Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

Hiện tượng biến đổi khí hậu và gia tăng nhiệt độ toàn cầu đang đặt ra những thách thức lớn đối với môi trường sống và tiêu thụ năng lượng của con người. Theo số liệu phân tích từ tổ chức Berkeley Earth, nhiệt độ trung bình toàn cầu năm 2023 cao hơn 1,54 ± 0,06 °C so với mức chuẩn tiền công nghiệp giai đoạn 1850–1900 và vượt mức kỷ lục năm 2016 khoảng 0,17 °C, đưa năm 2023 trở thành năm nóng nhất được ghi nhận bằng quan trắc nhiệt kế.

Cùng với sự gia tăng nhiệt độ, nhu cầu sử dụng hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) tại các công trình dân dụng, tòa nhà văn phòng và trung tâm thương mại tăng đột biến, chiếm từ 45% đến 55% tổng điện năng tiêu thụ toàn công trình. Báo cáo từ Jacobs dự báo đến năm 2050, nhu cầu tiêu thụ thiết bị điều hòa không khí trên toàn thế giới sẽ tăng gấp 3 lần hiện nay. Việc tiêu thụ lượng điện khổng lồ đi kèm với việc sử dụng các môi chất lạnh truyền thống (CFC, HCFC) làm gia tăng phát thải khí nhà kính, tạo nên vòng lặp gia nhiệt cho khí quyển. Do đó, việc nghiên cứu các giải pháp giải nhiệt không khí gián tiếp hoặc trực tiếp, tiết kiệm năng lượng, ứng dụng nguyên lý làm mát bay hơi và tận dụng nguồn nước ngưng thải ra từ các hệ thống điều hòa sẵn có là một yêu cầu cấp thiết về mặt kỹ thuật và môi trường.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Đề tài xác định các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể bao gồm:

  1. Nghiên cứu tổng quan cơ sở lý thuyết về quá trình làm mát bay hơi trực tiếp (Direct Evaporative Cooling - DEC) và sự tương quan giữa nhiệt độ, độ ẩm không khí theo các thời điểm trong ngày.
  2. Thiết kế và chế tạo mô hình thực nghiệm thiết bị giải nhiệt không khí sử dụng tấm cooling pads kết nối với hệ thống thu gom nước ngưng từ dàn lạnh ĐHKK.
  3. Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi với ma trận trực giao $L_{27}$ nhằm khảo sát đồng thời 5 yếu tố ảnh hưởng gồm: Bề dày tấm làm mát (A), thể tích nước ngưng (B), góc đặt tấm (C), thời gian trong ngày (D), tốc độ gió của quạt hút (E).
  4. Phân tích thống kê và kiểm định phương sai (ANOVA) trên phần mềm Minitab để xác định mức độ ảnh hưởng của từng thông số đến độ giảm nhiệt độ ($\Delta T$) của không khí.
  5. Xác lập tổ hợp thông số vận hành tối ưu nhằm đạt hiệu quả giảm nhiệt độ cao nhất và tiến hành thực nghiệm kiểm chứng.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Quá trình trao đổi nhiệt - ẩm và độ chênh lệch nhiệt độ không khí ($\Delta T$) trước và sau khi đi qua mô hình giải nhiệt sử dụng tấm làm mát cooling pads rưới nước ngưng.
  • Phạm vi không gian: Thực nghiệm được lắp đặt và vận hành tại Xưởng Nhiệt – Điện lạnh, Khoa Cơ khí Động lực, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, kết nối trực tiếp với đường ống xả nước ngưng của các dàn lạnh điều hòa (model Daikin FT50FVM và FTF35UV1V) tại các phòng thực nghiệm.
  • Phạm vi thông số khảo sát: Gồm 5 yếu tố công nghệ ở 3 mức biến thiên (3 levels):
    • Bề dày tấm cooling pads: 5 cm, 10 cm, 15 cm.
    • Thể tích nước rưới: 2 lít, 4 lít, 6 lít (chia đều cho 3 máng phân phối phụ).
    • Góc nghiêng đặt tấm cooling pads: 0°, 10°, 15°.
    • Khung thời gian thực nghiệm trong ngày: 8:00 (buổi sáng), 12:00 (buổi trưa), 17:00 (buổi chiều).
    • Tốc độ gió qua quạt hút: 3,5 m/s, 4,5 m/s, 5,5 m/s.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

