Đang tải... (xem toàn văn)
Nắm bắt được những xu hướng và khuyết điểm đó các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao hiệu suất cũng như chất lượng của thiết bị trao đổi nhiệt. Trong số đó có một hướng nghiên cứu mới là sử dụng thiết bị làm mát ống mini và sử dụng CO2 làm môi chất lạnh thay thế cho các môi chất lạnh hiện nay. Việc nghiên cứu và sử dụng thiết bị làm mát ống mini đã thu nhỏ được kích thước thiết bị mà vẫn có hiệu quả tốt, mật độ truyền nhiệt cao, chi phí chế tạo, lắp đặt hợp lí. Đồng thời, khi CO2 được sử dụng phổ biến trong hệ thống lạnh thay có các môi chất lạnh hiện 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS. TS ĐẶNG THÀNH TRUNG nay thì lượng Flourocarbon sẽ giảm và lượng CO2 bên ngoài môi trường cũng sẽ giảm đi. Nhằm góp phần cho những giải pháp này, nhóm chúng em quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu trường nhiệt độ và độ ẩm của không khí qua thiết bị bay hơi kênh mini dùng môi chất lạnh CO2”. 1.2. Mục đích chọn đề tài Tìm hiểu và nghiên cứu về môi chất lạnh CO2 và bộ trao đổi nhiệt kích thước mini, cùng sự thay đổi các đặc tính vật lí của các trường vật chất (không khí) đi qua thiết bị bay hơi kênh mini
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM CỦA KHƠNG KHÍ QUA THIẾT BỊ BAY HƠI KÊNH MINI DÙNG MÔI CHẤT LẠNH CO2 SVTH: LÊ TRUNG HẬU MSSV: 15147086 NGUYỄN NGỌC KHÔI MSSV: 15147102 HUỲNH MINH THUẬN MSSV: 15147129 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật nhiệt Tên đề tài NGHIÊN CỨU TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM CỦA KHƠNG KHÍ QUA THIẾT BỊ BAY HƠI KÊNH MINI DÙNG MÔI CHẤT LẠNH CO2 SVTH: LÊ TRUNG HẬU MSSV: 15147086 NGUYỄN NGỌC KHÔI MSSV: 15147102 HUỲNH MINH THUẬN MSSV: 15147129 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm …… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Trung Hậu MSSV: 15147086 Nguyễn Ngọc Khôi MSSV: 15147102 Huỳnh Minh Thuận MSSV: 15147129 Ngành: Công nghệ kỹ thuật Nhiệt Khóa: 2015 – 2019 Lớp: 15147 Tên đề tài Nghiên cứu trường nhiệt độ độ ẩm khơng khí qua thiết bị bay kênh mini dùng môi chất lạnh CO2 Nhiệm vụ đề tài - - - - - - Sản phẩm đề tài Ngày giao nhiệm vụ đề tài: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Ngày hoàn thành nhiệm vụ: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ tên sinh viên: Lê Trung Hậu MSSV: 15147086 Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Khôi MSSV: 15147102 Họ tên sinh viên: Huỳnh Minh Thuận MSSV: 15147129 Tên đề tài: Nghiên cứu trường nhiệt độ độ ẩm khơng khí qua thiết bị bay kênh mini dùng môi chất lạnh CO2 Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật nhiệt Họ tên GV hướng dẫn: PGS TS Đặng Thành Trung Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên (không đánh máy) Nhận xét kết thực ĐATN(khơng đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: 2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) 2.3.Kết đạt được: 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: Điểm tối đa Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận: Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2019 Giảng viên hướng dẫn ((Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện) Họ tên sinh viên: Lê Trung Hậu MSSV: 15147086 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Khôi MSSV: 15147102 Hội đồng:………… Họ tên sinh viên: Huỳnh