Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU NĂNG LƯỢNG & ỨNG DỤNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ Tên đề tài: TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CÁCH NHIỆT BẰNG LỚP PHỦ AEROGEL CHO NHÀ KHO BẢO QUẢN TRÊN ĐẢO HÒN TRE SVTH: Châu Ngọc Thiện MSSV: 1713282 GVHD: Nguyễn Nhị Trự Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 Tieu luan Tieu luan ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU NĂNG LƯỢNG & ỨNG DỤNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ Tên đề tài: TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CÁCH NHIỆT BẰNG LỚP PHỦ AEROGEL CHO NHÀ KHO BẢO QUẢN TRÊN ĐẢO HÒN TRE SVTH: Châu Ngọc Thiện MSSV: 1713282 GVHD: Nguyễn Nhị Trự i Tieu luan ii Tieu luan LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn – PGS.TS Nguyễn Nhị Trự, người tận tình bảo, hỗ trợ hướng dẫn cho em suốt trình thực đồ án Thầy tạo điều kiện, cung cấp nhiều tài liệu, liệu, trang bị thêm cho em kiến thức cịn thiếu sót lời khuyên tốt để hoàn thành đồ án Cảm ơn quý thầy cô bạn đọc báo cáo đồ án Với điều kiện thực đồ án mùa dịch Covid–19 khó khăn, chưa có cách lý luận câu cú chặt chẽ, kiến thức kỹ hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong q thầy bạn hỗ trợ đóng góp ý kiến, kinh nghiệm để việc hồn thành đề tài tốt Một lần xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Châu Ngọc Thiện iii Tieu luan TĨM TẮT Với mục đích tính tốn lớp phủ cách nhiệt bổ sung vật liệu silica aerogel cho mơ hình nhà kho bảo quản xây dựng vùng đảo Hòn Tre (Khánh Hòa) để cách nhiệt làm mát cơng trình, báo cáo bao gồm phần sau: ➢ Chương – Tổng quan: Đặt vấn đề, sơ lược tình hình nghiên cứu xác định mục tiêu, nội dung đề tài ➢ Chương – Cơ sở lý thuyết: Giới thiệu khí hậu nhiệt đới, giới thiệu aerogel số phương pháp nghiên cứu, tính tốn đặc trưng cho cách nhiệt cơng trình ➢ Chương – Phương pháp thực nghiệm: Điều tra xử lý liệu khí hậu khu vực nghiên cứu; lựa chọn vật liệu phương thức sử dụng vật liệu cơng trình; lựa chọn diễn giải phương pháp tính tốn ➢ Chương – Kết thảo luận: Đánh giá thực trạng mơ hình, thơng số vật liệu cách nhiệt thảo luận ➢ Chương – Kết luận: Nêu kết hạn chế mắc phải iv Tieu luan MỤC LỤC Đề mục Trang Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh mục hình ảnh viii Danh mục bảng biểu .x Bảng viết tắt ý nghĩa xi Kí hiệu tốn học, đại lượng vật lý xii Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.3 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.3.1 Mục tiêu 1.3.2 Nội dung Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 KHÍ HẬU NHIỆT ĐỚI 2.1.1 Những đặc điểm khí hậu Việt Nam 2.1.2 Thách thức công nghiệp đời sống 2.2 AEROGEL .7 2.2.1 Silica aerogel – vật liệu siêu nhẹ cách nhiệt tốt a Chế tạo b Tính chất silica aerogel .9 2.2.2 Carbon aerogel – vật liệu có diện tích bề mặt cực cao dẫn điện tốt 11 v Tieu luan a Chế tạo 12 b Tính chất 12 2.2.3 Aerogel oxide kim loại – vật liệu chịu va đập, màu sắc rực rỡ 12 a Chế tạo 12 b Tính chất 13 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN ĐẶC TRƯNG CHO CÁCH NHIỆT CƠNG TRÌNH 14 2.