Nghiên cứu dựa trên nền tảng nhiệt động lực học và quá trình xử lý không khí bằng phương pháp làm mát bay hơi trực tiếp (Direct Evaporative Cooling - DEC):

  • Nguyên lý DEC: Không khí chưa bão hòa tiếp xúc trực tiếp với bề mặt ướt của tấm cooling pads. Quá trình trao đổi nhiệt ẩm diễn ra dọc theo đường entanpy không đổi ($h = \text{const}$) trên đồ thị không khí ẩm ($t\text{-}d$). Nhiệt hiện của dòng không khí truyền cho nước để làm bay hơi một phần nước ngưng, chuyển thành nhiệt ẩn trong hơi nước, dẫn đến nhiệt độ nhiệt kế khô của không khí giảm xuống tiệm cận nhiệt độ nhiệt kế ướt.
  • Mối quan hệ nhiệt - ẩm: Khả năng bay hơi và hiệu quả giải nhiệt phụ thuộc trực tiếp vào độ ẩm tương đối ($RH$) và nhiệt độ môi trường. Khi nhiệt độ ngoài trời tăng cao vào buổi trưa và chiều, độ ẩm tương đối của không khí thường giảm xuống, tạo ra thế năng sấy và không gian bay hơi thuận lợi, làm tăng độ chênh nhiệt độ $\Delta T = T_{\text{vào}} - T_{\text{ra}}$.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích thống kê

  • Phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi: Sử dụng ma trận trực giao $L_{27}(3^5)$ nhằm giảm thiểu số lượng phép thử từ 243 thí nghiệm (toàn phần $3^5$) xuống còn 27 thí nghiệm đại diện. Phương pháp sử dụng tỷ số tín hiệu trên nhiễu (Signal-to-Noise Ratio - $S/N$) theo tiêu chuẩn "càng lớn càng tốt" (Larger-is-better) để tối đa hóa độ giảm nhiệt độ $\Delta T$: $$S/N = -10 \log_{10} \left( \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} \frac{1}{y_i^2} \right)$$
  • Phương pháp phân tích phương sai (ANOVA): Sử dụng phân tích phương sai một yếu tố và hai yếu tố nhằm đánh giá định lượng mức độ đóng góp phần trăm và ý nghĩa thống kê của từng yếu tố đầu vào thông qua các chỉ số: Tổng bình phương độ lệch ($SS$), bậc tự do ($DF$), phương sai trung bình ($MS$), tiêu chuẩn kiểm định $F$-value và giá trị $P$-value (với mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$).
  • Công cụ phần mềm hỗ trợ:
    • Autodesk Inventor Professional 2021: Thiết kế mô hình hóa 3D phần khung, hệ thống phân phối nước ngưng và cụm giá đỡ tấm cooling pads.
    • Minitab: Nhập ma trận thực nghiệm, tính toán tỷ số $S/N$, giá trị trung bình (Means), phân tích hồi quy ANOVA và vẽ các đồ thị tương tác yếu tố.

Thiết kế và triển khai mô hình thực nghiệm

Mô hình thực nghiệm được chế tạo và lắp đặt hoàn chỉnh với các thông số kết cấu và thiết bị đo kiểm định lượng cụ thể:

