Báo cáo dự án khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học, đề tài chế tạo quạt hơi nước

MỤC LỤC I Giới thiệu tổng quan dự án Tính cấp thiết đề Mục đích dự án Ý nghĩa dự án Tính sản phẩm II Nội dung dự án Cơ sở khoa học Thực trạng Cấu tạo sản phẩm 3.1 Thùng xốp 3.2 Thùng tôn đựng đá 3.3 Ắc quy 3.4 Hệ thống tản gió 3.5 Bộ đổi nguồn 3.6 Động phun sương 3.7 Thùng đựng nước phun sương 3.8 Hệ thống bánh xe III Nguyên lý hoạt động quạt nước đa Tổng quan tính quạt nước đa Lý thuyết công nghệ tạo quạt nước đa Nguyên lý hoạt động quạt nước đa IV Quá trình nghiên cứu phương pháp nghiên cứu Giai đoạn 1: Hình thành ý tưởng Giai đoạn 2: Tìm kiếm, lựa chọn vật liệu Giai đoạn 3: Kết thảo luận V Kết luận hướng phát triển Kết luận tổng quan Đánh giá quạt nước So sánh với sản phẩm loại: Hướng nghiên cứu VI.TÀI LIỆU THAM KHẢO Tran g 3 3 3 4 5 6 7 7 8 8 10 10 10 11 12 13 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình ảnh Tên hình ảnh Thùng xốp làm hộp bên ngồi quạt Thùng tơn đựng đá Bình ắc quy Quạt dùng mơ tơ quạt đảo gió cabin ô tô Bộ đổi nguồn Động phun sương Thùng mika đựng nước tạo sương Hệ thống bánh xe Mơ hình quạt nước đa hoàn thiện I Giới thiệu tổng quan dự án Tính cấp thiết vấn đề Nhiệt độ tăng cao khiến người ln trở nên ngột ngạt Vì cải thiện nguồn mát nhân tạo nhu cầu người nhà Để đáp ứng nhu cầu làm mát tăng cao mùa hè, thiết bị điện quạt điện, quạt nước, quạt phun sương, điều hòa…với nhiều kiểu dáng khác xuất thị trường nhiều Tuy nhiên xét hồn cảnh khơng phải gia đình đáp ứng nhu cầu cách dễ dàng lý thu nhập, kinh tế vùng miền Trong trình tìm hiểu thực tế nghiên cứu sản phẩm thị trường với mong muốn áp dụng kiến thức học vào đời sống nhằm nâng cao chất lượng sống cho đại phận nhân dân, phận người lao động có thu nhập thấp; dân cư vùng khó khăn…Chúng em mong muốn với đề tài chế tạo thành “Quạt nước đa năng” tiết kiệm chi phí giúp người lao động thu nhập thấp hưởng sản phẩm công nghệ đại đảm bảo sức khỏe mùa nắng nóng Mục đích dự án - Tạo loại quạt nước có tính làm mát điều hịa có ưu điểm khơng khí khơng bị khơ dùng điều hịa - Đặc biệt quạt nước đa có dùng trường hợp khơng có điện - Tích hợp thêm tính phun sương, khuếch tán tinh dầu đuổi muỗi, làm vật trang trí nhà thay đèn ngủ ban đêm Ý nghĩa dự án Đề tài có ý nghĩa thực tiễn, chế tạo thành công quạt nước đa giải vấn đề nắng nóng khơng khí khơ hanh độ ẩm thấp điện hệ thống quạt dùng nguồn điện chiều từ bình ác quy Tính sản phẩm - Kết hợp sản phẩm công nghệ qua sử dụng (mơ tơ quạt đảo gió cabin tơ, động phun sương có đèn led) với vật liệu phế thải (tôn, hộp xốp, sắt, bánh xe nhựa) tạo nên sản phẩm hữu ích chăm sóc sức khỏe người Trong