Minh Thuận MSSV: 15147129 Hội đồng:………… Tên đề tài: Nghiên cứu trường nhiệt độ độ ẩm khơng khí qua thiết bị bay kênh mini dùng môi chất lạnh CO2 Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật nhiệt Họ tên GV phản biện: (Mã GV) Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn khả ứng dụng đồ án, hướng nghiên cứu tiếp tục phát triển) Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: Câu hỏi: Đánh giá: Điểm tối đa Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận: Được phép bảo vệ Không phép bảo vệ TP.HCM, ngày tháng 07 năm 2019 Giảng viên phản biện ((Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Bộ môn Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: Nghiên cứu trường nhiệt độ độ ẩm khơng khí qua thiết bị bay kênh mini dùng môi chất lạnh CO2 Họ tên Sinh viên: Lê Trung Hậu MSSV: 15147086 Huỳnh Minh Thuận MSSV: 15147129 Nguyễn Ngọc Khôi MSSV: 15147102 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Sau tiếp thu điều chỉnh theo góp ý Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện thành viên Hội đồng bảo Đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh theo yêu cầu nội dung hình thức Chủ tịch Hội đồng: _ Giảng viên hướng dẫn: _ _ Giảng viên phản biện: _ Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH iii DANH MỤC BẢNG v CÁC KÍ HIỆU CHỦ YẾU vi LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích chọn đề tài 1.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.4 Tình hình nghiên cứu nước 1.5 Phương pháp thực đề tài 11 1.6 Giới hạn đề tài 11 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 2.1 Cơ sở truyền nhiệt 12 2.1.1 Dẫn nhiệt 12 2.1.2 Trao đổi nhiệt đối lưu 12 2.1.3 Trao đổi nhiệt xạ .13 2.2 Cơ sở điều hịa khơng khí 13 2.2.1 Nhiệt ẩn 14 2.2.2 Nhiệt 14 2.3 Các tính chất mơi chất R744 (CO2) .14 2.3.1 Tính chất CO2 14 2.3.2 Ưu nhược điểm môi chất CO2 15 2.4 Cơ sở thực nghiệm .16 2.5 Các cơng thức tính tốn liên quan 16 CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM 19 3.1 Sơ đồ nguyên lý 19 3.2 Các thiết bị hệ thống 20 3.2.1 Máy nén gas CO2 20 3.2.2 Thiết bị làm mát gas CO2 ống đồng cánh nhôm 20 3.2.3 Van tiết lưu tay .21 3.2.4 Thiết bị bay ống nhôm kênh mini 21 3.3 Các thiết bị đo 22 3.3.1 Đồng hồ đo áp suất 22 3.3.2 Thiết bị đo áp suất kỹ thuật số 23 i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG 3.3.3 Bộ đo nhiệt độ micro 24 3.3.4 Thiết bị đo độ ẩm 25 3.3.5 Thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm để bàn 25 3.3.6 Thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm treo tường .26 3.3.7 Thiết bị đo vận tốc gió 26 3.4 Quy trình thực nghiệm 27 CHƯƠNG 4: CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 28 4.1 Trường nhiệt độ 28 4.1.1 Hệ thống vận hành chế độ van tiết lưu 28 4.1.2 Hệ thống vận hành chế độ van tiết lưu 41 4.1.3 So sánh hai trường hợp dùng van tiết lưu van tiết lưu 48 4.2 Trường độ ẩm .50 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 5.1 Kết luận 58 5.2 Kiến nghị 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 64 ii GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 4.20: Thông số thực nghiệm nhiệt độ khơng khí qua thiết bị bay kênh mini dùng van tiết lưu Thiết bị bay kênh mini Nhiệt độ trước dàn (oC) Nhiệt độ sau dàn (oC) 29,6 20 29,1 19,6 28,7 19,3 28,5 19,1 28,2 19 27,9 18,9 27,8 18,7 Bảng 4.21: Thông