Cấu tạo hệ thống thực nghiệm

  1. Khung vỏ thiết bị: Kết cấu dạng hộp định hướng gió, vật liệu khung chịu lực, tích hợp khay đỡ tấm làm mát có cơ cấu thay đổi góc nghiêng (0°, 10°, 15°) và thay đổi độ dày tấm làm mát (5 cm, 10 cm, 15 cm).
  2. Hệ thống cấp nước ngưng: Nước ngưng từ dàn lạnh FT50FVM và FTF35UV1V được dẫn qua hệ thống ống nhựa PVC gom về máng chính, sau đó phân phối đều qua 3 máng phụ đặt phía trên các tấm cooling pads. Hệ thống bố trí các van xả định lượng nhằm kiểm soát chính xác thể tích nước cấp (2L, 4L, 6L).
  3. Quạt hút định dòng: Quạt hút model FAD 35-4 lắp tại đầu ra của mô hình để tạo lưu lượng gió cưỡng bức kéo không khí môi trường xuyên qua tấm cooling pads ẩm.
Thiết bị / Vật tư Thông số kỹ thuật / Model Chức năng trong thực nghiệm
Tấm làm mát (Cooling Pads) Vật liệu xenlulo xốp thấm nước, kích thước thay đổi (bề dày 5, 10, 15 cm) Bề mặt tiếp xúc trao đổi nhiệt - ẩm giữa nước ngưng và không khí
Quạt hút công nghiệp Model FAD 35-4, đường kính cánh 350 mm Hút và điều chỉnh vận tốc dòng không khí qua hệ thống (3,5 – 5,5 m/s)
Máy điều hòa cấp nước ngưng Dàn lạnh Daikin FT50FVM & FTF35UV1V Cung cấp nguồn nước ngưng lạnh thu hồi từ các phòng thí nghiệm
Đồng hồ đo vận tốc gió UNI-T UT363 (tích hợp cảm biến nhiệt độ) Đo vận tốc gió tại miệng hút và nhiệt độ dòng khí
Thiết bị đo nhiệt - ẩm môi trường Nhiệt ẩm kế điện tử TANITA & Pro'sKit Đo nhiệt độ và độ ẩm tương đối ($RH%$) của không khí đầu vào
Nhiệt kế đầu dò Nhiệt kế điện tử đầu dò Inox Đo nhiệt độ nước ngưng cấp vào và nhiệt độ không khí đầu ra

Bố cục các yếu tố và mức độ thực nghiệm

Ký hiệu Tên yếu tố (Factors) Mức 1 (Level 1) Mức 2 (Level 2) Mức 3 (Level 3)
A Bề dày tấm cooling pads 5 cm 10 cm 15 cm
B Thể tích nước ngưng rưới tấm 2 lít 4 lít 6 lít
C Góc đặt nghiêng tấm làm mát 0° (thẳng đứng) 10° 15°
D Thời gian thực hiện trong ngày 8:00 (Sáng) 12:00 (Trưa) 17:00 (Chiều)
E Vận tốc gió qua quạt hút 3,5 m/s 4,5 m/s 5,5 m/s

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

  • Trình bày tổng quan về tác động của sự nóng lên toàn cầu dựa trên số liệu quan trắc khí hậu và phân tích gánh nặng tiêu thụ điện năng của hệ thống ĐHKK thương mại, dân dụng.
  • Khái quát các nghiên cứu trong nước về thiết bị làm mát bay hơi, tiêu biểu là nghiên cứu của Nguyễn Thế Bảo, Nguyễn Bảo Toàn, Lộc Chạc Hoàng chỉ ra hệ thống bay hơi trực tiếp tiết kiệm tới 58% điện năng so với chiller và xác lập điều kiện duy trì lưu lượng nước nhỏ (dưới 1 kg/s ứng với 1 kW) khi nhiệt độ nước lớn hơn nhiệt độ điểm sương ($t_w > t_{dp}$).
  • Khảo cứu các công trình quốc tế về tấm cooling pads:
    • Nghiên cứu của Banyat Niyomvasa và Bunjerd Potakaratb (Thái Lan) đánh giá hiệu suất bão hòa của vật liệu vải rèm và vải cotton thô.
    • Nghiên cứu của Amr Sayed Hassan Abdallah (Ai Cập) kết hợp cooling pads với ống khói năng lượng mặt trời (tiêu thụ 18 lít nước/ngày).
    • Nghiên cứu của Radhiya Abd Aziz (Malaysia) so sánh tấm làm mát xốp than hoạt tính và xơ mướp, chứng minh cấu trúc bọt than hoạt tính cho độ chênh nhiệt cao hơn.
    • Nghiên cứu của Nyoman Suryana về chiều dày tấm cooling pads và lưu lượng nước ảnh hưởng đến EER và công suất làm mát.
    • Nghiên cứu của M. Mehrabi khảo sát 5 góc nghiêng tấm xenlulo (0°, 5°, 10°, 15°, 20°), ghi nhận hiệu suất bão hòa và tốc độ bay hơi cao nhất tại góc 15°.
  • Xác định tính cấp thiết, mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu thực nghiệm tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết và thiết lập thực nghiệm

