trình khơng khí ẩm, độ ẩm tuyệt đối khơng đổi độ ẩm tương đối tăng nhiệt độ (bầu khô) giảm ngược lại Điều giải thích cho việc độ ẩm tương đối RH2> RH1 dù AH2=AH1 Tương tự, T3>> T1 nên RH3< RH1 dù AH3 > AH1 Như vậy, Hình cho thấy hệ thống làm mát khơng khí làm giảm nhiệt độ, không làm tăng lượng nước khơng khí làm mát Tiếp theo, chúng tơi khảo sát ảnh hưởng lưu lượng khí yếu tố môi trường Nhiệt độ (°C) W/m Trong nghiên cứu trước [7] nghiên cứu khác [5, 6] cho ống khói nhiệt đơn lẻ, lưu lượng khí tăng tuyến tính theo cường độ I Việc lưu lượng khí qua ống khói nhiệt thí nghiệm chúng tơi số theo cường độ I hai nguyên nhân: trở lực hệ thống làm mát khối nhiệt (thermal mass) đường ống nối ống khói nhiệt phận làm mát Khi cường độ I tăng, lưu lượng khí Q3 có xu hướng tăng lên trường hợp ống khói nhiệt đơn lẻ Khi Q3 tăng, trở lực hệ thống làm mát tăng với tỉ lệ 𝑄32 , cản trở việc tăng lưu lượng Q3 Bên cạnh đó, đường ống nhựa nối hai phận có phần tiếp xúc xạ mặt trời có bề dày thành ống lên đến 1cm, lượng nhiệt trữ bên lớp vật liệu ống tăng lên theo cường độ xạ mặt trời Lượng nhiệt truyền cho khơng khí bên ống tạo hiệu ứng nhiệt ngược lại với chiều di chuyển dòng khí ống, dịng khí ống nối phải di chuyển theo chiều từ xuống (Hình 1) Do vậy, hiệu ứng nhiệt bên đường ống nối ngăn việc Q3 tăng theo cường độ I ống khói nhiệt đơn lẻ y = 0.9603x0.0375 R² = 0.03241 0.5 0 200 400 600 800 1000 Cường độ xạ mặt trời (W/m2) 1200 Hình Lưu lượng khí qua ống khói nhiệt, Q3, theo cường độ xạ mặt trời 600 RH1 65 RH2 RH3 55 45 35 25 100 200 300 400 Thời gian (phút) 500 600 35 AH1 30 AH2 25 AH3 20 15 10 0 c) 500 75 b) Độ ẩm tuyệt đối AH (gr/m3) 3.2 Sự thay đổi nhiệt độ độ ẩm khơng khí qua hệ thống Hình 3a cho thấy ví dụ thay đổi nhiệt độ độ ẩm khơng khí qua hệ thống ba vị trí: đầu vào (số 1), đầu khí mát (số 2) đầu khí ẩm (số 3) Kết đo ba giá trị nhiệt độ T 1, T2 T3 cho thấy nhiệt độ khơng khí làm mát T ln thấp nhiệt độ mơi trường T1 Trong đó, nhiệt độ T cao nhiệt độ môi trường Độ chênh lệch T3 – T1 lên đến 10oC thời điểm 400 phút Hình 3a Độ chênh lệch tương tự chênh lệch nhiệt độ khơng khí lưu thơng qua ống khói nhiệt [7] Như vậy, ống nối gây hiệu ứng nhiệt bàn Mục 3.1 Hình 3b 3c cho thấy thay đổi độ ẩm tương đối RH (%) độ ẩm tuyệt đối AH (g/m3) ba vị trí đo Kết cho thấy độ ẩm tương đối đầu khí mát cao đầu vào đầu khí ẩm thấp đầu vào Trong khí đó, độ ẩm tuyệt đối đầu vào đầu khí mát gần đầu khí ẩm cao Do giải pháp làm mát bay gián tiếp, khơng khí kênh khơ làm mát không tiếp xúc với nước từ bề mặt kênh ướt Do đó, lượng nước khơng khí khơng tăng Trong đó, khơng khí kênh ướt nhận thêm nước từ bề mặt ướt nên có độ 200 300 400 Thời gian (phút) 100 200 300 400 Thời gian (phút) 500 600 Hình Sự thay đổi nhiệt độ độ ẩm đầu vào (T1, RH1, AH1), đầu khí mát (T2, RH2, AH2), đầu nối với ống khói nhiệt (T3, RH3, AH3) theo thời gian 3.3 Ảnh hưởng lưu lượng lên khả làm mát khơng khí Hình thể độ giảm nhiệt độ khơng khí 𝛥𝑇 = 𝑇1 − 𝑇2 với hai giá trị lưu lượng đầu khơng khí mát, 𝑄2 , theo thay đổi lưu lượng khí qua kênh ướt 𝑄3 Với 𝑄2 = 1,0𝑚3 /phút, lưu lượng 𝑄3 thay đổi từ [0,5 – 1,0] m3/phút Với lưu lượng 𝑄2 = 2,0𝑚3 /𝑝ℎú𝑡, 𝑄3 thay đổi từ [1,0 – 1,5] m3/phút Nguyễn Quốc Ý 72 Q2=2 m3/phút T1-T2 = ΔT (°C) Q2=1m3/phút 2.5 1.5 0.5 0 0.5 Q3 (m3/phút) 1.5 Hình Độ giảm nhiệt độ khơng khí qua hệ thống