số thực nghiệm nhiệt độ không khí qua thiết bị bay kênh mini dùng van tiết lưu Thiết bị bay kênh mini Nhiệt độ trước dàn (oC) Nhiệt độ sau dàn (oC) 29,9 20,1 29,7 20,1 29,4 19,7 29,3 19,7 29,2 19,8 29 19,6 28,9 19,4 Tiến hành tính tốn: Lượng nước ngưng sau thực nghiệm lấy số liệu dàn lạnh Reetech 1,25 lít/h điều kiện nhiệt độ phòng 29oC, RH% = 80% 51 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đối với thiết bị bay kênh mini dùng van tiết lưu với điều kiện nhiệt độ phòng 29,6oC RH% = 83% lượng nước ngưng thu 530 ml/h = 0,53 lít/h Khi chế độ van tiết lưu với điều kiện nhiệt độ phòng 29,9oC RH% = 77% thu lượng nước ngưng 0,5 lít/h Lượng nhiệt ẩn mà dàn lạnh Reetech thiết bị bay kênh mini phải cấp cho q trình ngưng tụ nước khơng khí Q l(Reetech) 1,25 x 10−3 = V1 x ρnước x hfg = x 998,5 x 2501 = 0,8671 (kW) 3600 Q l(mini,vtl1) 0,53 x 10−3 = V2 x ρnước x hfg = x 998,5 x 2501 = 0,3676 (kW) 3600 Q l(mini,vtl2) = V2 x ρnước x hfg = 0,5 x 10−3 x 998,5 x 2501 = 0,3468 (kW) 3600 Nhiệt khơng khí qua dàn: Tiến hành tính Dàn lạnh Reetech (Model RT9 – BD) có lưu lượng khơng khí thổi theo catalogue nhà sản xuất 5,1 m3/phút = 0,085 m3/s Thiết bị bay kênh mini có diện tích miệng gió 0,05027 m2, vận tốc gió 3m/s Suy lưu lượng thể tích khơng khí qua thiết bị bay kênh mini: mv, mini = x 0,05027 = 0,1508 m3/s Khối lượng riêng khơng khí ρkk = 1,2 kg/m3 Chọn trường hợp phía dàn lạnh Reetech để làm phép tính tốn nhiệt điển hình Lưu lượng khối lượng khơng khí qua dàn lạnh Reetech m = mv,Reetech x ρkk = 0,085 x 1,2 = 0,102 (kg/s) Nhiệt trao đổi dàn khơng khí: Q S = ms x Cpm x (t1 − t ) = 0,102 x 1,021 x (29 − 16,4) = 1,3122 (kW) Xem thay đổi nhiệt ẩn suốt q trình khơng đáng kể sau suốt trình thực nghiệm Tổng nhiệt lượng trao đổi dàn khơng khí: Qtotal = Qs + Ql = 1,3122 + 0,8684 = 2,1806 (kW) Thực phép tính tương tự trường hợp lại với ba nguồn dàn lạnh Reetech thiết bị bay kênh mini vận hành hai chế độ, ta thu kết sau tính tốn trình bày bảng 4.22, 4.23 4.24 52 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 4.22: Các giá trị nhiệt ẩn, nhiệt nhiệt tổng sau tính tốn phía dàn lạnh Reetech Dàn lạnh Reetech Thời gian Nhiệt độ trước dàn (oC) Nhiệt độ sau dàn (oC) ∆t Ql Qs Qtotal 8h30 29 16,4 12,6 0,8671 1,3122 2,1793 8h40 28,8 15,8 13 0,8671 1,3538 2,2209 8h50 28,5 15,3 13,2 0,8671 1,3747 2,2418 9h00 28,3 15 13,3 0,8671 1,3851 2,2518 9h10 28,2 14,4 13,8 0,8671 1,4372 2,3043 9h20 27,6 14,4 13,2 0,8671 1,3747 2,2418 9h30 27,2 14,1 13,1 0,8671 1,3643 2,2314 Bảng 4.23: Các giá trị nhiệt ẩn, nhiệt nhiệt tổng sau tính tốn phía thiết bị bay kênh mini dùng van tiết lưu Thiết bị bay kênh mini Thời gian Nhiệt độ trước dàn (oC) Nhiệt độ sau dàn (oC) ∆t Ql Qs Qtotal 8h30 29,7 20 9,7 0,3676 1,7921 2,1597 8h40 29,1 19,6 9,5 0,3676 1,7552 2,1228 8h50 28,7 19,3 9,6 0,3676 1,7737 2,1413 9h00 28,5 19,1 9,4 0,3676 1,7367 2,1043 9h10 28,2 19 9,2 0,3676 1,6998 2,0674 9h20 27,9 18,9 0,3676 1,6628 2,0304 9h30 27,8 18,7 9,1 0,3676 1,6813 2,0489 53 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng 4.24: Các giá trị nhiệt ẩn, nhiệt nhiệt tổng sau tính tốn phía thiết bị bay kênh mini dùng van tiết lưu Thiết bị bay kênh mini Thời gian Nhiệt độ trước dàn (oC) Nhiệt độ sau dàn (oC) ∆t Ql Qs Qtotal 8h30 29,9 20,1 9,8 0,3468 1,8106 2,1574 8h40 29,7 20 9,7 0,3468 1,7921 2,1389 8h50 29,4 