  • Trình bày lý thuyết quá trình làm mát bay hơi trực tiếp (DEC), diễn giải sự biến đổi trạng thái không khí trên biểu đồ $t\text{-}d$ khi nhiệt độ giảm và độ ẩm tăng dọc theo đường entanpy không đổi.
  • Phân tích mối quan hệ tương hỗ giữa nhiệt độ và độ ẩm tương đối theo các khung giờ trong ngày, lý giải hiệu quả bay hơi cao khi nhiệt độ cao đi kèm độ ẩm tương đối thấp.
  • Trình bày phương pháp luận nghiên cứu thực nghiệm (Empirical Research): các bước tiến hành, kiểm soát biến độc lập, biến phụ thuộc và biến ngoại lai.
  • Giới thiệu phương pháp thiết kế tham số Taguchi: hàm mất mát chất lượng $L = k(y - m)^2$, phân loại tỷ số $S/N$, nguyên lý ma trận trực giao Latin square và bảng tra thông số $L_{27}$.
  • Thiết lập cơ sở toán học cho phân tích phương sai ANOVA một yếu tố và hai yếu tố: công thức tính tổng độ lệch bình phương trong nội bộ nhóm ($SS_W$), giữa các nhóm ($SS_B$), tổng thể ($SS_T$), phương sai $MS$ và kiểm định $F_{\text{thực nghiệm}}$ so với $F_{\text{tiêu chuẩn}}$ ($\text{FINV}$).
  • Giới thiệu các chức năng của phần mềm Minitab và Autodesk Inventor Professional 2021 phục vụ thiết kế mô hình 3D và xử lý dữ liệu.

Chương 3: Xử lí thực nghiệm và phân tích số liệu

  • Trình bày quy trình thiết kế và thi công mô hình giải nhiệt tại Xưởng Nhiệt - Điện lạnh: hệ thống gom nước ngưng từ dàn lạnh FT50FVM và FTF35UV1V, cụm van điều tiết và 3 máng nước phụ.
  • Ấn định 5 yếu tố đầu vào (A, B, C, D, E) với 3 mức độ và lập bảng ma trận trực giao $L_{27}$.
  • Bố trí vị trí các cảm biến đo: cảm biến nhiệt độ - độ ẩm không khí đầu vào ngoài trời, cảm biến nhiệt độ nước ngưng cấp và cảm biến nhiệt độ không khí đầu ra phía sau quạt hút.
  • Triển khai thu thập dữ liệu qua 27 lượt thực nghiệm phân bổ theo 3 buổi (sáng: 8h, trưa: 12h, chiều: 17h).
  • Lập bảng tổng hợp kết quả đo thực nghiệm, tính toán giá trị chênh lệch nhiệt độ $\Delta T$ và chuyển đổi sang giá trị tỷ số $S/N$ và giá trị trung bình Means.

Chương 4: Kết quả và thảo luận

  • Phân tích dữ liệu ma trận Taguchi trên Minitab theo hai tiêu chí: tỷ số $S/N$ và giá trị trung bình (Means).
  • Đánh giá mức độ ảnh hưởng (Rank) của từng yếu tố dựa trên biên độ chênh lệch $\Delta = \text{Max} - \text{Min}$:
    • Yếu tố D (thời gian trong ngày) có ảnh hưởng lớn nhất (Rank 1), với tín hiệu độ nhiễu thấp nhất.
    • Các yếu tố tiếp theo lần lượt là vận tốc quạt (E), thể tích nước ngưng (B), bề dày tấm làm mát (A) và góc đặt tấm (C).
  • Phân tích bảng phương sai ANOVA cho thấy sự tương quan có ý nghĩa thống kê của các thông số vận hành đến độ giảm nhiệt độ.
  • Xác định tổ hợp thông số tối ưu: $A_1 B_1 C_1 D_3 E_3$ (Bề dày tấm 5 cm, thể tích nước 6 lít, góc đặt tấm 0°, thời gian thực nghiệm buổi chiều, tốc độ gió quạt 5,5 m/s).
  • Tiến hành thực nghiệm kiểm chứng với bộ thông số tối ưu: ghi nhận nhiệt độ không khí đầu vào trung bình khoảng 32 °C, độ chênh lệch nhiệt độ làm mát trung bình đạt $\Delta T = 7$ °C.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính và số liệu thực nghiệm

