33 1K ểm tr nm my lạn ấp tụ NH3/H2O
4.2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HIỆU QUẢ LÀM LẠNH CỦA MÁY
LẠNH HẤP THỤ
4.2.1. Sự phụ thuộc của nhiệt độ buồng lạnh vào t lệ môi chất
Sự phụ thuộc của nhiệt ộ buồng lạnh vào t lệ dung dịch NH3/H2O ợc thể hiện trên hình 4.15.
H n 4 15. Sự phụ thuộc c a nhiệt độ buồng lạnh vào nồng độ dung dịch NH3
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 12 7 3 0 -1.5 N ệt ộ uồn lạn [oC] Nồn ộ un ị ặ Nồn ộ un ị lo n
Chương 4. Nghiên cứu thực nghiệm 95 N n xét: - K uy tr n ệt ộ n n tụ ở 3 o n ệt ộ n ệt tạ n s n l 90o t nồn ộ un ị ặ v nồn ộ un ị lo n n ần n u về trị n ĩ l vùn k ử k í n ó trị ần về t n ệt ộ uồn lạn n ảm s u Nồn ộ un ị ặ ảm từ 51 xuốn 4 tron k nồn ộ un ị lo n k n ổ t n ệt ộ uồn lạn ảm từ 7o xuốn -1,5oC. - Vớ ớ ạn n ệt ộ n n tụ v n ệt ộ n ệt t n ứn l 3 o v 90o t m y lạn ấp t ụ ó ớ ạn n ệt ộ uồn lạn l lớn n - 1,5oC.
4.2.2. Sự phụ thuộc của nhiệt độ nguồn gia nhiệt vào chế độ cấp nhiệt
Sự phụ thuộc của nhiệt ộ nguồn gia nhiệt vào chế ộ cấp nhiệt ợc thể hiện trên hình 4.16.
H n 4 16.Sự phụ thuộc c a nhiệt độ gia nhiệt vào chế độ cấp nhiệt
ế ộ 1: ấp n ệt ằn k ó t ả ế ộ 2: ấp n ệt ằn năn l ợn mặt trờ ế ộ 3: ấp n ệt kết ợp năn l ợn mặt trờ v k ó t ả 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 [oC] [phút] ế ộ 1 ế ộ 2 ế ộ 3
Chương 4. Nghiên cứu thực nghiệm 96 hận x t: - Vớ ế ộ ấp n ệt ằn k ó t ả v ế ộ ấp n ệt kết ợp ữ k ó t ả v năn l ợn mặt trờ t n ệt ộ n ệt tăn n n ón v ạt sự ổn ịn v o p út t ứ 1 ủ qu tr n t ến n t ự n ệm Vớ ế ộ ấp n ệt n y n ệt ộ n ệt tố l 9 93oC. - Vớ ế ộ ấp n ệt ằn năn l ợn mặt trờ n ệt ộ n ệt tăn m v ều n ệt ộ tăn v ạt sự ổn ịn ở p út t ứ 15 ủ qu tr n t ự n ệm ế ộ ấp n ệt n y n ệt ộ n ệt ạt tố 83 584,5oC.
4.2.3. Sự phụ thuộc của nhiệt độ buồng lạnh vào chế độ cấp nhiệt
Sự phụ thuộc của nhiệt ộ buồng lạnh vào chế ộ cấp nhiệt ợc thể hiện bằn ồ thị trên hình 4.16.
H n 4 17. Sự phụ thuộc c a nhiệt độ buồng lạnh vào chế độ cấp nhiệt. ế ộ 1: ấp n ệt ằn k ó t ả ế ộ 2: ấp n ệt ằn năn l ợn mặt trờ ế ộ 3: ấp n ệt kết ợp năn l ợn mặt trờ vớ k ó t ả -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 [oC] [phút] ế ộ 1 ế ộ 2 ế ộ 3
Chương 4. Nghiên cứu thực nghiệm 97 hận x t: Vớ ế ộ ấp n ệt ằn k ó t ả v ế ộ ấp n ệt kết ợp ữ k ó t ả v năn l ợn mặt trờ t n ệt uồn lạn ảm n n ón v ạt sự ổn ịn v o p út t ứ 12 ủ qu tr n t ến n t ự n ệm Vớ ế ộ ấp n ệt n y n ệt ộ uồn lạn ạt n n ất l ÷ -1,5 o C. Vớ ế ộ ấp n ệt ằn năn l ợn mặt trờ n ệt ộ uồn lạn ảm m v ều n ệt ộ ảm v ạt sự ổn ịn ở p út t ứ 15 ủ qu tr n t ự n ệm ế ộ ấp n ệt n y n ệt ộ n ệt ạt tố 2÷0 o C.