theo giá trị lưu lượng Q2 Q3 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm môi trường lên khả làm mát khơng khí Hình thể số liệu 𝛥𝑇 theo nhiệt độ độ ẩm môi trường với hai giá trị lưu lượng Q2 Các điểm số liệu cho thấy mối liên hệ 𝛥𝑇 nhiệt độ độ ẩm môi trường: - 𝛥𝑇 tăng nhiệt độ mơi trường tăng, Hình 5a - 𝛥𝑇 giảm độ ẩm tương đối mơi trường tăng, Hình 5b Tuy nhiên, hai mối liên hệ khơng độc lập điều kiện thí nghiệm chúng tơi, nhiệt độ độ ẩm tương đối liên hệ Hình Hình cho thấy khoảng nhiệt độ thí nghiệm, [30-35]oC, độ ẩm tương đối giảm tuyến tính theo nhiệt độ Do thí nghiệm thực vào mùa khô phận làm mát đặt bên phịng thí nghiệm, lượng nước khơng khí mơi trường khơng đổi Do vậy, nhiệt độ tăng làm độ ẩm tương đối giảm Do khả làm mát khơng khí giải pháp bay nước gián tiếp phụ thuộc vào lượng nước bốc bề mặt ướt: nước bay hấp thụ nhiệt bề mặt ướt dạng nhiệt hoá Lượng nhiệt hấp thụ tỉ lệ thuận với lượng nước bay Lượng nước bay lại phụ thuộc vào độ ẩm tương đối khơng khí: độ ẩm tương đối thấp lượng nước bay để đạt tới trạng thái bão hoà (độ ẩm 100%) nhiều, nên khả giảm nhiệt độ giải pháp tốt Như vậy, kết Hình Hình giúp rút mối liên hệ 𝛥T RH: 𝛥𝑇 ~ 𝑅𝐻 (2) 3.5 Q2=2m3/phút T1-T2 = ΔT (°C) 3.5 nhỏ Như vậy, từ Hình Hình tạm rút kết luận mối liên hệ 𝛥𝑇 lưu lượng khí: 𝛥𝑇 tăng lưu lượng hay vận tốc bên kênh khô kênh ướt giảm Hình cho thấy hệ thống mà chúng tơi thử nghiệm làm giảm nhiệt độ khơng khí đến 3oC độ ẩm mơi trường khoảng 50% nhiệt độ môi trường khoảng 35 oC Đây giá trị nhiệt độ độ ẩm thông thường vào buổi trưa nắng mùa khô Tp Hồ Chí Minh Trong thí nghiệm này, chúng tơi chưa xét đến yếu tố kích thước vật liệu phận làm mát Ví dụ, việc sử dụng vải để làm bề mặt ướt thay loại vật liệu xốp có tính dẫn nhiệt tốt hơn, loại ceramic kim loại; hay nhơm bề mặt kênh khơ có bề dày nhỏ để giảm nhiệt trở bề mặt kênh khô kênh ướt Các yếu tố khảo sát tối ưu hoá, hiệu làm mát khơng khí cao Hệ thống mà thử nghiệm tiêu thụ điện cho quạt 8W để cấp khí mát vào nhà bơm để cấp nước cho bề mặt ướt Bơm thay giải pháp bố trí ống cấp lấy nước từ hệ thống cấp nước sinh hoạt Khi bố trí thêm đường ống dẫn dài để cấp khí mát vào nhà, trở lực đường ống tăng lên, nên cơng suất quạt phải lớn chút để giữ mức lưu lượng khí mát 1,0m3/phút Lưu lượng đủ để vừa làm mát khơng khí với mức độ vừa phải (giảm 3oC) so với nhiệt độ mơi trường vừa thơng gió cho khơng gian sinh hoạt thơng thường tích 20 m3 với hệ số thay đổi khí tươi (bội số tuần hoàn) 3.0 Q2=1m3/phút 2.5 y = 7E-27x17.198 R² = 0.54845 1.5 y = 2E-14x9.2333 R² = 0.71662 0.5 25 27 29 31 33 Nhiệt độ môi trường (°C) a) 35 Q2=2m3/phút y = 2E+06x-3.499 R² = 0.705 Q2=1m3/phút 2.5 1.5 0.5 y = 844323x-3.395 R² = 0.22544 Mặt khác, Hình cho thấy ảnh hưởng lưu lượng khí Ở giá trị nhiệt độ môi trường hay độ ẩm tương đối, 𝛥𝑇 trường hợp 𝑄2 = 1,0𝑚3 /𝑝ℎú𝑡 lớn 𝛥𝑇 trường hợp 𝑄2 = 2,0𝑚3 /𝑝ℎú𝑡 Hình cho thấy 𝑄3 trường hợp 𝑄2 = 1,0𝑚3 /𝑝ℎú𝑡 37 3.5 T1-T2 = ΔT (°C) Giá trị 𝛥T hai trường hợp thay đổi lớn khoảng [0,5 – 3,0]oC Mặc dù 𝛥𝑇 trường hợp 𝑄2 = 2,0𝑚3 /𝑝ℎú𝑡 thấp cho trường hợp lại, số liệu Hình khơng cho thấy mối quan hệ rõ ràng lưu lượng hai kênh độ giảm nhiệt độ 𝛥T 40 b) 45 50 55 60 65 Độ ẩm tương đối (%) 70 75 Hình Độ giảm nhiệt độ khơng khí qua hệ thống theo nhiệt độ độ ẩm tương đối 80 ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 9(94).2015 