điều kiện kinh tế đại phận nhân dân chưa cho phép mua sắm sản phẩm đại với giá thành cao tính tiện ích sản phẩm việc bảo dưỡng sản phẩm điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa Việt Nam Đó điểm sản phẩm - Quạt nước có thiết kế cấu tạo đơn giản, phù hợp với tính sử dụng quy mơ hộ gia đình, dễ dàng cho việc vệ sinh sản phẩm - Quạt nước có hệ thống bánh xe có di chuyển dễ dàng, động phun sương có bóng đèn dùng thay đèn ngủ ban đêm II Nội dung dự án Cơ sở khoa học: Quạt nước có chức tạo nước để cung cấp độ ẩm cho khơng khí dựa nguyên lý: Sự dãn nở nhiệt chất khí Sự bay ngưng tụ Sự nóng chảy Sự chuyển động khơng ngừng ngun tử, phân tử Hiện tượng khuếch tán phân tử Thực trạng: Từ thực tế sống thấy nay, nhiều yếu tố khác mà môi trường bị ảnh hưởng nhiều ô nhiễm mơi trường, khơng khí nóng lên dẫn đến độ ẩm thấp, đặc biệt vào mùa hè nhiệt độ lên cao gây khó chịu cho người Xã Hy Cương xã miền núi điều kiện kinh tế cịn nhiều khó khăn, nhiều hộ gia đình chưa có điều kiện mua máy điều hòa hay quạt phu sương với giá thành cao cộng thêm giá điện cao vào cao điểm, địa bàn xã Hy Cương ln bị cắt điện ln phiên Vì việc sử dụng quạt nước đa mang lại cho người cảm giác dễ chịu, thoải mái mà quạt nước đa sử dụng bình ắc quy bị điện, tiết kiệm điện so với dòng sản phẩm làm mát khác Ngoài ra, địa bàn xã Hy Cương chủ yếu ngừơi dân làm nông nghiệp, trồng nuôi gia cầm gia súc nên cịn nhiều trùng làm ảnh hưởng đến sức khỏe người Quạt nước đa chúng em chế tạo có tính tích hợp khuếch tán tinh dầu đuổi trùng nhờ bay nước Cấu tạo sản phẩm: 3.1 Thùng xốp: - Thùng xốp tận dụng từ thùng đựng hoa Thùng xốp có kích thước phù hợp Thùng xốp có kích thước chiều dài 43cm chiều rộng 33 cm chiều cao 28cm - Bên ngồi thùng xốp dán giấy trang trí đẹp mắt Hình Thùng xốp 3.2 Thùng tơn đựng đá: - Thùng đựng đá làm tơn có kích thước nhỏ thùng xốp mục đích dùng đựng đá đặt thùng xốp - Thùng đựng đá có nắp đậy tác dụng giữ đá lâu tan - Thùng đựng đá khoan lỗ nhỏ để nước đá tan theo đường dẫn chảy sang thùng đựng nước tạo sương Hình Thùng tơn đựng đá 3.3 Ắc quy: - Sử dụng ắc quy qua sử dụng ắc quy cũ sử dụng cho xe máy ô tô - Ắc quy sử dụng loại 12V Hình Ắc quy 3.4 Hệ thống tản gió: - Quạt dùng Mơ tơ quạt đảo gió cabin tơ qua sử dụng - Quạt sử dụng dòng điện chiều Trong trường hợp khơng có điện quạt sử dụng bình ắc quy Hình Quạt dùng mơ tơ quạt đảo gió cabin tơ 3.5 Bộ đổi nguồn - Dùng đổi nguồn cho quạt điện chiều Hình Bộ đổi nguồn 3.6: Động phun sương: - Dùng động phun sương mini tạo sương làm khơng khí khơng bị khơ hanh - Động phun sương tạo sương khuếch tán mùi loại tinh dầu chống côn trùng muỗi… - Động có hệ thống đèn led tạo mầu sắc