CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.4. Diễn biến và kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.2. Tiến hành dạy học cho học sinh trình bày và bảo vệ phương án thiết kế hệ
thống điều chỉnh độ ẩm khơng khí trong phịng. (Vào chiều thứ 6, ngày 09/4/2021):
(Tiết 2 – 45 phút)
Hoạt động 1: Các nhóm lên trình bày phương án thiết kế trong 5 phút. Các nhóm cịn lại lắng nghe:
GV cho các nhóm lên trình bày các kiến thức nền về các vật, kiện điện tử cần thiết để chế tạo. HS trình bày cấu tạo của sản phẩm nhóm thiết kế thơng qua bản vẽ thiết kế
* Các nhóm trình bày phương án thực hiện theo nhiệm vụ được phân cơng ở tiết trước:
- Nhóm 1
Hình 3.7. Bản phương án thực hiện
làm máy tạo ẩm của nhóm 1
- Nhóm 2
- Nhóm 3
Hình 3.8. Bản phương án thực hiện
làm máy tạo ẩm của nhóm 2
Hình 3.9. Bản phương án thực hiện
làm máy hút ẩm của nhóm 3
* Các nhóm trình bày phương án thiết kế thơng qua bản vẽ trên giấy A4
- Nhóm 1: Trình bày phương án thiết kế máy tạo ẩm dùng loa tạo sương kết
hợp với quạt đẩy để tăng tốc độ thốt sương cho máy
Hình 3.10. Bản thiết kế máy tạo ẩm dùng loa tạo sương
+ Loa tọa sương có hai ai đầu dây được hàn vào 2 bản cực, lớp ở giữa là vật liệu áp điện. Khi đặt một điện áp lên tấm vật liệu áp điện này thì nó sẽ biến dạng tùy theo mức điện áp đặt. Nếu ta cung cấp cho nó cùng một điện áp nhưng trái dấu nhau luân phiên theo một chu kỳ nào đó thì vật liệu sẽ co dãn theo đúng tần số của nguồn cấp. Dao động này làm tấm màng phía trên dao động theo. Các phân tử nước sẽ cố bắt kịp dao động của tấm màng nhưng khơng thể do qn tính và khối lượng riêng của nước tương đối lớn. Do sóng nước bị trễ pha so với sóng của màng dao động, tạo ra các vùng áp suất thấp giữa các sóng này gọi là lỗ trống. Các lỗ trống này chứa rất nhiều năng lượng và phát nổ ở gần bề mặt nước tạo ra đỉnh sóng nhấp nhơ ở bề mặt, đồng thời ở đỉnh của sóng, các giọt nước nhỏ được cung cấp năng lượng từ các lỗ trống khi phát nổ có đủ năng lượng để thốt khỏi bề mặt nước và bắn vào khơng khí ở dạng sương. Kích thước những hạt sương rất nhỏ, chỉ cỡ 1 micro mét.
+ Động cơ đẩy là một quạt điện dùng điện áp 12V để đẩy luồng sương do loa tạo ra bay ra ngồi, giúp đẩy nhanh lượng sương vào khơng khí giúp độ ẩm tăng lên.
+ Hộp nhựa chứa nước có lỗ thốt khí phía trên và vị trí lắp quạt đẩy, lượng nước được đổ ngập qua khỏi miệng loa để nước có thể dao động trên mặt loa tạo sương.
- Nhóm 2: Trình bày phương án thiết kế máy tạo ẩm dùng quạt đẩy hơi nước từ dây bấc kết hợp với kẹp nhiệt để đẩy nhanh quá thình bay hơi của nước.
Hình 3.11. Bản thiết máy tạo ẩm sử dụng day bấc và quạt đẩy
+ Dây bấc có một đầu được nhúng vào nước, đầu cịn lại treo hờ lên phía trên ngang với mặt thổi gió của quạt. Dây bấc hút nước dựa vào hiện tượng mao dẫn, lượng nước trên dây bấc có diện tích tiếp xúc lớn với luồng gió do quạt đẩy tạo ra.
