Thử nghiệm giải pháp làm mát không khí tiết tiệm năng lượng: Ống khói nhiệt kết hợp hiệu ứng bay hơi nước – làm mát gián tiếp trong điều kiện thời tiết thực ở Tp Hồ Chí Minh

Bài viết Thử nghiệm giải pháp làm mát không khí tiết tiệm năng lượng: Ống khói nhiệt kết hợp hiệu ứng bay hơi nước – làm mát gián tiếp trong điều kiện thời tiết thực ở Tp Hồ Chí Minh đánh giá tính khả thi của giải pháp ở địa phương này. Kết quả thí nghiệm cho thấy khả năng làm mát không khí phụ thuộc vào độ ẩm môi trường và lưu lượng khí được làm mát.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thử nghiệm giải pháp làm mát không khí tiết tiệm năng lượng: Ống khói nhiệt kết hợp hiệu ứng bay hơi nước – làm mát gián tiếp trong điều kiện thời tiết thực ở Tp Hồ Chí Minh ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 9(94).2015 69 THỬ NGHIỆM GIẢI PHÁP LÀM MÁT KHÔNG KHÍ TIẾT TIỆM NĂNG LƯỢNG: ỐNG KHÓI NHIỆT KẾT HỢP HIỆU ỨNG BAY HƠI NƯỚC – LÀM MÁT GIÁN TIẾP TRONG ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT THỰC Ở TP HỒ CHÍ MINH AN EXPERIMENT ON AN ENERGY-SAVING AIR COOLING SYSTEM COMBINING A SOLAR CHIMNEY AND AN INDIRECT EVAPORATIVE COOLING METHOD IN REAL WEATHER CONDITIONS OF HOCHIMINH CITY Nguyễn Quốc Ý Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh; nguyenquocy@hcmut.edu.vn Tóm tắt - Chúng tôi thử nghiệm một giải pháp làm mát không khí Abstract - We tested an air-cooling system for dwellings based cho nhà ở dựa trên các hiệu ứng tự nhiên và tiêu thụ điện ở mức on natural effects and at minimum electricity consumption. The tối thiểu. Giải pháp này bao gồm hai bộ phận chính: ống khói system consists of a solar chimney and an indirect evaporative nhiệt và bộ phận làm mát dựa trên hiệu ứng bay hơi nước - làm cooling part. We tested the system in real weather conditions in mát gián tiếp. Giải pháp này làm mát, nhưng không làm tăng Ho Chi Minh City to evaluate its potential applications to the lượng hơi nước trong không khí. Chúng tôi thử nghiệm giải pháp houses and buildings in this location. The results show that trong điều kiện thời tiết thực vào mùa khô ở Tp Hồ Chí Minh để cooling capability of the system depends on the ambient đánh giá tính khả thi của giải pháp ở địa phương này. Kết quả thí temperature, relative humidity, and cooled air flowrate. The nghiệm cho thấy khả năng làm mát không khí phụ thuộc vào độ cooling effect increases as the relative humidity decreases. The ẩm môi trường và lưu lượng khí được làm mát. Khả năng làm tested system can reduce air temperature up to 3oC on a sunny mát tăng khi độ ẩm môi trường giảm. Trong điều kiện trưa nắng day in the dry season at a flowrate of 1.0m 3/min and at electricity mùa khô, giải pháp có thể làm giảm nhiệt độ đến 3oC với lưu consumption of 8W. lượng khí mát bằng 1,0m3/phút và tiêu thụ 8W điện. Từ khóa - làm mát không khí; tiết kiệm năng lượng; ống khói Key words - air cooling; energy-saving; solar chimney; indirect nhiệt; bay hơi – làm mát gián tiếp; thông gió. evaporative cooling; ventilation. 