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng nhiệt tòa nhà 15 a Cách nhiệt 15 b Lượng nhiệt liên quan đến thơng gió tự nhiên 16 c Bức xạ mặt trời 17 2.3.2 Các yếu tố lựa chọn vật liệu cách nhiệt cho tòa nhà [20] 18 a Hệ số trao đổi nhiệt (U–value) – Giá trị nhiệt trở R (R–value) 18 b Hiệu suất vòng đời 18 c An toàn phòng cháy 18 d Độ ẩm 18 e Kiểm sốt rị lọt khí 18 f Phân tích vịng đời 18 2.3.3 Phương thức cách nhiệt cho tòa nhà 19 a Cách nhiệt với phương thức truyền nhiệt dẫn nhiệt đối lưu 19 b Cách nhiệt cản trở xạ nhiệt 19 c Cách nhiệt cho kết cấu bao che tòa nhà 19 d Cách nhiệt cho mái 23 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 25 vi Tieu luan 3.1 ĐIỀU TRA VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU KHÍ HẬU KHU VỰC NGHIÊN CỨU .25 3.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG THỨC SỬ DỤNG VẬT LIỆU TRONG CƠNG TRÌNH .28 3.2.1 Vật liệu sở silica aerogel mờ – xuyên sáng (Translucent Silica Aerogel–Based Materials) 28 3.2.2 Vật liệu composite sở silica aerogel đục – không xuyên sáng (Opaque Composite Silica Aerogel–Based Materials) 30 3.3 LỰA CHỌN VÀ DIỄN GIẢI PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN 31 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 4.1 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CÁCH NHIỆT CƠNG TRÌNH 37 4.1.1 Nhiệt trở 37 4.1.2 Hệ số trao đổi nhiệt 38 4.2 CHI PHÍ TRONG CÁCH NHIỆT .39 4.2.1 Chi phí lượng làm mát 39 4.2.2 Chi phí tiết kiệm lượng 41 4.2.3 Tổng chi phí làm mát 42 4.3 HIỆU SUẤT VÒNG ĐỜI CỦA VẬT LIỆU 44 4.4 THẢO LUẬN 44 Chương 5: KẾT LUẬN 45 5.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 45 5.2 HẠN CHẾ .45 Tài liệu tham khảo xiii vii Tieu luan DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Mức tiêu thụ lượng độ phát thải CO2 lĩnh vực năm 2019 (Nguồn: IEA) Hình 2: Chi tiêu hiệu lượng xây dựng (Nguồn: IEA) Hình 3: Vật liệu aerogel silica (Nguồn: secovina.com) Hình 4: Tình hình cơng bố sáng về nghiên cứu ứng dụng vật liệu aerogel lĩnh vực xây dựng theo thời gian Hình 5: Tình hình cơng bố sáng chế nghiên cứu ứng dụng vật liệu aerogel lĩnh vực xây dựng theo hướng nghiên cứu Hình 6: Bản đồ khí hậu Việt Nam Hình 1: Sojourner – robot thăm dò Hỏa NASA (1996) (Nguồn: Wikipedia) Hình 2: Silica ứng dụng cửa sổ [14] 11 Hình 3: Carbon aerogel (Nguồn: bbc.com) 11 Hình 4: a) Alumina aerogel, b) Nikel Oxide aerogel, 13 Hình 5: Ví dụ trao đổi nhiệt tịa nhà mơi trường 14 Hình 6: Các hình thức đặt cách nhiệt: (a) Bên ngồi; (b) Bên trong; (c) Giữa; (d) Phân phối cấu trúc 15 Hình 7: Thơng gió tự nhiên cho ngơi nhà (Nguồn: hagenhomes.com) 16 Hình 8: Các cách để xạ mặt trời xâm nhập vào tịa nhà 17 Hình 9: Cách nhiệt cho mặt tường hệ thống phức hợp 21 Hình 10: a) Tấm vật liệu với khe thơng gió; b) Cách nhiệt tường