  1. Xác lập bộ thông số tối ưu cho mô hình:
    • Ký hiệu tổ hợp: $A_1 B_1 C_1 D_3 E_3$
    • Bề dày tấm làm mát cooling pad: 5 cm ($A_1$)
    • Thể tích nước ngưng cấp: 6 lít ($B_1$, chia đều cho 3 máng phụ, mỗi máng 2 lít)
    • Góc nghiêng đặt tấm: 0° ($C_1$, vị trí thẳng đứng)
    • Khung thời gian vận hành hiệu quả nhất: Buổi chiều ($D_3$, 17:00)
    • Tốc độ quạt hút không khí: 5,5 m/s ($E_3$)
  2. Hiệu quả giảm nhiệt độ:
    • Thực nghiệm kiểm chứng với cấu hình tối ưu thu được nhiệt độ không khí trung bình đầu vào là 32 °C.
    • Độ chênh lệch nhiệt độ làm mát trung bình giữa đầu vào và đầu ra đạt $\Delta T = 7$ °C.
  3. Thứ tự mức độ tác động của các yếu tố:
    • Yếu tố D (Thời gian trong ngày) có tỷ số $S/N$ với độ nhiễu thấp nhất và đóng vai trò chi phối lớn nhất đến độ chênh nhiệt độ, do điều kiện nhiệt - ẩm môi trường buổi chiều tạo điều kiện bay hơi thuận lợi nhất.
    • Vận tốc quạt ($E = 5,5\text{ m/s}$) và lượng nước cấp ($B = 6\text{L}$) hỗ trợ gia tăng lưu lượng dòng khí và duy trì màng nước liên tục trên tấm làm mát mỏng (5 cm).

Giải pháp và kiến nghị đề xuất từ tác giả

  • Ứng dụng giải pháp kết nối đường xả nước ngưng của các hệ thống ĐHKK thương mại và công nghiệp vào các khối làm mát cooling pads phụ trợ nhằm hạ nhiệt độ không khí xung quanh dàn nóng hoặc cấp khí tươi mát vào không gian đệm.
  • Lựa chọn tấm cooling pads có độ dày mỏng (5 cm) kết hợp quạt hút tốc độ cao (5,5 m/s) để giảm trở lực khí động nhưng vẫn duy trì bề mặt tiếp xúc ướt hoàn toàn với lượng nước 6 lít.
  • Bố trí tấm cooling pads theo phương thẳng đứng (góc 0°) để đảm bảo nước ngưng phân phối đều từ các máng phụ, hạn chế hiện tượng nhỏ giọt cục bộ gây thất thoát nước.

Đóng góp của đề tài

  • Khảo sát thực nghiệm hoàn chỉnh về việc tái sử dụng trực tiếp nguồn nước thải ngưng tụ nhiệt độ thấp từ điều hòa không khí để phục vụ làm mát bay hơi.
  • Ứng dụng thành công phương pháp Taguchi kết hợp ANOVA trong việc giải bài toán đa yếu tố (5 yếu tố, 3 mức độ) trong ngành kỹ thuật nhiệt, giúp rút ngắn số lượng thí nghiệm từ 243 xuống 27 lần thử mà vẫn đảm bảo độ tin cậy thống kê cao.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Nghiên cứu thực nghiệm phụ thuộc vào điều kiện thời tiết thực tế tại các khung giờ cố định trong ngày tại TP.HCM, do đó các thông số nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời ($T_{\text{vào}}$, $RH$) mang tính biến thiên tự nhiên, không cố định tuyệt đối như trong phòng thí nghiệm vi khí hậu nhân tạo.
  • Nguồn nước ngưng phụ thuộc vào tải lạnh và thời gian hoạt động của dàn lạnh Daikin tại xưởng thí nghiệm, thể tích nước khảo sát dừng lại ở mức tối đa 6 lít.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng khảo sát mô hình với các dải lưu lượng nước ngưng liên tục thông qua hệ thống bơm tuần hoàn bổ sung.
  • Nghiên cứu kiểm nghiệm mô hình trên các loại vật liệu tấm làm mát khác nhau (sợi xenlulo biến tính, xốp than hoạt tính, sợi tổng hợp) tại các vùng khí hậu khác nhau.
  • Tích hợp mô hình giải nhiệt bằng nước ngưng vào trước dàn ngưng tụ (dàn nóng) máy lạnh nhằm đánh giá mức độ cải thiện hệ số hiệu quả năng lượng ($COP$) và chỉ số $EER$ của hệ thống điều hòa.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Giảng viên, sinh viên các ngành Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt, Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh, Năng lượng tái tạo, Kỹ thuật Cơ sở hạ tầng và Kỹ thuật Môi trường.
  • Nội dung đáng giá để học tập và ứng dụng:
    • Quy trình ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi ma trận $L_{27}$ và phân tích phương sai ANOVA bằng phần mềm Minitab để giải quyết các bài toán tối ưu hóa thông số nhiệt động lực học.
    • Bản vẽ kết cấu và giải pháp thiết kế 3D bằng phần mềm Autodesk Inventor cho hệ thống phân phối nước ngưng qua nhiều máng phụ.
    • Dữ liệu thực nghiệm đo đạc thực tế về mối tương quan nhiệt - ẩm của quá trình làm mát bay hơi trực tiếp theo các thời điểm sáng, trưa, chiều trong ngày.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn nước sử dụng để giải nhiệt trong mô hình được lấy từ đâu?