1. Giới thiệu [3] hay của Jradi and Riffat [4]. He và Hoyano [1] sử Việc làm mát không khí để cấp cho không gian sinh dụng các ống trụ ceramic xốp, thấm nước, được xếp xen hoạt và làm việc có thể được thực hiện bằng các giải pháp kẽ để tạo thành lớp tường cho các không gian mở trong cơ khí hay tự nhiên. Giải pháp cơ khí thông thường là sử khi Giabakou và Ballinger [2] sử dụng các sợi vải thẳng dụng máy điều hoà nhiệt độ. Giải pháp tự nhiên có thể dựa đứng để thấm nước. Cả hai nghiên cứu đều dùng gió tự trên các hiệu ứng bay hơi nước để giảm nhiệt độ, ví dụ nhiên để tạo dòng khí qua bề mặt ướt. Kết quả của họ cho bằng cây xanh, phun sương, hay cho dòng khí di chuyển thấy bề mặt ướt có thể đạt tới gần nhiệt độ bầu ướt [1] hay qua bề mặt ẩm ướt. Các giải pháp tự nhiên có thể giúp giảm giúp làm mát không khí đáng kể và ổn định nhiệt độ bên lượng điện tiêu thụ, hỗ trợ hay thay thế máy điều hoà nhiệt trong nhà [2]. độ. Do đó, chúng giúp giảm lượng phát thải khí CO2 cũng Giải pháp làm mát gián tiếp có thể giúp giảm nhiệt độ như các loại khí gây hiệu ứng nhà kính khác. không khí đến nhiệt độ đọng sương [3, 4] dựa trên chu Các giải pháp làm mát tự nhiên dựa trên hiệu ứng bay trình Maisotsenko [3]. Trong chu trình này, dòng khí mát hơi nước trên bề mặt ẩm được chia làm hai loại: làm mát (với độ ẩm không tăng) được trích một phần cấp và kênh trực tiếp và làm mát gián tiếp. Đối với giải pháp làm mát khô và một phần để cấp vào nhà. Giải pháp này giúp tăng trực tiếp, dòng khí thổi qua bề mặt ẩm (kênh ướt) làm bay khả năng hấp thụ nước của dòng khí trong kênh ướt, nên hơi nước trên bề mặt. Hơi nước làm giảm nhiệt độ không giúp giảm nhiệt độ bề mặt kênh khô nhiều hơn so với giải khí và cả nhiệt độ bề mặt ẩm do hấp thụ nhiệt khi chuyển pháp gián tiếp thông thường (khi không khí ở đầu vào pha lỏng sang khí. Nhờ đó, nhiệt độ dòng khí giảm, kênh khô và kênh ướt giống nhau). nhưng lượng hơi nước trong không khí cũng tăng lên. Trong các nghiên cứu trên, [1, 2] dùng gió tự nhiên Giải pháp này thích hợp cho vùng khí hậu nóng và khô. trong khi [3, 4] dùng quạt để tạo dòng khí lưu thông qua bộ Nếu phía còn lại của bề mặt ẩm cách nước nhưng dẫn phận làm mát. Mặc dù gió tự nhiên không tiêu thụ năng nhiệt (kênh khô), nhiệt độ của nó cũng giảm theo nhiệt độ lượng, nhưng không ổn định. Quạt giúp ổn định lưu lượng bề mặt ẩm (kênh ướt). Khi cho dòng khí di chuyển dọc khí cấp, nhưng vẫn tiêu thụ lượng điện nhất định. Một theo kênh khô, nhiệt độ giảm, nhưng lượng hơi nước trong những giải pháp khác có thể hỗ trợ để giảm lượng trong không khí không tăng (làm mát gián tiếp). Giải điện cho quạt hay có thể thay thế hoàn toàn cho quạt là sử pháp này được gọi là làm mát gián tiếp và thích hợp cho dụng ống khói nhiệt (solar chimney). Ống khói nhiệt hấp vùng khí hậu nóng với độ ẩm trung bình. thụ nhiệt mặt trời và sử dụng hiệu ứng nhiệt để tạo ra dòng Đã có nhiều cô ...