46 Ngô Phi Mạnh, Đinh Minh Hiển NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ THIẾT BỊ LÀM LẠNH KHÔNG KHÍ KIỂU BAY HƠI NƯỚC GIÁN TIẾP ỨNG DỤNG CHU TRÌNH MAISOTSENKO (M IEC) EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE INDIRECT EVAPORAT[.]
Ngô Phi Mạnh, Đinh Minh Hiển 46 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ THIẾT BỊ LÀM LẠNH KHƠNG KHÍ KIỂU BAY HƠI NƯỚC GIÁN TIẾP ỨNG DỤNG CHU TRÌNH MAISOTSENKO (M-IEC) EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE INDIRECT EVAPORATIVE COOLER APPLYING THE MAISOTSENKO CYCLE (M-IEC) Ngô Phi Mạnh1, Đinh Minh Hiển2 Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; npmanh@dut.udn.vn Sinh viên Lớp 13NL - Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Bài báo tập trung nghiên cứu tính hiệu quả, và khả ứng dụng của thiết bị làm lạnh không khí kiểu bay nước gián tiếp ứng dụng chu trình Maisotsenko (gọi tắt là M-IEC) nhằm thay thế cho các máy điều hòa không khí truyền thống sử dụng các khu vực dân dụng trường học, nhà hàng, các công trình công cộng với điều kiện khí hậu Việt Nam Một mô hình thiết bị M-IEC đã được thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh Tiếp đến, 19 thí nghiệm đã được tiến hành mô hình thiết bị ứng với điều kiện khí hậu tại thành phố (TP) Đà Nẵng, Việt Nam Từ kết quả thực nghiệm, nhóm tác giả đã tính toán, phân tích và đánh giá hiệu quả hoạt động thực tế của thiết bị dựa vào chỉ tiêu là suất lạnh, hệ số làm lạnh (COP), hiệu suất nhiệt độ bầu ướt, và nhiệt độ không khí sau xử lý Abstract - This paper focuses on the effectiveness, and applicability of an indirect evaporative cooler which applies the Maisotsenko cycle (M-IEC) in order to replace the conventional airconditioners being used in civil areas such as schools, restaurants, public areas in Vietnam Firstly, An M-IEC model has been designed and manufactured Secondly, 19 experiments in total are conducted on the current model under climate conditions in Danang city, Vietnam And finally, from the experimental results, the authors have calculated, analyzed and evaluated the efficiency of the equipment based on four criteria: cooling capacity, coefficient of performance (COP), the wet-bulb effectiveness, and outlet air temperature Từ khóa - M-IEC; điều hòa không khí kiểu truyền thống; suất lạnh; hệ số làm lạnh; hiệu quả làm lạnh (COP); nhiệt độ không khí Key words - M-IEC; conventional air conditioners; cooling capacity; coefficient of performance (COP); outlet air temperature Đặt vấn đề Hiện nay, với mục tiêu tìm giải pháp làm lạnh khơng khí nhằm thay cho máy điều hịa khơng khí truyền thống, nhà khoa học giới tập trung vào hướng nghiên cứu nâng cao hiệu làm việc thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu bay nước - vốn đã xuất hiện rất lâu, rất dễ chế tạo, chi phí đầu tư ban đầu thấp, vận hành đơn giản, điện tiêu thụ thấp, rất thân thiện với mơi trường mơi chất sử dụng chỉ nước khơng khí Có hai kiểu thiết bị làm lạnh khơng khí theo phương pháp bay nước: Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu bay nước trực tiếp (DEC) thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu bay nước gián tiếp (IEC) Những thiết bị kiểu DEC có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo rất phù hợp với những cơng trình xưởng dệt may, phân xưởng khí rộng, quán cà phê… Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất chúng độ ẩm khơng khí tăng lên sau được xử lý, ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người, cũng gây hư hỏng thiết bị điện Do đó, thiết bị DEC không phù hợp để thay cho máy điều hịa truyền thống cho khơng gian kín, phịng ngủ hay văn phịng làm việc Trong đó, với thiết bị IEC, có dòng khơng khí vào thiết bị: Một dịng khơng khí cấp kênh gió cấp (kênh khơ) dịng khơng khí thải kênh thải (kênh ướt) Hai dịng khơng khí được ngăn cách bởi vách rắn, khơng thấm nước Khơng khí sau được làm lạnh ở kênh khô được đưa vào không gian điều hịa Ngược lại, khơng khí ở kênh ướt được thải ngồi Rõ ràng, với cùng kích thước điều kiện vận hành, hiệu làm lạnh thiết bị IEC thấp so với thiết bị DEC Tuy nhiên, ưu điểm nổi bật thiết bị IEC khơng khí cấp sau được làm lạnh có độ ẩm (tuyệt đối) không đổi Đây lý khiến thiết bị IEC được xem phương án thay phù hợp cho máy điều hịa khơng khí truyền thống hiện Nhiều nhà khoa học giới đã tập trung vào nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu hoạt động thiết bị IEC Một những cải tiến nổi bật ứng dụng “chu trình” Maisotsenko vào thiết bị IEC (gọi tắt M-IEC) Nguyên lý hoạt động thiết bị M-IEC được thể hiện Hình Về cấu tạo, thiết bị M-IEC gần tương đồng với thiết bị IEC truyền thống Tuy nhiên, thiết bị M-IEC số kênh gió hệ thống kênh gió cấp được đục lỡ để khơng khí sau được làm lạnh ở kênh khô hồi lưu qua kênh ướt Nhờ cải tiến mà giới hạn làm lạnh khơng khí đầu thiết bị nhiệt độ đọng sương ứng với trạng thái khơng khí đầu vào (t2 = t1dp) Chính ưu điểm mà thiết bị M-IEC được đánh giá có tiềm rất lớn việc thay máy điều hịa khơng khí truyền thống Trên giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu tiềm thiết bị M-IEC Trong đó, Riangvilaikul đồng nghiệp [1] đã tiến hành nghiên cứu thực nghiệm thiết bị M-IEC kiểu ngược chiều (chiều chủn động khơng khí cấp khơng khí thải ngược chiều nhau), họ đã công bố hiệu nhiệt kế ướt thiết bị đạt được từ 92% đến 114% (nhiệt độ khơng khí cấp sau xử lý đã thấp nhiệt độ nhiệt kế ướt khơng khí đầu vào) Thêm vào đó, Bruno [2] đã có nghiên cứu thực nghiệm việc ứng dụng thiết bị M-IEC kiểu ngược chiều cho hệ thống điều hịa khơng khí tịa nhà dân dụng Ơng kết ḷn thiết bị M-IEC đã hoạt động với hiệu nhiệt kế ướt dao động khoảng 118-129%, với hệ số sử dụng lượng EER rất cao từ 4,9 đến 11,8 (EER = 3,412.COP) Những thiết bị M-IEC đã giúp tiết kiệm điện tiêu thụ từ 52% đến 56% so với máy điều hịa khơng khí truyền thống Trong đó, Việt Nam chưa có nghiên cứu việc khai thác tiềm thiết bị M-IEC nhằm ứng dụng cho hệ thống điều hịa khơng khí Do đó, báo này, nhóm tác giả muốn tập trung vào nghiên cứu khả thay máy điều hịa khơng khí truyền thống thiết ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 9(130).2018 bị làm lạnh khơng khí kiểu bay nước gián tiếp ứng dụng chu trình Maisotsenko (M-IEC) với điều kiện khí hậu miền Trung Việt Nam 47 Fakhrabadi Farshad Kowsary [6] để đảm bảo thiết bị M-IEC hoạt động vừa đảm bảo suất lạnh, vừa đảm bảo trở lực dòng khơng khí kênh gió nhỏ chiều cao kênh tối ưu từ mm đến mm, chiều dài kênh gió từ 0,4 m đến 0,6 m Với mơ hình hiện tại, chúng tơi chọn h = mm L = 1.100 mm, chiều cao chiều rộng kênh gió cấp (kênh khô) mm, chiều cao chiều rộng kênh thải (kênh ướt) lần lượt mm 30 mm Chiều cao chiều rộng tổng thể cụm HMX lần lượt 500 mm 571 mm Và cụm HMX bao gồm 43 lớp kênh thải 44 lớp kênh khô Các thông số cấu tạo cụm HMX được thể hiện ở Bảng sau: Bảng Các thông số cấu tạo bản của cụm HMX Thơng sớ Đợ lớn Đơn vị Hình Nguyên lý hoạt động đồ thị I-d của thiết bị M-IEC [4] Thiết kế, chế tạo mô hình thực nghiệm 2.1 Thiết kế mơ hình M-IEC Mơ hình thí nghiệm thiết bị M-IEC bao gờm phần sau: Cụm trao đởi nhiệt ẩm (gọi tắt HMX), quạt thải, quạt cấp, bơm hệ thống phun sương, lọc nước, thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm, biến tần, giá đỡ Trong đó, cụm HMX được coi lõi thiết bị M-IEC Tại diễn trình làm mát đẳng dung ẩm dịng khơng khí cấp, q trình trao đởi nhiệt ẩm đẳng entanpy ở kênh thải (kênh ướt) HMX bao gồm hai hệ thống kênh gió: Kênh gió cấp (kênh khô) kênh gió thải (kênh ướt) Tùy thuộc vào chiều chủn động khơng khí cấp khơng khí thải, có hai kiểu thiết bị M-IEC: Cắt ngược chiều Và, thiết bị M-IEC kiểu ngược chiều có hiệu hoạt động tốt cắt có cùng kích thước chế độ hoạt động [3] Tuy nhiên, kiểu ngược chiều rất khó chế tạo việc tạo ẩm bề mặt kênh thải phức tạp so với kiểu cắt Do vậy, nghiên cứu này, nhóm tác giả tập trung vào thiết kế chế tạo thiết bị M-IEC kiểu cắt Trong hầu hết nghiên cứu liên quan thiết bị M-IEC cho thấy rằng, hiệu làm việc HMX đặc biệt phụ thuộc vào chiều cao chiều dài kênh gió Cụ thể, theo tài liệu tham khảo [4], giá trị tối ưu kênh gió từ 3-5 mm, chiều dài kênh gió phải thỏa mãn điều L kiện > 200 (L, h lần lượt chiều dài chiều cao kênh h gió HMX) Trong đó, theo M Jradi S Riffat [5] chiều cao kênh gió tốt nhất khoảng mm đến mm chiều dài kênh gió lớn 800 mm, để thiết bị M-IEC có thể xử lý khơng khí thỏa mãn thơng số tiện nghi cho khơng gian điều hịa Hay, theo Farbod Chiều cao kênh gió cấp Chiều rộng kênh gió cấp mm mm Chiều cao kênh gió thải mm Chiều rộng kênh gió thải 30 mm Chiều dài kênh gió cấp 1.100 mm Chiều dài kênh gió thải 525 mm Chiều dày kênh gió 0,5 mm Như vậy, HMX được chế tạo gồm lớp kênh ướt kênh khô được sắp xếp xen kẽ Các lớp kênh được tạo thành bởi tấm nhựa, riêng phần kênh thải được phủ vải 100% cotton để đảm bảo bề mặt kênh thải ln ẩm Trên bề mặt kênh thải có gắn đường gân, chiều cao đường gân mm Các tấm đặt chồng lên những đường gân đó cố định keo, đấy hai phần phủ vải đối cùng với đường gân tạo thành kênh ướt Gió cấp bên tấm (kênh khơ) gió thải ngồi tấm (kênh thải) cắt (90°) Trong hệ thống kênh gió cấp, 20 kênh được chọn để đục