Nước giải nhiệt là nguồn nước ngưng tụ tự nhiên có nhiệt độ thấp được thu gom từ đường ống xả của hai dàn lạnh điều hòa không khí model Daikin FT50FVM và FTF35UV1V lắp đặt tại phòng thực nghiệm Xưởng Nhiệt – Điện lạnh, Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.

2. Tổ hợp thông số tối ưu mang lại hiệu quả giải nhiệt cao nhất trong nghiên cứu là gì?

Tổ hợp tối ưu là $A_1 B_1 C_1 D_3 E_3$, tương ứng với: Bề dày tấm cooling pads 5 cm, thể tích nước rưới 6 lít (chia đều cho 3 máng phụ, mỗi máng 2 lít), góc đặt tấm 0° (thẳng đứng), thời gian thực nghiệm vào buổi chiều (17:00), và tốc độ quạt hút đạt 5,5 m/s.

3. Độ giảm nhiệt độ không khí ($\Delta T$) đạt được qua mô hình là bao nhiêu?

Khi vận hành ở bộ thông số tối ưu, với nhiệt độ không khí môi trường đầu vào trung bình là 32 °C, mô hình đạt độ chênh lệch nhiệt độ làm mát trung bình là $\Delta T = 7$ °C giữa cửa vào và cửa ra.

4. Trong 5 yếu tố khảo sát, yếu tố nào có ảnh hưởng lớn nhất đến độ giảm nhiệt độ?

Yếu tố D (Thời gian trong ngày) có mức độ ảnh hưởng lớn nhất (Rank 1) và tỷ số tín hiệu trên nhiễu ($S/N$) có độ nhiễu thấp nhất, do điều kiện nhiệt độ cao kết hợp độ ẩm tương đối thuận lợi vào buổi chiều thúc đẩy mạnh mẽ quá trình truyền khối và bay hơi nước.

5. Nghiên cứu đã sử dụng các công cụ phần mềm nào để phục vụ thiết kế và phân tích số liệu?

Đề tài sử dụng hai phần mềm chính gồm: Autodesk Inventor Professional 2021 dùng để thiết kế kỹ thuật, dựng mô hình khung vỏ 3D và cụm máng chia nước; Minitab dùng để lập ma trận thực nghiệm trực giao Taguchi, tính toán tỷ số $S/N$, giá trị trung bình Means và phân tích kiểm định phương sai ANOVA.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Nhật Nam và Đỗ Trọng Việt Anh (hướng dẫn bởi TS. Đặng Hùng Sơn) đã nghiên cứu thực nghiệm thành công mô hình giải nhiệt không khí sử dụng tấm cooling pads tận dụng nguồn nước ngưng từ dàn lạnh điều hòa. Bằng việc kết hợp phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi ma trận $L_{27}$ và phân tích phương sai ANOVA trên Minitab, nghiên cứu đã xác lập cấu hình tối ưu $A_1 B_1 C_1 D_3 E_3$ cho độ giảm nhiệt độ không khí trung bình đạt $\Delta T = 7$ °C ở nhiệt độ môi trường 32 °C. Công trình mang lại giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng thực tiễn cao trong việc tiết kiệm năng lượng, tái sử dụng nguồn nước xả thải lạnh và cung cấp tài liệu tham khảo phương pháp luận chuẩn xác cho các nghiên cứu thực nghiệm nhiệt - lạnh.