Đồ thị biểu thị sự thay đổi COP theo thời
5.9 5.8 5.7 5.6 CO P 5.5 5.4 5.3 5.2
Sự thay đổi năng suất lạnh theo thời gian (k W ) lạ nh su ất N ăn g
Hình 4.4. Đồ thị biểu thị sự thay đổi năng suất lạnh Q0 theo thời gian
Nhận xét:
Trong khoảng thời gian từ 13g45 đến 15h30 nhiệt độ môi trường tại địa điểm nghiên cứu (Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP.HCM, số 1, Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức) ngày 31 tháng 5 năm 2020 giảm từ 34,5oC xuống 32,5oC. Trong khoảng thời gian 1 tiếng 45 phút nhiệt độ giảm 2oC. Trung bình 15 phút, nhiệt độ môi trường giảm 0,29oC.
Tương ứng trong khoảng thời gian trên, hệ số hiệu quả năng lượng COP của hệ thống điều hòa không khí giải nhiệt nước và không khí tăng từ 5,437 lên 5,768. Trong vòng 1 giờ 45 phút, COP tăng 0,331, trung bình cứ mỗi 15 phút COP tăng 0,047.
Tương ứng trong khoảng thời gian trên, năng suất lạnh của hệ thống điều điều hòa không khí CO2 giải nhiệt nước và không khí tăng từ 5,17 kW lên 5,67 kW. Quá trình vận hành cho thấy, năng suất lạnh tăng 0,5kw, trung bình 15 phút, năng suất lạnh tăng 0,071 kW.
4.2.3. Tính toán chu trình
Lưu lượng môi chất qua máy nén dựa vào thông số thực tế qua bộ đo lưu lượng Turbine Flow Meter DGTT-015S :
Năng suất giải nhiệt cho G kg môi chất lạnh tại thiết bị làm mát:
Q2-3= G.(i2 – i3) = 0,0361x(476,39-297,3) = 6,140 (kJ/s) = 6140 (W) Năng suất lạnh của G kg môi chất lạnh tại thiết bị bay hơi:
Qo = G.(i1 – i4) = 0,0361x(440,96-297,3) = 5,186 (kJ/s) = 5186 (W) Hệ số COP của chu trình lạnh:
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ5.1. Kết luận 5.1. Kết luận
Bằng phương pháp thực nghiệm, nghiên cứu năng suất lạnh của hệ thống điều hòa không khí CO2 được các kết quả chính yếu như sau:
Sử dụng thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi (giải nhiệt cho hơi môi chất bằng nước và không khí) giúp chu trình nhiệt động có thể kiểm soát dưới tới hạn mà vẫn phù hợp với yêu cầu nhiệt độ đối với hệ thống điều hòa không khí.
Trong nghiên cứu này giúp cho việc phát triển hướng nghiên cứu mới của việc chạy hệ thống điều hòa không khí CO2 dưới tới hạn ở các nước vùng nhiệt đới. Khi việc chạy hệ thống điều hóa không khí CO2 dưới điểm tới hạn ít được công bố trong các nghiên cứu trước đó.
5.2. Kiến nghị
Nghiên cứu này vẫn còn một số hạn chế về thời gian, độ chính xác của thiết bị đo, các hạn chế của thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi, khi nhóm tự thiết kế và gia công nên không tránh khỏi những sai sót. Do đó, nhóm nghiên cứu rất cần sự góp ý và đánh giá của quý thầy cô để giúp đề tài được hoàn thiện hơn.
Đây là một hướng nghiên cứu mới và có khả năng ứng dụng cao trong thực tế và thân thiện môi trường như sản xuất hệ thống điều hòa không khí trung tâm Water Chiller sử dụng môi chất R744 thay cho môi chất NH3, R22...
Nhóm nghiên cứu kiến nghị các nghiên cứu sau cần làm rõ hơn ảnh huởng của tổn thất áp suất đến thiết bị ngưng tụ bằng thực nghiệm trong đề tài này, cũng như so sánh hiệu quả của năng suất lạnh, hệ số hiệu quả năng lượng giữa dàn lạnh Mini và dàn lạnh thường của các hãng sản xuất trên thị trường. Cũng như nghiên cứu điện năng tiêu thụ để tạo ra 1kW lạnh.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]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 ofRefigeration, pages 140-152, February 2014.
[2] FangLiu, Eckhard A.Groll, DaqingLi, Modeling study of an ejector expansion
residential CO2 air conditioning system, Energy and Buildings, pages 127-136, October2012.
[3] Andrey Rozhentsev, Chi-Chuan Wang, Some design features of a CO2air conditioner, Applied Thermal Engineering, pages 871-880, June 2001.
[4] Y.B.Tao, Y.L.He, W.Q.Tao, Z.G.Wu, Experimental study on the
performance of
CO2residential air-conditioning system with an internal heat exchanger, Energy Conversion and Management, pages 64-70, January 2010.