19,7 9,7 0,3468 1,7921 2,1389 9h00 29,3 19,7 9,6 0,3468 1,7737 2,1205 9h10 29,2 19,7 9,5 0,3468 1,7552 2,1020 9h20 29 19,4 9,6 0,3468 1,7737 2,1205 9h30 28,9 19,3 9,6 0,3468 1,7737 2,1205 Từ bảng giá trị 4.11 bên phía dàn lạnh Reetech Vì nhiệt ẩn xem khơng đổi suốt q trình thực nghiệm nên thấy thay đổi nhiệt đồng thời thay đổi độ chênh nhiệt độ không khí q trình đo thực nghiệm So với suất lạnh tổng nhiệt ẩn chiếm khoảng 37,6% - 39,8%, nhiệt chiếm khoảng 60,2% - 62,4% Sự thay đổi thể hình 4.11 bên Hình 4.11: Sự thay đổi ∆t nhiệt phía dàn lạnh Reetech 54 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Tương tự thiết bị bay kênh mini chế độ van tiết lưu 1, nhiệt ẩn chiếm khoảng 17% - 18,1%, nhiệt chiếm khoảng 81,9% - 83% so với suất lạnh tổng Xem khơng có thay đổi nhiệt ẩn suốt trình đo thực nghiệm nên thay đổi độ chênh nhiệt độ khơng khí trước sau dàn lạnh làm ảnh hưởng đến thay đổi nhiệt khơng khí qua dàn lạnh mini Điều thể hình 4.12 Hình 4.12: : Sự thay đổi ∆t nhiệt phía thiết bị bay kênh mini dùng VTL Về phía thiết bị bay kênh mini chế độ van tiết lưu nhiệt ẩn chiếm khoảng 16% - 16,6%, nhiệt chiếm khoảng 83,4% - 84% so với suất lạnh tổng Điều thể hình 4.13 55 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Hình 4.13: : Sự thay đổi ∆t nhiệt phía thiết bị bay kênh mini dùng VTL Nhận xét: Nhìn chung suất lạnh tổng phía khơng khí dàn lạnh Reetech cao nhất, kế thiết bị bay kênh mini chế độ VTL sau chế độ VTL Điều thể hình 4.14 Hình 4.14: So sánh suất lạnh tổng phía khơng khí từ ba nguồn liệu 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Bên cạnh đó, thấy khác biệt đến từ nhiệt ẩn thông qua lượng nước ngưng thu từ ba nguồn liệu Lượng nước ngưng thu từ dàn lạnh Reetech 1,25 lít Đối với thiết bị bay kênh mini chế độ VTL VTL lượng nước ngưng thu 0,53 lít 0,5 lít Sự khác biệt nhiệt ẩn từ ba nguồn thể hình 4.15 Hình 4.15: So sánh lượng nhiệt ẩn ba nguồn liệu Từ liệu suất lạnh tổng ba nguồn, ta tìm số COP hệ thống lạnh, thấy hệ thống lạnh CO2 vận hành chế độ VTL có số COP cao chế độ VTL 1, số COP dao động khoảng 4,26 4,37.Dàn lạnh Reetech có số COP thấp ba nguồn, số COP dao động khoảng 2,93 – 3,09 Điều thể hình 4.16 Hình 4.16: So sánh số COP ba nguồn liệu 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Quá trình nghiên cứu thực nghiệm ảnh hưởng áp suất đầu đẩy Pk thông qua việc điều chỉnh van tiết lưu đến suất điều hịa khơng khí hệ thống lạnh dùng môi chất CO2 thiết bị bay kênh mini Mơ hình thực tế bao gồm thiết bị dàn lạnh kênh mini máy nén mơi chất CO2 Nhóm nghiên cứu đưa kết cụ thể như: - Chế độ VTL 1: Khi điều chỉnh van tiết lưu cho áp suất đầu đẩy thiết bị đạt mức 77 78 bar suất lạnh hệ thống đạt mức cao Áp suất Po có thay đổi từ 42,5 bar xuống 41,9 bar Nhiệt độ gió vào dàn lạnh (nhiệt độ phòng) thay đổi từ 28,20C xuống 26,90C Mật độ dòng nhiệt tăng dần từ 844,698 W/m2 trạng thái Pk = 75 bar lên 1040,73 W/m2 Pk = 80 bar Bên cạnh đó, suốt trình chạy thực nghiệm cho áp suất Pk thay đổi từ 75 – 80 bar thấy hệ số tỏa nhiệt đối lưu CO2 tăng dần từ 18222,8 W/m2.K đạt giá trị cực đại 25452,4 W/m2.K Pk = 79 bar, sau điều chỉnh Pk lên 80 bar hệ số tỏa nhiệt đối lưu CO2 giảm 23550,1 W/m2.K - Chế độ VTL 2: Khi điều chỉnh van tiết lưu cho áp suất đầu đẩy thiết bị đạt mức 78 79 bar suất lạnh hệ thống đạt mức cao Áp suất Po có thay đổi từ 42,7 