khe rỗng 22 Hình 11: Rèm PVC cách nhiệt (Nguồn: indiamart.com) 23 Hình 12: Cách nhiệt cho mái 24 Hình 1: Đảo Hịn Tre (Nguồn: Google Maps) 25 Hình 2: Trạm nghiên cứu thử nghiệm Hòn Tre 26 Hình 3: Biểu đồ thể biên độ nhiệt trung bình hàng tháng đảo Hòn Tre 27 Hình 4: Aerogel Blanket cơng ty a) Aspen Aerogel; b) Tradematt 30 viii Tieu luan Chương 3: Phương pháp thực nghiệm Hệ số hiệu máy lạnh (kW/kW) tỉ số suất lạnh thu so với công suất tiêu thụ điện đầu vào đơn vị đo Với máy điều hịa khơng khí làm lạnh trực tiếp hoạt động điện thơng thường lấy 2,8 theo QCVN 09:2017/BXD [33] ❖ Giá tiền cách nhiệt tính đơn vị diện tích sau: 𝐶𝑐𝑛 = 𝐶𝐼 × 𝑥 (VNĐ m−2 ) Trong đó: − 𝐶𝐼 giá tiền cách nhiệt (VNĐ.m–3) + Silica aerogel 50.000.000 VNĐ.m–3; + Xốp EPS 2.000.000 VNĐ.m–3; + Bơng khống 15.000.000 VNĐ.m–3 − 𝑥 chiều dày cách nhiệt (m) ❖ Tổng chi phí làm mát sau cách nhiệt thời hạn sử dụng đơn vị diện tích: (VNĐ m−2 ) 𝐶𝐶,𝑐𝑛 = 𝐶𝐸,𝑐𝑛 + 𝑃2 × 𝐶𝐼 × 𝑥 ❖ Tổng chi phí tiết kiệm lượng để làm mát sau cách nhiệt thời hạn sử dụng đơn vị diện tích là: 𝐶𝑡𝑘 = 𝐶𝐸,𝑡𝑐𝑛 − 𝐶𝐸,𝑐𝑛 (VNĐ m−2 ) Trang 36 / 45 Tieu luan Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Để có đánh giá khách quan vật liệu silica aerogel với số vật liệu cách nhiệt thơng thường, tiến hành tính tốn thêm cho loại vật liệu cách nhiệt khác xốp EPS khống (các thơng số nêu chương 3) với điều kiện cơng trình đảo Hịn Tre 4.1 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CÁCH NHIỆT CƠNG TRÌNH Giá trị nhiệt trở hệ số trao đổi nhiệt tính chất quan trọng cần xem xét đánh giá thi công cách nhiệt cho cơng trình 4.1.1 Nhiệt trở Trong cơng thức tính nhiệt trở, hệ số dẫn nhiệt nhỏ chênh lệch nhiệt trở lớn Hệ số dẫn nhiệt aerogel 0,013 W.m–1K–1 thấp so với xốp EPS 0,035 W.m–1K–1 bơng khống 0,04 W.m–1K–1 Lấy mốc chiều dày cách nhiệt để so sánh giá trị nhiệt trở vật liệu trên, ta bảng 4.1 Bảng 1: Giá trị nhiệt trở vật liệu mốc chiều dày khác VL Silica aerogel Xốp EPS Bơng khống 0,005 0,38 0,14 0,13 0,10 7,69 2,86 2,50 0,20 15,77 5,86 5,13 Chiều dày Biểu đồ thể nhiệt trở loại vật liệu cách nhiệt với chiều dày khác trình bày hình 4.1 Trang 37 / 45 Tieu luan Chương 4: Kết thảo luận Nhiệt trở ((m2K.W–1) 18 16 14 12 10 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 0.065 0.07 0.075 0.08 0.085 0.09 0.095 0.1 0.105 0.11 0.115 0.12 0.125 0.13 0.135 0.14 0.145 0.15 0.155 0.16 0.165 0.17 0.175 0.18 0.185 0.19 0.195 0.2 Độ dày lớp cách nhiệt (m) Xốp EPS Silica Aerogel Bơng khống Hình 1: Biểu đồ thể nhiệt trở loại vật liệu cách nhiệt với chiều dày khác Giá trị nhiệt trở cao, độ cách nhiệt cho cơng trình tốt Theo biểu đồ ta thấy rõ nhiệt trở aerogel cao nhiều so với xốp EPS bơng khống 4.1.2 Hệ số trao đổi nhiệt Hệ số trao đổi nhiệt nghịch đảo nhiệt trở Với thông số nhiệt trở cao ngược lại, aerogel có hệ số trao đổi nhiệt thấp so với loại vật liệu lại Lấy mốc chiều dày cách nhiệt để so sánh hệ số trao đổi nhiệt (Bảng 4.2) Bảng 2: Hệ số trao đổi nhiệt