Chương 5. Tóm tắt và kết luận
98
HƯ G 5. TÓ TẮT VÀ KẾT UẬ 5.1. TÓ TẮT
Xuất phát từ thực tiễn l o ến nay việc ứng dụng máy lạnh hấp thụ v o ời sống, sản xuất tron ều kiện năn l ợng ngày càng thiếu hụt ở Việt Nam v n còn nhiều hạn chế. Việc ch n lĩn vự ể ứng dụng một cách hiệu quả loại máy lạnh này phục vụ o ời sống, sản xuất ũn k qu n tr n Tron lĩn vự n t thủy sản hầu hết các tàu thuyền ều tiêu thụ một khố l ợn lạnh khá lớn ể bảo quản nguyên liệu. Tuy nhiên, khả năn un ấp lạnh trong những tháng cao ểm gặp nhiều k ó k ăn k n uồn ện bị hạn chế, mặt khác nhiên liệu t u o ể v n chuyển khố l ợn lạnh này trong một chuyến n t hải sản là không hề nh và thời gian bảo quản ùn lạn ũn l ới hạn. Trong khi ó năn l ợng tự n n n qu n năn năn l ợn ó… ở trên biển là vô t n năn l ợng nhiệt thải từ ộn t p ả ùn n ớc biển ể làm mát. Vì v y, việc nghiên cứu ể có thể ứng dụng các loạ năn l ợn n y ể phục vụ qu qu tr n n t hải sản tron ều kiện hiện n y l ều hết sức thiết thực.
Nhằm góp phần o n t ện n vấn ề trên, tác giả t ến n k ảo s t n ả tạo m n t ực nghiệm máy lạnh hấp thụ NH3/H2O sử dụng nguồn nhiệt t n dụng từ khói thải kết hợp vớ năn l ợng mặt trờ ó sẵn ể o n t ện n v k p ụ n ữn ểm ạn ế ủ m n n ằm p ục vụ cho quá trình nghiên cứu n t ực nghiệm, ứng dụng kết quả nghiên cứu cho việc làm lạnh, bảo quản trên các tàu thuyền n t thủy sản, v n tải, các giàn khoan, các hả ảo...
Về lý thuyết: ề t tổng hợp ặ ểm các máy lạnh hấp thụ tín to n u tr n máy lạnh hấp thụ NH3/H2O t ự ện k ểm tr n m n m y lạnh hấp thụ sử dụn năn l ợng mặt trời kết hợp với khói thả ện n ó tạ X ởn ế tạo t ết ị n ty TNHH - N ệt- Năn l ợn K o
Về thực nghiệm: S u k tổng hợp ợ n về m n m y lạn ấp t ụ sử dụn năn l ợng mặt trời kết hợp với khói thải. Tác giả t ến n ả tạo n n ấp t n n o m n thực nghiệm máy lạnh hấp thụ.
Chương 5. Tóm tắt và kết luận
99
Bên cạnh việc ả tạo n n ấp v kết nối thành công mô hình thực nghiệm hệ thống máy lạnh hấp thụ NH3/H2O sử dụn năn l ợng mặt trời kết hợp với khói thải có công suất lạnh 2,63 kW, tác giả t ến hành v n hành thử nghiệm ở bảy chế ộ vớ năm t lệ dung dịch cùng các chế ộ cấp nhiệt khác nhau. Kết quả cho thấy, tron ều kiện thí nghiệm, máy lạnh hấp thụ sử dụng cặp môi chất NH3/H2O có nồn ộ dung dị ặc ξr = 0,40 và nồn ộ dung dịch loãng ξa = 0,38 thì nhiệt ộ buồng lạn ạt ợc là thấp nhất: ở chế ộ cấp nhiệt bằng khói thải là -1oC, ở chế ộ cấp nhiệt bằn năn l ợng mặt trời là 0o
C và ở chế ộ cấp nhiệt hỗn hợp giữa năn l ợng mặt trời và khói thả ộn l -1,5oC. Các kết quả t u ợc phù hợp tính toán lý thuyết cho thấy mô hình thực nghiệm sau khi cải tạo v n n ún theo yêu cầu kỹ thu t, cho số liệu thí nghiệm tin c y.