lỗ có tiết diện trịn với đường kính khoảng mm Việc đục lỗ giúp gió sau được làm lạnh sơ ở kênh cấp được hồi lưu qua kênh thải 2.2 Mơ hình chế tạo thực tế Sau bước phân tích, thiết kế thiết bị, nhóm tác giả đã tiến hành chế tạo hoàn chỉnh thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu bay nước gián tiếp (M-IEC) xưởng Nhiệt, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Hình thể hiện thiết bị M-IEC thực tế sau được chế tạo Hình Hình ảnh thực tế mơ hình thiết bị M-IEC Tiến hành thí nghiệm phân tích sớ liệu 3.1 Tiến hành thí nghiệm Để đánh giá hiệu hoạt động mô hình thiết bị, hai hướng thí nghiệm đã được nhóm tác giả tiến hành Hướng thứ nhất, 12 thí nghiệm (Bảng 2) được tiến hành thông số trạng thái khơng khí đầu vào thiết bị thay đởi, tỷ lệ Ngô Phi Mạnh, Đinh Minh Hiển 48 gió cấp gió thải giữ không đổi (r ≈ 23,1%) Bảng 12 thí nghiệm với thông số trạng thái không khí đầu vào thay đổi Lần đo 10 11 12 Khơng khí đầu vào Độ Nhiệt ẩm độ tương (°C) đối (%) 33,2 52 32,8 52 32,7 52 32,4 54 32,9 53 32,5 54 31,9 56 31,9 56 32,4 55 32,3 55 31,9 56 31,9 56 Khơng khí thải Độ Độ ẩm Lưu Nhiệt ẩm Dung ẩm tương lượng độ tương (g/kgkkk) đối (m3/h) (°C) đối (%) (%) 58 14,6 1.068 34,3 61 60 14,7 1.221 33,6 62 60 14,8 1.068 33,8 61 61 15,0 1.221 33,7 63 60 15,2 1.068 33,9 61 60 15,3 1.221 33,3 64 62 15,5 1.348 32,6 65 63 15,7 1.384 32,6 66 62 15,7 1.348 33,1 65 62 15,7 1.348 33,2 64 62 15,7 1.384 32,6 66 62 15,9 1.384 32,8 66 Khơng khí cấp Nhiệt độ (°C) 26,3 26,6 26,6 26,6 27,1 27,4 27,3 27,8 27,5 27,7 27,9 28,2 Hướng thứ hai, 07 thí nghiệm (Bảng 3) được tiến hành thơng số trạng thái khơng khí đầu vào thiết bị được giữ không đổi, tỷ lệ gió thải gió cấp thay đổi từ 14,2% đến 33,3% Tỷ lệ gió thải gió cấp, kí hiệu r, được định nghĩa tỷ số giữa lưu lượng thể tích gió thải lưu lượng thể tích gió cấp: 𝑟= 𝑉𝑡 (1) 𝑉𝑐 Trong đó, t1, t2, tw1 lần lượt nhiệt độ khơng khí đầu vào, nhiệt độ khơng khí cấp nhiệt độ bầu ướt ứng với thơng số trạng thái khơng khí đầu vào Giá trị ɛ𝑤𝑏 lớn nhiệt độ khơng khí sau xử lý thấp ngược lại Hệ số hiệu sử dụng lượng COP: Là tỉ số giữa suất lạnh đạt được thiết bị điện tiêu tốn tương ứng, được tính theo công thức sau: COP = 𝑄0 𝑊𝑒 (3) Trong đó, Q0 (kW) suất lạnh We (kW) điện tiêu thụ mơ hình thiết bị Năng suất làm lạnh Q0 thiết bị được tính theo công thức sau: Q0 = Gk.(I1-I2), kW (4) Trong đó, Gk (kgkkk/s) lưu lượng khơng khí cấp (khơ) I1, I2 (kJ/kgkkk) lần lượt entanpi khơng khí (cấp) vào khỏi thiết bị Chỉ tiêu cuối nhiệt độ khơng khí cấp sau xử lý bởi thiết bị, ký hiệu t2 Cùng với độ ẩm tương đối khơng khí, nhiệt độ nhiệt kế khơng khí t2 giúp kiểm tra trạng thái khơng khí cấp đầu thiết bị có đáp ứng được nhu cầu tiện nghi khơng gian điều hịa theo tiêu chuẩn Việt Nam hay không 3.2.2 Ảnh hưởng của trạng thái không khí đầu vào Từ số liệu Bảng 2, ta có thể dễ dàng nhận thấy khơng khí đầu vào có dung ẩm nhỏ (khơng khí khơ) śt lạnh, hệ số hiệu làm lạnh COP, hiệu suất nhiệt độ bầu ướt, độ giảm nhiệt độ khơng khí lớn Trong đó, nhiệt độ khơng khí cấp sau xử lý