vật liệu mốc chiều dày khác VL Silica aerogel Xốp EPS Bơng khống 0,005 2,60 7,00 8,00 0,10 0,13 0,35 0,40 0,20 0,77 0,18 0,20 Chiều dày Trang 38 / 45 Tieu luan SVTH: Châu Ngọc Thiện Biểu đồ thể hệ số trao đổi nhiệt loại vật liệu cách nhiệt với chiều dày Hệ số trao đổi nhiệt ((W.m–2K–1) khác trình bày hình 4.2 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.055 0.06 0.065 0.07 0.075 0.08 0.085 0.09 0.095 0.1 0.105 0.11 0.115 0.12 0.125 0.13 0.135 0.14 0.145 0.15 0.155 0.16 0.165 0.17 0.175 0.18 0.185 0.19 0.195 0.2 Độ dày lớp cách nhiệt (m) Xốp EPS Silica Aerogel Bơng khống Hình 2: Biểu đồ thể hệ số trao đổi nhiệt loại vật liệu cách nhiệt với chiều dày khác Dễ dàng thấy từ biểu đồ, hệ số trao đổi nhiệt aerogel thấp Nhưng sau, độ chênh lệch hệ số dẫn nhiệt chiều dày Vì cơng thức tính, chiều dày lớn hệ số trao đổi nhiệt thấp 4.2 CHI PHÍ TRONG CÁCH NHIỆT Trong xây dựng nâng cấp cơng trình, chi phí vấn đề nhạy cảm, không bỏ qua Đánh giá chi phí trước sau cách nhiệt sau 4.2.1 Chi phí lượng làm mát Lấy mốc chiều dày cách nhiệt để so sánh chi phí lượng, ta bảng 4.3 Trang 39 / 45 Tieu luan Chương 4: Kết thảo luận Bảng 3: Chi phí lượng trước sau cách nhiệt (VNĐ.m–2) Silica aerogel Xốp EPS Bơng khống Khơng cách nhiệt 0,005 179.833 271.410 282.018 388.234 0,10 16.058 40.405 45.500 388.234 0,20 8.003 20.819 23.613 388.234 VL Chiều dày Trước cách nhiệt, mức tiêu thụ lượng (điện năng) làm mát 11,45 kWh.m–2 tương đương với chi phí lượng 388.234 VNĐ.m–2 Sau cách nhiệt, ta thấy độ giảm chi phí lượng đáng kể biều đồ Biểu đồ thể tổng chi phí lượng làm mát thời hạn sử dụng đơn vị diện tích loại vật liệu cách nhiệt trình bày hình 4.3 450,000 400,000 Chi phí (VNĐ) 350,000 300,000 250,000 200,000 150,000 100,000 50,000 0.195 0.185 0.175 0.165 0.155 0.145 0.135 0.125 0.115 0.105 0.095 0.085 0.075 0.065 0.055 0.045 0.035 0.025 0.015 0.005 Độ dày lớp cách nhiệt (m) Không cách nhiệt Silica Aerogel Xốp EPS Bơng khống Hình 3: Biểu đồ thể tổng chi phí lượng làm mát thời hạn sử dụng đơn vị diện tích loại vật liệu cách nhiệt Trang 40 / 45 Tieu luan SVTH: Châu Ngọc Thiện 4.2.2 Chi phí tiết kiệm lượng Để đặc trưng cho độ cải thiện hiệu cách nhiệt cơng trình vật liệu cách nhiệt, chi phí tiết kiệm lượng vật liệu tính đến Lấy mốc chiều dày cách nhiệt để so sánh, ta bảng 4.4 Bảng 4: Chi phí tiết kiệm lượng sau cách nhiệt (VNĐ.m–2) VL Silica aerogel Xốp EPS Bông khoáng 0,005 208.400 116.823 106.216 0,10 372.176 347.829 342.733 0,20 380.231 366.922 364.067 Chiều dày Tại mức chiều dày 0,005 m, dùng aerogel, ta tiết kiệm 208.400 VNĐ.m– tương đương 53,68% so với chi phí lượng trước cách nhiệt (Xốp EPS: 30,09%, Bơng khống: 27,36%) Tại mức chiều dày 0,1 m, mức tiết kiệm chi phí lượng aerogel 95,86%, xốp EPS 89,59% bơng khống 88,28% Với mức chiều dày 0,2 m, mức tiết kiệm chi phí aerogel, xốp EPS, bơng khống 97,74%; 94,51%; 93,76% Ta thấy với mức chiều dày thấp, hiệu tiết kiệm không cao mức chiều dày