Kết luận Chúng thử nghiệm giải pháp tiêu thụ điện mức tối thiểu để làm mát khơng khí cho nhà điều kiện thời tiết thực Tp Hồ Chí Minh Giải pháp kết hợp ống khói nhiệt (để tạo dịng khí thay quạt điện) phận làm mát bay gián tiếp Kết thử nghiệm cho thấy khả làm mát giải pháp phụ thuộc vào nhiệt độ hay độ ẩm tương đối môi trường: khả làm mát cao độ ẩm thấp Hệ thống thử nghiệm làm giảm nhiệt độ khơng khí đến 3oC điều kiện thời tiết nắng vào buổi trưa mùa khô tiêu thụ 8W điện Trong thí nghiệm này, chúng tơi chưa khảo sát ảnh hưởng yếu tố vật liệu hình học hệ thống Do đó, yếu tố tối ưu hố, khả làm mát hệ thống cao y = -4.1743x + 192.65 R² = 0.79335 75 Độ ẩm tương (%) 70 65 60 73 khuôn khổ đề tài mã số T-KTXD-2015-55 Tác giả cám ơn ThS Hà Phương giúp đỡ thực nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J He and A Hiyano, “Experimental study of cooling effects of a passive evaporative cooling wall constructed of porous ceramics with high water soak-up ability”, Building and Environment, Elsevier, 45, 2010, 461-472 [2] Z Giabaklou and J.A Ballinger, “A passive evaporative cooling system by natural ventilation”, Building and Environment, Elsevier, 31, 1996, 503-507 [3] H Calistan, A Hepbasli, I Dincer, and V Maisotsenko, “Thermodynamic performance assessment of a novel air cooling cycle: Maisotsenko cycle”, International journal of refrigeration, 34, 2011, 980-990 [4] M Jradi and S Riffat, “Experimental and numerical investigation of a dew-point cooling system for thermal comfort in buildings”, Applied Energy, Elsevier, 132, 2014, 524-535 [5] J Mathur, S Mathur, and Anupma, “Summer-performance of inclined roof solar chimney for natural ventilation”, Energy and Buildings, Elsevier, 38, 2006, 1156-1163 [6] N Bansal, R Mathur, and M Bhandari, “Solar chimney for enhanced stack ventilation”, Building and Environment, Pergamon Press, 28, 1993, 373-377 55 50 45 40 29 30 31 32 33 34 Nhiệt độ môi trường (oC) 35 36 [7] Nguyen Q Y, Nguyen T Bay, “A numerical and experimental study on performance of a vertical solar chimney”, The 5th AUN/SEED-Net Regional Conference on New/Renewable Energy, Sept 26-27, 2013, Hanoi, Vietnam Hình Mối quan hệ nhiệt độ (bầu khô) độ ẩm (tương đối) môi trường [8] M Maerefat and A Haghighi, “Natural cooling of stand-alone houses using solar chimney and evaporative cooling cavity”, Renewable Energy, Elsevier, 35, 2010, 2040-2052 Lời cảm ơn: Nghiên cứu tài trợ Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh [9] T Miyazaki, A Akisawa, and I Nikai, “The cooling performance of a building integrated evaporative cooling system driven by solar energy”, Energy and Buildings, Elsevier, 43, 2011, 2211-2218 (BBT nhận bài: 30/06/2015, phản biện xong: 29/07/2015) ... để làm mát khơng khí cho nhà điều kiện thời tiết thực Tp Hồ Chí Minh Giải pháp kết hợp ống khói nhiệt (để tạo dịng khí thay quạt điện) phận làm mát bay gián tiếp Kết thử nghiệm cho thấy khả làm. .. khí dựa chu trình gián tiếp (chu trình Maisotsenko [3]) kết hợp với ống khói nhiệt điều kiện thời tiết thực Tp Hồ Chí Minh Việc nghiên cứu điều kiện thời tiết thực Tp Hồ Chí Minh cần thiết để... theo điều kiện thời tiết địa phương Mặt khác, lựa chọn giải pháp làm mát gián tiếp độ ẩm trung bình Tp Hồ Chí Minh cao (khoảng 70%) Giải pháp gián tiếp khơng làm tăng độ ẩm (tuyệt đối) khơng khí