bar xuống 42,2 bar Nhiệt độ gió vào dàn lạnh (nhiệt độ phịng) thay đổi từ 29,20C xuống 28,90C Mật độ dòng nhiệt tăng dần từ 819,699 W/m2 trạng thái Pk = 75 bar lên 1057,39 W/m2 Pk = 80 bar Bên cạnh đó, suốt q trình chạy thực nghiệm cho áp suất Pk thay đổi từ 75 – 80 bar thấy hệ số tỏa nhiệt đối lưu CO2 tăng dần từ 17064,6 W/m2.K đạt giá trị cực đại 22169,8 W/m2.K Pk = 79 bar, sau điều chỉnh Pk lên 80 bar hệ số tỏa nhiệt đối lưu CO2 giảm cịn 20389,4 W/m2.K Về phía trường độ ẩm, từ kết thực nghiệm so sánh đo nhiệt nhiệt ẩn hai dàn lạnh kênh mini Reetech Khi cho hai hệ thống vận hành điều kiện mơi trường có nhiệt độ độ ẩm tương đối giống nhau, thấy lượng nước ngưng thu sau chạy thực nghiệm thiết bị bay kênh mini vận hành chế 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG độ VTL chế độ VTL 0,53 lít 0,5 lít, gấp lần so với lượng nước ngưng thu phía dàn lạnh Reeteech 1,25 lít, đồng nghĩa lượng nhiệt ẩn cấp cho việc ngưng nước dàn lạnh Reetech nhiều gấp lần so với giá trị nhiệt ẩn phía kênh mini Các số liệu thu cho thấy nhiệt ẩn khơng khí qua thiết bị bay kênh mini chiếm khoảng 17 – 18,1% chế độ VTL 16 – 16,6% chế độ VTL so với nhiệt tổng Phía dàn lạnh Reetech số khoảng 37,6 – 39,8% Khi so sánh hai giá trị nhiệt ẩn hai dàn với nhiệt ẩn khơng khí phía kênh mini nhỏ khoảng 2,4 lần giá trị nhiệt ẩn phía dàn lạnh Reetech Nhìn chung, nhiệt tổng dàn lạnh Reetech vận hành cao so hệ thống lạnh CO2 dùng dàn lạnh kênh mini 5.2 Kiến nghị Qua báo cáo, nhóm chúng em xin đề xuất lựa chọn áp suất đầu đẩy 78 bar vận hành hệ thống thực nghiệm chế độ tiết lưu áp suất đầu đẩy 79 bar chế độ van tiết lưu hệ thống làm việc hiệu số COP đạt giá trị cao đây.Bên cạnh đó, tiến hành mô thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị bay kênh mini thiết bị làm mát điều kiện để có thêm nguồn liệu để so sánh kết Ngồi ra, thay máy nén mơi chất CO2 có cơng suất cao để đạt hiệu tốt đáp ứng cho nghiên cứu khác có liên quan đến mơi chất lạnh CO2 Góp phần làm phong phú thêm nguồn liệu tham khảo sau Kết thực nghiệm nhóm tạo tiền đề cho nghiên cứu sau có liên quan đến hệ số tỏa nhiệt đối lưu CO2 dàn lạnh kênh mini sử dụng mơi chất lạnh CO2 cho hệ thống điều hịa khơng khí Tuy nhiên khả nhóm điều kiện thời gian có hạn, nhóm chưa thể mô để so sánh độ chênh lệch lý thuyết với thực nghiệm Nhóm đề xuất thực việc mô đề tài với điều kiện thực nghiệm nhằm tạo nguồn liệu để so sánh kết nhóm 59 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] N Thiwaan Rao A.N Oumer U.K Jamaludin State-of-the-Art on Flow and heat transfer characteristics of supercritical CO2 in various channels The Journal of Supercritical Fluids (30-5-2016), 132-147 [2] Pravin Jadhav, Neeraj Agrawal, Omprakash Patil Flow characteristics of helical capillary tube for transcritical CO2 refrigerant flow international Conference on Recent Advancement in Air Conditioning and Refrigeration, RAAR 2016, 10-12 November 2016, Bhubaneswar, India Energy Procedia 109 (2017) 431 – 438 [3] Brian T Austin, K Sumathy Transcritical carbon dioxide heat pump systems Elsevier (2011), 4013-4029 [4] Paride Gullo, Konstantinos Tsamos, Armin Hafner, Yunting Ge, Savvas A Tassou International Conference on Sustainable Energy and Resource Use in Food Chains, ICSEF 2017, 19-20 April 2017, Berkshire, UK [5] Pradeep Bansal, A review e