cao, độ chênh lệch chi phí tiết kiệm mức chiều dày cận lại khác Lý hệ số trao đổi nhiệt có độ chênh lệch mức chiều dày thấp cao độ chênh lệch mức chiều dày cao, kéo theo ảnh hưởng tới mức tiêu thụ lượng chi phí lượng nên ta có kết biểu đồ Biểu đồ thể chi phí tiết kiệm lượng thời hạn sử dụng đơn vị diện tích loại vật liệu cách nhiệt trình bày hình 4.4 Trang 41 / 45 Tieu luan Chương 4: Kết thảo luận 400,000 Chi phí (VNĐ) 350,000 300,000 250,000 200,000 150,000 100,000 50,000 0.195 0.185 0.175 0.165 0.155 0.145 0.135 0.125 0.115 0.105 0.095 0.085 0.075 0.065 0.055 0.045 0.035 0.025 0.015 0.005 Độ dày cách nhiệt (m) Xốp EPS Silica Aerogel Bơng khống Hình 4: Biểu đồ thể chi phí tiết kiệm lượng thời hạn sử dụng đơn vị diện tích loại vật liệu cách nhiệt 4.2.3 Tổng chi phí làm mát Trong suốt thời hạn sử dụng vật liệu 15 năm, tổng chi phí làm mát tính đến Nó tổng chi phí lượng làm mát suốt thời gian sử dụng chi phí vật liệu cách nhiệt Giá tiền vật liệu cho mét khối aerogel, xốp EPS, bơng khống 50.000.000 VNĐ, 2.000.000 VNĐ, 15.000.000 VNĐ Theo cơng thức tính tổng chi phí, ta tính bảng 4.5 Bảng 5: Tổng chi phí làm mát sau cách nhiệt (VNĐ.m–2) VL Silica aerogel Xốp EPS Bơng khống 0,005 429.833 281.410 357.018 0,10 5.016.058 240.405 1.545.500 0,20 10.008.199 430.819 3.098.613 Chiều dày Trang 42 / 45 Tieu luan SVTH: Châu Ngọc Thiện Biểu đồ thể tổng chi phí làm mát thời hạn sử dụng đơn vị diện tích loại vật liệu cách nhiệt trình bày hình 4.5 12,000,000 Chi phí (VNĐ) 10,000,000 8,000,000 6,000,000 4,000,000 2,000,000 0.195 0.185 0.175 0.165 0.155 0.145 0.135 0.125 0.115 0.105 0.095 0.085 0.075 0.065 0.055 0.045 0.035 0.025 0.015 0.005 Độ dày cách nhiệt (m) Xốp EPS Silica Aerogel Bơng khống Hình 5: Biểu đồ thể tổng chi phí làm mát thời hạn sử dụng đơn vị diện tích loại vật liệu cách nhiệt Với chiều dày lớn, kèm theo mức giá nêu, aerogel có mức tổng chi phí cao nhất, 429.833 VNĐ với 0,005 m chiều dày, 5.016.058 VNĐ với 0,10 m chiều dày 10.008.199 VNĐ với 0,20 m chiều dày Sau bơng khống xốp EPS Đường cong xốp EPS biểu đồ (Hình 4.5) có giảm, sau lại tăng Lý tổng chi phí lượng làm mát giảm, chi phí vật liệu tăng theo chiều dày cách nhiệt, mức giá vật liệu rẻ nhiều so với loại vật liệu trước, nên độ tăng chi phí mức chiều dày khơng nhiều Chênh lệch chi phí lượng nhiều chênh lệch chi phí vật liệu mức chiều dày gây nên giảm chi phí làm mát Trang 43 / 45 Tieu luan Chương 4: Kết thảo luận 4.3 HIỆU SUẤT VÒNG ĐỜI CỦA VẬT LIỆU Trong trình sử dụng, lớp vật liệu cách nhiệt nằm sau lớp vừa trát bên ngồi, nên vật liệu phải đảm bảo độ cách nhiệt, độ bền không bị biến dạng hay thay đổi nhiều Với ba loại vật liệu trên, xốp EPS loại vật liệu có nguy bị xẹp cao theo thời gian, gây ảnh hưởng khơng tốt tới độ cách nhiệt tính tường Bơng khống khơng bị xẹp xốp EPS có tượng hút ẩm giữ ẩm lâu, làm giảm hiệu cách nhiệt cho tường Aerogel khơng bị xẹp, dễ vỡ, có khả giữ ẩm lâu cấu trúc xốp 4.4 THẢO LUẬN