+ Kẹp tạo nhiệt áp 2 bên của hàng dây bấc giúp cung cấp nhiệt lượng hỗ trợ đẩy nhanh quá trình bay hơi của nước.
+ Động cơ điện dùng dòng điện một chiều 12V đẩy luồng gió liên tục lên dây bấc, kết hợp với hơi nóng từ kẹp nhiệt giúp q trình bay hơi của nước trong dây bấc nhanh hơn, cải thiện được độ ẩm trong khơng khí khi độ ẩm thấp.
- Nhóm 3: Trình bày phương án thiết kế máy hút ẩm dùng sị nóng lạnh Tec – 12708 kết hợp với các cánh tản nhiệt nhôm để làm ngưng tụ hơi nước trong khơng khí:
Hình 3.12. Bản thiết kế máy hút ẩm sử dụng sị nóng lạnh Tec – 12708
+ Sị nóng lạnh Tec – 12708 hay còn gọi là tấm bán dẫn siêu công nghệ hay chip peltier là cấu kiện bán dẫn có tính chất làm lạnh một mặt mặt cịn lại được làm nóng .Nói rõ hơn là miếng bán dẫn nhỏ, nhẹ và công suất mạnh (50W) giúp hút nhiệt mặt có chữ kí hiệu phía trên và thải qua bề mặt bên kia, lượng nhiệt năng ở bề mặt bên kia sẽ bằng tổng nhiệt năng hút từ bề mặt có chữ và lượng nhiệt năng chuyển từ điện năng đặt vào 2 đầu dây của miếng bán dẫn.
+ Cánh tản nhiệt làm từ vật liệu nhơm, có diện tích tiếp xúc với khơng khí lớn nhằm tỏa nhiệt nóng và thu nhiệt từ mơi trường khơng khí xung quanh. Giúp hỗ trợ cho quá trình sinh nhiệt của sị nóng lạnh.
+ Quạt đẩy giúp lưu thơng nhanh dịng khí bên ngồi đi vào làm lạnh cánh tản nhiệt.
Hoạt động 2: GV tổ chức cho các nhóm nêu câu hỏi, nhận xét về phương án thiết kế của nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa ra sửa chữa phù hợp.
- Trong các bản thiết kế trên, bộ phận nào là quan trọng nhất, đóng vai trị chủ đạo trong hệ thống.
- Máy tạo sương dùng loa phun sương với kiến thức đã học có thể tự tạo mạch điện phun sương được hay khơng?
- Có thể dùng cách nào khác để tăng tốc độ bay hơi của nước trên dây bấc hay không?
- Cánh tản nhiệt trong bản thiết kế máy hút ẩm có thể tìm được ở đâu?
Hoạt động 3: GV nhận xét, tổng kết và chuẩn hoá các kiến thức liên quan, chốt lại các vấn đề cần chú ý, chỉnh sửa của các nhóm.
- Các nhóm đều đưa ra được các giải pháp và ý tưởng khác nhau về các bản thiết kế mơ hình
- Đã định hướng được kiến thức liên quan cần thiết để đưa đến chức năng của các bộ phận trong máy tạo ẩm và hút ẩm
Hoạt động 4: GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo bản thiết kế.
- Các nhóm tiếp tục triển khai thí nghiệm chọn linh kiện vật dụng và dựa theo bản thiết kế để chế tạo ra mẫu thử như mục đích đặc ra.
+ Nhóm 1: Chế tạo máy tạo ẩm bằng cách sử dụng loa tạo sương.
+ Nhóm 2: Chế tạo máy tạo ẩm bằng phương pháp dùng quạt đẩy tạo hơi nước + Nhóm 3: Chế tạo máy hút ẩm bằng sị nóng lạnh Tec - 12708