PHẦN MỞ ĐẦU 1. Dẫn nhập Việt nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, vì vậy điều hoà không khí nói chung và điều hòa không khí trên ô tô nói riêng có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người và các phương tiện vận chuyển. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật điều hoà không khí đã có những bước tiến đáng kể trong một vài thập kỷ qua. Đặc biệt là ở Việt Nam, từ khi có chính sách mở cửa, các thiết bị điều hoà không khí trên ô tô đã được nhập từ nhiều nước khác nhau, với nhu cầu ngày càng tăng và ngày càng hiện đại hơn.
Hệ thống điều hoà không khí trên ôtô đã được sử dụng vào năm 1940 nhưng không được phổ biến. Mãi cho đến năm 1960 mới được sử dụng phổ biến. Với ôtô hệ thống điều hoà không khí là một trong những phương tiện được đa số khách hàng lựa chọn. Hiện nay khoảng trên 90% xe bán ra có hệ thống điều hoà không khí, nhiều công ty đã nhận thấy nhu cầu gia tăng ở các xe có trang bị hệ thống điều hoà.
Hiện nay ngay cả những loại xe thương mại cũng đã được trang bị hệ thống điều hoà như: xe bus, xe taxi, xe tải. Với những xe được trang bị hệ thống điều hoà tạo nên cảm giác thoải mái, minh mẫn và giảm tối thiểu sự mệt mỏi cho người sử dụng. Hệ thống điều hoà không những tạo nên nhiệt độ không khí thích hợp mà còn tạo nên không khí trong lành, bởi không khí khi đi vào đã được lọc hết bụi bẩn. Việc trang bị hệ thống điều hoà không khí trên ôtô ngày càng phổ biến, nên nhu cầu lắp đặt bảo trì và đội ngũ nhân viên bảo trì cũng ngày càng tăng lên.
Nhiều phân xưởng sửa chữa ôtô trước đây coi việc bảo trì, sửa chữa hệ thống điều hoà không khí là công việc phụ, nhưng ngày nay nó đã trở thành một trong những ngành kinh doanh chủ yếu của họ. Lý do chọn đề tài Như chúng ta đã biết, hiện nay ô tô là một phương tiện giao thông rất quan trọng trong sự phát triển của xã hội. ngành công nghệ ô tô cũng rất phát triển và là 2 một trong các nghành công nghiệp mũi nhọn. Các thiết bị tiện nghi trên ô tô cũng ngày một phát triển mạnh và trong đó hệ thống điều hòa không khí là không thể thiếu.
Nhưng bên cạnh đó, sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô nói riêng và sự phát triển của xã hội nói chung luôn phải đi kèm theo bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng. Điều đó là cần thiết cho sự phát triển bền vững của xã hội ngày nay. Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô hiện nay phổ biến là hệ thống lạnh máy nén sử dụng môi chất lạnh R134a, dùng công suất động cơ làm lạnh, và môi chất này sau khi không sử dụng thì có tác hại với môi trường. Vì vậy, việc tìm một môi chất lạnh khác để thay thế và tận dụng các nguồn nhiệt thải có nhiệt độ thấp là điều mà cả thế giới quan tâm, và tập trung nhất hiện nay là hệ thống điều hòa không khí kiểu lạnh hấp thụ sử dụng cặp môi chất H2O/ LiBr, dùng nguồn gia nhiệt do khói thải của ô tô thải ra.
Việc tận dụng nguồn nhiệt thải từ khí thải của ô tô giúp tăng hiệu suất nhiệt của động cơ, tiết kiệm nhiên liệu, giảm hao tổn thất nhiệt do thất thoát nhiệt ra môi trường. Đối tƣợng nghiên cứu Hệ thống lạnh hấp thụ sử dụng cặp môi chất H2O/ LiBr và hệ thống lạnh máy nén sử dụng trong việc điều hoà không khí trên ô tô. Kế hoa ̣ch thƣ ̣c hiêṇ Thời gian Tháng 10/2012 - tháng 9/2013 Công viêc̣ 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. Đăng ký tên chuyên đề 2 X 2.
Xác định đề tài nghiên cứu, xác định X hướng nghiên cứu 3. Tìm hiểu, thu thâ ̣p tài liê ̣u về vấ n đề X X nghiên cứu 4. Chuẩn bị vật tư, linh kiện cho mô X X hình. Viế t cơ sở lý luâ ̣n, chương trình điều X X 3 khiển 6.
Bảo vệ đề cương nghiên cứu X 7. Hoàn chỉnh phần cơ sở lý luận, X X chương trình điều khiển 8. Thi công cơ khí cho mô hình X X X 9. Hoàn thành mô hình X 10.
Thực nghiệm thu thập kết quả X 11. Xử lý và đánh giá kế t quả thực nghiê ̣m. Viế t phầ n kế t luâ ̣n, kiế n X X nghị 12. Hoàn chỉnh thủ tục, bảo vệ luận văn.
X Kế t thúc nghiên cứu 4 B PHẦN NÔỊ DUNG 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã công bố 1.1 Công dụng của hệ thống điều hoà không khí trên ô tô Hệ thống điều hoà không khí (Air Conditioning) được trang bị trên ôtô mục đích chính của nó là để đảm bảo sự tiện nghi cho người lái và hành khách. Công dụng của nó là lọc sạch, tinh khiết khối không khí, hút ẩm, làm mát không khí. Hệ thống duy trì nhiệt độ và độ ẩm không khí trong phạm vi thích hợp đối với hành khách. Cung cấp không khí sạch.