5.2. KẾT UẬ
Kết quả nghiên cứu cho phép rút ra các kết lu n s u y:
1. ả tạo n n ấp t n n m y lạnh hấp thụ NH3/H2O công suất 9000BTU/h sử dụng nguồn nhiệt thải kết hợp vớ năn l ợng mặt trời. Thiết bị ợc v n hành thử nghiệm ổn ịnh tạ X ởng chế tạo thiết bị của n ty - Nhiệt- Năn l ợng Bách Khoa.
2. Khi duy trì nhiệt ộ n n tụ ở 30oC, nhiệt ộ gia nhiệt tạ n s n l 90oC thì nồn ộ dung dị ặc và nồn ộ dung dịch loãng càng gần nhau về giá trị n ĩ l vùn k ử khí càng có giá trị gần về 0 thì nhiệt ộ buồng lạnh càng giảm sâu, và giới hạn ạt ợc là -1,5oC.
3. Với chế ộ gia nhiệt bằng cách kết hợp giữ năn l ợng mặt trời và khói thải thì nhiệt ộ n ớc gia nhiệt tăn n n ón v ạt tố từ 90oC ến 93oC. Nhiệt ộ buồng lạn ũn ảm n n ón v ạt sự ổn ịnh sau thời gian 2 giờ v n hành.
4. Kết quả thí nghiệm cho thấy nguồn năn l ợng mặt trời kết hợp nhiệt thải ộn o n to n ó t ể sử dụng tốt ể cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thụ. Với nhiệt ộ trong buồng lạn ạt ợc là -1,5oC cho thấy khả năn ứng
Chương 5. Tóm tắt và kết luận
100
dụng máy lạnh hấp thụ cho nhu cầu bảo quản lạnh nguyên liệu trên các tàu thuyền n t thủy sản là rất khả thi.
5.3. KIẾ GHỊ
Do hạn chế về mặt thời gian v tr n ộ nên các kết quả nghiên cứu t u ợc trong lu n văn n hạn chế ể có thể nâng cao tính khái quát và ứng dụn ợc kết quả nghiên cứu vào thực tiễn cần tiếp tục nghiên cứu cả lý thuyết và thực nghiệm ở phạm vi rộn n ụ thể:
1. Nghiên cứu, cải tạo một số thiết bị trên mô hình thí nghiệm ó tín ến ều kiện làm việc của tàu thuyền trên biển n ộ rung l c lớn, diện tích l p ặt hạn chế ũn n ế ộ giải nhiệt o n n n ằng nguồn n ớc biển… 2. Nghiên cứu n ệu quả kinh tế xã hội khi sử dụng máy lạnh hấp thụ
NH3/H2O sử dụn năn l ợng mặt trời kết hợp với khói thả o lĩn vực n t thủy sản.
3. Hoàn thiện sở lý thuyết ể có thể xây dựng một n tr n tín to n thiết kế, chế tạo, lựa ch n môi chất, v t liệu u tr n v ều khiển hệ thống máy lạnh hấp thụ tron ều kiện m tr ờng Việt Nam.
TÀI IỆU TH KHẢ
1. Lê Chí Hiệp (2004), Máy lạnh hấp thụ trong kỹ thuật điều hòa không khí, NXB ại h c Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
2. Nguyễn ức Lợi, Phạm Văn Tùy (1996) Kỹ thuật lạnh cơ sở, NXB Giáo dục, Hà Nội.
3. Nguyễn ức Lợi (2005), Hướng dẫn thiết kế Hệ thống lạnh, NXB Khoa h c và Kỹ thu t, Hà Nội.
4. Bùi Hải, Trần Thế S n (1997) Bài tập Nhiệt động, truyền nhiệt và kỹ thuật lạnh,
NXB Khoa h c và kỹ thu t, Hà Nội.
