Sử dụng năng lượng thác nước để chạy máy lạnh

Đó là đề tài nghiên cứu của tác giả Võ Chí Chính, Trường đại học bách khoa Đà Nẵng. Đây là hướng mới trong việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo để làm lạnh với hiệu quả cao, có thể triển khai rộng rãi trên thực tế, lần đầu tiên sử dụng tại Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu đặt tiền đề cho việc xây dựng các trạm lạnh tại vùng đồi núi xa xôi, hẻo lánh phục vụ đồng bào dân tộc, du lịch mà không cần sử dụng đến điện năng.

Năng lượng thác nước và dòng chảy là dạng năng lượng có sẵn trong tự nhiên, là nguồn năng lượng tái tạo. Do đặc điểm nước ta có địa hình khá dốc nên nguồn năng lượng này rất lớn, có thể sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau. Đại bộ phận các nguồn công suất lớn đã và đang được khai thác sử dụng làm thủy điện, còn lại rất nhiều nguồn có công suất vừa và nhỏ chưa được khai thác. Các nguồn này nếu khai thác làm thủy điện sẽ không kinh tế và hiệu quả, nhưng nếu đem sử dụng vào các mục đích khác có thể mang lại hiệu quả tốt. Năng lượng nước có nhiều ưu điểm như: có thể trực tiếp biến đổi thành cơ năng, ổn định, công suất lớn, tập trung, lại thường có ở những nơi chưa có điện lưới nên sử dụng để chạy máy lạnh rất có ý nghĩa.

Hệ thống làm lạnh bằng thác nước do Trường đại học bách khoa chế tạo gồm một guồng nước đường kính 1200 mm, rộng 300 mm dùng dẫn động một máy nén lạnh công suất định mức 12.000 Btu/h (3517 W). Hệ thống lạnh được sử dụng để làm lạnh với khối lượng nước có thể thay đổi nhằm xác định năng suất lạnh hữu ích của máy và đánh giá khả năng làm lạnh của nó. Môi chất lạnh sử dụng là R12.

Hệ thống truyền động bằng đai. Các thiết bị phụ gồm dàn ngưng, bể nước và dàn lạnh, lọc ẩm và các thiết bị phụ khác. Toàn bộ hệ thống được lắp đặt trên một khung đỡ chắc chắn. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành chạy thử nghiệm hệ thống tại Lăng Cô. Nguồn nước là nước mà bà con thường sử dụng để rửa xe ven đường, dưới chân đèo Hải Vân với lưu lượng đo được là 4 kg/s, độ cao từ nơi lấy nước xuống so với mặt đất là 25 m, khối lượng nước cần làm lạnh trong bể là: 10, 20 và 30 kg. Nhiệt độ nước ban đầu là 32 độ C. Kết quả chạy thử cho thấy tốc độ làm lạnh khá nhanh, nhiệt độ giảm từ 32 độ C xuống 0 độ C lần lượt là 16, 32 và 40 phút. Như vậy, chưa đầy 1 tiếng đồng hồ nước trong bể đã đóng băng. Nếu sử dụng để làm đá với kích cỡ nhỏ thì trong vòng khoảng 1,5 giờ là đã có thể có đá sử dụng.

Từ các kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, nhóm nghiên cứu rút ra các kết luận: với hệ thống đơn giản, thác nước có lưu lượng và độ cao không lớn, nhưng sử dụng chạy máy lạnh hoạt động tốt, máy chạy đạt tốc độ khá cao n = 500 vòng/phút, năng suất lạnh do máy tạo ra đạt khoảng 1500 W. Hệ thống hoạt động đạt hiệu quả làm lạnh cao, thời gian làm lạnh nhanh, do sức nước trực tiếp biến đổi thành cơ năng làm chuyển động môi chất lạnh. Thời gian làm đá với khối lượng nước 30 kg chưa đầy 1 giờ 30 phút. Hiệu quả biến đổi năng lượng, được đặc trưng bởi hệ số làm lạnh đạt được khá cao, khoảng 1,5. Điều này chứng tỏ hoàn toàn có thể triển khai ứng dụng trên thực thế, vì chỉ cần một thác nước không lớn cũng đủ sức chạy một hệ thống lạnh có công suất trung bình và lớn. Hệ thống hoạt động ổn định trong cả ngày, đêm và quanh năm.

Anh Thư

Các tinkhác

Các tin năm 2014

Các tin cũ: năm 2013 | 2012 | 2011 | 2010 | 2009 | 2008 | 2007: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156