nhỏ Vt (m3/h) lưu lượng thể tích gió thải, Vc (m3/h) lưu lượng thể tích gió cấp Bằng cách điều chỉnh lưu lượng quạt gió cấp gió thải, chúng ta có thể thay đổi được tỷ lệ r 3.2 Phân tích kết thí nghiệm 3.2.1 Các số đánh giá hiệu quả thiết bị Hiệu thiết bị làm mát khơng khí có thể được thể hiện hiệu suất nhiệt độ bầu ướt “ɛwb”, với ɛwb tính theo cơng thức sau: ɛ𝑤𝑏 = 𝑡1 −𝑡2 (2) 𝑡1 −𝑡𝑤1 Bảng 07 thí nghiệm với tỷ lệ gió thải gió cấp thay đổi Không khí đầu vào Khơng khí cấp Khơng khí thải Lần Lưu Lưu Nhiệt Độ ẩm đo Nhiệt Độ ẩm Nhiệt Dung ẩm lượng lượng độ tương độ tương độ đối (g/kgkkk) (°C) đối (%) (°C) (m3/h) (m3/h) (°C) (%) 32,9 62 29,7 19.12 1.577 224 35,1 72 32,4 64 29,3 19.21 1.475 222 35 74 32,8 62 29,3 19.01 1.348 222 35,5 72 32,8 64 28,4 19.1 1.221 220 34,6 75 32,3 62 28,1 18.08 1.068 219 34,1 74 32,3 62 27,8 17.68 865 226 34 74 31,9 63 27,8 17.27 712 237 34 76 Hình Đờ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung ẩm không khí cấp đến nhiệt độ không khí cấp sau xử lý độ giảm nhiệt độ khơng khí cấp Ở Hình 3, có thể nhận thấy nhiệt độ khơng khí cấp giảm dần dung ẩm tăng dần Trong đó, sự thay đổi độ giảm nhiệt độ khơng khí cấp theo chiều hướng ngược lại, giảm xuống dung ẩm tăng lên Trong phạm vi số liệu thực nghiệm ở Bảng 2, nhiệt độ khơng khí cấp thấp nhất thiết bị có thể tạo 26,3°C (ứng với dung ẩm thấp nhất 14,61 gẩm/kgkkk) cao nhất 28,2°C (ứng với dung ẩm cao nhất 15,87 gẩm/kgkkk) Theo Tiêu chuẩn Việt Nam thơng gió điều hịa khơng khí TCVN 5687-2010, khơng khí cấp sau xử lý từ thí nghiệm đến 11 Bảng thỏa mãn điều kiện tiện nghi nhiệt cho trạng thái nghỉ ngơi tĩnh đọc báo, đọc sách, làm việc bàn giấy (nhiệt độ nhiệt kế khô từ 20°C ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 9(130).2018 đến 2°C, độ ẩm tương đối 60-70%) Theo Hình 4, suất lạnh hệ số COP giảm dần dung ẩm khơng khí cấp tăng dần Cụ thể, suất lạnh giảm dần từ 2,47 kW xuống 1,7 kW; Hệ số COP giảm từ 29 xuống 18 Đặc biệt, dung ẩm có giá trị 14,73 gẩm/kgkkk suất lạnh lớn nhất 2,47 kW (8.430 Btu/h) hệ số COP tương ứng có giá trị lớn nhất 29 Với chỉ số COP này, điện tiêu thụ mơ hình thiết bị rất nhỏ, chỉ khoảng 85 W 3.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ gió thải gió cấp r Dựa vào kết thí nghiệm Bảng 3, nhóm tác giả đã tiến hành tính tốn, phân tích đánh giá ảnh hưởng tỷ lệ r đến hiệu thiết bị thông qua chỉ tiêu: Năng suất lạnh (Q0), hiệu suất nhiệt độ bầu ướt (ɛwb); hệ số hiệu làm lạnh (COP) nhiệt độ đầu khơng khí cấp Theo Hình 5, có thể thấy tỷ lệ r tăng dần từ 15% đến 33,3% hiệu suất nhiệt độ bầu ướt tăng dần từ 39% đến 67% Trong đó, suất lạnh hầu ảnh hưởng tỷ lệ r thay đổi khoảng từ 14,2% đến 16,4%, với giá trị trung bình khoảng 1,55 kW Khi r = 18,1%, thiết bị có suất lạnh cực đại 1,7 kW Tuy nhiên, tỷ lệ r tiếp tục tăng (r >18,1%), suất lạnh giảm dần, đạt giá trị nhỏ nhất 1,0 kW r = 33,3% Việc suất lạnh máy giảm tăng r dù ɛwb tăng có thể giải thích sau Tuy rằng, ɛwb tăng (hay nhiệt độ khơng khí sau xử lý giảm) làm tăng độ chênh entanpy khơng khí cấp (I1-I2), đờng