thay đèn ngủ ban đêm 3.7 Thùng đựng nước phun sương - Thùng đựng nước phung sương làm chất liệu mika không màu - Thùng ghép mika tạo thành Hình 66 Động phun sươnghình hộp chữ nhật có kích thước chiều dài 25cm chiều rộng 20cm chiều cao 16cm Sử dụng keo silicon để gắn mika - Trên nắp thùng khoan lỗ tròn để sương thoát từ - Thành hộp gắn vào thùng xốp khoan lỗ thơng sang thùng xốp mục đích lấy gió từ thùng xốp sang Bên cạnh có đường dẫn nước từ thùng đựng đá sang - Dưới đáy thùng gắn động phun sương để tạo sương đồng thời động có đèn led tạo màu sắc trang trí thay đèn ngủ ban đêm Bên cạnh có van nước vệ sinh thùng đựng đá thùng đụng nước tạo sương Hình Thùng đựng nước phun sương 3.8 Hệ thống bánh xe: - Quạt nước đa có hệ thống bánh xe di chuyển dễ dàng nhà - Hệ thống bánh xe lấy từ bánh xe xe đạp bốn bánh trẻ em bị hỏng - Hai bánh xe nối với sắt để làm trục quay sắt hàn với tạo thành khung thành hình chữ nhật hàn vào trục bánh xe - Gắn thùng xốp, thùng mika vào khung hình chữ nhật Ta có quạt nước di chuyển dễ dàng Hình8: Bánh xe III Nguyên lý hoạt động quạt nước đa 1.Tổng quan tính quạt nước đa Quạt nước thiết bị phổ biến sống người Đặc biệt vào mùa hè, mà thời tiết trở nên nắng nóng Việc sử dụng quạt nước mang lại cho bạn cảm giác dễ chịu, thoải mái mà quạt nước tiết kiệm điện so với dòng sản phẩm làm mát khác Lý thuyết công nghệ tạo quạt nước đa Quạt nước có chức tạo nước để hạ nhiệt độ khơng khí cách sử dụng nước đá Đá tan chảy bốc để quạt gió thổi nước mơi trường làm giảm nhiệt độ khơng khí Ngồi quạt nước đa cịn có khả tạo sương từ nước đá để cung cấp độ ẩm cho môi trường Nguyên lý hoạt động quạt nước đa KHƠNG KHÍ LẠNH QUẠT GIĨ GIẢM NHIỆT ĐỘ MƠI TRƯỜNG NƯỚC ĐĨNG ĐÁ TẠO ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ SƯƠNG KHUẾCH TÁN TINH DẦU Sơ đồ nguyên lý hoạt động quạt nước đa - Quạt nước đa dựa nguyên lý khuếch tán, tự bốc tác động mơi trường (gió), khuếch tán mạnh bốc nhanh - Quá trình bốc mạnh, nhiệt độ giảm nhanh, q trình làm mát khơng khí đạt hiệu cao - Nước đóng đá đưa vào thùng tơn đặt thùng xốp Đá tan tỏa nhiệt làm cho khơng khí xung thùng xốp lạnh đá tan thành nước Nhờ có quạt gió nước đẩy ngồi khơng khí lỗ thơng gió giúp cho nhiệt độ môi trường xung quanh giảm xuống - Khi đá tan nước đưa vào thùng mika phía trước nhờ ống dẫn nước Trong thùng mika gắn động phun sương làm cho nước tạo thành sương nhờ quạt gió đưa sương xung quanh tạo độ ẩm cho môi trường - Đồng thời ta cho tinh dầu sả vào thùng mika chứa nước, nhờ có khuếch tán sương, tinh dầu khuếch tán khắp phịng, có tác dụng đuổi trùng IV Q trình nghiên cứu phương pháp nghiên cứu Giai đoạn Hình thành ý tưởng Trong ngày nóng mùa hè