[5] Djelloul Azzouzi, Merouane Kelkouli, Fouad Amaryoucef, Parametric study of the wire-on-tube condenser subcooling effect on the performance of vapor compression refrigeration system, Applied Thermal Engineering, pages 528 – 534,2016.
[6]Sung Chul Kim, Jong Phil Won, Min Soo Kim, Effects of operating parameter on
the performance of a CO2 air-conditioning system for vehicles, Applied Thermal Engineering, pages 2408 – 2416, August 2009.
[7] Mihir M.Hazarika, Maddali Ramgopal, Souvik BhattaCharyga, Studies on a transcirtical R744 based summer air-conditioning unit: Impact of refrigerant charge on system performance, International Journal of Refrigeration, pages 22-39, May 2018. [8] Gustavo Pottker, Pega Hrnjak,Experimental Investigation of the effect of condenser subcooling in R134a and R1234yf Air-Conditioning systems with and WithoutInternal Heat Exchanger, International Journal of Refrigeration, pages 104-113, 2015.
[9] Andrea Chesi, Fabio Esposiro, Giovanni Ferrava, Lorenzo Ferrari, Experimental analysis of R44 parallel compression cycle, Applied Energy, pages 274 – 285, 15 December 2014.
refrigeration systems,International Journal of Heat and Mass Transfer, pages 1-10, August 2015.
[11] D.Astrain, A.Merino, L.Catalan, P.Aranguren, M.Araiz, D.Sanchez, R.Cabello,
R.Lopis, Improvements in the cooling capacity and the COP of a transciritical CO2
refriegeration plant operating with a thermoelectric subcooling system, Applied Thermal Engineering, pages 110 – 122, 5 Jun 2019.
[12] Ce Cui, Xiangyu Wei, Yulong Song, Xiang Yin, Feng Cao,Xiaolin, Wang,
Experimental study on the effect of compressor frequency on the performance of a combined tran-critical CO2 system, Applied Thermal Engineering, 31 March 2020.
[13] Liang-Liang Shao, Zi-Yang Zhang, Chun-Lu Zhang, Constrained optimal high
pressure equation of CO2 transcritical cycle, Constrained optimal high pressure equation of CO2 transcritical cycle, pages 173-178, 5 January 2018.
[14] Kasra Aliyon, Mehdi Mehrpooya, Ahmad Hajinezhad, Comparison of
different
CO2 liquefaction processes and exergo economic evaluation of intergreated CO2
liquefactiontion and absorption refrigeration system, Energy Conversion and Management, 1 May 2020.
[15] M.Hussin, M.R.Ismail, M.S. Ahmad cùng các cộng sự, Air-conditoned university laboratories: comparing CO2 measurement for centralized and split-unit system,
Journal of King Saud University-Engineering Sciences, April 2017, Page191-201.
[16] Rin Yun, Yongchan Kim, Chasik Park, Numerical analysis on a micorchanal evaporator designed for CO2 air-conditioning system, Applied Thermal Engineering, June 2007, page 1320-1326.
[17] Jifeng Jin, Jiangping Chen, Zhijiu Chen, Development and validation of a microchannel evaporator model for a CO2, Applied Thermal Engineering, 2011, page 137 – 146.
[18] Chieko Kondoum, Pega Hrnjak, Condensation from superheated vapor flow of
R744 and R410Aat subcritical pressures in a horizontal smooth tube, International Journal of Heat and Mass Transfer, 2012, page 2779-2791.
[19] K.Zolcer Skcanova, M.Battesti, Global market and policy trends for CO2 in refrigeration, International Journal of Refrigeration, 2019, page 98-104.
[20] Zhequan Jin, Armin Hafnerm Trygve M. Eikevik, Petter Neksa, preliminary study on Co2 transcritical ejector enhance compressor refrigeration system for independent space cooling and dehumidification, International Journal of Refrigeration, 2019, page 13-20.
[21] Đặng Thành Trung, Võ Kim Hằng, Nghiên cứu về sự thay đổi hình dạng
và kích
thước của thiết bị bay hơi kênh Mini để tăng cường khả năng làm mát của chu trình điều hòa không khí CO2, 2018 4 ℎ
International Conference on Green Technology Sustainable Development.
[22] 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.
[23] ThS. Nguyễn Trọng Hiếu, PGS.TS. Đặng Thành Trung, ThS. Lê Bá Tân,
NCS.
Đoàn Minh Hùng, KS. Nguyễn Hoàng Tuấn, Nghiên cứu các đặc tính truyền nhiệt
trong thiết bị bay hơi kênh micro dùng môi chất CO2 bằng phương pháp mô phỏng số, Kỷ yếu hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí - Lần thứ IV.
[24] 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, 2016. [25]Dangtri Ho, Thanhtrung Dang, Chihiep Le, Hieu Nguyen, Nghiên cứu thực nghiệm thiết bị bay hơi kênh micro dùng trong máy điều hòa không khí cỡ nhỏ với môi chất lạnh CO2, 2017.
[26] 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.