Status of CO2 as a low temperature refrigerant: Fundamentals and R&D opportunities Department of Mechanical Engineering, The University of Auckland, Private Bag, 92019 Auckland, New Zealand Applied Thermal Engineering 41 (2012) 18-29 [6] IDewa M.C Santosa, Baboo L Gowreesunker a, Savvas A Tassou a, Konstantinos M Tsamos, Yunting Ge Investigations into air and refrigerant side heat transfer coefficients of finned-tube CO2 gas coolers International Journal of Heat and Mass Transfer 107 (2017) 168–180 [7] Nguyen B Chien, Pham Q Vu, Kwang-Il Choi, Jong-Taek Oh Boiling Heat Transfer of R32, CO2 and R290 inside Horizontal Minichannel The 8th International Conference on Applied Energy Energy Procedia 105 (2017) 4822 – 4827 [8] Yang Yingying, Li Minxia, Wang Kaiyang, Ma Yitai Study of multi-twisted-tube gas cooler for CO2 heat pump water heaters Applied Thermal Engineering 102 (2016) 204–212 [9] Jifeng Jin, Jiangping Chen, Zhijiu Chen Development and validation of a microchannel evaporator model for a CO2 air-conditioning system Applied Thermal Engineering 31 (2011) 137-146 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG [10] Fadil Ayad, Riad Benelmir, Ali Souayed CO2 evaporators design for vehicle HVAC operation Applied Thermal Engineering 36 (2012) 330-344 [11] Jae Seung Lee, Mo Se Kim, Min Soo Kim Studies on the performance of a CO2 air conditioning system using an ejector as an expansion device International Journal of Refrigeration 38 (2014) 140-152 [12] Hainan Zhanga,, Shuangquan Shao, Tingxiang Jin, Changqing Tian Numerical investigation of a CO2 loop thermosyphon in an integrated air conditioning system for free cooling of data centers Applied Thermal Engineering (2017) 1134-1140 [13] Xinyu Zhang, Yunting Ge, Jining Sun, Liang Li, Savvas A Tassou CFD Modelling of Finned-tube CO2 Gas Cooler for Refrigeration Systems Energy Procedia 161 (2019) 275–282 [14] Lixin Cheng, Gherhardt Ribatski, John R Thome Analysis of supercritical CO2 cooling in macro- and micro-channels International Journal of Refrigeration 31 (2008) 1301-1316 [15] Chi-Chuan Wang, Armin Hafner, Cheng-Shu Kuo, Wen-Der Hsieh An overview of the effect of lubricant on the heat transfer performance on conventional refrigerants and natural refrigerant R744 Renewable and Sustainable Energy Review 16 (2012) 5071-5086 [16] Mikolaj Mastrowskia, Jacek Smolka, Armin Hafner, Michal Haida, Michal Palacz, Krzysztof Banasiak Experimental study of the heat transfer problem in expansion devices in CO2 refrigeration systems Elsevier (2019) 586-597 [17] He Yang, Deng Jianqiang, Yang Fusheng, Zhang Zaoxiao An optimal multivariable controller for transcritical CO2 refrigeration cycle with an adjustable ejector Energy Conversion and Management 142 (2017), 466-476 [18] Rodrigo Llopis, Laura Nebot-Andrés, Daniel Sánchez, Jesús Catalán-Gil, Ramón Cabello Subcooling methods for CO2 refrigeration cycles International Journal of Refrigeration (2018), 85-107 [19] Evangelos Bellos, Christos Tzivanidis A comparative study of CO2 refrigeration systems Energy Conversion and Management: X, Volume 1, January 2019, 100002 61 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP [20] Xi Liu, Ruansong Fu, Zhiqiang Wang, Li Lin, Zhixin Sun, Xuelai Li Thermodynamic analysis of transcritical CO2 refrigeration cycle