Với vật liệu silica aerogel sử dụng đồ án, áp dụng mơ hình nhà kho bảo quản điều kiện khí hậu đảo Hịn Tre, ta thấy rằng: − Đây loại vật liệu có khả cách nhiệt tốt, tạo môi trường làm mát phù hợp với điều kiện bảo quản; − Mang tính cơng nghệ cao; − Dễ thi công lắp đặt − Giá vật liệu aerogel cao, phí đầu tư ban đầu lớn − Mức tiết kiệm chi phí lượng cao, chưa tương đồng với chi phí đầu tư Về phương diện kỹ thuật, aerogel vật liệu cách nhiệt tốt, áp dụng với với điều kiện cơng trình xây dựng đảo Hịn Tre Nhưng xét mặt kinh tế, aerogel chưa thật phù hợp trường hợp chênh lệch nhiệt độ chưa đủ nhiều, thời gian chưa đủ dài hiệu tiết kiệm cao mức chi phí đầu tư ban đầu Nếu yêu cầu bảo quản nhiệt độ thấp (Ví dụ: nhà bảo quản vật phẩm sinh học, thuốc men, hóa chất đặc biệt…) dự báo vật liệu có ý nghĩa mặt kinh tế Cùng với phát triển cơng nghệ, vật liệu ngày có giá thành thấp hơn, hiệu suất cách nhiệt, tính cải thiện nữa, việc sử dụng điều kiện bảo quản đáp ứng yêu cầu kỹ thuật lẫn kinh tế Trang 44 / 45 Tieu luan Chương KẾT LUẬN 5.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Sau thời gian thực hiện, đồ án: “Tính tốn khả cách nhiệt lớp phủ aerogel cho nhà kho bảo quản đảo Hịn Tre” hồn thành, đạt số kết sau: − Tìm hiểu nguyên tắc phương pháp cách nhiệt, phương pháp khảo sát, đánh giá; − Tìm hiểu sâu vật liệu aerogel; − Tính tốn thơng số vật lý hệ số trao đổi nhiệt nhiệt trở mức chiều dày khác điều kiện cơng trình đảo Hịn Tre; − Tính tốn chi phí trước sau dùng vật liệu cách nhiệt; − Đánh giá khả cách nhiệt vật liệu với điều kiện xác định; − So sánh thông số vật liệu silica aerogel với loại vật liệu cách nhiệt phổ biến khác xốp EPS bơng khống; − Cải thiện khả đọc hiểu tài liệu tiếng Anh 5.2 HẠN CHẾ Bên cạnh kết thu sau trình thực hiện, hạn chế khơng thể tránh khỏi: − Tính tốn lý thuyết khác nhiều so với thực tế; − Chưa tính tốn cách nhiệt cho mái cơng trình số yếu tố sâu độ ẩm, hướng nắng, tốc độ gió, lượng xạ chiếu tới… mơ hình cụ thể; − Thời gian thực chưa đủ dài để trau dồi đủ khả mơ mơ hình lên phần mềm để tính tốn xác hơn; − Giá vật liệu mang tính tham khảo; Trang 45 / 45 Tieu luan Tieu luan TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] G Alliance, “2020 GLOBAL STATUS REPORT,” 2020 [2] H Mulligan, “Energy Efficiency in Commercial Buildings: Building form and fabric,” Facilities, vol 11, no 2, pp 18–21, 1993, doi: 10.1108/EUM0000000002227 [3] Nguyễn Sơn Lâm, “NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ LÀM GIẢM NĂNG LƯỢNG BỨC XẠ MẶT TRỜI CỦA KÍNH KẾT HỢP VỚI PHIM DÁN KÍNH CÁCH NHIỆT NHẰM TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG SỬ DỤNG ĐỂ LÀM MÁT TRONG TÒA NHÀ Ở VIỆT NAM”, Tạp chí KHCN Xây dựng, số 3, pp 44–49, 2017 [4] “XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG VẬT LIỆU AEROGEL TRONG LĨNH VỰC XÂY DỰNG,” SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP.HCM, 2018 [5] “Địa lý.” http://chinhphu.vn/portal/page/portal/chinhphu/NuocCHXHCNVietNam/Thong