NCKH hải 2

Dự án: “Hệ thống làm mát nhà mái tôn thông minh, lượng sạch” A LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI I Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu Hiện nay, nhiều hộ gia đình xây dựng nhà, phần mái lợp tôn để giảm thiểu chi phí đầu tư Tuy nhiên, tơn ngun liệu hấp thụ xạ lượng nhiệt lớn nên khơng khí nhà vào mùa hè thường nóng, không đảm bảo sức khoẻ cho người dân Do cần có phương án xử lí làm mát cho nhà cps mái lợp tơn Có nhiều biện php xử lí chống nóng cho nhà lợp mái tôn như: phun nước làm mát nhà mái tôn, làm phun sương, quạt cơng nghiệp,quạt điều hịa, điều hịa … có nhiều ưu điểm có nhiều nhược điểm điểm Điều hoà - Ưu điểm: làm mát nhanh, làm khơng khí - Nhược điểm: tốn điện, cần phải có phịng kín, chi phí đầu tư lớn, trẻ em người lớn dễ bị sốc nhiệt Quạt phun sương, quạt điều hoà - Ưu điểm: Làm mát tức - Nhược điểm: Tốn điện, nước, làm ẩm ướt thiết bị nhà quạt lâu Quạt thường - Ưu điểm: Giá đầu tư rẻ, dễ sử dụng - Nhược điểm: Tốn điện, dễ hỏng, không sử dụng điện Hệ thống làm mát nước, phun sương - Ưu điểm: làm mát tự nhiên giống trời mưa - Nhược điểm: Tốn điện nước bơm trực tiếp lên mái nhà thải ngồi II Mục đích nghiên cứu đề tài Xuất phát từ thực tiễn chúng em nảy sinh ý tưởng chế tạo “Hệ thống làm mát nhà mái tôn thông minh, lượng sạch”, Hệ thống tự động làm mát không khí nhà nhiệt độ nhà cao tự ngắt nhiệt độ nhà mát theo điều chỉnh, hệ thống có nhiều tính ưu việt B Vấn đề nghiên cứu, mục tiêu kĩ thuật, kết mong đợi Nhóm nghiên cứu chúng em đặt câu hỏi: làm nghiên cứu hệ thống làm mát nhà mái tơn có nhiều tính ưu việt với mục tiêu sau: Thứ nhất: Tiết kiệm điện, tiết kiệm nước Thứ hai: thân thiện với môi trường Thứ ba: an toàn cho sức khỏe, phù hợp với người Thứ tư: thông minh tự động bật trời nóng, tự động ngắt trời mát Thứ năm: bền, đẹp, chi phí đầu hợp lí C MƠ TẢ CHI TIẾT PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KẾT LUẬN PHẦN I: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I Phương pháp nghiên cứu Nhóm phương pháp lý luận Nghiên cứu lý thuyết hệ thống điện lượng mặt trời Dự án: “Hệ thống làm mát nhà mái tôn thông minh, lượng sạch” Nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống làm mát nước peltier (sị nóng lạnh) Nghiên cứu module mạch cơng tắc cảm biến nhiệt độ Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn Nghiên cứu hoạt động số hệ thống làm mát nhà mái tôn nước gió có thị trường; thử nghiệm khảo sát hiệu hệ thống làm mát nhà mái tôn thông minh khả ứng dụng đời sống III Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 8/2020 đến 12/2020 IV Cơ sở lí thuyết Lý thuyết hệ thống điện lượng mặt trời a) Cấu tạo hệ thống điện mặt trời độc lập Một hệ thống điện lượng mặt trời theo mơ hình độc lập bao gồm phần sau: - Tấm pin lượng mặt trời ( Solar Panels PV ) thành phần hệ thống, pin có nhiệm vụ hấp thụ ánh nắng mặt trời biến đổi chúng thành điện Điện từ pin mặt trời