5. Bùi Hải (2008), Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, NXB KHKT, Hà Nội.
6. Nguyễn ức Lợi, Phạm Văn Tùy (1996) Bài tập kĩ thuật lạnh, NXB Giáo dục, Hà Nội.
7. Nguyễn ức Lợi, Phạm Văn Tùy (1996) Môi chất lạnh, NXB Giáo dục, Hà Nội.
8. Nguyễn ức Lợi, Phạm Văn Tùy (2 2) Máy và thiết bị lạnh, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.
9. Nguyễn Văn M y (1997) Bơm, uạt, Máy nén, NXB Khoa h c và Kỹ thu t, Hà Nội.
10. PGS.TS Trần Thanh Kỳ (2004), “Nghiên cứu, lựa chọn quy trình công nghệ, thiết kế chế tạo một số thiết bị nhiệt lạnh sử dụng nguồn năng lượng rẻ tiền tại địa phương để phục vụ sản xuất và đời sống”, Trung tâm nghiên cứu thiết bị Nhiệt v Năn l ợng mới, TP. Hồ Chí Minh.
11. GS.TS Lê Chí Hiệp, Võ Kiến Quố (2 1) “Nghiên cứu máy lạnh hấp thụ NH3/H2O sử dụng năng lượng mặt trời để sản xuất nước đá”, (Tạp í năn l ợng Nhiệt), (99), tr.8-11.
12. Nguyễn Hữu Huệ, Chu Mai Vinh, Nguyễn Lê Châu Thành, Nghiên cứu tận dụng nhiệt thải từ khí xả động cơ.
13. Nguyễn T n Văn (2 4) “X ịnh nhiệt ộ cực tiểu của nguồn gia nhiệt máy lạnh hấp thụ” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt, số 03/2004, tr 14-16. 14. PGS TS Ho n D n Hùn Trần Ng L n (2 5) “M y lạnh hấp phụ sử
dụn năn l ợng mặt trờ ” Tạp chí Năng lượng Nhiệt, (5), tr.12-14.
15. L Xu n H (2 1) “M y lạnh hấp thụ NH3/H2O k n m sử dụn năn l ợng mặt trờ ” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt, số 06/2001, tr 5-6. 16. ặng Trần Th ặng Thế Hùn (2 12) “N n ứu chế tạo máy lạnh hấp thụ
sử dụng nhiệt thả v năn l ợng mặt trờ ” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt, số 104-03/2012, tr 22-25.
17. Nguyễn T n Văn P n Qu n X n (1998) Nghiên cứu sử dụng máy lạnh hấp thụ trong lĩnh vực điều hòa không khí tại Việt nam, Lu n án Thạ sĩ KHKT ại h Nẵng.
18. ặn T ế Hùn (2012), Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy lạnh hấp thụ NH3/H2O sử dụng năng lượng mặt trời và nhiệt thải, Lu n văn T ạ sĩ kĩ t u t ạ k o H Nộ
19. GS.TS Lê Viết L ợng, PGS.TS Phạm Lê Dần, NCS. Nguyễn Ng c Hải, KS. P n Văn ứ (2 1 ) “Nồ t n dụng nhiệt khí xả ộn D s l t u t ủy kiểu mo uyl” Tạp chí Khoa học công nghệ Hàng hải, số 21-01/2010, tr 30-34. 20. Lê Chí Hiệp, Lê Minh Nhựt (2 7) “ n ệu quả của việc áp dụng máy
lạnh hấp thụ ể phối hợp cấp lạnh và cấp nhiệt cho khách sạn Park Hyatt Sài G n” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt, số 75-05/2007, tr 7-10.
21. Viện Quy hoạch Thủy sản – Tổng cục Thủy sản (2012), Báo cáo tóm tắt Quy hoạch tổng thể phát triển ngành th y sản Việt nam đến năm 2020, tầm nhìn 2030, Hà nội.