vừa qua, từ thực tế sống gia đình nhiều gia đình có mức thu nhập thấp xã Hy Cương chúng em, ý tưởng đề tài hình thành thóng thành viên nhóm - Làm để hạ nhiệt độ phòng nước mát? - Làm để tạo quạt nước với mức chi phí thấp mà nhà làm được? - Trong trường hợp điện hệ thống tạo mát hoạt động khơng? - Mùa hè mùa sinh sản phát triển côn trùng đặc biệt muỗi dùng quạt khuếch tán tinh dầu đuổi côn trùng nhờ sương khơng? - Vệ sinh quạt, thay đổi nước dùng hàng ngày dàng khơng? - Có thể di chuyển quạt dễ dàng không Giai đoạn Tìm kiếm, lựa chọn vật liệu Tùy điều kiện lựa chọn: thép phun sơn tĩnh điện, thùng xốp, sản phẩm công nghệ qua sử dụng Tuy nhiên sau tìm hiểu tham khảo, điều kiện cho phép, chúng em định tận dụng thùng xốp cửa hàng bán hoa để làm thùng giữ nhiệt cho đá Các sắt phế liệu hàn thành khung đỡ phía thùng xốp có gắn bánh xe để di chuyển Chúng em tận dụng miếng tôn thừa xưởng khí để hàn thành hộp chữ nhật chứa đá lạnh đặt thùng xốp Chúng em tận dụng mika thừa cửa hàng làm biển quảng cáo để tạo thành hộp chứa nước phu sương Ngồi ra, chúng em cịn tận dụng mơ tơ quạt đổi gió cabin tơ qua sử dụng xưởng sửa chữa ôtô hàng bán sắt vụn với giá thành thấp Động phun sương có đèn led chúng em dùng động 24V bán thị trường phù hợp cho mơ hình quạt nước Giai đoạn Kết thảo luận Nhóm chúng emHình đưa quạt đa hơinăng nước đa vào sử dụng 9: sản Quạtphẩm nước hộ gia đình Hộ gia đình có trẻ nhỏ, có hộ gia đình có người già, hộ gia đình có diện tích phịng nhỏ lợp mái tôn Mỗi hộ sử dụng ngày thời điểm mùa hè Kết thu sau: - Khi đưa quạt nước đa vào sử dụng thời điểm mùa hè vừa qua, từ ban đầu người có phản hồi tích cực tính thẩm mỹ mọt vật trang trí nhà đặc biệt trẻ em thích mơ hình chúng em thiết kế quạt nước đa ô tô đồ chơi thông minh làm vật trang trí phịng, bên cạnh có an tồn điện an tồn sức khỏe đường hơ hấp cho người già trẻ nhỏ Thêm vào chế độ phun sương ta cho cho tinh dầu đuổi côn trùng muỗi… Động phun sương có hệ thống đèn led dùng ban đêm ta thay đèn ngủ di chuyển quạt dễ dàng Đặc biệt so với sản phẩm quạt nước cơng nghệ có giá thành thấp nhiều lần phù hợp với người chưa có điều kiện mua quạt nước công nghệ - Qua thời gian sử dụng cho thấy quạt nước đa phù hợp để sử dụng gia đình xã Hy Cương với điều kiện kinh tế khó khăn Khi quạt nước đa góp phần giảm nhiệt giảm khơ hanh ngày hè nắng nóng Chúng em nhận thấy quạt nước đa góp phần giúp cho hộ gia đình giải vấn đề nắng nóng ngày hè mà hộ chưa có điều kiện mua quạt nước cơng nghệ Q trình đưa mơ hình quạt nước đa vào thử nghiệm hộ gia đình cho thấy tính khả thi ứng dụng sản phẩm đưa vào thực tế V Kết luận hướng phát triển Kết luận tổng quan Trải qua trình tìm hiểu, thiết