thời lượng gió cấp (Gk) giảm xuống nhanh r tăng Do đó, suất lạnh Q0 giảm 49 độ giảm nhiệt độ khơng khí cấp theo tỷ lệ r Dễ dàng nhận thấy rằng, chiều hướng thay đổi thông số ngược r tăng Trong đó, nhiệt độ khơng khí cấp giảm từ 29,7°C xuống 27,8°C, độ giảm nhiệt tăng từ 3,2°C đến 4°C, r tăng từ 14,2% đến 33,3% Như vậy, để làm giảm nhiệt độ khơng khí cấp cần tăng tỷ lệ r Trong thí nghiệm ở Bảng 3, chỉ có thí nghiệm thứ 6, đảm bảo được thơng số khơng khí cấp sau xử lý thỏa mãn thông số tiện nghi không gian điều hòa theo TCVN 5687-2010, cho trạng thái nghỉ ngơi tĩnh Tuy nhiên, đã phân tích ở trên, việc tăng r làm giảm suất lạnh máy Tuy nhiên, tiếp tục tăng r (>18,1%), hệ số COP giảm xuống, đạt giá trị 14 ứng với tỷ lệ r = 33,3% Và kết hợp với phân tích ở trên, để mơ hình thiết bị M-IEC hoạt động hiệu nhất phải chọn giá trị r tối ưu Có nghĩa là, với tỷ lệ r tối ưu đảm bảo mơ hình vận hành với suất lạnh cao nhất, điện tiêu tốn thấp nhất, vừa đảm bảo thơng số khơng khí cấp thỏa mãn yêu cầu tiện nghi không gian điều hịa Hình Biểu đờ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ r đến nhiệt độ không khí sau xử lý độ giảm nhiệt độ không khí cấp Cuối cùng, nhóm tác giả tiến hành phân tích ảnh hưởng hệ số COP theo tỷ lệ r, được thể hiện ở Hình Nhìn chung, hệ số COP thiết bị rất cao, dao động từ 13 đến 20 (so với máy điều hịa khơng khí chỉ từ đến 4) Hệ số cao thiết bị hoạt động với tiêu tốn điện thấp Khi tỷ lệ r tăng từ 14,2% đến 18,1%, COP tăng dần đạt cực đại 20 ứng với r = 18,1% Hình Đờ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung ẩm không khí đến suất lạnh hệ số hiệu quả làm lạnh COP Hình Biểu đờ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ r đến hệ sớ COP Hình Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ r đến suất lạnh hiệu suất nhiệt kế ướt Hình thể hiện sự thay đởi nhiệt độ khơng khí cấp Kết luận Từ những phân tích kết thí nghiệm ở trên, nhóm tác giả rút kết luận sau: Thứ nhất, cũng thiết bị làm lạnh kiểu bay nước truyền thống (DEC IEC), hiệu làm việc mơ hình thiết bị M-IEC ảnh hưởng rất lớn bởi trạng thái khơng khí đầu vào, cụ thể độ ẩm (tụt đối) khơng khí Trong 19 thí Ngô Phi Mạnh, Đinh Minh Hiển 50 nghiệm trên, ở trạng thái khơng khí có dung ẩm thấp nhất (khơ nhất) 14,6 gẩm/kgKKK, chỉ tiêu nhóm tác giả dùng để đánh giá hiệu thiết bị có giá trị tốt nhất (Q0 = 2,4 kW; t2 = 26,3°C; COP = 29; 𝜀𝑤𝑏 = 85%) Ngược lại, trạng thái khơng khí đầu vào thiết bị ở lần đo thứ 2, thuộc Bảng có dung ẩm lớn nhất 19,21 gẩm/kgKKK, chỉ tiêu đánh giá hiệu thiết bị không tốt Thứ hai, xét đến sự ảnh hưởng tỷ lệ hòa trộn giữa khơng khí thải khơng khí cấp r, nhóm tác giả nhận thấy tỷ lệ r tăng, nhiệt độ khơng khí cấp sau xử lý t2 thấp, hiệu suất 𝜀𝑊𝐵 tăng Trong đó, suất lạnh Q0 hệ số COP thiết bị, ban đầu, tăng lên đến giá trị cực đại rồi sau đó giảm xuống r tiếp tục tăng lên Trong phạm vị số liệu thực nghiệm này, để thiết bị M-IEC hoạt động với hiệu cao nhất tỷ lệ r phải nên nằm khoảng tối ưu 18% đến 20% Trong đó, với nghiên cứu khác giới tỷ lệ tối ưu