Giúp cho hành khách dễ chịu và người lái xe tỉnh táo.2 Cơ sở vật lý của điều hòa không khí trên ô tô Sự điều hoà không khí là sự điều khiển nhiệt độ.Nhiệt là một dạng năng lượng. Nó không tự mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác, nó được truyền từ chất nóng sang chất lạnh hơn. Hệ thống điều hoà không khí sử dụng nhiệt và năng lượng từ động cơ trên xe để chuyển nhiệt không cần thiết ra bên ngoài.3 Môi chất làm lạnh (Refrigerant) Môi chất làm lạnh là chất môi giới. Sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt của môi trường có nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn.
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô hiện nay phổ biến là hệ thống lạnh máy nén sử dụng môi chất lạnh R134a, dùng công suất động cơ làm lạnh.Vì vậy, việc tìm một môi chất lạnh khác để thay thế và tận dụng các nguồn nhiệt thải có nhiệt độ thấp là điều mà cả thế giới quan tâm và hướng nghiên cứu tập trung nhất hiện nay là hệ thống điều hòa không khí kiểu lạnh hấp thụ sử dung cặp môi chất H2O/ LiBr, dùng nguồn gia nhiệt do khói thải của ô tô thải ra. Ngoài môi chất lạnh, máy lạnh hấp thụ còn sử dụng thêm một môi chất hấp thụ nữa, gọi chung là cặp môi chất lạnh. Yêu cầu đối với cặp môi chất lạnh trong 6 máy lạnh hấp thụ cũng giống như đối với các môi chất lạnh khác là có tính chất nhiệt động tốt, không độc hại, khó cháy, khó nổ, không ăn mòn đối với vật liệu chế tạo máy, phải rẻ tiền, dễ kiếm. Hiện nay, máy lạnh hấp thụ sử dụng phổ biến hai loại cặp môi chất lạnh là NH3/ H2O và H2O/ LiBr.
Hiện nay, có một số công trình đã công bố dùng các chất hấp thụ rắn trong máy lạnh hấp thụ chu kỳ như CaCl2, zeôlit, cacbon hoạt tính .nhưng vẫn chưa được sử dụng phổ biến rộng rãi vì tuy chúng có ưu điểm là không cần thiết bị tinh cất nhưng lại tồn tại các nhược điểm là: làm giảm hệ số dẫn nhiệt, sự giãn nỡ thể tích quá mức (gấp 10 lần) và tỏa ra nhiệt lượng rất lớn trong quá trình hấp thụ dẫn đến làm giảm đáng kể hệ số hữu ích của thiết bị. Hiện nay, máy lạnh hấp thụ sử dụng phổ biến hai loại cặp môi chất lạnh là NH3/ H2O và H2O/ LiBr. Cặp môi chất lạnh NH3 /H2O ít được sử dụng vì có mùi khai và độc hại nếu bị xì hở. Ngoài ra, do lượng nước cuốn theo hơi NH3 rất lớn nên cần phải có thiết bị tinh luyện hơi NH3.
Mà cặp môi chất H2O/ LiBr có nhiều ưu điểm hơn nên được ưu tiên sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.4 Các kết quả nghiên cứu đã công bố 1.1 Tại Việt Nam 1.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của các thông số vận hành đến hệ số hiệu quả của máy lạnh hấp thụ Nguồn: Tạp chí khoa học công nghệ số 56 Năm: 2006 Tóm tắt: khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nước cần làm lạnh và nước giải nhiệt đến hệ số làm lạnh và ảnh hưởng của nồng độ dung dịch đến các thông số nhiệt động của máy lạnh hấp thụ H2O / LiBr.2 Máy lạnh hấp thụ H2O / LiBr: Không gây ô nhiễm môi trường Nguồn: Báo Khoa học phổ thông Năm: 2007 7 Tóm tắt: Máy lạnh và máy điều hòa không khí hiện tiêu thụ điện năng đáng kể, không đáp ứng các yêu cầu về sử dụng hiệu quả năng lượng và bảo vệ môi trường. Một loại máy lạnh mới với công nghệ hấp thụ H2O - LiBr có thể khắc phục được các nhược điểm trên. Trích: So với máy lạnh nén hơi, máy lạnh hấp thụ H2O - LiBr được vận hành bằng nhiệt năng nên chúng không gây ô nhiễm môi trường. Chất hấp thu LiBr (lithium bromur) l loại bột màu trắng, có tính ổn định hóa học và tính hút ẩm rất cao.
Máy không có chi tiết chuyển động nên độ ồn rất ít so với máy lạnh thông thường.3 Xây dựng phần mềm tính toán máy lạnh hấp thụ Nguồn: Phan Quang Xưng – Nguyễn Thành Văn /Đại học Đà Nẵng Năm: 2008 Tóm tắt: Máy lạnh hấp thụ dùng trong lĩnh vực điều hoà không khí hiện đang được sử dụng ngày càng phổ biến ở nước ta. Nhưng hiện nay, chưa có tài liệu tính toán cụ thể về máy lạnh hấp thụ. Chương trình này nhằm giúp các nhà kỹ thuật kiểm tra hoặc thiết kế công suất các thiết bị trao đổi nhiệt của máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cách nhanh chóng và chính xác.4Đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật của việc ứng dụng máy lạnh hấp thụ để phối hợp cấp lạnh và cấp nhiệt cho khách sạn Park Hyatt Sài Gòn (Feasibility Study On The Application Of Absorption Chiller To Satisfy Hot Water And Air Conditioning Demands Of Park Hyatt Saigon Hotel) Nguồn: Lê Chí Hiệp - Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Lê Minh Nhựt - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Tóm tắt: Nhằm mục đích góp phần thực hiện chủ trương sử dụng hiệu quả năng lượng, việc nghiên cứu chuyển đổi dạng năng lượng vận hành các hệ thống cấp nhiệt và cấp lạnh ở các khách sạn lớn là một trong những hướng cần phải được quan tâm.