kế chế tạo quạt nước đảm bảo yêu cầu sau: - Quạt nước đa tạo gió đẩy nước từ đá làm cho người thấy mát - Quạt nước đa trường hợp khơng có điện chuyển sang dùng điện chiều bình ắc quy - Quạt nước đa tích hợp tạo sương khuếch tán rộng làm tăng độ ẩm phòng khuếch tán tinh dầu đuổi muỗi trùng - Quạt nước đa làm có tính thẩm mỹ, mơ hình giống tơ thơng minh đặt phịng làm vật trang trí,di chuyển dễ dàng bánh xe 10 buổi tối dùng chức phu sương vừa đuổi muối vừa làm đèn ngủ Đánh giá quạt nước * Ưu điểm: - Kinh phí chế tạo khơng cao tận dụng vật liệu tái chế, 1/5 đến 1/7 sản phẩm quạt nước công nghệ thị trường - Giải vấn đề nóng nhiệt độ tăng cao Sự khơ hanh độ ẩm thấp Nhờ khuếch tán tinh dầu vào sương nên đuổi trùng muỗi - Quạt nước đa trường hợp khơng có điện chuyển sang dùng điện chiều bình ắc quy - Quạt nước đa thiết kế đẹp, tính thẩm mỹ cao đặt nhà thành vật trang trí * Nhược điểm: thùng đựng đá nhỏ phù hợp phạm vi phòng nhỏ hộ gia đình So sánh với sản phẩm loại: Bảng Đánh giá thông số đầu sử dụng trình nghiên cứu Quạt nước đa Khả làm mát Diện tích làm mát Phù hợp với khơng gian Giá Điện tiêu thụ Cung cấp độ ẩm Đuổi muối Độ ồn Thông số kỹ thuật Giảm nhiệt độ từ 30c đến 50c 12,5m2 Thiết kế phù hợp với không gian phòng sinh hoạt nhỏ Từ 300.000 đồng đến 400.000 đồng Ít tốn điện, dùng bình ắc quy qua sử dụng Có Có Thấp Dựa vào kết phân tích bảng ta thấy hầu hết tiêu quạt đạt mức quy định so với tiêu chuẩn nên thỏa mãn để sử dụng sinh hoạt Bảng So sánh số số chức quạt nước Quạt nước đa Quạt nước công nghệ 11 - Chức năng: Tạo nước tạo độ ẩm làm mát khơng khí - Kiểu dáng: Tùy theo sáng tạo người dùng - Điện tiêu thụ: 1000 đồng/ngày - Bảo quản: đơn giản, tháo quạt dễ dàng nhu cầu sử dụng quạt nước - Giá thành: 300.000 - 400.000đ - Chức năng: Tạo nước tạo độ ẩm làm mát khơng khí - Kiểu dáng: phong phú - Điện tiêu thụ: 5000 đồng/ngày - Bảo quản: phải tháo phức tạm -Giá thành: 2.000.000 – 20.000.000 Hướng nghiên cứu - Nếu có điều kiện nghiên cứu tiếp đề tài chúng em xin đề xuất số hướng nghiên cứu sau: - Nghiên cứu làm quạt nước đa có khả khử mùi khơng khí từ nguyên vật liệu dễ kiếm, dễ tìm - Nghiên cứu, thay đổi số cấu tạo cho quạt nước đa sử dụng phạm vi rộng phịng sinh hoạt gia đình 12 VI TÀI LIỆU THAM KHẢO: Sách Vậ lý – Nhóm tác giả: Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh, Dương Tiến Khang, Vũ Trọng Ký, Trịnh Thị Hải Yến Sách Vật lý – Nhóm tác giả: Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh, Nguyễn Phương Hồng Sách Công nghệ – Nhóm tác giả: Nguyễn Minh Đường, Đặng Văn Đào, Trần Thị Quế, Trần Mai Thu, Nguyễn Văn Vận Mạng Internet: số trang Web nguyên lý hoạt động quạt nước công nghệ 13