phải 30% [6, 7] Do đó, để đánh giá được xác ảnh hưởng tỷ lệ hòa trộn r đến hiệu làm việc thiết bị M-IEC hiện tại, cần tiến hành thêm nhiều thí nghiệm thời gian tới Cuối cùng, với điều kiện khí hậu thí nghiệm thực tế thành phố Đà Nẵng tháng năm 2018, mơ hình thiết bị M-IEC đã vận hành với suất lạnh dao động từ 1,67 ÷ 2,47 kW (5.700 – 8.400 Btu/h); với hệ số hiệu làm lạnh (COP) rất cao (từ 13 đến 29), tương ứng điện tiêu thụ rất thấp chỉ từ 80 W đến 90 W; hiệu suất nhiệt độ bầu ướt lớn nhất 85% Đồng thời, dung ẩm khơng khí cấp d ≤ 18,9 gẩm/kgKKK, có 13 trạng thái khơng khí sau xử lý bởi thiết bị (11 thí nghiệm ở Bảng thí nghiệm ở Bảng 3) thỏa mãn điều kiện tiện nghi cho khơng gian điều hịa theo tiêu ch̉n TCVN 5687-2010 Từ kết trên, nhóm tác giả tin việc ứng dụng thiết bị M-IEC vào điều kiện khí hậu miền Trung, Việt Nam nhằm thay cho máy điều hịa khơng khí truyền thống hoàn toàn khả thi Lời cảm ơn: Bài báo được tài trợ bởi Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng với đề tài có mã số T2018-02-12 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Riangvilaikul B, Kumar S, “An Experimental Study of A Novel Dew Point Evaporative Cooling System”, Energy Build, 42(5), 2010, pp 637-644 [2] Bruno F, “On-site Experimental Testing of A Novel Dew Point Evaporative Cooler”, Energy Build, 43(12), 2011, pp 3475-3483 [3] Zhan C, et al., “Comparative Study of The Performance of The Mcycle Counter-flow and Cross-flow Heat Exchangers for Indirect Evaporative Cooling – Paving The Path Toward Sustainable Cooling of Buildings”, Energy, 36(12), 2011, pp 6790-6805 [4] Muhammad H Mahmood, Muhammad Sultan, Takahiko Miyazaki, Shigeru Koyama, Valerity S.Maisotsenko, “Overview of The Maisotsenko Cycle – A Way Towards Dew Point Evaporative Cooling”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 66, 2016, pp 537-555 [5] M Jradi, S Riffat, “Experimental and Numerical Investigation of A Dew-point Cooling System for Thermal Comfort in Buildings”, Applied Energy, 132, 2014, pp 524-535 [6] Farbod Fakhrabadi, Farshad Kowsary, “Optimal Design of A Regenerative Heat and Mass Exchanger for Indirect Evaporative Cooling”, Applied Thermal Engineering, 102, 2016, pp 1384-1394 [7] Guo X C, Zhao T S, “A Parametric Study of An Indirect Evaporative Air Cooler”, International Communications in Heat and Mass Transfer, 25(2), 1998, pp 217-226 (BBT nhận bài: 16/8/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 29/8/2018) ... thể hiện ở Bảng sau: Bảng Các thông số cấu tạo bản của cụm HMX Thơng sớ Đợ lớn Đơn vị Hình Nguyên lý hoạt động đồ thị I-d của thiết bị M-IEC [4] Thiết kế, chế tạo mơ hình... ảnh hưởng của dung ẩm không khí đến suất lạnh hệ số hiệu quả làm lạnh COP Hình Biểu đờ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ r đến hệ sớ COP Hình Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ... 62 27,8 17.68 865 226 34 74 31,9 63 27,8 17.27 712 237 34 76 Hình Đờ thị biểu diễn ảnh hưởng của dung ẩm không khí cấp đến nhiệt độ không khí cấp sau xử lý độ giảm nhiệt độ không