22. Lê Xuân Hòa (2007), Giáo trình Kỹ thuật lạnh, Tr ờn H SPKT TP Hồ Chí Minh.
23. Jurgen Streib (1992), Hot water from the sun, Germany.
24. D v Fus o n R z Tooss (2 2) “A sorpt on r-conditioning for ont n rs ps n V l s” r r sty loforn St t Un v rs ty Lon Beach.
25. E. González. P D Asso t Prof ssor (2 5) “Sol r Dr v n A sorpt on A r on t on n Syst ms For T r n Jor ” D p rtm nt of M n l Engineering – University of Puerto Rico-Mayagüez.
26. V M tt l Ass st nt Prof ssor (2 5) “T stu y of sol r sort on ir- on t on n syst ms” NIT Kuruks tr
27. Hiroshi Takamatsu, Hikaru Yamashiro, Nobuo Takata, Hiroshi Honda (2003), “V por sorpt on y L r qu ous solut on n v rt l smoot tu s”
International journal of Refrigeration, (26), pp.659-666.
28. Guido Maiur (1938) “R fr r t on” Un t St t s P t nt Off Patented,
(Serial No.2130503).
29. Eric Granryd & Björn Palm (2005), Refrigerating engineering, Stockholm Royal Institute of Technology.
30. Pongsid Srikhirin, Satha Aphornratana, Supachart Chungpaibulpatana (2001), “A r v w of sorpt on r fr r t on t nolo s” Renewable and Sustainable Energy Reviews, (5-2001), pp.343-372.
31. J. Fernández-Seara, A. Vales, M. Vázquez (1998), “Heat recovery system to power an onboard NH3/H2O absorption refrigeration plant in trawler chiller fishing vessels”, Appl. Therm. Engrg. Vol.18,pp.1189-1205.
32. J. Peranic, A. Bozunovic, B. Pavkovic (2007) “F s l ty of ntro u n mmon w t r sorpt on r fr r t on syst ms for f s n v ss ls”
Proceedings of International Conference Ammonia Refrigeration Technology for Today and Tomorrow, Ohrid, Republic of Macedonia.
33. C.A.Oronel, A. Amaris, M. Vallès, M. Bourouis, A. Coronas (2011), “P rform n comparison of a bubble absorber with ammonia/lithium nitrate and ammonia/(lithium nitrate & water) for absorption chillers” Proceedings of International Sorption Heat Pump Conference, pp. 165-174, Padova, Italy.
34. C.A. Oronel, A. Amaris, M. Vallès, M. Bourouis (2010), “Exp r m nts on t characteristics of saturated boiling heat transfer in a plate heat exchanger for ammonia/lithium nitrate and ammonia/(lithium nitrate & w t r)” Proceedings of Thermal Issues in Emerging Technologies, pp.217-225, Cairo, Egypt.
35. Francisco Táboas, Mahmoud Bourouis, Manel Vallès (2014), “Analysis of ammonia/water and ammonia/salt mixture absorption cycles for refrigeration purposes in fishing ships”
PHỤ Ụ
Phụ lục 1: Kết quả đo thực nghiệm khi vận hành ở chế độ gia nhiệt bằng kh i thải với t lệ dung dịch ξr = 0,51; ξa = 0,38.
TT Time tgn tdn tbl tht tsh Pht Pbh [p út] [oC] [oC] [oC] [oC] [oC] [kG/cm2] [kG/cm2] 1 0 35 35 35 35 35 - - 2 60 78 35 17 35 71 2 4,5 3 80 84 33,5 15,5 35 74,5 2,5 8,0 4 100 86 36 15 33 76,5 3 9,5 5 110 88 34,5 14,5 34,5 79 3 10 6 120 89 31 14 32 80 3,5 10,5 7 130 90 32 13 32 81,5 3,5 11 8 140 90 34,5 12,5 32,5 82 4 11,5 9 160 90 36 12,5 36 83,5 4,5 12 10 180 91 38 12 36 84,5 4,5 12,5
Phụ lục 2: Kết quả đo thực nghiệm khi vận hành ở chế độ gia nhiệt bằng kh i thải với t lệ dung dịch ξr = 0,48; ξa = 0,38