TinTongHop/dialy (accessed Oct 22, 2021) [6] M A Aegerter, N Leventis, and M M Koebel, “Editor–in–Chief Aerogels Handbook,” 2011 [7] B Zhou, J Shen, Y Wu, G Wu, and X Ni, “Hydrophobic silica aerogels derived from polyethoxydisiloxane and perfluoroalkylsilane,” Mater Sci Eng C, vol 27, no 5–8, pp 1291–1294, Sep 2007, doi: 10.1016/J.MSEC.2006.06.032 [8] “Aerogel Synthesis and Application – Department of Physics and ” https://www.yumpu.com/en/document/read/50344668/aerogel–synthesis–and– application–department–of–physics–and– (accessed Oct 31, 2021) [9] B E Yoldas, M J Annen, and J Bostaph, “Chemical engineering of aerogel morphology formed under nonsupercritical conditions for thermal insulation,” Chem Mater., vol 12, no 8, pp 2475–2484, 2000, doi: 10.1021/CM9903428 [10] J Fricke and T Tillotson, “Aerogels: production, characterization, and applications,” Thin Solid Films, vol 297, no 1–2, pp 212–223, Apr 1997, doi: xiii Tieu luan 10.1016/S0040–6090(96)09441–2 [11] J Fricke and A Emmerling, “Aerogels—Recent Progress in Production Techniques and Novel Applications,” J Sol–Gel Sci Technol 1998 131, vol 13, no 1, pp 299–303, Jan 1998, doi: 10.1023/A:1008663908431 [12] B DL, “Silicon based materials for drug delivery devices and implants,” Recent Pat Nanotechnol., vol 1, no 3, pp 186–192, May 2007, doi: 10.2174/187221007782360402 [13] A F Danilyuk, A G Okunev, S A Shaurman, E A Kravchenko, and A P Onuchin, “Synthesis of aerogel tiles with high light scattering length,” Nucl.Instrum.Meth.A, vol 433, pp 406–407, 1999, doi: 10.1016/S0168– 9002(99)00326–5 [14] J M Schultz and K I Jensen, “Evacuated aerogel glazings,” Vacuum, vol 82, no 7, pp 723–729, Mar 2008, doi: 10.1016/J.VACUUM.2007.10.019 [15] F Guo et al., “Highly stretchable carbon aerogels,” Nat Commun., vol 9, no 1, pp 1–9, 2018, doi: 10.1038/s41467–018–03268–y [16] “Aerogel.org » Metal Oxide Aerogels.” http://www.aerogel.org/?p=44 (accessed Nov 01, 2021) [17] M Ibrahim, P H Biwole, E Wurtz, and P Achard, “A study on the thermal performance of exterior walls covered with a recently patented silica–aerogel– based insulating coating,” Build Environ., vol 81, pp 112–122, 2014, doi: 10.1016/j.buildenv.2014.06.017 [18] P T Tsilingiris, “Wall heat loss from intermittently conditioned spaces—The dynamic influence of structural and operational parameters,” Energy Build., vol 38, no 8, pp 1022–1031, Aug 2006, doi: 10.1016/J.ENBUILD.2005.11.012 [19] E Kossecka and J Kosny, “Effect of Insulation and Mass Distribution in Exterior Walls on Dynamic Thermal Performance of Whole Buildings.” [20] Nguyễn Sơn Lâm Phạm Đức Hạnh, “Cách nhiệt cho tịa nhà,”, Tạp chí KHCN Xây dựng, số 4, pp 36–41, 2015 xiv Tieu luan [21] J K Nayak and J A Prajapati, “Handbook on Energy Conscious Buildings,” R D Proj no 3/4(03)/99–SEC between Indian Inst Technol Bombay Sol Energy Centre, Minist Non–conventional Energy