dòng điện chiều DC - Bộ điều khiển sạc ( Charge controller) thiết bị sử dụng để sạc ắc quy bảo vệ hệ thống pin lượng mặt trời Dòng điện chiều (DC) sau tạo từ pin mặt trời đưa vào ắc quy để lưu trữ thông qua điều khiển sạc - Hệ thống dự trữ (ắc quy pin sạc) thiết bị vô quan trọng hệ thống điện lượng mặt trời độc lập giúp lưu trữ nguồn điện để sử dụng ngày ánh sáng yếu, ban đêm ngày mưa gió nguồn điện lưới bị ngắt để bảo đảm an toàn - Bộ chuyển đổi inverter dịng điện chiều (DC) tích điện ắc quy pin sạc qua chuyển đổi nguồn AC/DC, để chuyển đổi dòng điện chiều DC sang dòng điện xoay chiều (AC) Dòng điện dùng nguồn điện lưới quốc gia, để thắp sáng bóng đèn sử dụng cho thiết bị điện gia đình b) Nguyên lý hoạt động Dự án: “Hệ thống làm mát nhà mái tôn thông minh, lượng sạch” Các pin lượng mặt trời có nhiệm vụ hấp thụ xạ mặt trời chuyển thành dòng điện chiều (DC) Dòng điện DC nạp vào hệ thống lưu trữ ( ắc quy ) thông qua điều khiển sạc Cuối thông qua chuyển đổi điện áp DC – AC ( inverter ) Dòng điện chiều chuyển đồi thành dòng điện xoay chiều để cung cấp sử dụng cho thiết bị điện dân dụng thường ngày Hệ thống làm mát sị nóng lạnh a)Sị nóng lạnh - chip peltier gì: Tấm bán dẫn siêu cơng nghệ hay cịn gọi sị nóng - lạnh hay chip peltier cấu kiện bán dẫn có tính chất làm lạnh mặt mặt cịn lại làm nóng Nói rõ miếng bán dẫn nhỏ, nhẹ công suất mạnh giúp hút nhiệt, mặt có chữ kí hiệu phía thải qua bề mặt bên => lượng nhiệt bề mặt bên tổng nhiệt hút từ bề mặt có chữ lượng nhiệt chuyển từ điện mà ta đặt vào đầu dây miếng bán dẫn Do đó, ứng dụng làm lạnh ta tản nhiệt tốt cho mặt nóng tốt mặt bên lạnh, xuống âm độ ln đóng tuyết Nếu đặt vào đầu dây điện áp lớn khiến bề mặt bên nóng mà khơng có tản nhiệt đủ miếng bán dẫn (Peltier) bị hỏng nhiệt Nguyên lý hiệu sò nóng lạnh – Peltier b) Hệ thống làm mát nước sị nóng lạnh Cấu tạo gồm: + tản nhiệt ống đồng kèm quạt + tản nhiệt nhơm nhỏ + sị nóng lạnh 12706 + tản nhiệt nước nhỏ + Sị lắp ghép hồn chỉnh hình cc) Nguyên lý hoạt động:Bộ làm mát nước dựa ngun lý làm việc sị nóng lạnh nên có hệ thống tản nhiệt cho mặt nóng mặt lạnh làm lạnh cho chất lỏng, nước bơm qua hai đường ống tản nhiệt nước nhỏ mặt làm lạnh sị nóng lạnh để làm mát Dự án: “Hệ thống làm mát nhà mái tôn thông minh, lượng sạch” Module mạch công tắc cảm biến nhiệt độ a) Cấu tạo: Module mạch công tắc cảm biến nhiệt độ W1401 với hình hiển thị nhiệt độ, đầu cảm biến rời ngâm nước: hình thể nhiệt độ tại, hình hiển thị nhiệt độ bắt đầu (start) hình thể nhiệt độ dừng (Stop) Đầu cảm biến rời ngâm nước giúp bạn có nhiều lựa chọn ứng dụng tự động hóa Tự động bật tắt thiết bị theo nhiệt độ ta tự cài đặt phù hợp với mục đích sử dụng b) Nguyên lý hoạt động: - Nối nguồn điện 12VDC vào mạch điện (Cực dương +; cực âm -), đèn sáng - Cài đặt ngưỡng nhiệt độ thiết bị tác động: Đặt nhiệt độ start > stop, nhiệt độ >= Start công tắc bật (thiết bị làm mát hoạt động) nhiệt độ giảm tới