integrated with thermoelectric subcooler and ejector Energy Conversion and Management 188 (2019) 354-365 [21] Tankhuong Nguyen, Tronghieu Nguyen, Minhhung Doan, Thanhtrung Dang, An Experiment on a CO2 Air Conditioning System with Copper Heat Exchangers, International Journal of Advanced Engineering, Management and Science Vol 03 Issue12, 2016 [22] Thanhtrung Dang, Chihiep Le, Hieu Nguyen, Mmse Editor A Study on the COP of CO2 Air Conditioning System with Minichannel Evaporator Using Subcooling Process Researchgate March 2017 [23] ThS Nguyễn Trọng Hiếu, PGS.TS Đặng Thành Trung, ThS Lê Bá Tân, NCS Đoàn Minh Hùng, KS Nguyễn Hoàng Tuấn, Nghiên cứu đặc tính truyền nhiệt thiết bị bay kênh micro dùng môi chất CO2 phương pháp mô số, Kỷ yếu hội nghị khoa học công nghệ tồn quốc khí – Lần thứ IV [24] Dangtri Ho, Thanhtrung Dang, Chihiep Le, Hieu Nguyen An experimental comparison between a micro channel cooler and conventional coolers of a CO2 air conditioning cycle international conference on system science and engineering Jul 2017 [25] Thanhtrung Dang, Minh Daly, Nao, Jyh-Tong Teng A Novel Design for a Scooter Radiator Using Minichannel International Journal of Computational Engineering Science 03, June 2013 [26] Man-Hoe Kim, Jostein Pettersenb, Clark W Bullard Fundamental process and system design issues in CO2 vapor compression systems Progress in Energy and Combustion Science 30 (2004) 119–174 [27] EE IIT, Kharagpur, India, Refrigeration & Air Conditioning, 2008 [28] PGS TS Đặng Thành Trung, Nghiên cứu chế tạo hệ thống điều hịa khơng khí dùng thiết bị bay kênh mini môi chất lạnh CO2 nhằm tiết kiệm lượng bảo vệ môi trường (Đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp bộ), 03/2018 62 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG [30] Hồng Đình Tín, Cơ sở truyền nhiệt thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2013 [31] Hồng Đình Tín, Bùi Hải, Bài tập Nhiệt động học kỹ thuật truyền nhiệt, Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2015 [32] Thanhtrung Dang, Chihiep Le, Tronghieu Nguyen, Minhhung Doan, A Study on the COP of CO2 Air Conditioning System with Minichannel Evaporator Using Subcooling Process, Mechanics, Material Science & Engineering , May 2017 - ISSN 2412 – 5954 [33] T Dang, K Vo, C Le, T Nguyen, an experimental study on subcooling process of a transcritical co2 air conditioning cycle working with microchannel evaporator, Journal of Thermal Engineering, Vol 3, No 5, pp 1505-1514 October, 2017 63 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG PHỤ LỤC 64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG 65 ... này, thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm dùng để đo nhiệt độ độ ẩm khơng khí phịng thí nghiệm Hình 3. 13 ảnh thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm treo tường Hình 3. 13: Thiết bị đo nhiệt độ - độ ẩm treo tường 3. 3.7 Thiết. .. thiết bị đo độ ẩm dùng để đo nhiệt độ khơng khí đầu vào đầu thiết bị bay kênh mini Hình 3. 11 hình ảnh thiết bị Hình 3. 11: Máy đo độ ẩm 3. 3.5 Thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm để bàn Hiển thị nhiệt độ. .. tài ? ?Nghiên cứu trường nhiệt độ độ ẩm khơng khí qua thiết bị bay kênh mini dùng mơi chất lạnh CO2? ?? 1.2 Mục đích chọn đề tài Tìm hiểu nghiên cứu mơi chất lạnh CO2 trao đổi nhiệt kích thước mini,