Sources, vol 4, no 3, pp 2093–2117, 2006, [Online] Available: http://xlink.rsc.org/?DOI=C5EE01283J [22] “Tiêu chuẩn: TCVN 1966:1977 – Khí hậu chuẩn dùng đo lường thử nghiệm.” https://tieuchuan.vsqi.gov.vn/tieuchuan/view?sohieu=TCVN+1966%3A1977+ (accessed Nov 13, 2021) [23] “Process for the preparation of monolithic silica aerogels and silica aerogels so obtained,” Jul 1996 [24] M Reim et al., “Highly insulating aerogel glazing for solar energy usage,” Sol Energy, vol 72, no 1, pp 21–29, Jan 2002, doi: 10.1016/S0038– 092X(01)00086–X [25] M Reim et al., “Silica aerogel granulate material for thermal insulation and daylighting,” Sol Energy, vol 79, no 2, pp 131–139, Aug 2005, doi: 10.1016/J.SOLENER.2004.08.032 [26] B P Jelle, R Baetens, and A Gustavsen, “Aerogel Insulation for Building Applications,” Sol–Gel Handb., vol 3–3, pp 1385–1412, Sep 2015, doi: 10.1002/9783527670819.CH45 [27] K I Jensen, J M Schultz, and F H Kristiansen, “Development of windows based on highly insulating aerogel glazings,” J Non Cryst Solids, vol 350, pp 351–357, Dec 2004, doi: 10.1016/J.JNONCRYSOL.2004.06.047 [28] J Kośny, T Petrie, D Yarbrough, P Childs, A M Syed, and C Blair, “Nano– Scale Insulation at Work: Thermal Performance of Thermally Bridged Wood and Steel Structures Insulated with Local Aerogel Insulation,” 1995 [29] H Li, “Thermal Performance of Various Pavement Materials,” Pavement Mater Heat Isl Mitig., pp 155–197, Jan 2016, doi: 10.1016/B978–0–12–803476– 7.00008–8 [30] M J FRY and A MASON, “THE VARIABLE RATE–OF–GROWTH EFFECT xv Tieu luan IN THE LIFE–CYCLE SAVING MODEL,” Econ Inq., vol 20, no 3, pp 426– 442, Jul 1982, doi: 10.1111/J.1465–7295.1982.TB00359.X [31] “Vietnam Inflation Rate | 2021 Data | 2022 Forecast | 1996–2020 Historical | Calendar.” https://tradingeconomics.com/vietnam/inflation–cpi (accessed Nov 16, 2021) [32] “Vietnam Interest Rate | 2021 Data | 2022 Forecast | 2000–2020 Historical | Chart.” https://tradingeconomics.com/vietnam/interest–rate (accessed Nov 16, 2021) [33] “QCVN–09–2017–BXD–cong–trinh–xay–dung–su–dung–nang–luong–hieu– qua.” https://thuvienphapluat.vn/TCVN/Xay–dung/QCVN–09–2017–BXD– cong–trinh–xay–dung–su–dung–nang–luong–hieu–qua–917191.aspx (accessed Nov 16, 2021) xvi Tieu luan ... BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU NĂNG LƯỢNG & ỨNG DỤNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ Tên đề tài: TÍNH TỐN KHẢ NĂNG CÁCH NHIỆT BẰNG LỚP PHỦ AEROGEL CHO NHÀ KHO BẢO QUẢN TRÊN ĐẢO HÒN... tắc cách nhiệt/ tản nhiệt; vật liệu phủ cách nhiệt/ tản nhiệt; phương pháp đánh giá; − Lựa chọn loại vật liệu aerogel làm lớp phủ cho cơng trình; tính phương thức bao phủ; − Tính tốn khả cách nhiệt/ tản... Tieu luan TĨM TẮT Với mục đích tính tốn lớp phủ cách nhiệt bổ sung vật liệu silica aerogel cho mơ hình nhà kho bảo quản xây dựng vùng đảo Hòn Tre (Khánh Hòa) để cách nhiệt làm mát cơng trình, báo
Ngày đăng: 09/12/2022, 18:00
Xem thêm:
